CN110200603A - 一种实时监控系统和监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种实时监控系统和监控方法，所述实时监控系统包括：至少一个传感装置，所述传感装置包括：心率监测模块、重力监测模块、第一传输模块；至少一个基站，所述基站包括：检测模块和第二传输模块；服务器，所述服务器包括：存储模块、数据处理模块和第三传输模块；监控终端，所述监控终端包括：显示模块、指令模块和第四传输模块；采用心率监测模块、重力监测模块和检测模块实时向服务器和监控终端发送使用者的信息，可以让监控终端实时了解到使用者的位置和安全状况。

Description

一种实时监控系统和监控方法

技术领域

本发明涉及工业安防领域，具体涉及一种实时监控系统和监控方法。

背景技术

电力、化工、钢铁和大型制造业等行业的工厂，作业环境具有大型、复杂、立体等特点，危险性远高于一般行业，因此人员安全问题非常突出。通常，现场作业人员的安全管理主要依靠行政制度来管理，但是，现场作业人员的实时位置、生命安全状态、安全区域设置和监控、不同区域人员之间的协调等问题，都无法进行实时的、在线的监控的。

近年来，虽然有一些人员管理方面的系统推广应用，但是这些系统都无法解决上述问题。如工作票管理系统，只是强化了管理制度，但是无法实时监控人员位置，也无法对现场工作人员提供实时保护。还有基于射频方式的门禁管理系统只能在少数关键位置形成安全屏蔽，主要目的是防止非法进入特定封闭区域，对大多数区域的人员无法感知。再有视频监控系统，布设条件有限制，难以全区域覆盖，没有人员识别能力或者识别能力很低。因此，开发一种实时监控系统是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种实时监控系统和监控方法，它采用心率监测模块、重力监测模块和检测模块实时向服务器和监控终端发送使用者的信息，可以让监控终端实时了解到使用者的位置和安全状况。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。

一种实时监控系统包括：至少一个传感装置，所述传感装置包括：心率监测模块、重力监测模块、第一传输模块；所述传感装置由使用者携带，所述传感装置通过所述心率监测模块和所述重力监测模块对使用者进行监测，并形成第一数据，所述传感装置通过所述第一传输模块将所述第一数据发送给基站；至少一个基站，所述基站包括：检测模块和第二传输模块，所述第二传输模块接收所述第一数据，所述检测模块定期发出检测信号并检测预设范围内的所述传感装置的位置，并形成第二数据；所述第二传输模块将所述第一数据和所述第二数据传输给服务器；服务器，所述服务器包括：存储模块、数据处理模块和第三传输模块，所述服务器通过所述第三传输模块接收所述第一数据和所述第二数据，并通过存储模块保存所述第一数据和所述第二数据，并通过所述数据处理模块形成第三数据；所述服务器通过所述第三传输模块将所述第三数据传输给监控终端；监控终端，所述监控终端包括：显示模块、指令模块和第四传输模块，所述监控终端通过所述第四传输模块接收所述服务器传输的所述第三数据，并通过所述显示模块进行显示；所述指令模块发出第四数据，所述监控终端通过第四传输模块将所述第四数据传输给所述服务器、所述基站或所述传感装置。

进一步，所述传感装置设置在载体上，所述载体包括手环、安全帽、卡片、皮带、上衣或裤子内。

进一步，所述传感装置还包括预警模块，所述预警模块内设置预警值，当所述第一数据超出所述预警值后，所述预警模块会发出预警信息并发送给所述基站。

进一步，所述预警模块内设置警示区域，所述传感装置进入警示区域时，所述预警模块会发出警示信息并发送给所述基站。

进一步，所述传感装置还包括呼救模块，所述呼救模块设置在所述载体上，通过触碰或按压所述呼救模块，所述呼救模块会向所述基站发出呼救信息。

进一步，所述基站设置在所述预设范围内，且所述预设范围内设置三个所述基站。

进一步，所述基站为无主通讯基站，所述基站分别与所述服务器通讯。

进一步，所述实时监控系统还包括移动终端，所述移动终端接受所述监控终端的信息。

进一步，所述传感装置还包括时间显示模块、电量显示模块。

所述实时监控系统的监控方法，包括以下步骤：传感装置收集第一数据并传输给基站；所述基站接收所述第一数据；所述基站检测第二数据；所述基站将所述第一数据和所述第二数据传输给服务器；所述服务器存储所述第一数据和所述第二数据，并形成第三数据；所述服务器将所述第三数据传输给监控终端。

本发明一种实时监控系统和监控方法的积极效果是：

(1)本发明通过心率监测模块、重力监测模块和检测模块实时向服务器和监控终端发送使用者的信息，可以让监控终端实时了解到使用者的位置和安全状况。

(2)本发明增加预警模块可以在线监测使用者的心率变化和姿态变化，防止使用者进入错误的区域，同时，提醒使用者远离危险区，同时，监测是否有使用者高空坠落的情况。本发明增加呼救模块，使用者可以将危险反馈给监控系统，实现使用者的快速自救。

(3)本发明基站采用无主通讯基站，任何单基站故障，不影响其他基站的通信。

(4)本发明在现场实施后，可以在线实时监测大范围复杂现场内的作业人员的精确位置，可以大幅度减少作业人员伤害事故的发生，可以实时发现使用者受到伤害的情况，实时发现使用者高空坠落的情况，同时，可以在事故后提高搜救效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的实时监控系统的示意图。

图2是本发明实施例提供的实时监控方法的流程图。

图中的标号分别为：

1、传感装置； 2、基站；

3、服务器； 4、监控终端；

5、移动终端。

具体实施方式

以下结合附图给出对本发明一种实时监控系统和监控方法，但是需要指出：所述具体实施方式并不用于限定本发明的具体实施。凡是采用本发明的相似结构及其相似变化均应列入本发明的保护范围。以下实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。实施例中所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

参见图1。一种实时监控系统包括：至少一个传感装置1，所述传感装置1包括：心率监测模块、重力监测模块、第一传输模块；所述传感装置1由使用者携带，所述传感装置1通过所述心率监测模块和所述重力监测模块对使用者进行监测，并形成第一数据，所述传感装置1通过所述第一传输模块将所述第一数据发送给基站2。传感装置1的数量根据使用者的数量来配设，所述传感装置1还包括预警模块，所述预警模块内设置预警值，当所述第一数据超出所述预警值后，所述预警模块会发出预警信息并发送给所述基站2。当使用者生命体征发生突变时，心率会产生变化，只要超出预先设置的预警值，预警信息就会立即发送到基站2，监控人员可以在监控终端4作出紧急救援措施。所述预警模块内设置警示区域，所述传感装置1靠近警示区域时，所述预警模块会发出警示信息并发送给所述基站2。传感装置1内设置电子围栏或者规划路径，如果相关传感装置1进入警示区域时，监控终端4发出图形和声音报警，同时向传感装置1发出震动和提示信息。监控终端4可以根据预设或者使用者手动向传感装置1发出各类安全或任务提示信息。所述传感装置1还包括呼救模块，所述呼救模块设置在所述载体上，使用者在遇到险情或者被困的时候，可以通过触碰或按压所述呼救模块，所述呼救模块会向所述基站2发出呼救信息。所述呼救模块为薄膜按钮或是设置显示屏下的触摸片。传感装置1还定期检测使用者的心率，并时刻检测使用者的姿态，当心率超出预警值范围时，或者当姿态发生跌落等情况引起重力监测模块超出预警值范围时，或者报警按钮被触发时，传感装置1会发送这三类报警信息到基站2，基站2转发信息到服务器3，之后再发送到监控终端4。所述第一传输模块为UWB通信模块。所述传感装置1还包括时间显示模块和电量显示模块，在电池电量不足时，传感装置1会显示低电量标识或者亮灯闪烁标识。在具体实施，传感装置1可以加入声音模块，伴随传感装置1的低电量标识或者亮灯闪烁标识时，发出警示音。同时，传感装置1会向基站2发出低电量的报警信号，基站2转发信息到服务器3，之后再发送到监控终端4。这样就能从监控终端4随时监控所有的传感装置1的电量情况。所述传感装置1设置在载体上，所述载体包括手环、项链、皮带、钱包、上衣或裤子内。所述传感装置1内可以设置可充电式锂电池、普通可拆卸电池或者硅晶板为传感装置1提供电能。

至少一个基站2，所述基站2包括：检测模块和第二传输模块，所述第二传输模块接收所述第一数据，所述检测模块定期发出检测信号并检测预设范围内的所述传感装置1的位置，并形成第二数据；所述第二传输模块将所述第一数据和所述第二数据传输给服务器3；所述基站2设置在所述预设范围内，且所述预设范围内设置四个所述基站2。在工作区域会规划一个预设范围来进行监控，预设范围通常会结合基站2的监测半径，具体实施时，可以根据实际情况来设置预设范围。所述基站2内设置360度全内置天线；视距条件下，单基站2监测半径可达50米，每三个基站2一组可以定位平面上精确位置，或者至少4个基站2一组定位立体空间中的精确位置，具体还需要根据现场条件布设足够量的基站2以确保合适的定位精度。通过设置多个基站2，可以对现场工作人员的精确位置和生命体征，进行实时集中监控和保护，定位精度最高达到10厘米，一般情况下达到20厘米。基站2集成了：UWB通信模块；TCP/IP通信模块；无线WIFI通信模块；6-24V宽幅直流电源模块；双指示灯；可充电式后备锂电池、220V交流电或者硅晶板为传感装置1提供电能。基站2可以以以太网和WIFI双重模式传输数据。基站2定期发出检测信号，如果有传感装置1在基站2检测范围里，就会响应并向基站2返回信号，基站2根据发送和接受信号之间的时间间隔计算出与传感装置1之间的距离。基站2把上述距离信息返回服务器3，服务器3根据至少三个距离计算出平面上手环地精确位置。所述基站2为无主通讯基站2，所述基站2分别与所述服务器3通讯。任何单基站2故障，不影响其他基站2的通信；掉电时，内置电池可以维持工作一段时间，同时向服务器3发出掉电报警，服务器3再将掉电的报警信息传输给监控终端4。同时，基站2的内置电池处于低电量的时候，基站2也会向服务器3发出掉电报警，服务器3再将掉电的报警信息传输给监控终端4。这样就能从监控终端4随时监控所有的基站2的电量情况。不同区域可以通过设置基站2的定位周期，来在该区域改变标签的定位周期，实现不同区域不同的定位周期，达到更经济有效的定位功能。

服务器3，所述服务器3包括：存储模块、数据处理模块和第三传输模块，所述服务器3通过所述第三传输模块接收所述第一数据和所述第二数据，并通过存储模块保存所述第一数据和所述第二数据，并通过所述数据处理模块形成第三数据；所述服务器3通过所述第三传输模块将所述第三数据传输给监控终端4；服务器3采用Linux/UNIX操作系统；服务器3形成的第三数据通过TCP/IP发布到监控终端4上或者手机等移动终端5上。存储在服务器3上的存储模块的数据，可以方便进行查询、调用和回放。所述服务器3设置一个故障自恢复能力的多冗余实时数据库。所述服务器3的客户端采用WEB访问方式，不需要任何安装浏览器插件；客户端支持经过授权的手机等移动终端5访问，不需安装App程序。同时，所述服务器3兼容多种云空间平台，可以在本地与云平台间自由迁移。服务器3的一般性维护检修可远程在线进行，不影响系统正常工作。可以通过互联网直接对系统的基站2进行远程在线检修维护，不影响系统正常工作。服务器3的监控画面可采用三维快速建模方式，无级别缩放，任意视角旋转并可以二维/三维切换。

监控终端4，所述监控终端4包括：显示模块、指令模块和第四传输模块，所述监控终端4通过所述第四传输模块接收所述服务器3传输的所述第三数据，并通过所述显示模块进行显示；所述指令模块发出第四数据，所述监控终端4通过第四传输模块将所述第四数据传输给所述服务器3、所述基站2或所述传感装置1。在使用者进入进入警示区域时，监控终端4可以通过指令模块向使用者发出必要的信息提醒；监控终端4设置有标准协议的开放数据接口，可以实时向第三方系统发送报警触发信息，或者接收第三方系统发送的信息。所述实时监控系统还包括移动终端5，所述移动终端5接受所述监控终端4的信息。在当使用者生命体征发生突变时或发生其他事故时，救援人员可以利用移动终端5上接收到信息，进入事故发生地，进行及时的抢救。

参见图2。一种实时监控方法，其特征在于，所述实时监控方法包括：

传感装置1收集第一数据并传输给基站2。所述传感装置1包括：心率监测模块、重力监测模块、第一传输模块；所述传感装置1由使用者携带，所述传感装置1通过所述心率监测模块和所述重力监测模块对使用者进行监测，并形成第一数据，所述传感装置1通过所述第一传输模块将所述第一数据发送给基站2。

所述基站2接收所述第一数据。所述基站2包括：检测模块和第二传输模块，所述基站2通过所述第二传输模块接收所述第一数据。

所述基站2检测第二数据。所述检测模块定期发出检测信号并检测预设范围内的所述传感装置1的位置，并形成第二数据。

所述基站2将所述第一数据和所述第二数据传输给服务器3。

所述服务器3存储所述第一数据和所述第二数据，并形成第三数据。所述服务器3包括：存储模块、数据处理模块和第三传输模块，所述服务器3通过所述第三传输模块接收所述第一数据和所述第二数据，并通过存储模块保存所述第一数据和所述第二数据，并通过所述数据处理模块形成第三数据。

所述服务器3将所述第三数据传输给监控终端4。所述服务器3通过所述第三传输模块将所述第三数据传输给监控终端4。

本发明通过心率监测模块、重力监测模块和检测模块实时向服务器3和监控终端4发送使用者的信息，可以让监控终端4实时了解到使用者的位置和安全状况。本发明增加预警模块可以在线监测使用者的心率变化和姿态变化，防止使用者进入错误的区域，同时，提醒使用者远离危险区。本发明增加呼救模块，使用者可以将危险反馈给监控系统，实现使用者的快速自救。本发明基站2采用无主通讯基站2，任何单基站2故障，不影响其他基站2的通信。本发明在现场实施后，可以在线实时监测大范围复杂现场内的作业人员的精确位置，可以大幅度减少作业人员伤害事故的发生，同时，可以在事故后提高搜救效率。

Claims (10)

1.一种实时监控系统，其特征在于，所述实时监控系统包括：

至少一个传感装置，所述传感装置包括：心率监测模块、重力监测模块、第一传输模块；所述传感装置由使用者携带，所述传感装置通过所述心率监测模块和所述重力监测模块对使用者进行监测，并形成第一数据，所述传感装置通过所述第一传输模块将所述第一数据发送给基站；

至少一个基站，所述基站包括：检测模块和第二传输模块，所述第二传输模块接收所述第一数据，所述检测模块定期发出检测信号并检测预设范围内的所述传感装置的位置，并形成第二数据；所述第二传输模块将所述第一数据和所述第二数据传输给服务器；

服务器，所述服务器包括：存储模块、数据处理模块和第三传输模块，所述服务器通过所述第三传输模块接收所述第一数据和所述第二数据，并通过存储模块保存所述第一数据和所述第二数据，并通过所述数据处理模块形成第三数据；所述服务器通过所述第三传输模块将所述第三数据传输给监控终端；

监控终端，所述监控终端包括：显示模块、指令模块和第四传输模块，所述监控终端通过所述第四传输模块接收所述服务器传输的所述第三数据，并通过所述显示模块进行显示；所述指令模块发出第四数据，所述监控终端通过第四传输模块将所述第四数据传输给所述服务器、所述基站或所述传感装置。

2.根据权利要求1所述的实时监控系统，其特征在于，所述传感装置设置在载体上，所述载体包括手环、安全帽、卡片、皮带、上衣或裤子内。

3.根据权利要求1所述的实时监控系统，其特征在于，所述传感装置还包括预警模块，所述预警模块内设置预警值，当所述第一数据超出所述预警值后，所述预警模块会发出预警信息并发送给所述基站。

4.根据权利要求3所述的实时监控系统，其特征在于，所述预警模块内设置警示区域，所述传感装置进入警示区域时，所述预警模块会发出警示信息并发送给所述基站。

5.根据权利要求1所述的实时监控系统，其特征在于，所述传感装置还包括呼救模块，所述呼救模块设置在所述载体上，通过触碰或按压所述呼救模块，所述呼救模块会向所述基站发出呼救信息。

6.根据权利要求1所述的实时监控系统，其特征在于，所述基站设置在所述预设范围内，且所述预设范围内设置三个所述基站。

7.根据权利要求6所述的实时监控系统，其特征在于，所述基站为无主通讯基站，所述基站分别与所述服务器通讯。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的实时监控系统，其特征在于，所述实时监控系统还包括移动终端，所述移动终端接受所述监控终端的信息。

9.根据权利要求8所述的实时监控系统，其特征在于，所述传感装置还包括时间显示模块、电量显示模块。

10.根据权利要求1至7任意一项所述的实时监控系统的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

传感装置收集第一数据并传输给基站；

所述基站接收所述第一数据；

所述基站检测第二数据；

所述基站将所述第一数据和所述第二数据传输给服务器；

所述服务器存储所述第一数据和所述第二数据，并形成第三数据；

所述服务器将所述第三数据传输给监控终端。