CN114598730A - 一种基于物联网的室内环境监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环境监测技域术领，且公开了一种基于物联网的室内环境监测系统，一种基于物联网的室内环境监测系统，包括物联网服务器、后台服务器、监测子模块和控制子模块，所述物联网服务器通过WiFi模块与所述后台服务器进行无线通信，所述后台服务器通过GSM模块与手机端、网络端以及接警中心进行无线通信；所述监测子模块包括室内监测单元和厂区监测单元；所述厂区监测单元包括温湿度检测单元、浮标检测单元、烟感检测单元、噪音检测单元、空气检测单元；所述室内监测单元包括视频采集模块和安防监测模块，所述安防监测模块包括红外探测器、门窗探测器、卷闸门磁探测器、煤气探测器和照度传感器。

Description

一种基于物联网的室内环境监测系统
技术领域
本发明涉及环境监测技术领域，具体为一种基于物联网的室内环境监测系统。
背景技术
物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。
现在工厂室内的室内环境复杂，尤其是石化企业，有火灾危险、爆炸昂危险、中毒危险等，但是现有的厂区内还没建设环境监测系统，只是通过几个传感器进行测试，并不能达到有效预警和有效控制的效果，因此需要建立物联网系统，进而对厂区内细化到室内温度、湿度、新风量、有害物含量、噪音量等多个综合指标。
发明内容
本发明提供了一种基于物联网的室内环境监测系统，具备物联网和厂区监测子模块和控制子模块达到对厂区内部进行环境监测和遇到紧急事故达到及时预警、控制和处理的有益效果，解决了上述背景技术中所提到的依靠单一传感器并不能达到有效预警和有效控制的效果问题。
本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的室内环境监测系统，包括物联网服务器、后台服务器、监测子模块和控制子模块，所述物联网服务器用于将监测到的室内环境数据进行处理后进而发送到后台服务器，所述后台服务器将处理后的数据进行整合，在得到报警信息后进而下达控制指令对控制子模块内的设备进行启动和关闭；
所述物联网服务器通过WiFi模块与所述后台服务器进行无线通信，所述后台服务器通过GSM模块与手机端、网络端以及接警中心进行无线通信；
所述监测子模块包括室内监测单元和厂区监测单元；
所述厂区监测单元包括温湿度检测单元、浮标检测单元、烟感检测单元、噪音检测单元、空气检测单元；
所述室内监测单元包括视频采集模块和安防监测模块，所述安防监测模块包括红外探测器、门窗探测器、卷闸门磁探测器、煤气探测器和照度传感器。
作为本发明所述一种基于物联网的室内环境监测系统的一种可选方案，其中：所述物联网服务器包括分析模块、报警模块和处理模块；所述报警模块包括声光报警器和报警提示单元；
所述声光报警器用于进行声光报警用于提醒厂房内人员紧急疏散；
所述报警提示单元用于及时把报警的信息发送给手机端、网络端以及接警中心。
作为本发明所述一种基于物联网的室内环境监测系统的一种可选方案，其中：所述温湿度检测单元用于监测厂房内温湿度值进行实时监测并发送至物联网服务器；
所述浮标检测单元用于厂房内水质的参数实时监测并发送至物联网服务器；
所述烟感检测单元用于厂房内烟雾值进行实时监测并发送至物联网服务器；
所述噪音检测单元用于厂房内声音分贝值的实时监测并发送至物联网服务器；
所述空气检测单元用于对厂房内粉尘浓度值进行实时监测并发送至物联网服务器。
作为本发明所述一种基于物联网的室内环境监测系统的一种可选方案，其中：所述厂区监测单元还包括重量传感单元，所述重量传感单元包括重量传感器和检测筒，所述重量传感单元用于实时获取检测筒收集到的粉尘的重量值，进而将重量值定时发送至物联网服务器。
作为本发明所述一种基于物联网的室内环境监测系统的一种可选方案，其中：所述控制子模块包括喷淋单元、光照调节单元和温湿度调节单元。
作为本发明所述一种基于物联网的室内环境监测系统的一种可选方案，其中：所述喷淋单元包括塔吊喷淋器；
所述温湿度调节单元包括雾泡机、加湿器和空调机。
作为本发明所述一种基于物联网的室内环境监测系统的一种可选方案，其中：所述控制子模块还包括空气净化单元，所述空气净化单元包括空气净化器，所述空气净化器得到后台处理器命令时进而对空气进行净化；
所述空气净化器具有产生负氧离子的功能。
作为本发明所述一种基于物联网的室内环境监测系统的一种可选方案，其中：所述空气检测单元包括有毒气体探测器、PM2.5检测仪和二氧化碳检测仪。
作为本发明所述一种基于物联网的室内环境监测系统的一种可选方案，其中：所述视频采集模块包括视频采集单元、活体检测单元、身份验证单元和控制单元、所述视频采集单元配置为：设置在进门处，并实时获取包括目标人员正脸的连续R帧视频图像，并将获取的R帧视频图像传输至所述活体检测单元，所述活体检测单元，被配置为：根据接收到的R帧视频图像，检测视频图像中的目标人员是否为活体，若检测结果显示所述目标人员是活体，则将接收到的视频图像传输至所述身份验证单元；反之，所述活体检测单元将该检测结果发送至所述控制单元，所述控制单元根据所述检测结果驱动分析模块进行报警。
作为本发明所述一种基于物联网的室内环境监测系统的一种可选方案，其中：所述控制单元根据验证结果生成报警指令，并发送所述报警单元至所述分析模块，分析模块将分析结果发送至报警模块进行声光报警器进行报警、也通过报警提示单元进行报警提示；所述控制单元根据所述分析结果控制所述室内的房门开启。
本发明具备以下有益效果：
1、该一种基于物联网的室内环境监测系统，通过物联网服务器、后台服务器、监测子模块和控制子模块进行网络连接，其中物联网服务器WiFi模块与所述后台服务器进行无线通信，后台服务器通过GSM模块与手机端、网络端以及接警中心进行无线通信，将厂区内监测的室内温度、湿度、新风量、有害物含量、噪音量等多个综合指标，进而整合类比出来实时数据发送给手机端、网络端，方便实时监测，当达到报警线的数据及时通过报警的方式进行提醒，并通过控制子模块当下进行处理，达到了及时对异常事件处理的工作效率，间接减少了安全事故的发生。
2、该一种基于物联网的室内环境监测系统，通过重量传感器和检测筒用于获取检测筒收集到的粉尘重量，通过人为设置放置检测筒的位置，第一方便调节，第二可用于放于生产机器旁边，用于检测生产中时的粉尘数量值是否超标，通过这样的方式，方便针对生产机器范围旁，进行检查出消防安全隐患和危险粉尘是否形成异常排放的问题。
3、该一种基于物联网的室内环境监测系统，通过控制子模块的喷淋单元、光照调节和温湿度调节，通过控制子模块接收监测子模块发送给物联网服务器的温湿度信息、光亮进而进行调节，加强了安全生产，不仅通过报警模块包括，且通过控制子模块当下做出灭火和处理指令，通过喷淋单元设备进行灭火，进而减少安全事故扩大的可能性。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明控制子模块的结构示意图。
图3为本发明检测子模块结构示意图。
图4为本发明案案发检测模块结构示意图。
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1
现在工厂室内的室内环境复杂，尤其是石化企业，有火灾危险、爆炸昂危险、中毒危险等，但是现有的厂区内还没建设环境监测系统，只是通过几个传感器进行测试，并不能达到有效预警和有效控制的效果，因此需要建立物联网系统，进而对厂区内细化到室内温度、湿度、新风量、有害物含量、噪音量等多个综合指标。
本发明提供以下方案，请参阅图1-4，一种基于物联网的室内环境监测系统，包括物联网服务器、后台服务器、监测子模块和控制子模块，所述物联网服务器用于将监测到的室内环境数据进行处理后进而发送到后台服务器，所述后台服务器将处理后的数据进行整合，在得到报警信息后进而下达控制指令对控制子模块内的设备进行启动和关闭；
所述物联网服务器通过WiFi模块与所述后台服务器进行无线通信，所述后台服务器通过GSM模块与手机端、网络端以及接警中心进行无线通信；
所述监测子模块包括室内监测单元和厂区监测单元；
所述厂区监测单元包括温湿度检测单元、浮标检测单元、烟感检测单元、噪音检测单元、空气检测单元；
所述室内监测单元包括视频采集模块和安防监测模块，所述安防监测模块包括红外探测器、门窗探测器、卷闸门磁探测器、煤气探测器和照度传感器。
通过物联网服务器、后台服务器、监测子模块和控制子模块进行网络连接，其中物联网服务器WiFi模块与所述后台服务器进行无线通信，后台服务器通过GSM模块与手机端、网络端以及接警中心进行无线通信，将厂区内监测的室内温度、湿度、新风量、有害物含量、噪音量等多个综合指标，进而整合类比出来实时数据发送给手机端、网络端，方便实时监测，当达到报警线的数据及时通过报警的方式进行提醒，并通过控制子模块当下进行处理，达到了及时对异常事件处理的工作效率，减少了安全事故的发生。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1，其中：所述物联网服务器包括分析模块、报警模块和处理模块；所述报警模块包括声光报警器和报警提示单元；
所述声光报警器用于进行声光报警用于提醒厂房内人员紧急疏散；
所述报警提示单元用于及时把报警的信息发送给手机端、网络端以及接警中心。
分析模块用于分析监测子模块中的室内监测单元和厂区监测单元的实时数据，再将实时数据进行整合、分析以及传输；
分析模块将厂区内监测的室内温度、湿度、新风量、有害物含量、噪音量等多个综合指标，当温湿度超量、烟感检测超量、视频采集单元识别到危险画面，报警线的数据和视频及时通过报警模块进行多方式的报警和手机端、网络端的提醒。
实施例3
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1，其中：所述温湿度检测单元用于监测厂房内温湿度值进行实时监测并发送至物联网服务器；
所述浮标检测单元用于厂房内水质的参数实时监测并发送至物联网服务器；
所述烟感检测单元用于厂房内烟雾值进行实时监测并发送至物联网服务器；
所述噪音检测单元用于厂房内声音分贝值的实时监测并发送至物联网服务器；
所述空气检测单元用于对厂房内粉尘浓度值进行实时监测并发送至物联网服务器。
实施例4
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1-3，其中：所述厂区监测单元还包括重量传感单元，所述重量传感单元包括重量传感器和检测筒，所述重量传感单元用于实时获取检测筒收集到的粉尘的重量值，进而将重量值定时发送至物联网服务器。
通过重量传感器和检测筒用于获取检测筒收集到的粉尘重量，通过人为设置放置检测筒的位置，可用于放于生产机器旁边，用于检测生产中时的粉尘数量值是否超标，通过这样，方便检查处消防安全隐患和危险粉尘是否形成异常排放的问题。
实施例5
本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1-4，其中：所述控制子模块包括喷淋单元、光照调节单元和温湿度调节单元。
所述喷淋单元包括塔吊喷淋器；
所述温湿度调节单元包括雾泡机、加湿器和空调机。
喷淋单元的塔吊喷淋器安装在厂房楼层的顶部，安装有喷淋头，自动喷淋管网内始终保持有一定的水压，一般是2—4KG/平方厘米，当厂房内的某个区域发生火灾事故时，该区域内的空气温度必定升高，当烟感检测单元和温湿度检测单元检测数据实时异常进而传输数据，且当温度超过68度时，该区域内的喷淋头上的“感温管”就爆碎，这时，喷淋管网的水就冲开该喷淋头的阀塞，水就以伞状覆盖方式喷出，对着火部位进行喷淋灭火，同时，自动喷淋系统的衡压补水设备喷淋泵就启动，维持喷淋系统管网的压力，进而对厂房内进行降温，且可以控制喷淋的温度，通过控制子模块设置自动控制塔吊喷淋器的触发温度进而进行对紧急情况的处理；
雾泡机、加湿器和空调机也是如此，通过控制子模块接受监测子模块发送给物联网服务器的温湿度信息进而进行调节。这样对安全生产起到了加强的作用，且一旦发送安全事故和各种突发事件，都能在第一时间进行处理。
实施例6
本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1-4，其中：所述控制子模块还包括空气净化单元，所述空气净化单元包括空气净化器，所述空气净化器得到后台处理器命令时进而对空气进行净化；
所述空气净化器具有产生负氧离子的功能。
空气净化器将净化室内空气，不同空气净化器针对的污染物也不一样，总之就是去除空气中有害物质，并且产生负氧离子，而是有效、主动地向空气中释放净化灭菌因子，通过空气会扩散的特点，到达室内的各个角落对空气进行无死角净化，而是有效、主动地向空气中释放净化灭菌因子，通过空气会扩散的特点，到达厂区室内的各个角落对空气进行无死角净化，进而改善厂区室内的环境，提高工人工作时的舒适度。
实施例7
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，所述空气检测单元包括有毒气体探测器、PM2.5检测仪和二氧化碳检测仪。
实施例8
本实施例是在实施例1的基础上做出的改进/解释说明，具体的，请参阅图1-4，所述视频采集模块包括视频采集单元、活体检测单元、身份验证单元和控制单元、所述视频采集单元配置为：设置在进门处，并实时获取包括目标人员正脸的连续R帧视频图像，并将获取的R帧视频图像传输至所述活体检测单元，所述活体检测单元，被配置为：根据接收到的R帧视频图像，检测视频图像中的目标人员是否为活体，若检测结果显示所述目标人员是活体，则将接收到的视频图像传输至所述身份验证单元；反之，所述活体检测单元将该检测结果发送至所述控制单元，所述控制单元根据所述检测结果驱动分析模块进行报警。
所述控制单元根据验证结果生成报警指令，并发送所述报警单元至所述分析模块，分析模块将分析结果发送至报警模块进行声光报警器进行报警、也通过报警提示单元进行报警提示；所述控制单元根据所述分析结果控制所述室内的房门开启。
通过视频采集单元进行进出口的安防进行监测，加强了厂区安全。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的室内环境监测系统，其特征在于：包括物联网服务器、后台服务器、监测子模块和控制子模块，所述物联网服务器用于将监测到的室内环境数据进行处理后进而发送到后台服务器，所述后台服务器将处理后的数据进行整合，在得到报警信息后进而下达控制指令对控制子模块内的设备进行启动和关闭；
所述物联网服务器通过WiFi模块与所述后台服务器进行无线通信，所述后台服务器通过GSM模块与手机端、网络端以及接警中心进行无线通信；
所述监测子模块包括室内监测单元和厂区监测单元；
所述厂区监测单元包括温湿度检测单元、浮标检测单元、烟感检测单元、噪音检测单元、空气检测单元；
所述室内监测单元包括视频采集模块和安防监测模块，所述安防监测模块包括红外探测器、门窗探测器、卷闸门磁探测器、煤气探测器和照度传感器。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的室内环境监测系统，其特征在于：所述物联网服务器包括分析模块、报警模块和处理模块；所述报警模块包括声光报警器和报警提示单元；
所述声光报警器用于进行声光报警用于提醒厂房内人员紧急疏散；
所述报警提示单元用于及时把报警的信息发送给手机端、网络端以及接警中心。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的室内环境监测系统，其特征在于：所述温湿度检测单元用于监测厂房内温湿度值进行实时监测并发送至物联网服务器；
所述浮标检测单元用于厂房内水质的参数实时监测并发送至物联网服务器；
所述烟感检测单元用于厂房内烟雾值进行实时监测并发送至物联网服务器；
所述噪音检测单元用于厂房内声音分贝值的实时监测并发送至物联网服务器；
所述空气检测单元用于对厂房内粉尘浓度值进行实时监测并发送至物联网服务器。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的室内环境监测系统，其特征在于：所述厂区监测单元还包括重量传感单元，所述重量传感单元包括重量传感器和检测筒，所述重量传感单元用于实时获取检测筒收集到的粉尘的重量值，进而将重量值定时发送至物联网服务器。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的室内环境监测系统，其特征在于：所述控制子模块包括喷淋单元、光照调节单元和温湿度调节单元。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的室内环境监测系统，其特征在于：所述喷淋单元包括塔吊喷淋器；
所述温湿度调节单元包括雾泡机、加湿器和空调机。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的室内环境监测系统，其特征在于：所述控制子模块还包括空气净化单元，所述空气净化单元包括空气净化器，所述空气净化器得到后台处理器命令时进而对空气进行净化；
所述空气净化器具有产生负氧离子的功能。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的室内环境监测系统，其特征在于：所述空气检测单元包括有毒气体探测器、PM2.5检测仪和二氧化碳检测仪。
9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的室内环境监测系统，其特征在于：所述视频采集模块包括视频采集单元、活体检测单元、身份验证单元和控制单元、所述视频采集单元配置为：设置在进门处，并实时获取包括目标人员正脸的连续R帧视频图像，并将获取的R帧视频图像传输至所述活体检测单元，所述活体检测单元，被配置为：根据接收到的R帧视频图像，检测视频图像中的目标人员是否为活体，若检测结果显示所述目标人员是活体，则将接收到的视频图像传输至所述身份验证单元；反之，所述活体检测单元将该检测结果发送至所述控制单元，所述控制单元根据所述检测结果驱动分析模块进行报警。
10.根据权利要求2所述的一种基于物联网的室内环境监测系统，其特征在于：所述控制单元根据验证结果生成报警指令，并发送所述报警单元至所述分析模块，分析模块将分析结果发送至报警模块进行声光报警器进行报警、也通过报警提示单元进行报警提示；所述控制单元根据所述分析结果控制所述室内的房门开启。
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Citations (3)

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