CN106774536A - 一种监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种监控系统，包括：监控子系统，用于监测以及控制待监控区域的环境，并与云端监控平台进行数据交互；云端监控平台，用于接收监控子系统检测到的关于环境的数据，并与监控子系统以及终端进行数据交互；终端，用于接收云端监控平台的数据，并基于所接收的数据生成控制信号通过云端监控平台反馈给监控子系统，通过使用433M通信模块组成树形/mesh自动切换网络，有效的利用了433M通信模块绕射能力强、传输距离远、组网稳定、低频低功耗；采用LTE无线通信技术及云服务技术，极大降低了远程监控拉网成本并实现了PC及移动客户端随时随地监测的功能。

Description

一种监控系统

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别涉及一种监控系统。

背景技术

近年兴起的物联网技术极大的带动了智慧农业的发展，现有的物联网智慧农业大棚采用的是2.4G的Zigbee组网协议，实现了实现对上述农业大棚传感器和环境调节控制模块的监测和控制；由于2.4G物联网设备收发距离短、功耗大、穿透能力弱等缺点，其在大型农业大棚中的应用受到限制；为了实现远程农业大棚监控，往往采用Internet有线网络远程监控的方式进行，但其会受到有线网络布线成本高、偏远地区布线困难等缺点；而2G无线通信网络数据吞吐量不能胜任农业大棚的远程监控。

因此现有技术中并没有很好的解决方案来实现农业大棚的监控需要。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提出了一种监控系统，应用于包括监控子系统，云端监控平台和终端的网络中，包括：

所述监控子系统，用于监测以及控制待监控区域的环境，并与所述云端监控平台进行数据交互；

所述云端监控平台，用于接收监控子系统检测到的关于环境的数据，并与所述监控子系统以及所述终端进行数据交互；

所述终端，用于接收所述云端监控平台的数据，并基于所接收的数据生成控制信号通过所述云端监控平台反馈给所述监控子系统。

优选的，所述监控子系统具体为基于433M通信网络的检测控制系统。

优选的，所述监控子系统包括：传感器模块，控制模块，通信网络协调节点和网关服务器；

其中，所述传感器模块，用于监测所述待监控区域的环境中的预设的各项参数数据，并将监测到的各项参数数据发送给通信网络协调节点；

所述控制模块，用于接收控制信号，以对所述待监控区域的环境进行控制更改；

所述通信网络协调节点，用于获取所述传感器模块监测到的各项参数数据，并下发控制信号给控制模块，以及对所接收到的数据进行整合汇总，将整合汇总后的数据发送给网关服务器；

所述网关服务器，用于接收所述通信网络协调节点整合汇总后的数据，并将接收到的数据发送给所述云端监控平台。

优选的，所述监控子系统还包括：摄像头和摄像头路由节点；

其中，摄像头，用于获取所述待监控区域的图像数据，并将获取到的图像数据发送给摄像头路由节点；

所述摄像头路由节点，用于获取所述摄像头的图像数据，并将获取到的图像数据发送给所述网关服务器。

优选的，所述监控子系统中的各模块是基于树形/mesh自动切换组网结构进行组网；

其中，树形/mesh自动切换组网是基于433M通信的。

优选的，所述云端监控平台，具体包括：LTE通信模块以及云端服务器；

其中，所述LTE通信模块，用于连接所述监控子系统以及所述云端服务器，以便在与所述监控子系统进行数据交互后，与所述云端服务器之间通过LTE无线网络进行数据交互；

所述云端服务器，用于连接所述LTE通信模块和所述终端，以便所述LTE通信模块和所述终端。

优选的，所述终端包括：

移动客户端和/或PC客户端。

优选的，所述终端包括：用户界面模块，数据通信模块和数据分析处理模块；

其中，所述数据通信模块，用于与所述云端监控平台进行数据交互；

所述数据分析处理模块，用于接收所述数据通信模块获取的数据，并对接收到的数据进行分析处理，并将分析处理后的数据发送给所述用户界面模块以及所述数据通信模块；

所述用户界面模块，用于接收所述数据分析处理模块的数据，并进行展示，并生成控制信号通过所述数据分析处理模块将所述控制信号发送给数据通信模块。

优选的，所述终端，具体：

数据存储模块、数据加密模块和数据解析模块；

其中，所述数据存储模块，用于连接所述数据分析处理模块，以存储所述数据分析处理模块获取的数据；

所述数据加密模块，用于连接所述数据分析处理模块与所述数据通信模块，以便在对所述数据分析处理模块的数据进行加密后传输给所述数据通信模块；

所述数据解析模块，用于连接所述数据分析处理模块与所述数据通信模块，以便对所述数据通信模块接收到的加密的数据进行解析后传输给所述数据分析处理模块。

与现有技术相比，本发明提出了一种监控系统，通过使用433M通信模块组成树形/mesh自动切换网络，有效的利用了433M通信模块绕射能力强、传输距离远、组网稳定、低频低功耗；采用LTE无线通信技术及云服务技术，极大降低了远程监控拉网成本并实现了PC及移动客户端随时随地监测的功能。

附图说明

图1为本发明实施例提出的一种监控系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提出的一种的监控子系统的示意图；

图3为本发明实施例提出的一种树形/mesh自动切换组网结构的示意图；

图4为本发明实施例提出的一种基于LTE无线通信网络的云端监控平台的连接示意图；

图5为本发明实施例提出的一种终端的示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，现有技术中并没有很好的解决方案来实现农业大棚的监控需要；为此，本发明提出了一种监控系统，用以解决该技术问题，如图1所示，该系统包括监控子系统，云端监控平台和终端的网络中，

其中，所述监控子系统，用于监测以及控制待监控区域的环境，并与所述云端监控平台进行数据交互。

具体的，待监控区域可以是农业大棚，而一般而言，农业大棚规模较大，且有玻璃或墙壁阻隔，这就要求组网控制系统具备远距离传输及自主控制和超强的绕射(避障)能力；为此，所述监控子系统具体可以为基于433M通信网络的检测控制系统；基于433M通信网络的检测控制系统具备了农业大棚中所需的数据采集、自主控制功能及报警功能；且由于采用的了433M载波频段，功耗有所降低，绕射(避障)能力加强，传输距离远，可带负载终端节点能力强，能很好的实现农业大棚的需要。

而在一个具体的实施例中，一个监控子系统可以包括：传感器模块，控制模块，通信网络协调节点和网关服务器；在具体的用于环境中，可以设置多个监控子系统，例如可以每一个农业大棚设置一个监控子系统，当存在多个农业大棚时，就设置对应的多个监控子系统。

其中，所述传感器模块，用于监测所述待监控区域的环境中的预设的各项参数数据，并将监测到的各项参数数据发送给通信网络协调节点；具体的，传感器模块可以包括土壤水分/温度传感器检测模块、二氧化碳检测模块、土壤PH值检测模块，当然，具体的传感器模块以及传感器模块的数量可以基于具体的环境需要进行灵活的设置。

所述控制模块，用于接收控制信号，以对所述待监控区域的环境进行控制更改；具体的控制模块可以包括喷淋控制模块、补光照明控制模块，同样的，也可以基于具体的环境需要进行相关控制模块以及关于数量方面的灵活设置。

所述通信网络协调节点，用于获取所述传感器模块监测到的各项参数数据，并下发控制信号给控制模块，以及对所接收到的数据进行整合汇总，将整合汇总后的数据发送给网关服务器；具体的，通信网络协调节点是433M通信网络路由节点。

所述网关服务器，用于接收所述通信网络协调节点整合汇总后的数据，并将接收到的数据发送给所述云端监控平台。

除此以外，，所述监控子系统还可以如图2所示，还包括：摄像头和摄像头路由节点；

其中，摄像头，用于获取所述待监控区域的图像数据，并将获取到的图像数据发送给摄像头路由节点；具体的，为了保证获取到的图像数据是高清图像的数据，以便对不同农作物进行生长状况进行远程监控，以及为了便于获取到的数据顺利进行传输，可采用高清IP网络全景摄像头，当然，其他的根据需要采用的摄像头也是可以的，至于摄像头的数量可以基于需要进行设置。

所述摄像头路由节点，用于获取所述摄像头的图像数据，并将获取到的图像数据发送给所述网关服务器。

以上的所述监控子系统中的各模块是基于树形/mesh自动切换组网结构进行组网；其中，树形/mesh自动切换组网是基于433M通信的。具体的，该树形/mesh自动切换组网结构的结构示意图如图3所示，在某种特殊情况，如路由节点或协调器节点故障时，会自动连接到附近的路由或协调器上，保证数据传输的完整性；这是因为网络中的任意节点可以和其他节点通信，使得Mesh网络也称多跳网络，具有稳定性高、便于安装部署、结构灵活等特点。而农业大棚中的控制节点多为电池供电，因此要求节点设备必须低功耗；基于433M通信的树形/mesh自动切换组网结构刚好可以满足该需要。

所述云端监控平台，用于接收监控子系统检测到的关于环境的数据，并与所述监控子系统以及所述终端进行数据交互。

所述云端监控平台，具体包括：LTE通信模块以及云端服务器；

其中，所述LTE通信模块，用于连接所述监控子系统以及所述云端服务器，以便在与所述监控子系统进行数据交互后，与所述云端服务器之间通过LTE无线网络进行数据交互；具体的，如图4所示，LTE通信模块是与网关服务器进行连通，以实现数据交互。

所述云端服务器，用于连接所述LTE通信模块和所述终端，以便所述LTE通信模块和所述终端。

所述终端，用于接收所述云端监控平台的数据，并基于所接收的数据生成控制信号通过所述云端监控平台反馈给所述监控子系统。

具体的，如图4所示，所述终端包括：

移动客户端和/或PC客户端。

所述终端包括：用户界面模块，数据通信模块和数据分析处理模块；

其中，所述数据通信模块，用于与所述云端监控平台进行数据交互；

所述数据分析处理模块，用于接收所述数据通信模块获取的数据，并对接收到的数据进行分析处理，并将分析处理后的数据发送给所述用户界面模块以及所述数据通信模块；

所述用户界面模块，用于接收所述数据分析处理模块的数据，并进行展示，并生成控制信号通过所述数据分析处理模块将所述控制信号发送给数据通信模块。

具体的，如图5所示，所述终端，还包括：

数据存储模块、数据加密模块和数据解析模块；

其中，所述数据存储模块，用于连接所述数据分析处理模块，以存储所述数据分析处理模块获取的数据；

所述数据加密模块，用于连接所述数据分析处理模块与所述数据通信模块，以便在对所述数据分析处理模块的数据进行加密后传输给所述数据通信模块；

所述数据解析模块，用于连接所述数据分析处理模块与所述数据通信模块，以便对所述数据通信模块接收到的加密的数据进行解析后传输给所述数据分析处理模块。

终端提供农业大棚室内实时图像和历史图像查询、大棚内单个传感器实时和历史数据查询、单个控制节点的控制功能、采集数据的绘图分析等。用户界面模块具体可以为PC/移动客户端通用显示界面，为用户提供各个传感器数据采集显示界面、摄像头数据采集界面、各个控制节点的控制界面等。数据分析处理模块完成用户命令的处理、接收数据的分析等功能。数据存储模块存储当前实时数据，并提供历史数据查询功能。数据加密模块用于对相关数据进行加密，确保用户数据及大棚安全。数据解析模块用于对接收到的大棚加密数据进行解密处理，并交由数据分析处理模块。数据通信模块是基于PC或移动客户端的网络及TCP/IP技术的数据发送、接收通信模块。

与现有技术相比，本发明通过使用433M通信模块组成树形/mesh自动切换网络，有效的利用了433M通信模块绕射能力强、传输距离远、组网稳定、低频低功耗；采用LTE无线通信技术及云服务技术，极大降低了远程监控拉网成本并实现了PC及移动客户端随时随地监测的功能。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施场景所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本申请序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本申请的几个具体实施场景，但是，本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种监控系统，其特征在于，应用于包括监控子系统，云端监控平台和终端的网络中，包括：

所述监控子系统，用于监测以及控制待监控区域的环境，并与所述云端监控平台进行数据交互；

所述云端监控平台，用于接收监控子系统检测到的关于环境的数据，并与所述监控子系统以及所述终端进行数据交互；

所述终端，用于接收所述云端监控平台的数据，并基于所接收的数据生成控制信号通过所述云端监控平台反馈给所述监控子系统。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控子系统具体为基于433M通信网络的检测控制系统。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控子系统包括：传感器模块，控制模块，通信网络协调节点和网关服务器；

其中，所述传感器模块，用于监测所述待监控区域的环境中的预设的各项参数数据，并将监测到的各项参数数据发送给通信网络协调节点；

所述控制模块，用于接收控制信号，以对所述待监控区域的环境进行控制更改；

所述通信网络协调节点，用于获取所述传感器模块监测到的各项参数数据，并下发控制信号给控制模块，以及对所接收到的数据进行整合汇总，将整合汇总后的数据发送给网关服务器；

所述网关服务器，用于接收所述通信网络协调节点整合汇总后的数据，并将接收到的数据发送给所述云端监控平台。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述监控子系统还包括：摄像头和摄像头路由节点；

其中，摄像头，用于获取所述待监控区域的图像数据，并将获取到的图像数据发送给摄像头路由节点；

所述摄像头路由节点，用于获取所述摄像头的图像数据，并将获取到的图像数据发送给所述网关服务器。

5.如权利要求2-4中任意一项所述的系统，其特征在于，所述监控子系统中的各模块是基于树形/mesh自动切换组网结构进行组网；

其中，树形/mesh自动切换组网是基于433M通信的。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述云端监控平台，具体包括：LTE通信模块以及云端服务器；

其中，所述LTE通信模块，用于连接所述监控子系统以及所述云端服务器，以便在与所述监控子系统进行数据交互后，与所述云端服务器之间通过LTE无线网络进行数据交互；

所述云端服务器，用于连接所述LTE通信模块和所述终端，以便所述LTE通信模块和所述终端。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述终端包括：

移动客户端和/或PC客户端。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述终端包括：用户界面模块，数据通信模块和数据分析处理模块；

其中，所述数据通信模块，用于与所述云端监控平台进行数据交互；

所述数据分析处理模块，用于接收所述数据通信模块获取的数据，并对接收到的数据进行分析处理，并将分析处理后的数据发送给所述用户界面模块以及所述数据通信模块；

所述用户界面模块，用于接收所述数据分析处理模块的数据，并进行展示，并生成控制信号通过所述数据分析处理模块将所述控制信号发送给数据通信模块。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述终端，还包括：

数据存储模块、数据加密模块和数据解析模块；

其中，所述数据存储模块，用于连接所述数据分析处理模块，以存储所述数据分析处理模块获取的数据；

所述数据加密模块，用于连接所述数据分析处理模块与所述数据通信模块，以便在对所述数据分析处理模块的数据进行加密后传输给所述数据通信模块；

所述数据解析模块，用于连接所述数据分析处理模块与所述数据通信模块，以便对所述数据通信模块接收到的加密的数据进行解析后传输给所述数据分析处理模块。