CN112859697A - 基于ai环境感知的监仓系统 - Google Patents

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Abstract

本发明为基于AI环境感知的监仓系统，包括多个综合环境感知模块，安装于不同的监仓内，且综合环境感知模块用于获取监仓内的空气质量指数、温度指数及光照指数；多个电气监控模块，安装于不同的监仓内，且电气监控模块用于监控监仓内各电器的电流信号和电压信号；DSP控制模块，与监仓内的电器连接，并与综合环境感知模块连接，用于根据空气质量指数、温度指数及光照指数控制电气开启；室外控制终端，安装于监仓外，用于接收空气质量指数、温度指数及光照指数；并根据电流信号、电压信号和DSP控制模块的运行状态进行分析预警；服务器，用于和室外控制终端连接，进行分析处理；通过对每个监仓进行分别监控和控制，实现资源的有效分配。

Description

基于AI环境感知的监仓系统
技术领域
本发明涉及监仓监测管理技术领域，尤其涉及一种基于AI环境感知的监仓系统。
背景技术
目前监区监控系统建设中，通常是将视频管控、对讲、广播、门禁控制等安防设备简单地集合在管控室操作台与机柜内，软件方面整合一些基本的联动功能。现有监区层面各子系统功能单一、数据各自为营、独立运行。监区管控与管理缺乏统一平台，监区民警难以快速有效地得到指挥指导及决策依据，也即现有的监区系统智能化应用程度较低，导致办事效率与精准度也低。在监仓的建设中，通常需要针对不同的方位去建设不同环境条件的监仓；但是在现有的电气布设中，都是利用总线路进行所有监仓的管理；那么在越来越复杂、区别化的监仓环境下；这种设计会造成各个监仓一直处于同一资源配置条件下；具体的，在某个监仓出现电路故障，可能会影响到所有监仓的使用；而且不仅仅是电气设计的考虑；还比如每个监仓的方位、建设位置是不一样的，所以早晚光照不同，但照明设备按定时管理开关，此时有的监仓光线明亮根本无需照明，有的监仓光线太暗但照明装置还未启动；如有些监仓内部没人根本无需开关照明设备，由此可见，现有技术无法针对监仓进行合理的控制，造成了较多的资源浪费。同时由于各个监仓环境要求的区别，和实时动态的不一致，比如排气来说，若一直开启由于排气扇的噪音较大会使在押人员烦躁不安，春秋两季又由于监仓面向不同方位环境温差比较大，西向需要风扇降温，东向监仓并不需要，并且若出现设备故障需要在人工巡检时才能发现等等。所以对于越来越复杂的监仓建设和使用环境，需要一个能够多元化、区域化、及时化管理的监仓系统。
发明内容
针对上述技术中存在的技术问题是：现有技术无法对多个不同要求的监仓进行分别控制。因此，本发明提供一种基于AI环境感知的监仓系统，能够采用是被组合环境感知器和室外控制终端，做到精准控制和信息反馈。
为实现上述目的，本发明提供一种基于AI环境感知的监仓系统，包括：
多个综合环境感知模块，安装于不同的监仓内，且所述综合环境感知模块用于获取监仓内的空气质量指数、温度指数及光照指数；
多个电气监控模块，安装于不同的监仓内，且所述电气监控模块用于监控监仓内各电器的电流信号和电压信号；
DSP控制模块，与监仓内的电器连接，并与所述综合环境感知模块连接，用于根据所述空气质量指数、所述温度指数及所述光照指数控制电气开启；
室外控制终端，安装于监仓外，用于接收所述空气质量指数、所述温度指数及所述光照指数；并根据所述电流信号、所述电压信号和所述DSP控制模块的运行状态进行分析预警；
服务器，用于和所述室外控制终端连接，进行分析处理。
作为优选，所述综合环境感知模块包括光电传感器，空气质量传感器，氨气传感器，活体传感器，温湿度传感器；所述光电传感器用于获取监仓内的环境光照度；所述空气质量传感器用于获取空气质量数据，所述氨气传感器用于监测室内臭味数据，所述活体检测器用于检测监仓内是否有人；所述温湿度传感器用于获取监仓的温度和湿度；所述室外控制终端获取环境光照度、空气质量数据、室内臭味数据和所述活体检测器的数据。
作为优选，所述室外控制终端包括有A/D转换模块和MCU模块，所述A/D转换模块将环境光照度、空气质量数据、室内臭味数据转换成数字信号，所述MCU模块根据数字信号进行分析。
作为优选，所述MCU模块设置有等级评价单元，所述等级评价单元划分有第一阈值区间和第二阈值区间；当所述数字信号落入到所述第一阈值区间时，所述MCU模块控制电器开启。
作为优选，所述电器包括照明设备、排气扇、风扇。
作为优选，还包括有电化教育设备，所述电化教育设备分别与所述DSP控制模块、所述室外控制终端电连接，通过所述室外控制终端无线控制所述电化教育设备开、关。
作为优选，所述电话教育设备包括电视机、有源音箱；所述服务器接收外界控制指令，通过所述室外控制终端控制电视机、有源音响。
作为优选，所述电气监控模块为电能表。
作为优选，所述综合环境感知模块与所述室外控制终端通过LORA网关进行连接。
作为优选，所述室外控制终端包括有多个智能学习模块，所述综合环境感知模块与所述智能学习模块一一对应设置，所述智能学习知模块用于接收对应的所述综合环境感知模块的数据，并进行电器开、关状态的机器训练。
本发明的有益效果是：本发明为基于AI环境感知的监仓系统，包括多个综合环境感知模块，安装于不同的监仓内，且综合环境感知模块用于获取监仓内的空气质量指数、温度指数及光照指数；多个电气监控模块，安装于不同的监仓内，且电气监控模块用于监控监仓内各电器的电流信号和电压信号；DSP控制模块，与监仓内的电器连接，并与综合环境感知模块连接，用于根据空气质量指数、温度指数及光照指数控制电气开启；室外控制终端，安装于监仓外，用于接收空气质量指数、温度指数及光照指数；并根据电流信号、电压信号和DSP控制模块的运行状态进行分析预警；服务器，用于和室外控制终端连接，进行分析处理；通过对每个监仓进行分别监控和控制，实现资源的有效分配，保证运行状态处于最合适的状态。
附图说明
图1为本发明的系统结构图；
图2为本发明的综合环境感知模块框架图；
图3为本发明的综合环境感知模块在默认模式下系统架构图。
主要元件符号说明如下：
1、综合环境感知模块；2、电气监控模块；3、DSP控制模块；4、室外控制终端。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
在现有技术中，作为特殊场所的管理，要么是统一化的管理，这样带来的问题就是资源的浪费，且做不到区域化管控；而现有技术中采取了智能化的管控，但是均是采用一对一的控制方式，也就是采用单独监仓对应一个处理器，然后由相应的监管人员单个进行控制，无法做到智能化训练，也无法将单个的监仓统一进行处理，所以需要一种更加合理的监仓系统。
本发明提供一种基于AI环境感知的监仓系统，请参阅图1-图3包括：
多个综合环境感知模块1，安装于不同的监仓内，且综合环境感知模块1用于获取监仓内的空气质量指数、温度指数及光照指数；综合环境感知模块能够结合多个不同种类、不同类型的传感器，并将这些获得的数据进行传输；同时在综合环境感知模块中设定有默认模式和远程控制模式，默认模式是直接通过DSP控制模块进行调节，并将调节信号发送至室外控制终端，避免重复控制；因为参数在正常范围也是会有波动的，所以在合理的范围，能够自行进行调节；而在参数超过阈值时，会自动进入到远程控制模式下，将参数发送至室外控制终端进行分析调节。
多个电气监控模块2，安装于不同的监仓内，且电气监控模块用于监控监仓内各电器的电流信号和电压信号；在综合环境感知模块获取数据的前提下，通过电流信号和电压信号才能够准确的获取到相应电器的运行情况，因为传感器获取的数据是单向地，是相对对于客观环境获取的，所以传感器感应到的参数不能直接反应电器是否正在运行，因此在添加了电器监控模块后，能够结合综合环境感知模块的环境数据进行判断出环境参数的变化时因为外部因素导致的还是由于电器的运行异常导致的。
DSP控制模块3，与监仓内的电器连接，并与综合环境感知模块1连接，用于根据空气质量指数、温度指数及光照指数控制电气开启；通过在电器上设置DSP控制模块，在综合环境感知模块直接感知到异常数据时，先行通过DSP控制模块进行补救，同时会将综合环境感知模块和电器监控模块获得的数据传输至室外控制终端；
室外控制终端4，安装于监仓外，用于接收空气质量指数、温度指数及光照指数；并根据电流信号、电压信号和DSP控制模块的运行状态进行分析预警；具体的，室外控制终端设置有A/D转换模块，能够将综合环境感知模块获取的各种环境参数转换成数字信号进行量化分析，得到量化后的数据通过协议发送给服务器；并进行记录和电器控制；同时在DSP控制模块被激活时，相应的设备通电后通过电流传感器会返回模拟数据，经过A/D转换给DSP分析，DSP控制模块通过比对与自学习功能判断设备是否正常，不正常则通过网络发送给服务器，服务器把信息送给客户端软件平台给出设备的运行状态与故障告警。服务器，用于和室外控制终端连接，进行分析处理，还可以与上级管理进行实时沟通控制。
在本实施例中，综合环境感知模块1包括光电传感器，空气质量传感器，氨气传感器，活体传感器，温湿度传感器；光电传感器用于获取监仓内的环境光照度；空气质量传感器用于获取空气质量数据，氨气传感器用于监测室内臭味数据，活体检测器用于检测监仓内是否有人；温湿度传感器用于获取监仓的温度和湿度；室外控制终端获取环境光照度、空气质量数据、室内臭味数据和活体检测器的数据。
在本实施中，室外控制终端包括有A/D转换模块和MCU模块，A/D转换模块将环境光照度、空气质量数据、室内臭味数据转换成数字信号，MCU模块根据数字信号进行分析。活体检测传感器通过检测监仓内人体红外线特征判断室内是否有人，无人则通知终端控制器关闭所有用电设备。同理发现监仓内有人员活动时根据不同传感器的值控制相应的设备启停。
在本实施例中，MCU模块设置有等级评价单元，等级评价单元划分有第一阈值区间和第二阈值区间；当数字信号落入到第一阈值区间时，MCU模块控制电器开启。例如光电传感器接收环境光照度，通过A/D转换变成数字信号，MCU内部嵌入式软件将照度等级分为10级，默认为5，高于5级则环境光满足用户需求，低于5级则通知控制终端启动照明设备。同理，高于5级时自动关闭照明设备；再比如空气质量传感器接收环境内PM2.5，SO,VOC等空气质量数据，通过A/D转换数字信号，MCU内部嵌入式软件将空气质量分为优、良好、差、极差。默认当空气质量评估为差时通知终端控制器启动排气扇给室内换气。同理，当空气质量转为良好时关闭排气扇；氨气传感器检测室内臭味，通过A/D转换数字信号，MCU内部嵌入式软件将氨气浓度分为无、一般、较浓、极浓。默认当氨气浓度评估为一般时通知终端控制器启动排气扇吸入外部新鲜空气，排出被污染空气。同理，当室内臭味转为无时关闭排气扇；温湿度传感器检测室内的温度与湿度，通过A/D转换数字信号，MCU内部嵌入式软件将温湿度分为高、较高、舒适、低。默认当温湿度评估为较高时通知终端控制器启动风扇制造内部空气对流形成循环，降低体感温度。同理，当室内温度达到舒适时关闭风扇。此时在多个传感器之间都划分出了不同的等级，但是各传感器感应的参数会有相关联性，例如空气质量差，那么温湿度可能就会随之升高，所以传感器之间需要进行模拟学习，从而建立关联量，使得在多个参数进入到相应的第一阈值段时，可以启动全部、单个或特定几个用电设备。
在本实施例中，电器包括但不限于照明设备、排气扇、风扇；但这三个电器和传感器的相关性较大，能够更加方便进行关联性控制。
在本实施例中，还包括有电化教育设备，电化教育设备分别与DSP控制模块、室外控制终端电连接，通过室外控制终端无线控制电化教育设备开、关。
在本实施例中，电话教育设备包括电视机、有源音箱；服务器接收外界控制指令，通过室外控制终端控制电视机、有源音响。
在本实施例中，电气监控模块为电能表；分别获取每个电器路径上的电流和电压，从而精准的确定各电器的开启状态。
在本实施例中，综合环境感知模块与室外控制终端通过LORA网关进行连接。能够建立起无线的区域性网络，使得监仓不会受到信号和外界干扰，处于比较独立的监管网络。
在本实施例中，室外控制终端包括有多个智能学习模块，综合环境感知模块与智能学习模块一一对应设置，智能学习知模块用于接收对应的综合环境感知模块的数据，并进行电器开、关状态的机器训练；能够根据传感器感知到的数据变化规律，得知电器调节的时间，从而能够在相对固定但是恰当的时候进行电器的开启，从而达到资源的利用。
本发明的优势在于：
1）通过各不同监仓的综合环境感知模块对环境数据进行采集，然后可以自行通过DSP控制模块进行电器的开、关，以将环境恢复到正常水平；
2）在超过阈值时，将数据发送至室外控制终端，室外控制终端结合电气监控模块的电流、电压数据综合判断是否是电器损坏造成的参数变化，并作出开启或者关闭对应电器设备的控制；
3）能够通过服务器进行外界预警和远程控制。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于AI环境感知的监仓系统，其特征在于，包括：
多个综合环境感知模块，安装于不同的监仓内，且所述综合环境感知模块用于获取监仓内的空气质量指数、温度指数及光照指数；
多个电气监控模块，安装于不同的监仓内，且所述电气监控模块用于监控监仓内各电器的电流信号和电压信号；
DSP控制模块，与监仓内的电器连接，并与所述综合环境感知模块连接，用于根据所述空气质量指数、所述温度指数及所述光照指数控制电气开启；
室外控制终端，安装于监仓外，用于接收所述空气质量指数、所述温度指数及所述光照指数；并根据所述电流信号、所述电压信号和所述DSP控制模块的运行状态进行分析预警；
服务器，用于和所述室外控制终端连接，进行分析处理。
2.根据权利要求1所述的基于AI环境感知的监仓系统，其特征在于，所述综合环境感知模块包括光电传感器，空气质量传感器，氨气传感器，活体传感器，温湿度传感器；所述光电传感器用于获取监仓内的环境光照度；所述空气质量传感器用于获取空气质量数据，所述氨气传感器用于监测室内臭味数据，所述活体检测器用于检测监仓内是否有人；所述温湿度传感器用于获取监仓的温度和湿度；所述室外控制终端获取环境光照度、空气质量数据、室内臭味数据和所述活体检测器的数据。
3.根据权利要求2所述的基于AI环境感知的监仓系统，其特征在于，所述室外控制终端包括有A/D转换模块和MCU模块，所述A/D转换模块将环境光照度、空气质量数据、室内臭味数据转换成数字信号，所述MCU模块根据数字信号进行分析。
4.根据权利要求3所述的基于AI环境感知的监仓系统，其特征在于，所述MCU模块设置有等级评价单元，所述等级评价单元划分有第一阈值区间和第二阈值区间；当所述数字信号落入到所述第一阈值区间时，所述MCU模块控制电器开启。
5.根据权利要求3所述的基于AI环境感知的监仓系统，其特征在于，所述电器包括照明设备、排气扇、风扇。
6.根据权利要求1所述的基于AI环境感知的监仓系统，其特征在于，还包括有电化教育设备，所述电化教育设备分别与所述DSP控制模块、所述室外控制终端电连接，通过所述室外控制终端无线控制所述电化教育设备开、关。
7.根据权利要求1所述的基于AI环境感知的监仓系统，其特征在于，所述电话教育设备包括电视机、有源音箱；所述服务器接收外界控制指令，通过所述室外控制终端控制电视机、有源音响。
8.根据权利要求1所述的基于AI环境感知的监仓系统，其特征在于，所述电气监控模块为电能表。
9.根据权利要求1所述的基于AI环境感知的监仓系统，其特征在于，所述综合环境感知模块与所述室外控制终端通过LORA网关进行连接。
10.根据权利要求1所述的基于AI环境感知的监仓系统，其特征在于，所述室外控制终端包括有多个智能学习模块，所述综合环境感知模块与所述智能学习模块一一对应设置，所述智能学习知模块用于接收对应的所述综合环境感知模块的数据，并进行电器开、关时效的机器训练。
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