CN113284330A - 一种基于物联网的电子围栏监控预警方法 - Google Patents

一种基于物联网的电子围栏监控预警方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的电子围栏监控预警方法,包括:安装无线通信设备进行绑定,发送定位信息;设定地理电子围栏;取圆形电子围栏圆心和边界的半径长度的数值,计算矩形四角的坐标和多边形各角点的坐标,划定电子围栏范围;工程机械设备定时通过通信设备发送定位信息,计算点p和圆形电子围栏圆中心的距离,判断点p范围;划定为矩形电子围栏时,用点p的水平坐标去和多边形相交,计算交点数量判断点p范围;当不在所划定的电子围栏范围,则对用户发送预警信息,直到工程机械设备回到电子围栏范围或解绑。本发明可以快速地划定电子围栏范围,对各种划定的电子围栏形状做精确的判断,管理工程机械设备,进行及时的超范围预警通知。

Description

一种基于物联网的电子围栏监控预警方法
技术领域
本发明涉及设备监控领域,尤其涉及一种基于物联网的电子围栏监控预警方法。
背景技术
工程机械行业发展与建筑行业密切相关,随着经济发展,工程建设越来越多,而相配套的工程机械设备也越来越多,类型也更加丰富,工程机械设备租赁市场潜力与空间巨大,工程建设公司工程机械租赁市场孕育着巨大的发展空间,由于中国工程机械租赁业务极具市场潜力,如今已成为中外企业展开角逐的领域,但是工程机械设备的管理成为了一大难题。
目前工程机械设备的定位监控主要是根据绑定gps的工程机械设备,上传的gps地理坐标信息来对工程机械设备进行监控管理,在管理工程机械设备的时候,没有超范围报警等功能,或者不能监控目标的运行过程,无法适应更精确的监控管理。
因而现有技术还有待改进和提高,所以需要提出一种基于电子围栏的监控预警方法,进行工程机械设备的监控管理与异常预警通知,以解决现有技术中的不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷,提供一种基于物联网的电子围栏监控预警方法,通过在服务平台提供的地图上划定指定范围,如果设备活动范围超过在我们系统上围栏划定的区间,发送告警短信。
本发明的目的及解决的技术问题是采用以下技术方案来实现的:
一种基于物联网的电子围栏监控预警方法,包括:
(1)在工程机械设备的动力总成上安装无线通信设备,进行绑定,通过物联网的GPS无线通信模块发送定位信息,由接收模块接收定位信息;
(2)在监控平台设定地理电子围栏,调用第三方地图展示电子围栏添加范围,划定范围形状包括圆形、矩形和多边形;
(3)当选择圆形电子围栏时,设置圆心坐标及半径长度,取圆形电子围栏圆心和边界的半径长度的数值,计算圆形电子围栏各点的坐标,划定电子围栏范围;
当选择矩形和多边形电子围栏时,设置矩形的长度、宽度和多边形各角点的坐标,计算矩形四角的坐标和多边形各角点的坐标,划定电子围栏范围;
(4)工程机械设备定时通过通信设备发送定位信息,取点p为工程机械设备上一点,计算点p和圆形电子围栏圆中心的距离,点p与圆形电子围栏的距离小于圆形电子围栏的半径时,判断点p在电子围栏范围内,点p与圆形电子围栏的距离大于圆形电子围栏的半径时,判断点p不在电子围栏范围内;
(5)电子围栏划定为矩形电子围栏时,用点p的水平坐标去和多边形相交,计算得到的交点数量N,N*0.5不为整数时,判断点p在电子围栏范围内,N*0.5为整数时,判断点p不在电子围栏范围内;
(6)当电子围栏判断结果为工程机械设备不在所划定的电子围栏范围,则会马上对工程机械设备对应添加用户发送预警信息,当所述工程机械设备一直在电子围栏范围外,则按照设定时间定时对所添加用户发送预警信息,直到所述工程机械设备回到电子围栏范围或所述工程机械设备被解绑。
优选的,所述p点为安装在工程机械设备上的组件执行定时任务通过物联网的GPS无线通信模块发送的位置,每2分钟发送若干坐标,云租记最后一点为p点。
优选的,记矩形电子围栏的四个顶点分别为A、B、C、D,坐标分别为A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)、D(x4,y4),记点p(x5,y5)是需要判断的工程机械设备位置点,判断点p是否在矩形区域的方法是:x5大于x3且x5小于x2,同时满足y5大于y3且y5小于y2。
优选的,实施所述基于物联网的电子围栏监控预警方法的装置包括有控制中心,电子围栏由控制中心发送指令验证电子围栏配置,所述电子围栏配置超出范围时,由控制中心发送指令调用用户信息,发送预警消息通知用户。
优选的,所述控制中心包含有中央处理器,中央处理器分别连接有GPS无线通信模块、接收模块、查询模块、存储器、预警模块,GPS模块内部包含有围栏信息设置单元,用于设置移动范围。
优选的,所述控制中心通过GPS无线通信模块将接收到的外部指令发送至查询模块和预警模块,预警模块与所述控制中心和GPS无线通信模块相电连接,查询工程机械设备的位置坐标是否在电子围栏范围内,对工程机械设备进行信息监控,采集到的信息发送至控制中心进行处理后发送至存储器存储,再由预警模块向用户发送预警通知。
优选的,可以设置多个工点的电子围栏进行工程机械设备监控,多个工点的电子围栏互相独立。
优选的,实施所述基于物联网的电子围栏监控预警方法时,对控制中心发送请求,定时返回工程机械设备ID、无线通信设备编号、经度和纬度、坐标更新时间,上送开关机事件和工程机械设备位置,进行存储。
优选的,GPS无线通信模块接收控制中心指令进行设备绑定和设备解绑,发送请求至无线通信设备,已绑定则返回绑定的设备ID,进行GPS绑定状态查询;查询设定工程机械设备位置,根据多个无线通信设备编号获取各工程机械设备的坐标,发送请求,返回设备位置信息集合消息,根据时间戳判断工程机械设备的运动轨迹。
本发明通过无线通信设备进行设备绑定,可以快速地划定电子围栏范围,对各种在地图上划定的电子围栏形状都能做精确的判断,通过对超出电子围栏范围的工程机械设备进行用户的预警消息发送来精确管理工程机械设备,进行及时的超范围预警通知,无需通过判断是否在两对顶点的最大和最小经度、纬度的值来确定需要的测试点是否在电子围栏内,减少管理成本,可以满足绝大多数客户群在不同应用场景下对目标进行集中监管需求,提供平台的使用范围。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明。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,本领域普通技术人员在没有付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。
应当理解,尽管这里可以使用术语第一、第二、第三等描述各个元件、组件和/或部分,但这些元件、组件和/或部分不受这些术语限制。
本实施例中,一种基于物联网的电子围栏监控预警方法,包括以下步骤:
(1)在工程机械设备的动力总成上安装无线通信设备,进行绑定,通过物联网的GPS无线通信模块发送定位信息,由接收模块接收定位信息;
(2)在监控平台设定地理电子围栏,调用第三方地图展示电子围栏添加范围,划定范围形状包括圆形、矩形和多边形;
(3)当选择圆形电子围栏时,设置圆心坐标及半径长度,取圆形电子围栏圆心和边界的半径长度的数值,计算圆形电子围栏各点的坐标,划定电子围栏范围;
当选择矩形和多边形电子围栏时,设置矩形的长度、宽度和多边形各角点的坐标,计算矩形四角的坐标和多边形各角点的坐标,划定电子围栏范围;
(4)工程机械设备定时通过通信设备发送定位信息,取点p为工程机械设备上一点,计算点p和圆形电子围栏圆中心的距离,点p与圆形电子围栏的距离小于圆形电子围栏的半径时,判断点p在电子围栏范围内,点p与圆形电子围栏的距离大于圆形电子围栏的半径时,判断点p不在电子围栏范围内;
(5)电子围栏划定为矩形电子围栏时,用点p的水平坐标去和多边形相交,计算得到的交点数量N,N*0.5不为整数时,判断点p在电子围栏范围内,N*0.5为整数时,判断点p不在电子围栏范围内;
(6)当电子围栏判断结果为工程机械设备不在所划定的电子围栏范围,则会马上对工程机械设备对应添加用户发送预警信息,当所述工程机械设备一直在电子围栏范围外,则按照设定时间定时对所添加用户发送预警信息,直到所述工程机械设备回到电子围栏范围或所述工程机械设备被解绑。
优选的,所述p点为安装在工程机械设备上的组件执行定时任务通过物联网的GPS无线通信模块发送的位置,每2分钟发送若干坐标,云租记最后一点为p点。
优选的,记矩形电子围栏的四个顶点分别为A、B、C、D,坐标分别为A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)、D(x4,y4),记点p(x5,y5)是需要判断的工程机械设备位置点,判断点p是否在矩形区域的方法是:x5大于x3且x5小于x2,同时满足y5大于y3且y5小于y2。
优选的,实施所述基于物联网的电子围栏监控预警方法的装置包括有控制中心,电子围栏由控制中心发送指令验证电子围栏配置,所述电子围栏配置超出范围时,由控制中心发送指令调用用户信息,发送预警消息通知用户。
优选的,所述控制中心包含有中央处理器,中央处理器分别连接有GPS无线通信模块、接收模块、查询模块、存储器、预警模块,GPS模块内部包含有围栏信息设置单元,用于设置移动范围。
优选的,所述控制中心通过GPS无线通信模块将接收到的外部指令发送至查询模块和预警模块,预警模块与所述控制中心和GPS无线通信模块相电连接,查询工程机械设备的位置坐标是否在电子围栏范围内,对工程机械设备进行信息监控,采集到的信息发送至控制中心进行处理后发送至存储器存储,再由预警模块向用户发送预警通知。
优选的,可以设置多个工点的电子围栏进行工程机械设备监控,多个工点的电子围栏互相独立。
优选的,实施所述基于物联网的电子围栏监控预警方法时,对控制中心发送请求,定时返回工程机械设备ID、无线通信设备编号、经度和纬度、坐标更新时间,上送开关机事件和工程机械设备位置,进行存储。
优选的,GPS无线通信模块接收控制中心指令进行设备绑定和设备解绑,发送请求至无线通信设备,已绑定则返回绑定的设备ID,进行GPS绑定状态查询;查询设定工程机械设备位置,根据多个无线通信设备编号获取各工程机械设备的坐标,发送请求,返回设备位置信息集合消息,根据时间戳判断工程机械设备的运动轨迹。
本发明通过无线通信设备进行设备绑定,可以快速地划定电子围栏范围,对各种在地图上划定的电子围栏形状都能做精确的判断,来精确管理工程机械设备,进行及时的超范围预警通知,无需通过判断是否在两对顶点的最大和最小经度、纬度的值来确定需要的测试点是否在电子围栏内,减少管理成本,可以满足绝大多数客户群在不同应用场景下对目标进行集中监管需求,提供平台的使用范围。
以上公开的本说明书优选实施例只是用于帮助阐述本说明书。可选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本说明书的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本说明书。本说明书仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种基于物联网的电子围栏监控预警方法,其特征在于,包括物联网监控模块、服务模块、管理模块、自动报工模块、数据库、控制中心、用户中心,所述控制中心完成作业调度和事件分发操作;
所述物联网监控模块包括监控中心、检测模块、通信模块、监控终端,所述通信模块采用GPS无线通信设备,所述控制中心发送接收到的外部请求给监控中心,所述监控中心通过所述GPS无线通信设备将接收到的外部指令发送至检测模块和监控终端,所述检测模块与所述监控中心和监控终端相连接,用来检测工程机械设备信息状态,由所述控制中心发送相关管理指令到所述监控终端,所述监控终端对设备进行信息监控,采集到的信息发送至控制中心进行处理后发送至数据库;
所述服务模块包括融资模块和租赁模块,通过所述用户中心认证后,所述工程机械设备的租赁方与承租方均可通过融资模块进行融资申请;所述租赁模块包括设备租赁管理和工程机械设备信息管理,所述租赁模块支持搜索工程机械设备信息,将外部指令通过所述控制中心发送至租赁模块,进行关键字搜索,搜索结果返回至所述租赁模块,经监控中心的监控终端显示;所述租赁模块还包括询价、报价、比价、二次报价,调用用户中心信息的询比价信息进行显示;
所述管理模块包括设备管理,所述设备管理包括设备绑定管理、自动报工管理、核算统计管理,所述管理模块与控制中心通过通信模块连接;
所述自动报工模块包括但不限于采购信息、设备启停记录、油料记录、单机核算详情、单机核算列表、报工记录、工作量的自动上报,所述自动报工模块信息发送至控制中心进行处理后,控制中心发送记录数据给数据库,所述控制中心的存储模块进行实时数据存储,定时更新,统计相应报表,并上报到监控中心;
所述用户中心用于管理用户信息、支付信息、分配管理监控权限,所述用户信息包括用户注册、认证信息、报价信息、用户订单信息、用户融资信息,所述支付信息包括支付时间、支付金额和支付状态,所述融资信息与资金方进行对接。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电子围栏监控预警方法,其特征在于,所述物联网监控模块还包括电子围栏设置,电子围栏设置记录历史轨迹,查看工程机械设备的实时位置,发生异常时进行报警;所述电子围栏由控制中心发送指令验证电子围栏配置及编辑管理,所述电子围栏配置超出范围、配置生效时,由控制中心发送指令至用户中心调用用户信息,发送短信通知用户。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的电子围栏监控预警方法,其特征在于,所述物联网监控模块可以设置多个工点的电子围栏,多个工点的电子围栏互相独立。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电子围栏监控预警方法,其特征在于,所述管理模块包括工程机械设备操作事件管理和工程机械设备位置信息管理,对控制中心发送请求,返回工程机械设备ID、GPS无线通信设备编号、操作类型、操作时间、经度和纬度、坐标更新时间、有效作业时长,上送开关机事件和工程机械设备位置,管理工程机械设备操作和位置信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电子围栏监控预警方法,其特征在于,所述数据库发送命令给GPS无线通信设备进行设备绑定和设备解绑,所述监控终端可以对工程机械设备进行GPS绑定状态查询,发送请求至GPS无线通信设备,已绑定则返回绑定的设备ID;查询设定工程机械设备位置,根据多个GPS无线通信设备编号获取各工程机械设备的坐标,发送请求,返回设备位置信息集合消息;根据GPS无线通信设备编号获取某工程机械设备的有效工作时长,发送响应请求,根据开始时间戳和结束时间戳返回有效工作时长和开机总时长。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电子围栏监控预警方法,其特征在于,所述监控终端安装在工程机械设备上,还包括显示器,显示工程机械设备信息,查看自动报工工况信息,可以由相关app以及pc客户端远程控制。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的电子围栏监控预警方法,其特征在于,所述工程机械设备信息包括但不限于租赁机械的品牌规格型号、运行状况、生命周期、设备主图、设备类型、GPS无线通信设备编号报价信息、租赁状态,所述同一用户下所有已绑定的设备信息均在所述监控终端显示。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电子围栏监控预警方法,其特征在于,所述自动报工模块进行工况统计,在所述监控终端显示,可以进行单一工况显示和多种工况显示;所述自动报工模块还包括图表生成模块,由控制中心接收外部指令,发送到自动报工模块,根据采集到的工况信息自动生成工况统计图、运转和燃油统计图、运行轨迹。
9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电子围栏监控预警方法,其特征在于,所述自动报工模块进行工况统计时,发送请求至所述控制中心,请求返回工程机械设备ID、设备负载情况、负载级别编号、相应负载级别下的运转时长、统计周期内各项数据统计、开机总时长、有效作业时长、累计及平均油耗、单位时间起点和终点、10分钟周期内的工况数据集合和平均油耗,自动生成工况统计图以及运转和燃油统计图,所述10分钟周期内的工况数据集合用于绘制功耗曲线;进行工作量核算后,提醒异常报工数据,进行修复,进行数据核对,统计后租赁双方经过确认,数据发送至结算环节,根据不同月份统计不做工时,所述控制中心调用自动报工模块进行报表导出。
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