CN109596176A - 一种基于物联网的城市应急管理系统 - Google Patents

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杨俊豪
陈忠贤
杜佳妮
刘江涛
张传雷
张素兵
刘璞
宫彬彬
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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的城市应急管理系统，包括：服务器、城市应急模块、传感器和无线通讯模块；服务器通过无线通讯模块与传感器相连，城市应急终端与服务器无线连接；服务器用于储存并管理数据信息；城市应急模块用于通过服务器实时监测数据并进行分析处理；传感器用于实时测量并获取数据；无线通讯模块用于实现传感器与服务器之间数据的传输。本发明通过传感器采集各项参量的实时数据，实现对城市内环境的各项参量实时监测，利用DSP数据处理单元的数据处理能力强的特点，实时处理现场监测数据，以明确出现当前环境紧急情况的原因，有效节省了应急处理的时间，提高了工作效率，保证了信息的及时性和准确性。

Description

一种基于物联网的城市应急管理系统
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，更具体的说是涉及一种基于物联网的城市应急管理系统。
背景技术
随着城市现代化进程的推进和危机形态与影响的变化，传统的应急管理技术难以应对城市日新月异发展的要求，只有发展新的应急管理技术方案来整合城市应急管理资源。改善城市应急技术，就应建立符合城市实际状况的城市应急平台，通过危险源、危险点的预测预警分析，针对各种可能发生的突发事件，完善预测预警机制，建立预测预警系统，及时发现潜在的危害源并加以预防，科学地预见和发现存在的安全隐患，统一政府领导及相关职能部门的信息，权威地进行指挥和调度，做到早发现、早报告、早处置，达到有效地减少和避免事故或灾害发生的目的，维护城市公共利益确保城市安全。
针对现有技术中存在的应急方案中无法通过移动终端获得城市各项参数实时数据的问题，如何建立一个预防性好且应急效率高的城市应急信息平台来实现上述目标是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于物联网的城市应急管理系统，目的在于解决现有技术中存在的应急方案中无法通过移动终端获得城市各项参数实时数据的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于物联网的城市应急管理系统，包括：服务器、城市应急模块、传感器和无线通讯模块；
所述服务器通过所述无线通讯模块与所述传感器相连，所述城市应急终端与所述服务器无线连接；
所述服务器用于储存并管理数据；
所述城市应急模块用于通过服务器实时监测数据并进行分析处理；
所述传感器用于实时测量并获取数据；
所述无线通讯模块用于实现所述传感器与所述服务器之间数据的传输。
优选的，所述城市应急模块包括DSP数据处理单元、安全身份识别单元、通讯单元和报警单元；
所述DSP数据处理单元用于对所述传感器采集到的数据进行分析处理，并得出结果；
所述安全身份识别单元用于对操作人员进行身份的识别；
所述通讯单元用于实现所述DSP数据处理单元和所述报警单元与所述服务器之间数据的传输，以及用于与其他城市应急模块进行通信；
所述报警单元用于判断所述传感器所采集到的数据是否超出标准条件。
优选的，所述通讯单元包括视频通话单元和语音通话单元；
所述视频通话单元和所述语音通话单元分别用于所述移动执法终端之间进行语音或者视频交流。
优选的，所述城市应急模块设置于移动终端内。
优选的，所述传感器包括液位传感器，所述液位传感器用于检测城市地面以上的水位，并通过无线通讯模块将所获得的水位数据传送至服务器内。
优选的，所述传感器还包括风速传感器，所述风速传感器用于检测风速，并通过无线通讯模块将所获得的风速数据传送至服务器内。
优选的，所述传感器还包括PM2.5传感器，所述PM2.5传感器用于检测空气中PM2.5含量，并通过无线通讯模块将所获得的PM2.5含量数据传送至服务器内。
优选的，一个或一个以上的所述传感器同时工作。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于物联网的城市应急管理系统，通过传感器采集各项参量的实时数据，实现对城市内环境的各项参量实时监测，利用DSP数据处理单元的数据处理能力强的特点，实时处理现场监测数据，以明确出现当前环境紧急情况的原因，若有超出预设标准的数据，随时上传至相应负责人的移动终端。有效节省了应急处理的时间，提高了工作效率，保证了信息的及时性和准确性；给相关工作人员提供大量的实时数据支持，达到紧急预警的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种基于物联网的城市应急管理系统，包括：服务器、城市应急模块、传感器和无线通讯模块；
服务器通过无线通讯模块与传感器相连，城市应急终端与服务器无线连接；
服务器用于储存并管理数据；
城市应急模块用于通过服务器实时监测数据并进行分析处理；
传感器用于实时测量并获取数据；
无线通讯模块用于实现传感器与服务器之间数据的传输。
更进一步地，城市应急模块包括DSP数据处理单元、安全身份识别单元、通讯单元和报警单元；
DSP数据处理单元用于对传感器采集到的数据进行分析处理，并得出结果；
安全身份识别单元用于对操作人员进行身份的识别；
通讯单元用于实现DSP数据处理单元和报警单元与服务器之间数据的传输，以及用于与其他城市应急模块进行通信；
报警单元用于判断传感器所采集到的数据是否超出标准条件。
更进一步地，通讯单元包括视频通话单元和语音通话单元，
视频通话单元和语音通话单元分别用于移动执法终端之间进行语音或者视频交流。
更进一步地，城市应急模块设置于移动终端内。
更进一步地，传感器包括液位传感器，液位传感器用于检测城市地面以上的水位，并通过无线通讯模块将所获得的水位数据传送至服务器内。
具体地，液位传感器包括光发送器、敏感元件(光纤或非光纤的)、光接收器、信号处理系统以及光纤；传感器中也包含灵敏度电平调节旋钮、液体传感器接口、电平信号指示灯、电源状态指示灯、φ3mm安装孔、GND电源负极、VCC电源正极以及电平输出。液位传感器利用红外光学原理，将检测的液位、液面信号通过光学传播、转换为电信号输出、通过传感器采集的电压信号进行判别液位情况。光的某一性质受到了被测量的调制，已调光经过接收光纤耦合到光接收器，使光信号变为电信号，最后经由信号处理得到所期待的被测量。此传感器体积小巧、头部光顺、精度更优于浮子式液位开关，可控精度在+0.5mm之内，而现有常用的浮子式液位开关精度+3.0mm。通过光线原理，无摩擦等机械运动部件，使传感器寿命也大大增加。
更进一步地，传感器还包括风速传感器，风速传感器用于检测风速，并通过无线通讯模块将所获得的风速数据传送至服务器内。
具体地，风速传感器包括底座和风勺。壳体采用优质铝合金型材，外部进行电镀喷塑处理，具有良好的防腐、防侵蚀等特点，能够保证变送器长期使用无锈琢现象，同时配合内部顺滑的轴承系统，确保了信息采集的精确性。采用法兰安装，螺纹法兰连接使风速传感器下部管件牢牢固定在法兰盘上，底盘在的圆周上开四个均的安装孔，使用螺栓将其紧紧固定在支架上，使整套仪器，保持在最佳水平度，保证风速数据的准确性，法兰连接使用方便，能够承受较大的压力。
更进一步地，传感器还包括PM2.5传感器，PM2.5传感器用于检测空气中PM2.5含量，并通过无线通讯模块将所获得的PM2.5含量数据传送至服务器内。
具体地，PM2.5传感器包括一个红外发光二极管和光电晶体管，对角布置成允许其检测到在空气中的灰尘反射光。此传感器具有很低的电流消耗，可以搭载高达7VDC的传感器。输出的事一个模拟电压正比于所测得的粉尘浓度，敏感性为0.5V、0.1mg/m3。传感器中心有一个洞可以让空气自由流过，定向发射LED光，通过检测经过空气中灰尘折射过后的光线来判断灰尘的含量。
更进一步地，一个或一个以上的传感器同时工作。
本实施例对城市暴雨积水场景、城市台风场景进行模拟，并测量模拟场景中空气的PM2.5含量，从而验证本发明的实用性。
通过水箱模拟城市暴雨积水场景。首先在水箱中倒满稍低于水位传感器触头的水位，将水泵放入水箱中。继续向水箱中蓄水，当达到水位警戒线时，也就是达到传感器触头时，触发光电开关。通过模拟量输出，将信号传到MCU。12V电源通过稳压器给水泵和MCU供电。通过分析模拟量数据，触发水泵抽水，达到应急的效果。使用esp8266wifi模块，将数据上传到服务器中。在服务器中，报警预警数据是存在数据库中的。通过分析数据，直接出触发短信提醒功能。在移动终端同样可以收到报警数据。
通过风速传感器测量模拟城市台风场景中的风速。通过传感器将风速转换成模拟量，通过MCU读取以及模块上传数据，数据将会在服务器中储存到数据库。若报警数据大于某一标准值，则触发短信提醒以及移动终端报警显示。
通过PM2.5传感器测量模拟场景内空气的PM2.5含量。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种基于物联网的城市应急管理系统，其特征在于，包括：服务器、城市应急模块、传感器和无线通讯模块；
所述服务器通过所述无线通讯模块与所述传感器相连，所述城市应急终端与所述服务器无线连接；
所述服务器用于储存并管理数据；
所述城市应急模块用于通过服务器实时监测数据并进行分析处理；
所述传感器用于实时测量并获取数据；
所述无线通讯模块用于实现所述传感器与所述服务器之间数据的传输。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的城市应急管理系统，其特征在于，所述城市应急模块包括DSP数据处理单元、安全身份识别单元、通讯单元和报警单元；
所述DSP数据处理单元用于对所述传感器采集到的数据进行分析处理，并得出结果；
所述安全身份识别单元用于对操作人员进行身份的识别；
所述通讯单元用于实现所述DSP数据处理单元和所述报警单元与所述服务器之间数据的传输，以及用于与其他城市应急模块进行通信；
所述报警单元用于判断所述传感器所采集到的数据是否超出标准条件。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的城市应急管理系统，其特征在于，所述通讯单元包括视频通话单元和语音通话单元；
所述视频通话单元和所述语音通话单元分别用于所述移动执法终端之间进行语音或者视频交流。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的城市应急管理系统，其特征在于，所述城市应急模块设置于移动终端内。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的城市应急管理系统，其特征在于，所述传感器包括液位传感器，所述液位传感器用于检测城市地面以上的水位，并通过无线通讯模块将所获得的水位数据传送至服务器内。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的城市应急管理系统，其特征在于，所述传感器还包括风速传感器，所述风速传感器用于检测风速，并通过无线通讯模块将所获得的风速数据传送至服务器内。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的城市应急管理系统，其特征在于，所述传感器还包括PM2.5传感器，所述PM2.5传感器用于检测空气中PM2.5含量，并通过无线通讯模块将所获得的PM2.5含量数据传送至服务器内。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的城市应急管理系统，其特征在于，一个或一个以上的所述传感器同时工作。
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