CN113916288A - 基于边缘计算的房屋安全数据监测系统和方法 - Google Patents

基于边缘计算的房屋安全数据监测系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了房屋监测领域的基于边缘计算的房屋安全数据监测系统和方法，包括管控平台、无线传输模块和边缘计算服务器，所述管控平台与所述边缘计算服务器通过所述无线传输模块进行数据传输连接，所述边缘计算服务器上连接有数据采集模块，所述数据采集模块上连接有房屋安全检测模块、房屋周边环境检测模块、灾害预警模块和故障检测反馈模块；本发明可以满足对房屋内部以及房屋周边安全数据的实时检测、实时反馈、反馈系统的自检以及验证、灾害检测预警操作，确保房屋的结构以及运行的安全性，而且检测的时效性强，可以有效的确保在受到安全威胁时，屋内人员有足够的逃生时间，安全性极高。

Description

基于边缘计算的房屋安全数据监测系统和方法
技术领域
本发明涉及房屋监测领域，具体是基于边缘计算的房屋安全数据监测系统和方法。
背景技术
边缘计算，是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算处于物理实体和工业连接之间，或处于物理实体的顶端。而云端计算，仍然可以访问边缘计算的历史数据，在房屋的安全数据检测方面也有应用。
但是现有的房屋安全数据监测系统检测数据不够全面，而且针对反馈过程处理时也欠佳，往往由于缺乏必要的检测设备，而导致检测数据结果得不到很好的回传，影响房屋的安全。因此，本领域技术人员提供了基于边缘计算的房屋安全数据监测系统和方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供基于边缘计算的房屋安全数据监测系统和方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
基于边缘计算的房屋安全数据监测系统，包括管控平台、无线传输模块和边缘计算服务器，所述管控平台与所述边缘计算服务器通过所述无线传输模块进行数据传输连接，所述边缘计算服务器上连接有数据采集模块，所述数据采集模块上连接有房屋安全检测模块、房屋周边环境检测模块、灾害预警模块和故障检测反馈模块；
所述房屋安全检测模块包括房屋空气质量检测模块、房屋震动传感器、房屋裂缝检测传感器、房屋倾斜检测传感器、房屋监控摄像头、房屋沉降检测传感器和房屋位移检测传感器，所述房屋周边环境检测模块包括空气质量检测模块、空气温湿度检测模块、周边风速传感器、周边亮度检测模块和周边噪音检测模块，所述灾害预警模块包括火灾检测模块、火灾救援报警模块、地质灾害检测模块、地质灾害报警模块和高空抛物检测组件，所述故障检测反馈模块包括线路故障检测模块、线路安装保护结构、检测模块故障检测模块、反馈系统自检模块和反馈系统实时验证模块。
作为本发明进一步的方案：所述房屋空气质量检测模块与所述房屋监控摄像头安装在房屋的内部通道中，所述房屋震动传感器、房屋裂缝检测传感器、房屋倾斜检测传感器、房屋沉降检测传感器和房屋位移检测传感器安装在房屋的主体结构上。
作为本发明进一步的方案：所述屋外空气质量检测模块、所述空气温湿度检测模块、所述周边风速传感器、所述周边亮度检测模块和所述周边噪音检测模块均设置有多个，且沿着房屋的主体外围自上而下以间隔10米均匀分布。
作为本发明进一步的方案：所述火灾检测模块、所述火灾救援报警模块以及所述地质灾害报警模块均安装在房屋的楼道内，所述地质灾害检测模块安装在房屋的周边已发生地质灾害的区域，所述高空抛物检测组件安装在房屋的周边底部，可以监视到房屋的各个窗口位置。
作为本发明进一步的方案：所述线路故障检测模块安装在传输线路终端，所述检测模块故障检测模块安装于检测模块上，用于检测检测模块的故障情况。
作为本发明进一步的方案：所述反馈系统自检模块和所述反馈系统实时验证模块均安装在所述故障检测反馈模块中，可以定期的对故障检测反馈模块进行检测，同时可以实时的通过所述反馈系统实时验证模块发送故障验证信息。
作为本发明进一步的方案：所述线路安装保护结构包括线管和连接线路，所述连接线路穿设于所述线管内孔中，且所述连接线路呈S型布局。
作为本发明进一步的方案：所述周边亮度检测模块可以接入到房屋周边照明系统中，所述火灾救援报警模块可以接入到城市消防系统中，所述地质灾害报警模块可以接入到城市地质灾害管理系统中。
作为本发明进一步的方案：所述高空抛物检测组件包括热成像系统和检测摄像头。
基于边缘计算的房屋安全数据监测系统和方法，包括如下步骤：
S101、所述房屋安全检测模块中的所述房屋震动传感器、所述房屋裂缝检测传感器、所述房屋倾斜检测传感器、所述房屋沉降检测传感器和所述房屋位移检测传感器可以对房屋的安全系数进行实时的定期的检测，确保房屋的安全，所述房屋空气质量检测模块、所述房屋监控摄像头可以对房屋楼道内部的空气质量以及内部的动态进行检测；
S102、所述房屋周边环境检测模块中的屋外空气质量检测模块、空气温湿度检测模块、周边风速传感器、周边亮度检测模块和周边噪音检测模块可以对房屋周边的环境质量、控制温湿度、亮度、风速、以及噪音等进行检测，可以实现对城市各个房屋点位的环境进行检测；
S103、所述灾害预警模块中的所述火灾检测模块、所述火灾救援报警模块、所述地质灾害检测模块、所述地质灾害报警模块和所述高空抛物检测组件可以对房屋内部的火灾安全，周边的地质灾害和楼内的高空抛物进行检测监控；
S104、所述故障检测反馈模块中的线路故障检测模块、线路安装保护结构、检测模块故障检测模块、反馈系统自检模块和反馈系统实时验证模块，不仅可以对线路的安全进行防护，同时，可以对线路以及设备故障进行检测以及反馈系统进行验证，为安全数据检测保健护航；
S105、可以通过所述数据采集模块对所述步骤S101-S104中检测到的的数据，然后将其反馈给所述边缘计算服务器，所述边缘计算服务器与所述管控平台通过所述无线传输模块进行连接，可以实现对数据的无线传输；
S106、所述边缘计算服务器可以对检测到的数据进行判断，当数据异常时，会发送报警指令给所述管控平台，管控平台处的监管人员可以对报警信息进行处理，进而对安全数据检测系统进行维修和修复，实现对房屋安全数据的持续性安全检测操作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明可以满足对房屋内部以及房屋周边安全数据的实时检测、实时反馈、反馈系统的自检以及验证、灾害检测预警操作，确保房屋的结构以及运行的安全性，而且检测的时效性强，可以有效的确保在受到安全威胁时，屋内人员有足够的逃生时间，安全性极高；
2、本发明中的反馈系统自检模块和反馈系统实时验证模块可以定期的对故障检测反馈模块进行检测，同时可以实时的通过反馈系统实时验证模块发送故障验证信息，可以很好的解决现有的由于检测模块故障而导致发送故障信息出错的问题。
3、本发明通过将连接线路S型布局的设置在线管中，可以大大的提高连接线路的安全性，而S型布局的连接线路，可以在线管受压折断时，有一定的伸长余量，可以提高连接线路的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中房屋安全检测模块的组成图；
图3为本发明中房屋周边环境检测模块的组成图；
图4为本发明中灾害预警模块的组成图；
图5为本发明中故障检测反馈模块的组成图；
图6为本发明中线路安装保护结构的结构图。
图中：1、管控平台；2、无线传输模块；3、边缘计算服务器；4、数据采集模块；5、房屋安全检测模块；501、房屋空气质量检测模块；502、房屋震动传感器；503、房屋裂缝检测传感器；504、房屋倾斜检测传感器；505、房屋监控摄像头；506、房屋沉降检测传感器；507、房屋位移检测传感器；6、房屋周边环境检测模块；601、屋外空气质量检测模块；602、空气温湿度检测模块；603、周边风速传感器；604、周边亮度检测模块；605、周边噪音检测模块；7、灾害预警模块；701、火灾检测模块；702、火灾救援报警模块；703、地质灾害检测模块；704、地质灾害报警模块；705、高空抛物检测组件；8、故障检测反馈模块；801、线路故障检测模块；802、线路安装保护结构；8021、线管；8022、连接线路；803、检测模块故障检测模块；804、反馈系统自检模块；805、反馈系统实时验证模块。
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。
请参阅图1～6，本发明实施例中，基于边缘计算的房屋安全数据监测系统，包括管控平台1、无线传输模块2和边缘计算服务器3，管控平台1与边缘计算服务器3通过无线传输模块2进行数据传输连接，边缘计算服务器3上连接有数据采集模块4，数据采集模块4上连接有房屋安全检测模块5、房屋周边环境检测模块6、灾害预警模块7和故障检测反馈模块8；
房屋安全检测模块5包括房屋空气质量检测模块501、房屋震动传感器502、房屋裂缝检测传感器503、房屋倾斜检测传感器504、房屋监控摄像头505、房屋沉降检测传感器506和房屋位移检测传感器507，房屋周边环境检测模块6包括空气质量检测模块、空气温湿度检测模块602、周边风速传感器603、周边亮度检测模块604和周边噪音检测模块605，灾害预警模块7包括火灾检测模块701、火灾救援报警模块702、地质灾害检测模块703、地质灾害报警模块704和高空抛物检测组件705，故障检测反馈模块8包括线路故障检测模块801、线路安装保护结构802、检测模块故障检测模块803、反馈系统自检模块804和反馈系统实时验证模块805。
其中，房屋空气质量检测模块501与房屋监控摄像头505安装在房屋的内部通道中，房屋震动传感器502、房屋裂缝检测传感器503、房屋倾斜检测传感器504、房屋沉降检测传感器506和房屋位移检测传感器507安装在房屋的主体结构上，可以确保房屋的结构安全。
其中，屋外空气质量检测模块601、空气温湿度检测模块602、周边风速传感器603、周边亮度检测模块604和周边噪音检测模块605均设置有多个，且沿着房屋的主体外围自上而下以间隔10米均匀分布，可以实现对房屋周边外围的空气质量、风速、温湿度、亮度以及噪音等进行实时的监控检测。
其中，火灾检测模块701、火灾救援报警模块702以及地质灾害报警模块704均安装在房屋的楼道内，地质灾害检测模块703安装在房屋的周边已发生地质灾害的区域，高空抛物检测组件705安装在房屋的周边底部，可以监视到房屋的各个窗口位置。
其中，线路故障检测模块801安装在传输线路终端，检测模块故障检测模块803安装于检测模块上，用于检测检测模块的故障情况。
其中，反馈系统自检模块804和反馈系统实时验证模块805均安装在故障检测反馈模块8中，可以定期的对故障检测反馈模块8进行检测，同时可以实时的通过反馈系统实时验证模块805发送故障验证信息，与检测模块故障检测模块803配合，可以很好的解决现有的由于检测模块故障而导致发送故障信息出错的问题。
其中，线路安装保护结构802包括线管8021和连接线路8022，连接线路8022穿设于线管8021内孔中，且连接线路8022呈S型布局，线管8021的设置，可以大大的提高连接线路8022的安全性，而S型布局的连接线路8022，可以在线管8021受压折断时，有一定的伸长余量，可以提高连接线路8022的使用寿命。
其中，周边亮度检测模块604可以接入到房屋周边照明系统中，火灾救援报警模块702可以接入到城市消防系统中，地质灾害报警模块704可以接入到城市地质灾害管理系统中，可以实现本检测系统与城市物联网管理系统的互联互通，实现数据的实时交互，降低城市物联网系统普及的难度。
其中，高空抛物检测组件705包括热成像系统和检测摄像头，热成像体统与检测摄像头配合，可以实现对高空窗户部位的全覆盖，进而可以实现对高空抛物的检测。
基于边缘计算的房屋安全数据监测系统和方法，包括如下步骤：
S101、房屋安全检测模块5中的房屋震动传感器502、房屋裂缝检测传感器503、房屋倾斜检测传感器504、房屋沉降检测传感器506和房屋位移检测传感器507可以对房屋的安全系数进行实时的定期的检测，确保房屋的安全，房屋空气质量检测模块501、房屋监控摄像头505可以对房屋楼道内部的空气质量以及内部的动态进行检测；
S102、房屋周边环境检测模块6中的屋外空气质量检测模块601、空气温湿度检测模块602、周边风速传感器603、周边亮度检测模块604和周边噪音检测模块605可以对房屋周边的环境质量、控制温湿度、亮度、风速、以及噪音等进行检测，可以实现对城市各个房屋点位的环境进行检测；
S103、灾害预警模块7中的火灾检测模块701、火灾救援报警模块702、地质灾害检测模块703、地质灾害报警模块704和高空抛物检测组件705可以对房屋内部的火灾安全，周边的地质灾害和楼内的高空抛物进行检测监控；
S104、故障检测反馈模块8中的线路故障检测模块801、线路安装保护结构802、检测模块故障检测模块803、反馈系统自检模块804和反馈系统实时验证模块805，不仅可以对线路的安全进行防护，同时，可以对线路以及设备故障进行检测以及反馈系统进行验证，为安全数据检测保健护航；
S105、可以通过数据采集模块4对步骤S101-S104中检测到的的数据，然后将其反馈给边缘计算服务器3，边缘计算服务器3与管控平台1通过无线传输模块2进行连接，可以实现对数据的无线传输；
S106、边缘计算服务器3可以对检测到的数据进行判断，当数据异常时，会发送报警指令给管控平台1，管控平台1处的监管人员可以对报警信息进行处理，进而对安全数据检测系统进行维修和修复，实现对房屋安全数据的持续性安全检测操作。
本实施例中，可以满足对房屋内部以及房屋周边安全数据的实时检测、实时反馈、反馈系统的自检以及验证、灾害检测预警操作，确保房屋的结构以及运行的安全性，而且检测的时效性强，可以有效的确保在受到安全威胁时，屋内人员有足够的逃生时间，安全性极高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于边缘计算的房屋安全数据监测系统，包括管控平台(1)、无线传输模块(2)和边缘计算服务器(3)，其特征在于：所述管控平台(1)与所述边缘计算服务器(3)通过所述无线传输模块(2)进行数据传输连接，所述边缘计算服务器(3)上连接有数据采集模块(4)，所述数据采集模块(4)上连接有房屋安全检测模块(5)、房屋周边环境检测模块(6)、灾害预警模块(7)和故障检测反馈模块(8)；
所述房屋安全检测模块(5)包括房屋空气质量检测模块(501)、房屋震动传感器(502)、房屋裂缝检测传感器(503)、房屋倾斜检测传感器(504)、房屋监控摄像头(505)、房屋沉降检测传感器(506)和房屋位移检测传感器(507)，所述房屋周边环境检测模块(6)包括空气质量检测模块、空气温湿度检测模块(602)、周边风速传感器(603)、周边亮度检测模块(604)和周边噪音检测模块(605)，所述灾害预警模块(7)包括火灾检测模块(701)、火灾救援报警模块(702)、地质灾害检测模块(703)、地质灾害报警模块(704)和高空抛物检测组件(705)，所述故障检测反馈模块(8)包括线路故障检测模块(801)、线路安装保护结构(802)、检测模块故障检测模块(803)、反馈系统自检模块(804)和反馈系统实时验证模块(805)。
2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的房屋安全数据监测系统，其特征在于：所述房屋空气质量检测模块(501)与所述房屋监控摄像头(505)安装在房屋的内部通道中，所述房屋震动传感器(502)、房屋裂缝检测传感器(503)、房屋倾斜检测传感器(504)、房屋沉降检测传感器(506)和房屋位移检测传感器(507)安装在房屋的主体结构上。
3.根据权利要求1所述的基于边缘计算的房屋安全数据监测系统，其特征在于：所述屋外空气质量检测模块(601)、所述空气温湿度检测模块(602)、所述周边风速传感器(603)、所述周边亮度检测模块(604)和所述周边噪音检测模块(605)均设置有多个，且沿着房屋的主体外围自上而下以间隔10米均匀分布。
4.根据权利要求1所述的基于边缘计算的房屋安全数据监测系统，其特征在于：所述火灾检测模块(701)、所述火灾救援报警模块(702)以及所述地质灾害报警模块(704)均安装在房屋的楼道内，所述地质灾害检测模块(703)安装在房屋的周边已发生地质灾害的区域，所述高空抛物检测组件(705)安装在房屋的周边底部，可以监视到房屋的各个窗口位置。
5.根据权利要求1所述的基于边缘计算的房屋安全数据监测系统，其特征在于：所述线路故障检测模块(801)安装在传输线路终端，所述检测模块故障检测模块(803)安装于检测模块上，用于检测检测模块的故障情况。
6.根据权利要求1所述的基于边缘计算的房屋安全数据监测系统，其特征在于：所述反馈系统自检模块(804)和所述反馈系统实时验证模块(805)均安装在所述故障检测反馈模块(8)中，可以定期的对故障检测反馈模块(8)进行检测，同时可以实时的通过所述反馈系统实时验证模块(805)发送故障验证信息。
7.根据权利要求1所述的基于边缘计算的房屋安全数据监测系统，其特征在于：所述线路安装保护结构(802)包括线管(8021)和连接线路(8022)，所述连接线路(8022)穿设于所述线管(8021)内孔中，且所述连接线路(8022)呈S型布局。
8.根据权利要求1所述的基于边缘计算的房屋安全数据监测系统，其特征在于：所述周边亮度检测模块(604)可以接入到房屋周边照明系统中，所述火灾救援报警模块(702)可以接入到城市消防系统中，所述地质灾害报警模块(704)可以接入到城市地质灾害管理系统中。
9.根据权利要求1所述的基于边缘计算的房屋安全数据监测系统，其特征在于：所述高空抛物检测组件(705)包括热成像系统和检测摄像头。
10.基于边缘计算的房屋安全数据监测系统和方法，应用到权利要求1-9所述的任一项基于边缘计算的房屋安全数据监测系统中，其特征在于：包括如下步骤：
S101、所述房屋安全检测模块(5)中的所述房屋震动传感器(502)、所述房屋裂缝检测传感器(503)、所述房屋倾斜检测传感器(504)、所述房屋沉降检测传感器(506)和所述房屋位移检测传感器(507)可以对房屋的安全系数进行实时的定期的检测，确保房屋的安全，所述房屋空气质量检测模块(501)、所述房屋监控摄像头(505)可以对房屋楼道内部的空气质量以及内部的动态进行检测；
S102、所述房屋周边环境检测模块(6)中的屋外空气质量检测模块(601)、空气温湿度检测模块(602)、周边风速传感器(603)、周边亮度检测模块(604)和周边噪音检测模块(605)可以对房屋周边的环境质量、控制温湿度、亮度、风速、以及噪音等进行检测，可以实现对城市各个房屋点位的环境进行检测；
S103、所述灾害预警模块(7)中的所述火灾检测模块(701)、所述火灾救援报警模块(702)、所述地质灾害检测模块(703)、所述地质灾害报警模块(704)和所述高空抛物检测组件(705)可以对房屋内部的火灾安全，周边的地质灾害和楼内的高空抛物进行检测监控；
S104、所述故障检测反馈模块(8)中的线路故障检测模块(801)、线路安装保护结构(802)、检测模块故障检测模块(803)、反馈系统自检模块(804)和反馈系统实时验证模块(805)，不仅可以对线路的安全进行防护，同时，可以对线路以及设备故障进行检测以及反馈系统进行验证，为安全数据检测保健护航；
S105、可以通过所述数据采集模块(4)对所述步骤S101-S104中检测到的的数据，然后将其反馈给所述边缘计算服务器(3)，所述边缘计算服务器(3)与所述管控平台(1)通过所述无线传输模块(2)进行连接，可以实现对数据的无线传输；
S106、所述边缘计算服务器(3)可以对检测到的数据进行判断，当数据异常时，会发送报警指令给所述管控平台(1)，管控平台(1)处的监管人员可以对报警信息进行处理，进而对安全数据检测系统进行维修和修复，实现对房屋安全数据的持续性安全检测操作。
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CN114897803A (zh) * 2022-04-26 2022-08-12 中国电信集团工会上海市委员会 基于无人机和边缘计算的外墙裂缝检测方法和系统

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