CN110737231A - 一种基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于管廊安防监测技术领域，尤其为一种基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统，包括数据采集管理分区、基于物联网与云计算的综合管理平台、云端服务器和用户终端。本发明能够实现管廊设备的实时数据监控和报警处理，便于在二三维地图中显示处理实时数据，能够直观的显示传感器数据、报警阈值以及传感器状态，能够通过监控界面对风机、风阀、潜污泵、声光报警器(仅限解除报警)等机电设备进行控制，实时显示当前报警，当发生报警时，自动弹出报警界面，显示报警位置、报警设备、报警原因、报警时间、实时曲线及当前采取的措施，并向用户终端及时发送报警信息，达到及时预警、减轻事故危害的目的。

Description

一种基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统

技术领域

本发明涉及管廊安防监测技术领域，具体为一种基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统。

背景技术

管廊，即管道的走廊。化工及其相关类工厂中很多管道被集中在一起，沿着装置或厂房外布置，一般是在空中，用支架撑起，形成和走廊类似的样子。也有少数管廊位于地下。管廊的安全防范尤为重要。

传统的管廊安防手段是通过视频监控系统对管廊进行监管，监管效果较差，且不能及时发现问题和解决问题，易导致事故的发生。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统，解决了传统的管廊安防手段是通过视频监控系统对管廊进行监管，监管效果较差，且不能及时发现问题和解决问题，易导致事故的发生的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统，所述基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统包括：

数据采集管理分区，所述数据采集管理分区用于对区域内环境数据、机电设备数据、视频数据以及需跟踪目标物体的定位数据进行采集。

基于物联网与云计算的综合管理平台，所述基于物联网与云计算的综合管理平台与数据采集管理分区连接，所述基于物联网与云计算的综合管理平台用于对经数据采集管理分区采集到的区域内环境数据、机电设备数据、视频数据以及需跟踪目标物体的定位数据进行实时监测。

云端服务器，所述云端服务器与基于物联网与云计算的综合管理平台连接，所述云端服务器用于对实时数据进行分析和处理，并根据分析结果判断是否产生报警信号。

用户终端，所述用户终端与云端服务器连接，所述用户终端用于接收云端服务器传输的实时数据、分析结果以及报警信号。

作为本发明的一种优选技术方案，所述数据采集管理分区包括环境监控单元、设备监控单元、视频监控单元、人员定位单元和节点机，其中，所述环境监控单元、设备监控单元、视频监控单元和人员定位单元的输出端扣分别与节点机的输入端口信号连接，所述环境监控单元用于区域内管廊的气环境及声环境的质量监测，所述设备监控单元用于区域内机电设备的电压、电流、功率及温度数据采集，所述视频监控单元用于区域内视频数据的采集，所述人员定位单元用于对区域内需要跟踪的目标进行定位跟踪，所述节点机用于将采集到的环境数据、机电设备数据、视频数据以及需跟踪目标物体的定位数据转化为数字信号并进行压缩和通信传输。

作为本发明的一种优选技术方案，所述环境监控单元包括空气质量检测传感器和噪音检测传感器组成，通过空气质量检测传感器和噪音检测传感器对管廊的气环境及声环境进行综合监测。

作为本发明的一种优选技术方案，所述设备监控单元包括分别用于测量机电设备的电压、电流、功率及温度的电压传感器、电流传感器、功率传感器和温度传感器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述人员定位单元采用基于无线网络WIFI的实时定位技术实现需跟踪目标物体的精确定位。

作为本发明的一种优选技术方案，所述基于物联网与云计算的综合管理平台是由GIS二三维一体服务器、总控中心和分控中心组成，所述GIS二三维一体服务器与总控中心连接，所述总控中心与分控中心连接，所述分控中心用于所述GIS二三维一体服务器用于对经数据采集管理分区采集到的区域内环境数据、机电设备数据、视频数据以及需跟踪目标物体的定位数据进行实时监测和处理分析，并将采集数据和分析结果发送给总控中心，所述总控中心用于对接收到的采集数据和分析结果进行监测，并将处理后的数据传输给云端服务器，所述云端服务器对实时数据进行分析和处理，并根据分析结果判断是否产生报警信号，当出现警情后将分析结果发送给总控中心，所述总控中心向分控中心发送控制指令，通过分控中心自动切换到报警区域进行监控联动情，当出现警情后向分控中心发送控制指令，通过分控中心自动切换到报警区域进行监控联动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述分控中心是由电视墙显示服务器和监控电视墙组成，所述电视墙显示服务器与监控电视墙连接，所述电视墙显示服务器接收到总控中心发送的控制指令对报警区域进行定位，通过电监控电视墙进行视频监控联动。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统，具备以下有益效果：

该基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统，能够实现管廊设备的实时数据监控和报警处理，便于在二三维地图中显示处理实时数据，能够直观的显示传感器数据、报警阈值以及传感器状态，能够通过监控界面对风机、风阀、潜污泵、声光报警器(仅限解除报警)等机电设备进行控制，实时显示当前报警，当发生报警时，自动弹出报警界面，显示报警位置、报警设备、报警原因、报警时间、实时曲线及当前采取的措施，并向用户终端及时发送报警信息，达到及时预警、减轻事故危害的目的。

附图说明

图1为本发明的系统原理图；

图2为本发明中数据采集管理分区的系统原理图；

图3为本发明中基于物联网与云计算的综合管理平台的系统原理图；

图4为本发明中分控中心的系统原理图。

图中：100、数据采集管理分区；101、环境监控单元；102、设备监控单元；103、视频监控单元；104、人员定位单元；105、节点机；200、基于物联网与云计算的综合管理平台；201、GIS二三维一体服务器；202、总控中心；203、分控中心；2031、电视墙显示服务器；2032、监控电视墙；300、云端服务器；400、用户终端。

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。

实施例

请参阅图1-4，本发明提供以下技术方案：一种基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统，基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统包括：

数据采集管理分区100，数据采集管理分区100用于对区域内环境数据、机电设备数据、视频数据以及需跟踪目标物体的定位数据进行采集；

基于物联网与云计算的综合管理平台200，基于物联网与云计算的综合管理平台200与数据采集管理分区100连接，基于物联网与云计算的综合管理平台200用于对经数据采集管理分区100采集到的区域内环境数据、机电设备数据、视频数据以及需跟踪目标物体的定位数据进行实时监测；

云端服务器300，云端服务器300与基于物联网与云计算的综合管理平台200连接，云端服务器300用于对实时数据进行分析和处理，并根据分析结果判断是否产生报警信号；

用户终端400，用户终端400与云端服务器300连接，用户终端400用于接收云端服务器300传输的实时数据、分析结果以及报警信号。

本实施方案中，云端服务器300包括内建的训练异常数据模型，使用时，提取该训练异常数据模型与实时数据进行比对，判断是否存再数据异常以及需要采取的应急方案。

具体的，数据采集管理分区100包括环境监控单元101、设备监控单元102、视频监控单元103、人员定位单元104和节点机105，其中，环境监控单元101、设备监控单元102、视频监控单元103和人员定位单元104的输出端扣分别与节点机105的输入端口信号连接，环境监控单元101用于区域内管廊的气环境及声环境的质量监测，设备监控单元102用于区域内机电设备的电压、电流、功率及温度数据采集，视频监控单元103用于区域内视频数据的采集，人员定位单元104用于对区域内需要跟踪的目标进行定位跟踪，节点机105用于将采集到的环境数据、机电设备数据、视频数据以及需跟踪目标物体的定位数据转化为数字信号并进行压缩和通信传输。

本实施例中，数据采集管理分区100还包括用于数据传输的通信模块，该通信模块与节点机105连接，通信模块采用蓝牙、WIFI、GPRS、RS232传输模块中的一种，节点机105通过通信模块与基于物联网与云计算的综合管理平台200信号连接。

具体的，环境监控单元101包括空气质量检测传感器和噪音检测传感器组成，通过空气质量检测传感器和噪音检测传感器对管廊的气环境及声环境进行综合监测。

具体的，设备监控单元102包括分别用于测量机电设备的电压、电流、功率及温度的电压传感器、电流传感器、功率传感器和温度传感器。

具体的，人员定位单元104采用基于无线网络WIFI的实时定位技术实现需跟踪目标物体的精确定位。

本实施例中，采用现有技术中的RTLS系统，RTLS系统主要由定位引擎、场所测量、应用软件(含Tracker、Finder、Ekahau Vision)和WIFI定位标签等部分组成，工作模式：新导科技的WIFI定位标签安装在要跟踪的目标物体(资产或人员)上，定位标签周期性地发出无线信号，接入点(AP)接收到信号后，将信号传送给定位引擎EPE,EPE根据收到的无线信号的强弱，计算判断出该标签所处位置，并通过可视化界面，显示其具体位置，实现实时精确定位跟踪与管理；基于WiFi的实时定位技术是完全建立在软件基础上，能够不断地实时监控无线网络WiFi覆盖区域内的资产和人员，并实现精确定位跟踪，使用者可以在一定范围的网络上通过应用软件或者应用程序界面来接受RTLS系统实时传送的信息，对人员进行实时定位与跟踪管理，以提高安全性和工作流程。

具体的，基于物联网与云计算的综合管理平台200是由GIS二三维一体服务器201、总控中心202和分控中心203组成，GIS二三维一体服务器201与总控中心202连接，总控中心202与分控中心203连接，分控中心203用于GIS二三维一体服务器201用于对经数据采集管理分区100采集到的区域内环境数据、机电设备数据、视频数据以及需跟踪目标物体的定位数据进行实时监测和处理分析，并将采集数据和分析结果发送给总控中心202，总控中心202用于对接收到的采集数据和分析结果进行监测，并将处理后的数据传输给云端服务器300，云端服务器300对实时数据进行分析和处理，并根据分析结果判断是否产生报警信号，当出现警情后将分析结果发送给总控中心202，总控中心202向分控中心203发送控制指令，通过分控中心203自动切换到报警区域进行监控联动。

具体的，分控中心203是由电视墙显示服务器2031和监控电视墙2032组成，电视墙显示服务器2031与监控电视墙2032连接，电视墙显示服务器2031接收到总控中心202发送的控制指令对报警区域进行定位，通过监控电视墙2032进行视频监控联动。

本发明的工作原理及使用流程：通过环境监控单元101、设备监控单元102、视频监控单元103和人员定位单元104对区域内环境数据、机电设备数据、视频数据以及需跟踪目标物体的定位数据进行采集，采集到的数据通过节点机105转化为数字信号并进行压缩和通信传输，由GIS二三维一体服务器201接收并处理分析经数据采集管理分区100采集到的区域内环境数据、机电设备数据、视频数据以及需跟踪目标物体的定位数据，在二三维地图中显示处理实时数据，并将采集数据和分析结果发送给总控中心202，总控中心202用于对接收到的采集数据和分析结果进行监测，实时显示当前报警，当发生报警时，自动弹出报警界面，显示报警位置、报警设备、报警原因、报警时间、实时曲线、当前采取的措施等，并将处理后的数据传输给云端服务器300，云端服务器300对实时数据进行分析和处理，并根据分析结果判断是否产生报警信号，当出现当发生消防报警、门禁报警、入侵报警等所有报警信息时，向用户终端400发送警情信息，同时将分析结果发送给总控中心202，总控中心202向分控中心203发送控制指令，通过分控中心203自动切换到报警区域进行监控联动；当设备监控单元102监测到机电设备出现故障告警时，可通过监控界面对风机、风阀、潜污泵、声光报警器(仅限解除报警)等设备进行控制。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统，其特征在于：所述基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统包括：

数据采集管理分区(100)，所述数据采集管理分区(100)用于对区域内环境数据、机电设备数据、视频数据以及需跟踪目标物体的定位数据进行采集；

基于物联网与云计算的综合管理平台(200)，所述基于物联网与云计算的综合管理平台(200)与数据采集管理分区(100)连接，所述基于物联网与云计算的综合管理平台(200)用于对经数据采集管理分区(100)采集到的区域内环境数据、机电设备数据、视频数据以及需跟踪目标物体的定位数据进行实时监测；

云端服务器(300)，所述云端服务器(300)与基于物联网与云计算的综合管理平台(200)连接，所述云端服务器(300)用于对实时数据进行分析和处理，并根据分析结果判断是否产生报警信号；

用户终端(400)，所述用户终端(400)与云端服务器(300)连接，所述用户终端(400)用于接收云端服务器(300)传输的实时数据、分析结果以及报警信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统，其特征在于：所述数据采集管理分区(100)包括环境监控单元(101)、设备监控单元(102)、视频监控单元(103)、人员定位单元(104)和节点机(105)，其中，所述环境监控单元(101)、设备监控单元(102)、视频监控单元(103)和人员定位单元(104)的输出端扣分别与节点机(105)的输入端口信号连接，所述环境监控单元(101)用于区域内管廊的气环境及声环境的质量监测，所述设备监控单元(102)用于区域内机电设备的电压、电流、功率及温度数据采集，所述视频监控单元(103)用于区域内视频数据的采集，所述人员定位单元(104)用于对区域内需要跟踪的目标进行定位跟踪，所述节点机(105)用于将采集到的环境数据、机电设备数据、视频数据以及需跟踪目标物体的定位数据转化为数字信号并进行压缩和通信传输。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统，其特征在于：所述环境监控单元(101)包括空气质量检测传感器和噪音检测传感器组成，通过空气质量检测传感器和噪音检测传感器对管廊的气环境及声环境进行综合监测。

4.根据权利要求2所述的一种基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统，其特征在于：所述设备监控单元(102)包括分别用于测量机电设备的电压、电流、功率及温度的电压传感器、电流传感器、功率传感器和温度传感器。

5.根据权利要求2所述的一种基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统，其特征在于：所述人员定位单元(104)采用基于无线网络WIFI的实时定位技术实现需跟踪目标物体的精确定位。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统，其特征在于：所述基于物联网与云计算的综合管理平台(200)是由GIS二三维一体服务器(201)、总控中心(202)和分控中心(203)组成，所述GIS二三维一体服务器(201)与总控中心(202)连接，所述总控中心(202)与分控中心(203)连接，所述分控中心(203)用于所述GIS二三维一体服务器(201)用于对经数据采集管理分区(100)采集到的区域内环境数据、机电设备数据、视频数据以及需跟踪目标物体的定位数据进行实时监测和处理分析，并将采集数据和分析结果发送给总控中心(202)，所述总控中心(202)用于对接收到的采集数据和分析结果进行监测，并将处理后的数据传输给云端服务器(300)，所述云端服务器(300)对实时数据进行分析和处理，并根据分析结果判断是否产生报警信号，当出现警情后将分析结果发送给总控中心(202)，所述总控中心(202)向分控中心(203)发送控制指令，通过分控中心(203)自动切换到报警区域进行监控联动情，当出现警情后向分控中心(203)发送控制指令，通过分控中心(203)自动切换到报警区域进行监控联动。

7.根据权利要求6所述的一种基于物联网与三维可视化技术的管廊监测系统，其特征在于：所述分控中心(203)是由电视墙显示服务器(2031)和监控电视墙(2032)组成，所述电视墙显示服务器(2031)与监控电视墙(2032)连接，所述电视墙显示服务器(2031)接收到总控中心(202)发送的控制指令对报警区域进行定位，通过监控电视墙(2032)进行视频监控联动。

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