CN107703837A - 基于物联网的便利连锁店监控系统及其监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于物联网的便利连锁店监控系统，解决了现有技术中针对便利连锁店各种设备不容易监控，不容易查找其隐形故障等问题。本发明包括监控数据采集终端、监控数据传输系统、总控制中心；监控数据采集终端，用于监测便利店内制冷设备温度、氟利昂的数据信息；监控数据传输系统，通过短程无线通信的方式接收监控数据采集终端采集的数据信息，并传输到总控制中心；总控制中心，用于接收来自监控数据传输系统的数据信息，并建立起有效的数据库，对数据信息进行管理，并作出大数据的判断。本发明具有方便查找隐形故障，减少能耗等优点。

Description

基于物联网的便利连锁店监控系统及其监控方法

技术领域

本发明涉及一种监控系统，具体涉及基于物联网的便利连锁店监控系统及其监控方法。

背景技术

随着现代社会发展，人们越来越对自己周围环境有很高的要求。便利连锁店在人们的生产生活扮演着重要的角色，为人民带来更多的便利。基于更多人们的迫切需要，越来越多便利连锁店建立在城市的大街小巷，为它能够在24小时内不间断满足人们的各种常见需求，降低了人们在购物中时间和精力消耗。但对便利店的有效监控却显得十分乏力，建立一个综合性的连锁便利店设备监控系统也就显得非常必要。

其原因如下：

(1)尽管便利连锁店在单个建立的成本上相比于大型超市而言要低很多，但它有分布泛，配送物流成都相对较高，存在不利于管理的弊端。

(2)连锁便利店也有着自身管理上的问题，通常情况下，连锁便利店空调冰柜等冷凝设备经常会缺氟利昂，每月的电费会翻倍，增加几千元，这个隐形故障，店里售货员根本无法判断，只有等交电费的时候才会发现。

(3)便利店由于缺乏综合的设施故障评估，往往会造成便利店在能耗方面消耗过高，或者说造成不必要的商品损坏。

基于便利连锁店中冷藏设备通常会不自觉出现冷凝剂微量泄露的情况，人们通常不容易发现，而这样也会造成冷凝设备制冷效果越来越差，并且会使得设备的耗电量显著上升，但便利店的管理人员通常容易忽视这种电量的变化，使得便利店的运行成本隐形增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对便利连锁店各种设备不容易监控，不容易查找其隐形故障等问题，本发明提供了解决上述问题的基于物联网的便利连锁店监控系统。

本发明通过下述技术方案实现：

基于物联网的便利连锁店监控系统，包括监控数据采集终端，连接在监控数据采集终端上的监控数据传输系统，与监控数据传输系统连通的总控制中心，其特征在于，

监控数据采集终端，包括温度传感器，氟利昂传感器；温度传感器用于检测制冷设备内温度，氟利昂传感器通过安装支架安装在制冷设备的散热口上；用于监测便利店内制冷设备温度、氟利昂的数据信息；

监控数据传输系统，通过短程无线通信的方式接收监控数据采集终端采集的数据信息，并传输到总控制中心；

总控制中心，用于接收来自监控数据传输系统的数据信息，并建立起有效的数据库，对数据信息进行存储，并作出大数据的判断。

本发明中，只需监控数据采集终端采集数据信息，监控数据传输系统将采集的数据信息传输给总控制中心，总控制中心对数据信息进行分析整理即可。数据的分析整理和判定方法可以采用现有的判定整理方法，也可以自行优化设置。

本发明实现“物-物”互相通信，能够准确及时了解到连锁便利店的各项数据，并建立大数据评估中心，不仅能够对便利店的各设施进行监控报警评估，还能够对便利店每天所接纳的人流量进行评估，为网点的便利店效益评估提供一定的数据支撑。

将物联网技术应用到便利店的管理和监控中，将有着较好的前景。

首先，随着物联网技术的发展，愈来愈多的生产生活都已经接触到物联网的身影，比如智能家居管理系统就是一个典型的物联网技术引用案例，因此将物联网技术应用到便利店管理监控中，不仅仅本省能够实现便利店的高效监控和管理，同时也现代生成生活发展的一个大趋势。

其次，便利店在人们的生产生活中扮演着不可或缺的角色，对便利店监控和管理类项目的研究有着广泛的市场基础和人文基础，能够为商家提供更好的效益，同时也无形中为购买者带来潜在的好处，因为只有对便利店实现了有效监控，提供有效的管理方案，才会让商家做出更合理更优化的便利店布局，从而无形中午人们带来更多的生活便利。同时，物联网技术的便利店监控系统也有着更广阔的市场环境。

最后，现在无论城市的大小，都在提出“智慧城市”的构想和实施方案，那么应用物联网的便利店，成为“智慧商店”，其就为“智慧城市”的建立奠定一定基础，为在不久的将来，应用了物联网技术的便利店监控系统就有着更会广泛的前沿创新基础。

本发明中监控数据采集终端优选为氟利昂传感器和温度传感器，并优化了温度传感器和氟利昂传感器的设置位置，通过上述优化设置，并结合常规的判定方法即可判定出是否存在氟利昂泄漏的情况发生，并能有效实时检测出制冷设备内氟利昂的泄漏情况，方便查找制冷设备氟利昂泄漏的隐形故障，及时派出检修人员上面维修，这样可以减少能耗。

同时，该监控数据采集终端还可以增加设置其他类型的传感器，如用于监测便利店内客流量的红外传感器，用于监测便利店内电流和电压情况的电流传感器和电压传感器等，有效扩展监测项目，方便指导生产经营。即，所述监控数据采集终端还包括红外传感器、电压传感器和电流传感器。

进一步，所述监控数据传输系统包括CC2530控制器，同时设置在CC2530控制器上的Zigbee模块和MC37I通信模块。CC2530控制器内部还有一个加强型的8051微控制器，具有协处理能力，既可以满足ZigBee通信，有可以满足数据采集处理能力。

本发明通过Zigbee模块接收温度传感器和氟利昂传感器的数据信息，然后通过MC37I通信模块将数据信息传输给总控制中心，通过上述结构的优化设置，通过该通信模块的优化，能有效降低监控数据传输系统的能耗。

优选地，所述总控制中心包括微控制器，接收MC37I通信模块发送的数据信息的接收模块，用于对数据信息进行处理的数字信号处理器，用于存储MC37I通信模块发送的数据信息的存储模块。所述接收模块为MC37I通信模块。所述总控制中心还包括与微控制器连接的报警器。

通过数字信号处理器可同时分别比较氟利昂传感器和温度传感器与正常信号之间的差异，当具有差异时，发出异常信号给报警器，报警器发出警示。

基于物联网的便利连锁店监控系统的监控方法，包括：

步骤一、通过监控数据采集终端采集便利连锁店内的数据信息；

步骤二、通过监控数据传输系统将数据信息传输到总控制中心；

步骤三、通过总控制中心对收到的数据信息进行存储，并进行判断。

进一步，所述判断的过程为：将采集的数据信息与正常的数据信息进行对比，如果数据信息存在差异，则判定存在数据异常，如果不存在差异，则不具有异常情况；

当具有异常情况时，实时检测氟利昂泄漏量L，当实时检测的氟利昂泄漏量L达到泄漏临界点时，发出报警信号。

由于制冷设备存在使用寿命的要求，而且一般氟利昂泄漏存在不同情况，若在寿命周期内，每次在泄漏情况微小的情况下，采取一旦发现泄漏就立即维修的方案，则这种情况下维修成本会非常高，这种维修成本原高于由于泄漏造成的电量上升的成本，因此如何选择合适的时机采取维修提醒就显得更加理性化。

经过研究发现，氟利昂泄漏量一般情况下存在2种类型，第一种是泄漏量大，此时可以直接报警，第二种是泄漏量微小，此时可以采取计算线性关系的方式，找到最佳报警时机。泄漏量微小时，又分两种情形进行计算：一是泄漏点状态不发生变化，出现均匀泄漏，即每天的泄漏量基本一致，此时的氟利昂泄漏与时间成直线线性关系；另一种是泄漏点状态逐渐扩大或泄漏点数量增多，导致每天的泄漏量均有增加，此时氟利昂泄漏与时间之间成对数或不规则线性关系。上述两种情况均可以采用下述方式判定泄漏临界点。

首先根据实时检测的泄漏量、耗电量和时间，模拟出泄漏量与时间之间的函数关系F(Q)，耗电量与时间的函数关系F(W)，以及预定成本阈值，在此基础上将函数关系F(W)转为耗电量成本与时间之间函数关系F(M)，根据预定成本阈值预测出泄漏临界点的时间节点，此时间节点为耗电量成本M超出预定成本阈值的时间节点，然后将该时间节点带入到函数关系F(Q)中，计算出预测泄漏量值，该预测泄漏量值即为本发明的泄漏临界点。

其中，预定成本阈值即为，在预计的使用寿命下，将维修成本平均到每天后的平均成本。

具体的，首先，实时检测耗电量W，模拟出时间T与耗电量W之间的线性关系F(W)，根据电费情况，获得耗电量成本M与时间T之间函数关系F(M)，预测找到耗电量成本M超出预定成本阈值(正常维修成本)的时间节点T1，将时间节点T1带入到泄漏量Q与时间T之间的函数关系F(Q)中，找出对应时间节点T1下的泄漏量值Q1。当实时检测氟利昂泄漏量L达到泄漏量值Q1时，进行报警。

进一步，所述数据信息包括温度、氟利昂浓度、电流、电压、人流量。

进一步，所述监控数据采集终端采集的数据信息通过ZigBee模块传输到监控数据传输系统中，再通过监控数据传输系统中的MC37I通信模块传输给总控制中心。

进一步，所述监控数据传输系统包括CC2530控制器，同时设置在CC2530控制器上的Zigbee模块和MC37I通信模块。CC2530控制器内部还有一个加强型的8051微控制器，具有协处理能力，既可以满足ZigBee通信，有可以满足数据采集处理能力。

本发明通过Zigbee模块接收温度传感器和氟利昂传感器的数据信息，然后通过MC37I通信模块将数据信息传输给总控制中心，通过上述结构的优化设置，通过该通信模块的优化，能有效降低监控数据传输系统的能耗。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明能有效实时检测出制冷设备内氟利昂的泄漏情况，方便查找制冷设备氟利昂泄漏的隐形故障，及时派出检修人员进行维修，有效节约能耗；

2、本发明能方便且有效的扩展监测项目，如增加红外传感器，有效分析店里人流量与时间段，指导生产经营；

3、本发明结构简单、成本低廉，效果显著，非常适合推广应用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中安装支架的结构示意图。

图3为本发明中泄漏临界点的线性关系模拟图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-口字型架体，2-挂钩，3-滑槽，4-卡接片，5-卡齿，6-塑料扎条放置槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

基于物联网的便利连锁店监控系统，如图1所示，包括监控数据采集终端，连接在监控数据采集终端上实现监控数据采集终端的数据信息传输的监控数据传输系统，与监控数据传输系统连通用于接收并处理接收到的数据信息的总控制中心。

本发明将物联网中的无线传感器网络和GSM技术应用到便利店的监测管理中。本发明的实现功能是：便于便利连锁店内的空调、冰箱、冰柜、冷柜、照明、灯箱等设备保证24小时正常工作。

本发明通过安装在便利店的各种传感器，定时采集温度、电压、电流、照度、人流量、氟利昂情况的数据信息，通过监控数据传输系统，传送到总控制中心，进行各种数据信息的对比分析，大数据挖掘，综合判断各种设备的状况，然后发出相关控制命令。如果判断出该设备具有隐形问题及故障，可以及时派出检修人员进行维修，这样可以减少能耗，并可以分析店里人流量与时间段，指导生产经营。

本实施例中监控数据采集终端包括各种传感器，和各种传感器连通的传输模块。即本发明中采用多个路由节点和一个汇聚节点进行传输，进而更加有效、快速且准确的实现数据信息的传输。即将多个传感器的监测到的数据信息通过路由节点传输到监控数据传输系统，再通过监控数据传输系统这个汇聚节点将数据信息传输到总控制中心。非常适用于便利连锁店的监测管控。

便利店中通常包括储物设备和环境设施。储物设备部分主要是指的是便利店常用的冰箱、冰柜、冷凝柜以及冷凝储藏室等；可以安装温度、湿度、电流电压、氟利昂等传感器，对这些冷藏设备制冷效果、制冷效率做出评估。环境设施主要是指便利店内的照明装置、空调装置(室内温度)，以及人流量；这部分可以安装温度、电流电压传感器对照明装置和空调装置进行数据的采集，应用红外传感器对人流量进行数据采集。即，本实施例中各种传感器包括温度传感器、氟利昂传感器、红外传感器、电流传感器、电压传感器等；本实施例中该氟利昂传感器通过安装支架安装在制冷设备的散热口上。

本发明中该温度传感器的数量为两个以上，分别安装固定在制冷设备内的不同位置处，同时，还在制冷设备的散热口位置处设置一个以上的氟利昂传感器，进而达到检测更加准确的效果。各传感器监测到的数据信息的处理过程如下：

氟利昂传感器和温度传感器检测到的数据信息传输到监控数据传输系统中，通过监控数据传输系统传输到总控制中心中，通过与正常的数据信号进行简单的对比，对比出的结果差异较大时即可判定存在异常情况，

当具有异常情况时，实时检测氟利昂泄漏量L，当实时检测的氟利昂泄漏量L达到泄漏临界点时，方便及时预警冷凝设备的隐形故障，及时维修，降低整体成本。

例如：一个便利店的一台冷凝设备因为隐形故障造成每天为多耗电5度，以0.6元/度计算，则费用为3元，以有这样的设备为5台，安装该监控设备以后，则每天增加经济效益15元，如果有这样的便利店有100家，则增加经济效益1500元，1月增加经济效益45000元，1年则增加经济效益近60万元。

其中，预定成本阈值即为，在预计的使用寿命下，将维修成本平均到每天后的平均成本。泄漏临界点的判定方式为：

首先，实时检测耗电量W，模拟出时间T与耗电量W之间的线性关系F(W)，如图3所示，根据电费情况，获得耗电量成本M与时间T之间函数关系F(M)，预测找到耗电量成本M超出预定成本阈值(正常维修成本)的时间节点T1，将时间节点T1带入到泄漏量Q与时间T之间的函数关系F(Q)中，找出对应时间节点T1下的泄漏量值Q1。当实时检测氟利昂泄漏量L达到泄漏量值Q1时，进行报警。

红外传感器检测到的红外信息数据，可以通过总控制中心的数字信号处理器进行处理分析，获得店里人流量与时间段，进而有效指导生产经营。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中优化了数据信号传输的方式，具体设置如下：

所述监控数据传输系统包括CC2530控制器，同时设置在CC2530控制器上的Zigbee模块和MC37I通信模块。

通过上述结构的设置，便利店中通过Zigbee模块即可以完成监控数据采集终端和监控数据传输系统之间的数据信息的传输通信。ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。然后采用MC37I通信模块实现监控数据传输系统与总控制中心之间的数据信息的传输通信。GSM通信的成本低，像便利连锁店这种多网点结构，GSM的硬件点需要广泛布置，这样就可以实现该研究相对低成本的研究。

同时，本实施例还提供了一种总控制中心的具体结构，所述总控制中心包括微控制器，接收MC37I通信模块发送的数据信息的接收模块，用于对数据信息进行处理的数字信号处理器，用于存储MC37I通信模块发送的数据信息的存储模块。所述接收模块也为MC37I通信模块；总控制中心还包括与微控制器连接的报警器。具体过程如下：

总控制中心的MC37I通信模块接收监控数据传输系统中MC37I通信模块发送的数据信息，并将接收到的数据信息传输到存储模块中存储，并将数据信息传输到数字信号处理器与正常信号进行比较，如果与正常信号具有差异，则将信号传输到报警器进行报警。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中优化了安装支架的具体结构，如图2所示，具体设置如下：

所述安装支架包括口字型架体1，设置在口字型架体1顶端的挂钩2，分别设置在顶端和底端位置处的滑槽3，一端连接在顶端的滑槽3上、另一端连接在底端的滑槽3上的卡接片4，设置在卡接片4上的卡齿5，用于将氟利昂传感器固定在卡接片4上的塑料扎条。

所述卡接片4的数量为两个以上，且口字型架体1的两侧上也设置有卡齿5。所述挂钩2为了两个，均匀分布在口字型架体1的顶端位置处。所述卡齿5的深度为0.5～2mm、宽度为2～5mm，相邻卡齿5之间的间距为1～2cm。所述口字型架体1底端位置处设置有塑料扎条放置槽6。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于物联网的便利连锁店监控系统，包括监控数据采集终端，连接在监控数据采集终端上的监控数据传输系统，与监控数据传输系统连通的总控制中心，其特征在于，

监控数据采集终端，包括温度传感器，氟利昂传感器；温度传感器用于检测制冷设备内温度，氟利昂传感器通过安装支架安装在制冷设备的散热口上；用于监测便利店内制冷设备温度、氟利昂的数据信息；

监控数据传输系统，通过短程无线通信的方式接收监控数据采集终端采集的数据信息，并传输到总控制中心；

总控制中心，用于接收来自监控数据传输系统的数据信息，并建立起有效的数据库，对数据信息进行存储，并作出大数据的判断。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的便利连锁店监控系统，其特征在于，所述监控数据传输系统包括CC2530控制器，同时设置在CC2530控制器上的Zigbee模块和MC37I通信模块。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的便利连锁店监控系统，其特征在于，

所述总控制中心包括微控制器，接收MC37I通信模块发送的数据信息的接收模块，用于对数据信息进行处理的数字信号处理器，用于存储MC37I通信模块发送的数据信息的存储模块。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的便利连锁店监控系统，其特征在于，所述接收模块为MC37I通信模块。

5.根据权利要求3所述的基于物联网的便利连锁店监控系统，其特征在于，所述总控制中心还包括与微控制器连接的报警器。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的便利连锁店监控系统，其特征在于，所述监控数据采集终端还包括红外传感器、电压传感器和电流传感器。

7.根据权利要求1-6任一项所述的基于物联网的便利连锁店监控系统的监控方法，其特征在于，包括：

步骤一、通过监控数据采集终端采集便利连锁店内的数据信息；

步骤二、通过监控数据传输系统将数据信息传输到总控制中心；

步骤三、通过总控制中心对收到的数据信息进行存储，并进行判断。

8.根据权利要求7所述的基于物联网的便利连锁店监控系统的监控方法，其特征在于，所述判断的过程为：

将采集的数据信息与正常的数据信息进行对比，如果数据信息存在差异，则判定存在数据异常，如果不存在差异，则不具有异常情况；

当具有异常情况时，实时检测氟利昂泄漏量L，当实时检测的氟利昂泄漏量L达到泄漏临界点时，发出报警信号；泄漏临界点的判定方法如下：

首先根据实时检测的泄漏量、耗电量和时间，模拟出泄漏量与时间之间的函数关系F(Q)，耗电量与时间的函数关系F(W)，以及预定成本阈值，在此基础上将函数关系F(W)转为耗电量成本与时间之间函数关系F(M)，根据预定成本阈值预测出泄漏临界点的时间节点，此时间节点为耗电量成本M超出预定成本阈值的时间节点，然后将该时间节点带入到函数关系F(Q)中，计算出预测泄漏量值，该预测泄漏量值即为泄漏临界点。

9.根据权利要求7所述的基于物联网的便利连锁店监控系统的监控方法，其特征在于，所述数据信息包括温度、氟利昂浓度、电流、电压、人流量。

10.根据权利要求7所述的基于物联网的便利连锁店监控系统的监控方法，其特征在于，所述监控数据采集终端采集的数据信息通过ZigBee模块传输到监控数据传输系统中，再通过监控数据传输系统中的MC37I通信模块传输给总控制中心。