CN106910312A - 一种智能仓库远程数据监控报警系统 - Google Patents

Abstract

一种智能仓库远程数据监控报警系统，涉及一种报警系统，所述系统包括传感器数据采集器、智能监控服务平台和移动终端；传感器数据采集器由系统主机和遥控器组成；主机有长方形外壳，主机正面设有液晶显示屏、正面左下角设有红外接收器、主机右侧面上方为温度、湿度、烟雾传感器采集数据窗口、主机右侧面下方为蜂鸣器、主机上方左侧覆盖有太阳能光伏板，主机上方右侧靠近显示屏位置有爆闪指示灯，主机上方右侧远离显示屏位置为天线。该系统通过传感器采集仓库的温度、湿度、烟雾数据，通过ZigBee无线发送给监控中心的智能监控平台，智能监控平台根据大数据的数据分析和数据挖掘，给出非正常数据或有可能发生问题的仓库建议和警报。

Description

一种智能仓库远程数据监控报警系统

技术领域

本发明涉及一种智能报警系统，特别是涉及一种智能仓库远程数据监控报警系统。

背景技术

物品的贮存环境是关系物品质量的一个重要环节，是企业，社会物资供应，物流体系的核心组成部分。各个单位都必须做好库房环境监控和管理，对库房的环境状况进行7*24小时的不间断实时监控。一般仓库普遍存储货物量大、地处偏僻、通风不畅，所以防火、防潮一直都是仓库监控和管理的重要内容。库房环境出现异常，应及时采取调控措施，并予记录。一个可以灵活调整监测温度、湿度、烟雾等报警参数的系统进行实时在线监测对于库房管理、生产制造、现代物流、科学研究以及日常生活中非常重要。当今各行各业已进入了信息化时代，通过智能化设备对环境进行远程集中监控已成为主流趋势，为此本发明专利提出一种智能仓库远程数据监控报警系统。

传统的仓库监控报警系统在传感器数据采集方面普遍采用有线数据采集方式而供电主要采用有线的交流电供电。这些有线的数据采集和供电方式需要铺设供电线和信号传输线。这些检测设备成本高、容易老化、需要有线电源线和信号传输线、容易受雷击等，维护和维修成本高。对于特殊环境的适应能力不强，一旦发生事故，比如火灾或腐蚀液体、气体坏了传输线路，本应起到至关重要的传感器由于没有了供电和传输路径就无法发挥作用，无法将现场实时数据及时传输回指挥中心，影响了其实用性和可靠性。而在传感器数据查询和智能报警方面，传统的监控报警系统只是在监控中心进行报警提示和查询，无法利用现有的3G, 4G网络和手机进行超远程的查询和报警，无法满足远程指挥的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能仓库远程数据监控报警系统，该系统通过传感器采集仓库的温度、湿度、烟雾数据，通过ZigBee无线发送给监控中心的智能监控平台，智能监控平台根据大数据的数据分析和数据挖掘，给出非正常数据或有可能发生问题的仓库建议和警报。同时各种手持移动终端也可以远程查询仓库传感器的数据信息，发生问题时，不只是在监控中心报警，也可以通过手机的推送功能，进行远程监控和报警。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种智能仓库远程数据监控报警系统包括传感器数据采集器、智能监控服务平台和移动终端。

所述传感器数据采集器由系统主机和遥控器组成。

主机有一个长方形外壳，主机正面设有液晶显示屏、正面左下角设有红外接收器、主机右侧面上方为温度、湿度、烟雾传感器采集数据窗口、主机右侧面下方为蜂鸣器、主机上方左侧覆盖有太阳能光伏板，主机上方右侧靠近显示屏位置有爆闪指示灯，主机上方右侧 远离显示屏位置为ZigBee天线。液晶显示屏实时显示温度、湿度、烟雾传感器采集的温度、湿度、烟雾数据和系统运行情况，为了节省电力，此显示屏在正常工作时是关闭的，不需要显示任何内容，只有当收到红外遥控器或通过ZigBee网络传输过来设置指令或显示指令时才点亮显示，并于一定时间后自动关闭来节省电力。红外接收器负责接收红外遥控器的遥控信号，对主机进行设置。温度、湿度、烟雾传感器采集数据窗口负责采集仓库里温度、湿度、烟雾的相关数据，并通过串口传送到主机内部的MSP430FR5962微处理器进行处理。蜂鸣器负责发出警报声音，使用GPIO接口与主机内部的MSP430FR5962微处理器相连，当发生危险时，主机通过GPIO开启蜂鸣器，发出刺耳的警报声音，提醒工作人员或周围人员进行撤离。太阳能光伏板为此装置的动力装置，负责接收太阳光发电，在太阳光充足的情况下，此电池板产生的电力供应整个装置运行的同时还给装置内部的电池充电，当夜晚或光照不足时，整个系统由电池供电，由于采用了ZigBee和MSP430FR5962微处理器的低功耗设计，此电池板和电池完全可以提供整个设备的长时间稳定运行，完全不需要铺设交流电。爆闪灯负责发出强光提示，使用GPIO接口与主机内部的MSP430FR5962微处理器相连，当发生危险时，主机通过GPIO开启爆闪灯，发出强光提示，提醒工作人员或周围人员进行撤离。ZigBee天线负责发送ZigBee的无线信号。用于与主机进行通信。遥控器有若干按钮，通过红外线，在一定距离内实现对对整个系统进行设置，同时也可以通过ZigBee无线网络进行设置。

所述智能监控平台由ZigBee网络、服务器和相应的仓库监控管理系统组成。ZigBee无线网络通过ZigBee协议与安装在仓库现场的ZigBee传感器通信，接收ZigBee传感器发送的现场温度，湿度，烟雾数据供服务器使用。仓库监控管理系统按照功能不同分为物理层、数据链路层、智能分析层、用户应用层。物理层由ZigBee无线网卡和3G或4G无线网卡组成。ZigBee无线网卡负责接收传感器通过ZigBee网络发送的ZigBee无线数据。3G或4G无线网卡负责传送3G或4G信号，给远端的手机使用。数据链路层由ZigBee网络协议解析模块构成和3G或4G通信协议解析模块组成。ZigBee网络协议解析模块负责解析ZigBee网络协议，进而获得传感器发送的数据。3G或4G通信协议模块负责解析3G或4G协议，用于与远端的手机通信。智能分析层由数据处理和数据挖掘模块构成。数据处理模块负责对远端传感器发送的温度，湿度，烟雾数据进行处理。数据挖掘模块通过对传感器数据进行长时间的积累，挖掘出具有危险特征的传感器数据，提供给监控平台，提早发现安全隐患，预防与未然。用户应用层由传感器信息显示模块、传感器信息设置模块、紧急报警模块、用户登录模块组成。传感器信息显示模块显示整个监控系统里所有传感器所采集的温度、湿度、烟雾数据信息，供监控人员可以及时了解整个仓库的状况。传感器信息设置模块负责对远端传感器进行这只，远端传感器的远端报警参数，采集速率，采集精确程度都从此模块进行设置。紧急报警模块负责报警，一旦传感器监测到异常状况，此模块会发出声、光报警，同时此模块直接与3G或4G通信协议解析模块联通，可以直接向3G或4G通信协议解析模块下达命令，直接通过3G或4G网络传输报警信息给远端的手机，远端手机收到此报警信号后，通过推送消息，提醒手机使用人员。用户登录模块实现监控人员登录访问智能监控系统。

所述移动终端为Android 手机和 APP 构成。移动终端 APP 按照功能不同分为物理层、数据链路层、用户应用层。物理层由 3G或4G 的 Android 手机的硬件物理层组成，负责3G或4G无线通信的接收与发射。数据链路层由3G或4G通信协议解析模块构成，通过 APP程序调用 Android 手机内的 Android 操作系统 API 函数，实现3G或4G 通信协议解析。用户应用层由用户登录模块、传感器数据显示模块、报警推送模块组成。用户登录模块用于连接智能监控服务平台的用户登录模块，实现在远程终端的用户登录。传感器数据显示模块用于连接智能监控平台的传感器信息显示模块，显示当前传感器采集到的实时信息。报警推送模块用于接收智能监控平台里紧急报警模块的推送信息，通过推送服务，将紧急报警信息通过声音提示和屏幕显示给出及时的提示报警信息。

本发明的优点与效果是：

本发明提出了一种智能仓库远程数据监控报警系统，在数据采集端采用了ZigBee网络无线传输，在供电方面采用光伏发电和电池结合。由于采用了无线网络可以避免复杂的和高成本的铺设信号线。避免了发生事故时，比如火灾或腐蚀液体、气体坏了传输线路，本应起到至关重要的传感器无法采集正确的现场数据，无法将现场实时数据及时传输回监控中心。 ZigBee还具有网络容量大，自组网，发送方式灵活，双向通信的优点，即使一个节点发生问题也不会影响到其他节点。采用光伏发电和电池结合，并且采用了低功耗的ZigBee技术和低功耗的微处理器，无需铺设交流电，非常适合偏远位置仓库的使用。对传感器采集到的数据通过大数据分析和数据挖掘，及时研判出那个仓库的哪个点有发生问题的可能性，及时给出危险提示。各种移动终端，比如手机，可以通过3G或4G网络远程查询仓库的实时状态。在需要警报时，不只是监控中心警报响起，系统还可以通过手机的推送功能及时推送警报信息给远端在使用手机监控的人员，实现远距离的监控，可远程决策。

1、传感器的数据传输采用工业标准的ZigBee进行数据传输，节点数量多，网络自适应，传输可靠等优点。采用低功耗设计，并使用光伏发电板和电池供电，无需铺设电缆，易于施工安装，节省施工成本。

2、远程智能监控服务平台通过大数据分析和数据挖掘，及时提供仓库危害信息的预测趋势和警报信息，有利于危险的及时发现。

3、移动终端通过 3G 或4G通信实现远程传输，可以使信息及时传递给不在监控现场的工作人员，减少了值班人员数量，降低了成本，并提高了灵活性。

附图说明

图 1 为本发明专利系统框图 ；

图 2 为本发明专利传感器采集器结构示意图 ；

图 3 为本发明专利智传感器采集器电路框图 ；

图 4 为本发明专利智能监控平台软件系统结构图；

图 5 为本发明专利移动终端软件系统结构图。

图中附件：1为传感器采集器，2为智能监控服务平台，3为移动终端，4为系统主机，5为液晶显示屏，6为红外接收器，7为光伏发电板，8为ZigBee天线，9爆闪灯，10为温度、湿度、烟雾传感器检测窗口，11为蜂鸣器。

具体实施方式

实施例

下面将结合本发明专利实施例中的附图，对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明专利保护的范围。

如图所示，一种智能仓库远程数据监控报警系统包括传感器数据采集1器、智能监控服务平台2和移动终端3。

所述传感器数据采集器1由系统主机和遥控器组成。

主机4有一个长方形外壳，主机正面设有液晶显示屏5、正面左下角设红外接收器6、主机右侧面上方为温度、湿度、烟雾传感器采集数据窗口10、主机右侧面下方为蜂鸣器11、主机上方左侧覆盖有太阳能光伏板7，主机上方右侧靠近显示屏位置有一个爆闪指示灯9，主机上方右侧 远离显示屏位置为ZigBee天线6。液晶显示屏实时显示温度、湿度、烟雾传感器采集的温度、湿度、烟雾数据和系统运行情况，为了节省电力，此显示屏在正常工作时是关闭的，不需要显示任何内容，只有当收到红外遥控器或通过ZigBee网络传输过来设置指令或显示指令时才点亮显示，并于一定时间后自动关闭来节省电力。红外接收器负责接收红外遥控器的遥控信号，对主机进行设置。温度、湿度、烟雾传感器采集数据窗口负责采集仓库里温度、湿度、烟雾的相关数据，并通过串口传送到主机内部的MSP430FR5962微处理器进行处理。蜂鸣器负责发出警报声音，使用GPIO接口与主机内部的MSP430FR5962微处理器相连，当发生危险时，主机通过GPIO开启蜂鸣器，发出刺耳的警报声音，提醒工作人员或周围人员进行撤离。太阳能光伏板为此装置的动力装置，负责接收太阳光发电，在太阳光充足的情况下，此电池板产生的电力供应整个装置运行的同时还给装置内部的电池充电，当夜晚或光照不足时，整个系统由电池供电，由于采用了ZigBee和MSP430FR5962微处理器的低功耗设计，此电池板和电池完全可以提供整个设备的长时间稳定运行，完全不需要铺设交流电。爆闪灯负责发出强光提示，使用GPIO接口与主机内部的MSP430FR5962微处理器相连，当发生危险时，主机通过GPIO开启爆闪灯，发出强光提示，提醒工作人员或周围人员进行撤离。ZigBee天线负责发送ZigBee的无线信号。用于与主机进行通信。遥控器有若干按钮，通过红外线，在一定距离内实现对对整个系统进行设置，同时也可以通过ZigBee无线网络进行设置。

所述智能监控平台由ZigBee网络、服务器和相应的仓库监控管理系统组成。ZigBee无线网络通过ZigBee协议与安装在仓库现场的ZigBee传感器通信，接收ZigBee传感器发送的现场温度，湿度，烟雾数据供服务器使用。仓库监控管理系统按照功能不同分为物理层、数据链路层、智能分析层、用户应用层。物理层由ZigBee无线网卡和3G或4G无线网卡组成。ZigBee无线网卡负责接收传感器通过ZigBee网络发送的ZigBee无线数据。3G或4G无线网卡负责传送3G或4G信号，给远端的手机使用。数据链路层由ZigBee网络协议解析模块构成和3G或4G通信协议解析模块组成。ZigBee网络协议解析模块负责解析ZigBee网络协议，进而获得传感器发送的数据。3G或4G通信协议模块负责解析3G或4G协议，用于与远端的手机通信。智能分析层由数据处理和数据挖掘模块构成。数据处理模块负责对远端传感器发送的温度，湿度，烟雾数据进行处理。数据挖掘模块通过对传感器数据进行长时间的积累，挖掘出具有危险特征的传感器数据，提供给监控平台，提早发现安全隐患，预防与未然。用户应用层由传感器信息显示模块、传感器信息设置模块、紧急报警模块、用户登录模块组成。传感器信息显示模块显示整个监控系统里所有传感器所采集的温度、湿度、烟雾数据信息，供监控人员可以及时了解整个仓库的状况。传感器信息设置模块负责对远端传感器进行这只，远端传感器的远端报警参数，采集速率，采集精确程度都从此模块进行设置。紧急报警模块负责报警，一旦传感器监测到异常状况，此模块会发出声、光报警，同时此模块直接与3G或4G通信协议解析模块联通，可以直接向3G或4G通信协议解析模块下达命令，直接通过3G或4G网络传输报警信息给远端的手机，远端手机收到此报警信号后，通过推送消息，提醒手机使用人员。用户登录模块实现监控人员登录访问智能监控系统。

所述移动终端为Android 手机和 APP 构成。移动终端 APP 按照功能不同分为物理层、数据链路层、用户应用层。物理层由 3G或4G 的 Android 手机的硬件物理层组成，负责3G或4G无线通信的接收与发射。数据链路层由3G或4G通信协议解析模块构成，通过 APP程序调用 Android 手机内的 Android 操作系统 API 函数，实现3G或4G 通信协议解析。用户应用层由用户登录模块、传感器数据显示模块、报警推送模块组成。用户登录模块用于连接智能监控服务平台的用户登录模块，实现在远程终端的用户登录。传感器数据显示模块用于连接智能监控平台的传感器信息显示模块，显示当前传感器采集到的实时信息。报警推送模块用于接收智能监控平台里紧急报警模块的推送信息，通过推送服务，将紧急报警信息通过声音提示和屏幕显示给出及时的提示报警信息。

Claims (4)

1.一种智能仓库远程数据监控报警系统，其特征在于，所述系统包括传感器数据采集器、智能监控服务平台和移动终端；传感器数据采集器由系统主机和遥控器组成；主机有长方形外壳，主机正面设有液晶显示屏、正面左下角设有红外接收器、主机右侧面上方为温度、湿度、烟雾传感器采集数据窗口、主机右侧面下方为蜂鸣器、主机上方左侧覆盖有太阳能光伏板，主机上方右侧靠近显示屏位置有爆闪指示灯，主机上方右侧远离显示屏位置为天线； GPIO接口与主机内部的微处理器相连，遥控器设有若干按钮，智能监控平台由网络、服务器和相应的仓库监控管理系统组成；物理层由无线网卡和3G或4G无线网卡组成；数据链路层由网络协议解析模块和3G或4G通信协议解析模块组成；智能分析层由数据处理和数据挖掘模块构成；用户应用层由传感器信息显示模块、传感器信息设置模块、紧急报警模块、用户登录模块组成；移动终端为手机和 APP 构成。

2.根据权利要求1所述的一种智能仓库远程数据监控报警系统，其特征在于，所述物理层由 3G或4G 的 Android 手机的硬件物理层组成。

3.根据权利要求1所述的一种智能仓库远程数据监控报警系统，其特征在于，所述数据链路层由3G或4G通信协议解析模块构成。

4.根据权利要求1所述的一种智能仓库远程数据监控报警系统，其特征在于，所述用户应用层由用户登录模块、传感器数据显示模块、报警推送模块组成。