CN108255143A - 一种基于物联网的楼宇监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的楼宇监控系统，包括：云服务器、移动终端、智能控制模块、激光雷达系统及安防系统，移动终端及智能控制模块分别与云服务器通信连接，所述激光雷达系统及安防系统分别与智能控制模块连接；激光雷达系统包括发射单元、接收单元、光强度传感器、图像处理单元、电动云台及雷达控制单元，发射单元、接收单元、光强度传感器、图像处理单元及电动云台分别与雷达控制单元连接；本发明采用3D激光成像能在任何环境下对目标进行监控、成像，通过NB‑IOT可稳定、可靠的与服务器进行数据交换，通过磁传感器及光强度传感器启动门禁系统和雷达系统，有效降低了功耗，并能第一时间将告警信息发送至用户移动终端，便于用户监控管理。
Description
技术领域
本发明涉及监控技术领域，尤其涉及一种基于物联网的楼宇监控系统。
背景技术
目前，越来越多的企业、家庭采用门禁系统，通过感应卡或密码控制开门或锁定，但是当忘记带钥匙或卡时，往往开门非常麻烦而且浪费时间，对于门禁的监控则需要通过服务器查看实时门禁系统中各门禁点附件安装的摄像机实时传输的监控录像，才能知道各门禁点的出入情况，但是，当管理员使用终端查看监控画面时，需时刻注意监控画面内容，并且，若同时查看多个门禁点的实时监控画面，一心多用，可能会错过重要的动态信息。
而现有的监控系统主要依赖于摄像头，当光线较暗或者雾霾天气时，往往不能进行有效识别；现有监控通常都是全天24小时启动，且无法智能预警，第一时间提示用户，浪费电能且预判性差。
在现代探测科学领域里，雷达成像是一项重要的研究内容，它拓宽了传统雷达的概念，使人们能够通过雷达屏幕看到更加详细的目标信息，具有全天候、远距离工作等工作特点，被广泛应用于军事和民用领域中，包括战场侦察、制导、目标识别、资源普查、地形测绘等，3D激光雷达是一个涉及到多方向多领域的综合型成像雷达，利用激光的方向性、相干性、单色性和红外的全天候等特性，3D激光雷达成像系统在地质探测、导弹跟踪、航空航天等民用或军事领域广泛应用。搭建3D激光雷达成像系统，对研究激光测距原理、三维成像的构造方法以及提高激光雷达性能具有重要作用，目市面上单点的激光测距仪已经比较常见，但是它只能测量目标上特定点的距离，相比激光测距仪，市面上激光雷达产品的价格就要高很多，降低激光雷达的成本，使其更接近民用是有待解决的重要问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种可以不受光线、环境影响，且能第一时间进行预警提示、灵活性、方便性、安全性、结构简单，易于安装维护、第功耗、成本低的楼宇监控系统。
具体的，一种基于物联网的楼宇监控系统，包括：云服务器、移动终端、智能控制模块、激光雷达系统及安防系统，所述移动终端及智能控制模块分别与所述云服务器通信连接，所述激光雷达系统及所述安防系统分别与所述智能控制模块连接；
所述激光雷达系统包括发射单元、接收单元、光强度传感器、图像处理单元、电动云台及雷达控制单元，所述发射单元、接收单元、光强度传感器、图像处理单元及电动云台分别与所述雷达控制单元连接。
进一步的，所述雷达控制单元为AVR单片机，所述发射单元为一字线激光器，所述接收单元为USB摄像头，所述发射单元及所述接收单元均设置在所述电动云台上。
进一步的，所述智能控制模块包括通信单元及中央处理单元，所述中央处理单元通过所述通信单元与所述云服务器通信连接，所述中央处理单元与所述雷达控制单元连接。
进一步的，所述通信单元为NB-IOT模块。
进一步的，所述中央处理单元为ARM9。
进一步的，所述安防系统包括摄像机、磁传感器、报警单元、门禁控制单元、蓝牙模块、门禁控制电路及门禁，所述摄像机、磁传感器、报警单元、蓝牙模块及门禁控制电路分别与所述门禁控制单元连接，所述门禁控制电路与所述门禁连接。
进一步的，所述门禁控制单元为MCU，所述门禁控制单元与所述智能控制模块连接，所述MCU通过所述蓝牙模块与所述移动终端通信连接。
进一步的，所述门禁控制单元还连接有计时器，所述计时器在所述磁传感器检测到磁场发生变化时开始计时，磁场复位时停止计时。
本发明的有益效果在于：采用3D激光成像能在任何环境下对目标进行监控、成像，通过NB-IOT可稳定、可靠的与服务器进行数据交换，通过磁传感器及光强度传感器启动门禁系统和雷达系统，有效降低了功耗，并能第一时间将告警信息发送至用户移动终端，便于用户监控管理。
附图说明
图1是本发明的一种基于物联网的楼宇监控系统的系统示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，一种基于物联网的楼宇监控系统，包括：云服务器、移动终端、智能控制模块、激光雷达系统及安防系统，所述移动终端及智能控制模块分别与所述云服务器通信连接，所述激光雷达系统及所述安防系统分别与所述智能控制模块连接，所述云服务器还包括用户管理平台，所述移动终端上设置有对应APP；
所述激光雷达系统包括发射单元、接收单元、光强度传感器、图像处理单元、电动云台及雷达控制单元，所述发射单元、接收单元、光强度传感器、图像处理单元及电动云台分别与所述雷达控制单元连接。
进一步的，所述雷达控制单元为AVR单片机，所述发射单元为一字线激光器，所述接收单元为USB摄像头，所述发射单元及所述接收单元均设置在所述电动云台上，AVR单片机型号为Atmega88，使用HID协议，可通过USB指令开启/关闭激光器，设置扫描路径、控制云台转动角度；AVR单片机控制云台的转动，一字线激光器由云台根据扫描路径带动，发射一系列扫描光束，由USB摄像头获取被扫描目标返回的二维回波信号，USB摄像头成像部分获得被扫描目标的二维分布信息，AVR单片机通过激光三角测距算法算法计算一字线激光器与被测目标的距离，并将得到的数据与目标二维信息结合构成三维激光成像信息，通过图像处理单元得到三维图像；通过本系统完成单片AVR编程、硬件搭建、成像控制与图像处理系统和扫描装置的控制，并能准确实现各项指标及功能，在保证较好的实现3D成像的前提下，与同类激光雷达相比，较大幅度的降低了系统成本。
进一步的，所述智能控制模块包括通信单元及中央处理单元，所述中央处理单元通过所述通信单元与所述云服务器通信连接，所述中央处理单元与所述雷达控制单元连接。
进一步的，所述通信单元为NB-IOT模块，NB-IoT支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接， NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
进一步的，所述中央处理单元为ARM9。
进一步的，所述安防系统包括摄像机、磁传感器、报警单元、门禁控制单元、蓝牙模块、门禁控制电路及门禁，所述摄像机、磁传感器、报警单元、蓝牙模块及门禁控制电路分别与所述门禁控制单元连接，所述门禁控制电路与所述门禁连接。
进一步的，所述门禁控制单元为MCU，所述门禁控制单元与所述智能控制模块连接，所述MCU通过所述蓝牙模块与所述移动终端通信连接。
进一步的，所述门禁控制单元还连接有计时器，所述计时器在所述磁传感器检测到磁场发生变化时开始计时，磁场复位时停止计时，当复位时间大于阈值时，触发MCU启动摄像机进行监控并将监控数据发送至中央处理器。
本实施例的工作流程如下：
大厅入口设置有激光雷达系统及安防系统，同时，在每一层楼设置有至少一组激光雷达系统、摄像机及报警单元，每一户门口设置有磁传感器，每一组激光雷达系统、摄像头及报警单元均与对应楼层绑定，每一个磁传感器均与对应楼层和门牌号绑定，每一层楼的摄像机、报警单元及磁传感器均通过RS485总线与子安防控制单元连接，子安防控制单元也为MCU，各子安防控制单元分别与中央处理单元连接，根据楼层数量可以采用扩展板连接子安防控制单元与中央处理器，各层楼的激光雷达系统则通过RS485总线直接与中央处理单元连接。
用户通过APP进行注册，选择对应的楼号、楼层及门牌号进行账号绑定，用户进门时，可登录APP，通过蓝牙与门禁控制单元的蓝牙模块进行通信连接，门禁控制单元通过云服务器匹配用户数据，若匹配成功则开启门，若失败则触发报警单元进行报警提示。
平时除了大厅门口的安防系统开启，其余系统均处于休眠状态，当磁传感器检测到磁场量发生变化且复位时间大于阈值时，开启对应楼层的摄像机进行拍照或视频录制，同时门禁控制单元或各子安防控制单元向中央处理单元发送信号，中央处理单元向对应的雷达系统AVR单片机发送唤醒信号，AVR单片机判断光强度传感器采集的数据是否低于阈值，若低于阈值则开启激光雷达系统进行扫描成像并将图像数据发送至中央处理器，同时向中央处理器发送关闭摄像机的信号，中央处理器通过NB-IOT模块将图像数据通过云服务器发送至对应用户手机并发送告警信息；若光强度值大于阈值则不开启激光雷达，摄像机进行拍摄并将图像数据发送至中央处理器，通过云服务器发送至对应用户手机。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种基于物联网的楼宇监控系统，其特征在于，包括：云服务器、移动终端、智能控制模块、激光雷达系统及安防系统，所述移动终端及智能控制模块分别与所述云服务器通信连接，所述激光雷达系统及所述安防系统分别与所述智能控制模块连接；
所述激光雷达系统包括发射单元、接收单元、光强度传感器、图像处理单元、电动云台及雷达控制单元，所述发射单元、接收单元、光强度传感器、图像处理单元及电动云台分别与所述雷达控制单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的楼宇监控系统，其特征在于，所述雷达控制单元为AVR单片机，所述发射单元为一字线激光器，所述接收单元为USB摄像头，所述发射单元及所述接收单元均设置在所述电动云台上。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的楼宇监控系统，其特征在于，所述智能控制模块包括通信单元及中央处理单元，所述中央处理单元通过所述通信单元与所述云服务器通信连接，所述中央处理单元与所述雷达控制单元连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的楼宇监控系统，其特征在于，所述通信单元为NB-IOT模块。
5.根据权利要求3所述的一种基于物联网的楼宇监控系统，其特征在于，所述中央处理单元为ARM9。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的楼宇监控系统，其特征在于，所述安防系统包括摄像机、磁传感器、报警单元、门禁控制单元、蓝牙模块、门禁控制电路及门禁，所述摄像机、磁传感器、报警单元、蓝牙模块及门禁控制电路分别与所述门禁控制单元连接，所述门禁控制电路与所述门禁连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的楼宇监控系统，其特征在于，所述门禁控制单元为MCU，所述门禁控制单元与所述智能控制模块连接，所述MCU通过所述蓝牙模块与所述移动终端通信连接。
8.根据权利要求6所述的一种基于物联网的楼宇监控系统，其特征在于，所述门禁控制单元还连接有计时器，所述计时器在所述磁传感器检测到磁场发生变化时开始计时，磁场复位时停止计时。
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| CN201810167550.0A CN108255143A (zh) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | 一种基于物联网的楼宇监控系统 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110324589A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-10-11 | 嘉应学院 | 一种旅游景区的监控系统与方法 |
| CN113467309A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-10-01 | 南京信息工程大学 | 一种基于物联网的楼宇用电监控系统 |
-
2018
- 2018-02-28 CN CN201810167550.0A patent/CN108255143A/zh active Pending
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Legal Events
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