CN104408851A - 一种基于物联网的小区智能安全监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的小区智能安全监控系统，包括小区安全监控子系统、住宅安全监控子系统、网关、管理子系统和报警子系统。其不仅能够实现小区和住宅内的安全“监”与“控”，智能化程度高，还具有结构简单、易于实现、成本低等优点。

Description

一种基于物联网的小区智能安全监控系统

技术领域

本发明涉及小区安全监控领域，具体涉及一种基于物联网的小区智能安全监控系统。

背景技术

传统的小区安全监控系统一般采用摄像头进行定点拍摄，安保人员需要一直盯住监控中心的屏幕画面，如果发现可疑情况，则调取相应的视频进行回放，如果发现非法行为，一般由安保人员拨打电话进行报警，由此可见，传统的小区安全监控系统只能实现自动地“监”和人为地“控”，而不能实现自动地“控”，并且安保人员需要24小时在岗，从而不能实时地控制可疑或者非法行为，耗费了大量的人力资源，降低了小区的品质和物业的管理水平。

此外，传统的小区安全监控系统仅仅能够监控小区的安全，以及仅仅能够实现检测室内的烟气浓度，如果烟气浓度超标，则进行自动喷淋，而物业和住户对于住宅内的安全监控能力基本为零，当室内无人却发生入户盗窃、燃气泄漏、跑水漏水等危险时，物业和住户基本上都无法及时地知晓，从而造成极大地安全隐患甚至是发生安全事故。

随着科学技术水平的不断提高，尤其是计算机技术及自动化技术的广泛应用，人们对于小区安全监控技术的关注程度和期望值也就越来越高，同时人们的安全防范意识也由人为安全防范逐渐向“人防”和“技防”二者相结合的方式转变，使人们的生命和财产得到了更加安全的保证，因此智能小区和智能家居的概念应运而生。智能家居是近年来出现的一种家居住宅，它能够将建筑艺术结合物联网技术并把智能化管理理念融入的生活方式当中，从而为住户提供安全舒适且方便高效的家居生活方式。智能安全监控子系统是智能小区系统的核心组成部分，然而，目前对于智能安全监控子系统的研究较少，并且其功能和结构往往十分复杂，增加了智能小区系统的成本，影响了其推广进程。

本发明针对上述传统的小区安全监控系统不能实现自动地“控”以及不能对住宅内的入户盗窃、燃气泄漏、跑水漏水等危险进行警报和处理的技术问题，提出了一种基于物联网的小区智能安全监控系统，其不仅能够对小区的周边安全进行自动监控和报警，还能对住宅内的入户盗窃、燃气泄漏、跑水漏水等危险进行警报和处理，极大地确保了住户的居住安全、提高了小区的品质，加强了物业的管理水平。并且本发明提出的基于物联网的小区智能安全监控系统，结构简单、易于实现、成本低，能够极大地促进智能小区系统的推广和普及。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网的小区智能安全监控系统，其不仅能够实现小区和住宅内的安全“监”与“控”，智能化程度高，还具有结构简单、易于实现、成本低等优点。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种基于物联网的小区智能安全监控系统，其特征在于该系统包括小区安全监控子系统、住宅安全监控子系统、网关、管理子系统和报警子系统，其中，

所述小区安全监控子系统包括：

小区防盗无线传感器，用于探测是否有人翻越小区外边界，并在探测到有人翻越小区外边界时，经由网关向管理子系统发送小区防盗探测信号，并向对应的小区防盗无线摄像头发送拍摄命令；

小区防盗无线摄像头，用于在接收到对应的小区防盗无线传感器发送的拍摄命令时，开启并对预设的区域进行拍摄；

所述住宅安全监控子系统包括：

住宅防盗无线传感器，用于探测是否有人进入住宅，并在探测到有人出入住宅时，经由网关向管理子系统发送住宅防盗探测信号，并向对应的住宅防盗无线摄像头发送拍摄命令；

住宅防盗无线摄像头，用于在接收到对应的住宅防盗无线传感器发送的拍摄命令时，开启并对预设的区域进行拍摄；

住宅安全无线传感器，用于探测住宅内的安全系数，并在探测到住宅内的安全系数超过预设安全阈值时，经由网关向管理子系统发送住宅安全探测信号，并且能够在接收到经由网关发送的来自管理子系统的住宅控制命令时，对相应的设备进行控制；

所述网关包括：

小区安全网关，用于在小区安全监控子系统和管理子系统之间进行通信，并进行数据格式转换；

住宅安全网关，用于在住宅安全监控子系统和管理子系统之间进行通信，并进行数据格式转换；

所述管理子系统包括：

小区信号处理模块，用于处理从小区安全网关接收的信号，产生相应的小区处理信号、小区控制命令和小区报警信号，并将小区控制命令发送给小区安全网关，将小区报警信号发送给报警子系统，将小区处理信号发送给小区显示模块；

小区显示模块，用于显示小区信号处理模块发送的小区处理信号；

住宅信号处理模块，用于处理从住宅安全网关接收的信号，产生相应的住宅处理信号、住宅控制命令和住宅报警信号，并将住宅控制命令发送给住宅安全网关，将住宅报警信号发送给报警子系统，将住宅处理信号发送给住宅显示模块；

住宅显示模块，用于显示住宅信号处理模块发送的住宅处理信号；

报警子系统包括：

紧急呼叫模块，用于在发生紧急情况时，对紧急呼叫平台进行紧急呼叫；

物业通知模块，用于向物业人员通知信息；

住户通知模块，用于向住户通知信息；

警报模块，用于在接收到小区警报信号或住宅警报信号时发起警报。

优选的，

所述住宅防盗无线传感器包括门磁无线传感器和红外无线传感器中的一种或两者，其中，门磁无线传感器，设置于入户门上，用于探测是否有人从入户门出入住宅；红外无线传感器，设置于住宅窗户和/或阳台上，用于探测是否有人从住宅窗户和/或阳台上出入住宅；

所述住宅安全无线传感器包括烟雾无线传感器、温度无线传感器、燃气无线传感器、浸水无线传感器中的一种或多种，其中，烟雾无线传感器，用于探测住宅内的烟雾浓度；温度无线传感器，用于探测住宅内的温度；燃气无线传感器，用于探测住宅内的燃气浓度；浸水无线传感器，用于探测住宅内的水位；

所述住宅内的安全系数包括住宅内的烟雾浓度、温度、燃气浓度、水位中的一个或多个；

所述预设安全阈值包括住宅内的烟雾浓度阈值、温度阈值、燃气浓度阈值、水位阈值中的一个或多个；

所述开关包括燃气阀门、水管阀门、电闸中的一个或多个。

优选的，所述管理子系统进一步包括：

小区信号接收模块，用于从小区安全网关接收信号，并将信号传输给小区信号处理模块；

小区信号发送模块，用于从小区信号处理模块接收小区控制命令和小区报警信号，并将小区控制命令发送给小区安全网关，将小区报警信号发送给小区报警子系统；

小区存储模块，用于存储小区信号处理模块发送的小区处理信号；

住宅信号接收模块，用于从住宅安全网关接收信号，并将信号传输给住宅信号处理模块；

住宅信号发送模块，用于从住宅信号处理模块接收住宅控制命令和住宅报警信号，并将住宅控制命令发送给住宅安全网关，将住宅报警信号发送给住宅报警子系统；

住宅存储模块，用于存储住宅信号处理模块发送的住宅处理信号。

优选的，所述管理子系统进一步包括：

存储器，用于存储烟雾浓度值范围和相应的处理措施表、温度值范围和相应的处理措施表、燃气浓度范围和相应的处理措施表、水位高度和相应的处理措施表，小区信号处理模块和住宅信号处理模块通过查找所述存储器中存储的上述表格获得相应的处理措施。

优选的，所述小区安全监控子系统和所述小区安全网关，以及住宅安全监控子系统和所述住宅安全网关之间的接口采用Zigbee协议。

优选的，所述小区安全网关和住宅安全网关都进一步包括：

ZigBee模块，用于接收无线传感器和无线摄像头采集的数据以及向住宅安全监控子系统或者小区安全监控子系统发送控制命令；

处理器，用于读取、解析和处理所述无线传感器和无线摄像头采集的数据和所述控制命令；

网络模块，用于作为网关和管理子系统之间的通信接口。

优选的，所述处理器为ARM处理器。

优选的，所述网络接口是以太网接口和/或无线局域网接口。

优选的，所述解析和处理为将接收的无线传感器和无线摄像头采集的数据转换成满足对应的以太网协议和/或无线局域网协议的格式，以及将从管理子系统接收的控制命令转换成满足ZigBee协议的格式。

优选的，所述ZigBee模块进一步包括一个ZigBee协调器，用于启动ZigBee网络、为所述无线传感器和无线摄像头分配唯一的网络地址、维护ZigBee网络。

优选的，所述小区安全网关和住宅安全网关都进一步包括存储器，用于存储无线传感器和无线摄像头采集的数据以及管理子系统发送的控制命令。

优选的，所述住户通知模块与互联网和移动通信网络互联，经由移动通信网络以短信的形式向住户通知信息，或者经由互联网以邮件的形式向住户通知信息。

优选的，所述住户通知模块不位于报警子系统中，而是位于住宅安全网关内或者管理子系统内。

优选的，所述物业通知模块不位于报警子系统中，而是位于管理子系统内。

优选的，一个小区防盗无线传感器与一个或多个小区防盗无线摄像头对应。

优选的，通过所述管理子系统来控制所述小区防盗无线摄像头、住宅无线摄像头和入户门无线摄像头的开启、焦距、拍摄模式或者拍摄区域。

优选的，住户利用手机或者电脑来控制所述小区防盗无线摄像头、住宅无线摄像头和入户门无线摄像头的开启、焦距、拍摄模式或者拍摄区域，以及住户利用手机或者电脑接收住宅无线摄像头拍摄的图像或视频。

优选的，所述小区防盗无线传感器为红外无线传感器。

与现有技术相比，本发明所述的基于物联网的小区智能安全监控系统，采用无线方式代替有线方式实现数据通信，减少了系统布线，方便了系统搭建；其各种无线传感器能够实现对探测目标的实时探测和数据采集；系统可根据实际情况修改无线传感器网络，增加或减少无线传感节点，修改无线传感节点阈值；采用ZigBee网络，具有良好的数据通信能力，传感器节点的探测数据能够实时上传至管理子系统，同时管理子系统可反向查询、控制传感器节点；当探测值超过预设阈值时，能够开启现场报警功能，并采取相应的安防措施，避免因处理不及时而带来的安全风险；具有短信或邮件报警功能，从而使用户及时获得险情预警。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是物联网的体系结构；

图2是小区智能安全监控系统的框图；

图3是小区安全监控子系统的框图；

图4是住宅安全监控子系统的框图；

图5是网关的框图；

图6是住宅安全网关的框图；

图7是管理子系统的框图；

图8是报警子系统的框图。

具体实施方式

在阐述本申请的基于物联网的小区智能安全监控系统之前，先来简单的介绍一下物联网。物联网(Internet of Things，IOT)就是物物相连的互联网，其是利用事物内部的传感装置，将物体信息按照事先制定好的规则进行信息交换和通讯，以实现对事物的识别、监控、定位和管理为一体的网络，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网有两个特点：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间的信息交换和通信。

如图1所示，物联网系统有三个层次：一是感知层，二是网络层，三是应用层。感知层的主要功能是信息感知，并将采集的信息转化为可供处理的数字化信息，信息采集的典型技术有RFID、磁卡、一维或多维的条形码和各种无线传感器等。网络层的主要功能是实现物联网的数据传输，目前，互联网、无线通信网、卫星通信网和有线电视网是物联网的主要通信网络，M2M(Machine-to-Machine/Man)是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务，其被广泛应用在物联网中，其重点在于机器对机器的无线通信，有机器对机器、机器对移动电话和移动电话对机器三种模式。应用层的主要功能是物联网的数据处理和应用，物联网的主要特征之一是智能性，物联网的智能性体现在协同处理、决策支持和具有算法库及样本库的支持上，要实现物联网的智能性必须要面对海量数据的存储、计算与数据挖掘问题。

本发明提出的基于物联网的小区智能安全监控系统100，采用如图2所述的系统结构。小区智能安全监控系统100包括小区安全监控子系统10、住宅安全监控子系统20、网关30、管理子系统40和报警子系统50。其中，小区安全监控子系统10对小区的周边安全进行监控；住宅安全监控子系统20对住宅内的防盗和家居安全进行监控，并且能够自动排除安全隐患；网关30是小区安全监控子系统10、住宅安全监控子系统20和管理子系统40之间的通信通道，并且还用于进行数据格式的转换，以及将住宅内的安全隐患通知给住户和物业；管理子系统40是小区智能安全监控系统100的管理中枢，用于将小区内的各个安全监控子系统集成到该共同的平台，实现了小区内部的统一管理和智能化监控。报警子系统50以声光电等各种形式对安全隐患进行警示，并且能够将安全问题上报给110、120、119、999等平台。本发明利用物联网技术，不仅仅实现了小区周边的安全监控，还实现了住宅内的防盗监控和家居安全监控以及小区内部的统一管理和智能化监控。

小区安全监控子系统10和住宅安全监控子系统20分别是由各种传感器节点和摄像头节点组成的无线传感器网络，这些节点可以分布在小区和住宅的任何位置，能够实时监测并获取所需信息，这些信息经由网关30发送给管理子系统，网关30也可以将接收到的来自管理子系统的控制信息传递给无线传感器网络中的各个节点，对各个节点进行相应控制。各个无线传感器节点是利用声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等来采集需要的信息。

图3是小区安全监控子系统10的框图。小区安全监控子系统10可以包括多个小区防盗无线传感器101-1，101-2，……，101-M和多个小区防盗无线摄像头101-1，101-2，……，101-N，M和N都为大于1的整数，分别设置于小区外边界，例如外墙或者外护栏。小区防盗无线传感器101-1，101-2，……，101-M，用于探测是否有人翻越小区外边界，并在探测到有人翻越小区外边界时，经由网关30向管理子系统40发送小区防盗探测信号，并向对应的小区防盗无线摄像头发送拍摄命令。小区防盗无线摄像头101-1，101-2，……，101-N，用于在接收到对应的小区防盗无线传感器发送的拍摄命令时，开启并对预设的区域进行拍摄。通常情况下，一个区域至少有一个摄像头对应，因此，本发明中设置一个小区防盗无线传感器与一个或多个小区防盗无线摄像头对应，以能够全面的对一个区域进行拍摄。此外，小区防盗无线传感器101-1，101-2，……，101-M可以是通用的红外无线传感器。由此可见，本发明的小区安全监控子系统10只有在小区防盗无线传感器探测到有可疑情况发生时，才启动摄像头进行拍摄，由于视频，尤其是高清视频的数据量很大，通过这样的方式既减少了数据的传输量，节约了带宽，还降低了功耗，节约了电源；此外，本发明所述的基于物联网的小区智能安全监控系统，不再需要保安人员一直盯着查看画面，而是小区防盗无线摄像头能够根据现场的情况和感知的信息自动跟踪拍摄和录制画面，同时向管理子系统40实时地提供数据信息，保安人员只在发生情况和需要时查看各小区防盗无线摄像头的画面。当有紧急情况发生时，系统能够自动向监控中心报警，这些都将自动地进行，不需要人工的干预。

图4是住宅安全监控子系统20的框图。住宅安全监控子系统20包括：住宅防盗无线传感器，用于探测是否有人进入住宅，并在探测到有人出入住宅时，经由网关30向管理子系统40发送住宅防盗探测信号，并向对应的住宅防盗无线摄像头发送拍摄命令；住宅防盗无线摄像头，用于在接收到对应的住宅防盗无线传感器发送的拍摄命令时，开启并对预设的区域进行拍摄；住宅安全无线传感器，用于探测住宅内的安全系数，并在探测到住宅内的安全系数超过预设安全阈值时，经由网关30向管理子系统40发送住宅安全探测信号，并且能够在接收到经由网关30发送的来自管理子系统40的住宅控制命令时，对相应的设备进行控制。

具体地，所述防盗无线传感器包括门磁无线传感器201和红外无线传感器202。其中，门磁无线传感器201可以为一个或多个，设置于入户门上，其通过感知入户门的打开和关闭，来探测是否有人从入户门出入住宅。红外无线传感器202至少为一个，其是一种红外热释电无线传感器，设置于住宅窗户和阳台上，用于探测是否有人从住宅窗户和阳台上出入住宅，例如当有可疑者通过窗户或者阳台闯入住宅时，只要人体发出的红外线在无线传感器感应的范围内，不管是移动还是静止，感光元件都可产生极化压差，其电压差经过感光电路，输出与人体存在的识别信号，从而达到探测人体的目的。住宅防盗无线摄像头包括入户门无线摄像头207、窗户无线摄像头208、阳台无线摄像头209，入户门无线摄像头207与门磁无线传感器201相对应，窗户无线摄像头208和阳台无线摄像头209与红外无线传感器202相对应。与上述的小区安全监控子系统10一样，只有在门磁无线传感器201或者红外无线传感器202探测到有可疑情况发生时，才启动入户门无线摄像头207、窗户无线摄像头208或阳台无线摄像头209进行拍摄，通过这样的方式既减少了数据的传输量，节约了带宽，还降低了功耗，节约了电源，并且住户和安保人员只在发生情况和需要时才查看各个无线摄像头的画面，即实现了智能化又节约了人力成本。

此外，住户可以利用手机或者电脑经由网关30对入户门无线摄像头207、窗户无线摄像头208、阳台无线摄像头209进行控制，从而住户在任何想要查看住宅内的情况时，都可以直接通过手机或电脑对入户门无线摄像头207、窗户无线摄像头208、阳台无线摄像头209进行开启、调焦或调整拍摄角度等操作。此外，物业利用管理子系统40同样可以对入户门无线摄像头207、窗户无线摄像头208、阳台无线摄像头209进行开启、调焦或调整拍摄角度等操作，但是物业在进行此操作之前必须取得住户的同意或授权。

所述住宅安全无线传感器包括烟雾无线传感器203、温度无线传感器204、燃气无线传感器205、浸水无线传感器206中的一种或多种，其中，烟雾无线传感器203，用于探测住宅内的烟雾浓度；温度无线传感器204，用于探测住宅内的温度；燃气无线传感器205，用于探测住宅内的燃气浓度；浸水无线传感器206，用于探测住宅内的水位。例如，烟雾无线传感器203的主要作用就是将烟雾信号转换为电路能够识别的电信号，住宅内的烟雾浓度达到预设的烟雾浓度阈值时，例如本发明中预设的烟雾浓度阈值为20，烟雾无线传感器203经由网关30向管理子系统发送烟雾浓度探测信号，烟雾浓度探测信号包括时间、地点例如XX号楼XX单元XX室、烟雾浓度值等，管理子系统40在接收到该烟雾浓度探测信号时，从其存储器中查找表1，根据表1所示的烟雾浓度探测值范围和相应的处理措施表，来选择相应的处理措施，在选择了相应的处理措施后，经由网关30向住宅安全监控子系统20发送控制信号，以控制相应的排风扇、窗户或者喷淋设备进行相应的操作。优选的，同时在管理子系统40的界面上直接发出警示，将危险情况通知给物业。优选的，管理子系统40可以经由移动通信网络以电话或短信的形式将危险情况以及处理措施通知给住户，或者经由互联网以邮件的形式将危险情况以及处理措施通知给住户。

表1烟雾浓度值范围和相应的处理措施表

烟雾浓度值范围	处理措施
		2050	打开排风扇和窗户，切断电闸和燃气阀门
51100	小量喷淋，切断电闸和燃气阀门

101150	中量喷淋，切断电闸和燃气阀门，拨打火警119
		≥151	高量喷淋，切断电闸和燃气阀门，拨打火警119

同理，还预设了住宅内的温度阈值、燃气浓度阈值、水位阈值等，并且在管理子系统40的存储器中存储有温度值范围和相应的处理措施表，燃气浓度范围和相应的处理措施表，水位高度和相应的处理措施表等。当温度无线传感器204、燃气无线传感器205、浸水无线传感器206探测到的相应的温度、燃气浓度或水位超过了温度阈值、燃气浓度阈值或水位阈值时，按照上述表格进行相应的处理，例如，关闭燃气阀门、水管阀门、电闸等。同时，优选的，同时在管理子系统40的界面上直接发出警示，将危险情况通知给物业。优选的，管理子系统40可以经由移动通信网络以短信的形式将危险情况以及处理措施通知给住户，或者经由互联网以邮件的形式将危险情况以及处理措施通知给住户。可选的，当小区安全监控子系统10或住宅安全子系统20中的任何一个传感器节点探测到可疑行为或者探测到危险时，可以经由报警子系统50通过声、光、电等形式发出报警信号。由此可见，本发明拓宽了安全监控的范围，不仅能够实现对小区周边的安全监控，也能实现对住宅内的家居安全进行监控，提供实时性的查看和处理，给住户带来安全的保障和信息的及时反馈和融合。

图5是网关30的框图。所述网关30包括小区安全网关301，用于在小区安全监控子系统10和管理子系统40之间进行通信，并进行数据格式转换；住宅安全网关302，用于在住宅安全监控子系统20和管理子系统40之间进行通信，并进行数据格式转换。其中，所述小区安全网关301和住宅安全网关302分别可以是一个或多个。

通常，小区安全监控子系统10、住宅安全监控子系统20与网关30之间属于近距离通信，目前几种常见的短距离无线通信技术，包括Bluetooth(蓝牙)、WiFi、IRDA、HomeRF以及ZigBee等技术。由于无线传感器网络的规模以及各个无线传感器节点的关系无法预期设定，这种网络拓扑结构动态变化的特性让小区智能安全监控系统面临着巨大的挑战。蓝牙成本虽低，但是传输范围比较小，而且耗能大；WiFi网络传输快，传输距离可以高达100米，但是高成本不便于大规模使用；IrDA也面临同样的问题；而新兴ZigBee的技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，其依据IEEE 802.15.4标准，在数千个微小的无线传感器之间相互协调实现通信，这些无线传感器只需要很少的能量，以接力的方式将数据从一个无线传感器传到另一个无线传感器，通信效率非常高，另外ZigBee技术的自组网特性能够适应无线传感网络拓扑结构的动态变化，ZigBee技术在现在无线通信技术中占据主导地位。因此，本发明在小区安全监控子系统10、住宅安全监控子系统20与网关30之间采用ZigBee通信。

图6是住宅安全网关302的框图。住宅安全网关302包括：ZigBee模块3022，用于接收无线传感器和无线摄像头采集的数据以及向住宅安全监控子系统或者小区安全监控子系统发送控制命令；处理器3021，用于读取、解析和处理所述无线传感器和无线摄像头采集的数据和所述控制命令，处理器3021可以是任意处理器，在本实施例中，所述处理器采用体积小、低功耗、低成本、高性能的ARM处理器，由于各种通信协议支持的数据格式是不一样的，因此需要对数据进行协议格式转换，解决了信息传输的不兼容问题，保证了信息传输的可靠性和快速性，在本实施例中，所述解析和处理为将接收的无线传感器和无线摄像头采集的数据转换成满足对应的以太网协议和/或无线局域网协议的格式，以及将从管理子系统接收的控制命令转换成满足ZigBee协议的格式；网络接口3023，作为住宅安全网关302和管理子系统40之间的通信接口，其可以是各种网络接口，例如互联网接口，无线局域网接口等等，其包括上述各种接口中的至少一种。在本实施中，所述ZigBee模块3022进一步包括一个ZigBee协调器30221，用于启动ZigBee网络、为所述无线传感器和无线摄像头分配唯一的网络地址、维护ZigBee网络。在本实施例中，所述小区安全网关和住宅安全网关都进一步包括存储器，用于存储无线传感器和无线摄像头采集的数据以及管理子系统发送的控制命令。

小区安全网关301与住宅安全网关的结构一致，在此不再赘述。

图7是管理子系统40的框图。所述管理子系统40是本发明所述的基于物联网的小区智能安全监控系统的管理中枢，其包括：小区信号接收模块4011、小区信号处理模块4012、小区存储模块4013、小区显示模块4014、小区信号发送模块4015、住宅信号接收模块4021、住宅信号处理模块4022、住宅存储模块4023、住宅显示模块4024、住宅信号发送模块4025。此外，管理子系统40还可以包括一个存储器(图7中未示出)，用于存储上述烟雾浓度值范围和相应的处理措施表、温度值范围和相应的处理措施表、燃气浓度范围和相应的处理措施表、水位高度和相应的处理措施表等；用于存储烟雾浓度阈值、温度阈值、燃气浓度阈值、水位阈值等；用于存储小区安全监控子系统10和住宅安全监控子系统20中各个传感器节点的预设值；以及用于存储住户联系方式表等。

小区信号接收模块4011用于从小区安全网关301接收信号，并将所述信号传输给小区信号处理模块4012。小区信号处理模块4012，用于处理从小区安全网关301接收的信号，对所述接收的信号进行解析，产生相应的小区处理信号、小区控制命令和小区报警信号，并将小区控制命令经由住宅信号发送模块4025发送给小区安全网关301，用于对小区中的各个传感器节点，即住宅防盗无线传感器和住宅防盗无线摄像头，发送控制命令，例如调整住宅防盗无线摄像头的焦距、拍摄区域、拍摄模式等；小区信号处理模块4012还用于将小区报警信号发送给报警子系统50；小区信号处理模块4012还用于将小区处理信号发送给小区存储模块4013和小区显示模块4014，小区存储模块4013用于存储小区处理信号，以备后续的信息检索，例如视频回放等，小区显示模块4014用于显示小区处理信号，例如显示各个小区防盗无线摄像头拍摄的画面，以及显示发生可疑情况的警示信息以对安保人员进行提醒等。

同理，住宅信号接收模块4021用于从住宅安全网关302接收信号，并将所述信号传输给住宅信号处理模块4022。住宅信号处理模块4022，用于处理从住宅安全网关302接收的信号，对所述接收的信号进行解析，产生相应的住宅处理信号、住宅控制命令和住宅报警信号，并将住宅控制命令发送给住宅安全网关302，用于对住宅中的各个传感器节点，即住宅防盗无线传感器、住宅防盗无线摄像头、住宅安全无线传感器等，发送控制命令，例如前面的例子：当住宅信号处理模块4022接收到烟雾浓度探测信号时，对该信号进行解析，解析出发生烟雾的时间、地点例如XX号楼XX单元XX室、烟雾浓度值等，并从存储器(图7中未示出)中查找表1，根据表1所示的烟雾浓度探测值范围和相应的处理措施表，来选择相应的处理措施，在选择了相应的处理措施——“中量喷淋，切断电闸和燃气阀门，拨打火警119”时，经由住宅信号发送模块4024向住宅安全网关302发送处理措施“中量喷淋，切断电闸和燃气阀门，拨打火警119”的控制命令，住宅安全网关302中的处理器3021将该控制命令进行格式转换，转换成相应的设备例如喷林器、电闸和燃气阀门，能够识别的命令格式，然后将经过格式转换后的控制命令发送给相应的喷林器、电闸和燃气阀门，而相应的喷林器、电闸和燃气阀门根据所述控制命令执行中量喷淋，切断电闸和燃气阀门；此外，住宅信号处理模块4022还将住宅报警信号发送给报警子系统50，例如上面的例子，处理措施为“中量喷淋，切断电闸和燃气阀门，拨打火警119”，此时住宅信号处理模块4022产生一个住宅报警信号发送给报警子系统50，用于自动拨打火警电话119；住宅信号处理模块4022还用于将住宅处理信号发送给住宅存储模块4023和住宅显示模块4024，住宅存储模块4023用于存储住宅处理信号，以备后续的信息检索，例如视频回放等，住宅显示模块4014用于显示住宅处理信号，例如显示各个住宅安全无线传感节点发送的探测信号，以及显示发生危险的警示信息以对安保人员进行提醒等。

图8所示是报警子系统50的框图。报警子系统50包括：紧急呼叫模块501、物业通知模块502、住户通知模块503、警报模块504。

紧急呼叫模块501用于在发生紧急情况时，对紧急呼叫平台进行紧急呼叫，例如当小区安全监控子系统中的无线传感器节点探测到可疑情况如盗窃时，管理子系统自动发送一个小区报警信号给报警子系统50的紧急呼叫模块501，紧急呼叫模块501自动呼叫110进行报警，同理，当发生火灾时，紧急呼叫模块501自动呼叫119进行报警，这样能够提高报警的速度，确保将住户的损失降到最低。物业通知模块502，用于向物业人员通知信息，由于通常情况下一线的安保人员的权限不高，很多情况的处理需要请示上级领导，例如物业经理，当发生紧急情况时，小区信号处理模块4012或者住宅信号处理模块4022会判断情况的紧急程度，当需要通知物业经理时，小区信号处理模块4012或者住宅信号处理模块4022会向报警子模块50的物业通知模块502发送小区报警信号，物业通知模块502会以短信的形式将小区报警信号发送给相应的物业经理。住户通知模块503，用于向住户通知信息，通常情况下，住户需要对住宅内的情况有一个总体掌握，例如住户有时候需要主动查看住宅内的无线摄像头以确保住宅内的安全，从物业管理者的角度看，当住户的住宅内发送危险情况，例如着火、燃气泄漏、跑水漏水等，希望将这些情况第一时间通知给住户，本发明的住户通知模块503既可以实现此功能。当管理子系统40的住宅信号处理模块4022判断出住户的住宅内发送危险情况时，其向报警子系统50的住户通知模块503发送住宅报警信号，所述住户通知模块与互联网和移动通信网络互联，可以经由移动通信网络以短信的形式将危险情况以及处理措施通知给住户，或者经由互联网以邮件的形式将危险情况以及处理措施通知给住户，从而使得住户在第一时间掌握住宅内的情况。警报模块504，用于在接收到小区警报信号或住宅警报信号时发起警报，报警模块504可以分布于小区周边和住宅内外，当管理子系统40的小区信号处理模块4012或者住宅信号处理模块4022判断出发生的紧急情况需要发出警报时，其发送小区警报信号或者住宅警报信号给报警子系统50的警报模块504，所述警报模块504可以以声光电等形式发出警报，例如在发生盗窃时打开探照灯，在发生住宅安全时发出紧急铃声等。可选的，住户通知模块503可以位于住宅安全网关302内，或者位于管理子系统40内。物业通知模块502位于管理子系统40内。

本发明所述的基于物联网的小区智能安全监控系统，兼备网络化、自动化，智能化于一体，使得小区与家居不再是一幢幢被动的建筑，而是用物联网安防技术随时随地对家中的情况进行视察，能够预判危险并提前预警和自动处理等，这些技术将从很大程度上使小区的生活环境更为和谐。

应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的小区智能安全监控系统，其特征在于该系统包括小区安全监控子系统、住宅安全监控子系统、网关、管理子系统和报警子系统，其中，

所述小区安全监控子系统包括：

小区防盗无线传感器，用于探测是否有人翻越小区外边界，并在探测到有人翻越小区外边界时，经由网关向管理子系统发送小区防盗探测信号，并向对应的小区防盗无线摄像头发送拍摄命令；

小区防盗无线摄像头，用于在接收到对应的小区防盗无线传感器发送的拍摄命令时，开启并对预设的区域进行拍摄；

所述住宅安全监控子系统包括：

住宅防盗无线传感器，用于探测是否有人进入住宅，并在探测到有人出入住宅时，经由网关向管理子系统发送住宅防盗探测信号，并向对应的住宅防盗无线摄像头发送拍摄命令；

住宅防盗无线摄像头，用于在接收到对应的住宅防盗无线传感器发送的拍摄命令时，开启并对预设的区域进行拍摄；

住宅安全无线传感器，用于探测住宅内的安全系数，并在探测到住宅内的安全系数超过预设安全阈值时，经由网关向管理子系统发送住宅安全探测信号，并且能够在接收到经由网关发送的来自管理子系统的住宅控制命令时，对相应的设备进行控制；

所述网关包括：

一个或多个小区安全网关，用于在小区安全监控子系统和管理子系统之间进行通信，并进行数据格式转换；

一个或多个住宅安全网关，用于在住宅安全监控子系统和管理子系统之间进行通信，并进行数据格式转换；

所述管理子系统包括：

小区信号处理模块，用于处理从小区安全网关接收的信号，产生相应的小区处理信号、小区控制命令和小区报警信号，并将小区控制命令发送给小区安全网关，将小区报警信号发送给报警子系统，将小区处理信号发送给小区显示模块；

小区显示模块，用于显示小区信号处理模块发送的小区处理信号；

住宅信号处理模块，用于处理从住宅安全网关接收的信号，产生相应的住宅处理信号、住宅控制命令和住宅报警信号，并将住宅控制命令发送给住宅安全网关，将住宅报警信号发送给报警子系统，将住宅处理信号发送给住宅显示模块；

住宅显示模块，用于显示住宅信号处理模块发送的住宅处理信号；

报警子系统包括：

紧急呼叫模块，用于在发生紧急情况时，对紧急呼叫平台进行紧急呼叫；

物业通知模块，用于向物业人员通知信息；

住户通知模块，用于向住户通知信息；

警报模块，用于在接收到小区警报信号或住宅警报信号时发起警报。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的小区智能安全监控系统，其特征在于：

所述住宅防盗无线传感器包括门磁无线传感器和红外无线传感器中的一种或两者，其中，门磁无线传感器，设置于入户门上，用于探测是否有人从入户门出入住宅；红外无线传感器，设置于住宅窗户和/或阳台上，用于探测是否有人从住宅窗户和/或阳台上出入住宅；

所述住宅安全无线传感器包括烟雾无线传感器、温度无线传感器、燃气无线传感器、浸水无线传感器中的一种或多种，其中，烟雾无线传感器，用于探测住宅内的烟雾浓度；温度无线传感器，用于探测住宅内的温度；燃气无线传感器，用于探测住宅内的燃气浓度；浸水无线传感器，用于探测住宅内的水位；

所述住宅内的安全系数包括住宅内的烟雾浓度、温度、燃气浓度、水位中的一个或多个；

所述预设安全阈值包括住宅内的烟雾浓度阈值、温度阈值、燃气浓度阈值、水位阈值中的一个或多个；

所述开关包括燃气阀门、水管阀门、电闸中的一个或多个。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的小区智能安全监控系统，其特征在于：所述管理子系统进一步包括：

小区信号接收模块，用于从小区安全网关接收信号，并将信号传输给小区信号处理模块；

小区信号发送模块，用于从小区信号处理模块接收小区控制命令和小区报警信号，并将小区控制命令发送给小区安全网关，将小区报警信号发送给小区报警子系统；

小区存储模块，用于存储小区信号处理模块发送的小区处理信号；

住宅信号接收模块，用于从住宅安全网关接收信号，并将信号传输给住宅信号处理模块；

住宅信号发送模块，用于从住宅信号处理模块接收住宅控制命令和住宅报警信号，并将住宅控制命令发送给住宅安全网关，将住宅报警信号发送给住宅报警子系统；

住宅存储模块，用于存储住宅信号处理模块发送的住宅处理信号。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的小区智能安全监控系统，其特征在于：所述管理子系统进一步包括：

存储器，用于存储烟雾浓度值范围和相应的处理措施表、温度值范围和相应的处理措施表、燃气浓度范围和相应的处理措施表、水位高度和相应的处理措施表，小区信号处理模块和住宅信号处理模块通过查找所述存储器中存储的上述表格获得相应的处理措施。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的小区智能安全监控系统，其特征在于：所述小区安全监控子系统和所述小区安全网关，以及住宅安全监控子系统和所述住宅安全网关之间的接口采用Zigbee协议。

6.根据权利要求5所述的基于物联网的小区智能安全监控系统，其特征在于：所述小区安全网关和住宅安全网关都进一步包括：

ZigBee模块，用于接收无线传感器和无线摄像头采集的数据以及向住宅安全监控子系统或者小区安全监控子系统发送控制命令；

处理器，用于读取、解析和处理所述无线传感器和无线摄像头采集的数据和所述控制命令；

网络模块，用于作为网关和管理子系统之间的通信接口。

7.根据权利要求6所述的基于物联网的小区智能安全监控系统，其特征在于：所述处理器为ARM处理器。

8.根据权利要求6所述的基于物联网的小区智能安全监控系统，其特征在于：所述网络接口是以太网接口和/或无线局域网接口。

9.根据权利要求8所述的基于物联网的小区智能安全监控系统，其特征在于：所述解析和处理为将接收的无线传感器和无线摄像头采集的数据转换成满足对应的以太网协议和/或无线局域网协议的格式，以及将从管理子系统接收的控制命令转换成满足ZigBee协议的格式。

10.根据权利要求6所述的基于物联网的小区智能安全监控系统，其特征在于：所述ZigBee模块进一步包括一个ZigBee协调器，用于启动ZigBee网络、为所述无线传感器和无线摄像头分配唯一的网络地址、维护ZigBee网络。