CN115019466A - 一种基于物联网的智能报警系统 - Google Patents

一种基于物联网的智能报警系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智能报警系统，包含云平台、数据采集模块、数据处理模块和数据分析模块；所述数据采集模块包含环境采集单元和设备采集单元，所述环境采集单元用于采集环境的状态信息集；所述设备采集单元用于采集设备的充电信息集；所述数据处理模块包含环境处理单元和设备处理单元，所述环境处理单元用于对状态信息集进行处理操作，得到状态信息处理集；所述设备处理单元用于对充电信息集进行处理操作，得到充电信息处理集；本发明解决了设备充电时不能从外界和自身综合监测分析是否出现异常，导致容易出现火灾的技术问题。

Description

一种基于物联网的智能报警系统
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种基于物联网的智能报警系统。
背景技术
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，可以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。
现有的智能报警系统使用时存在的缺陷包括：设备充电时不能从外界和自身综合监测分析是否出现异常，导致容易出现火灾的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的智能报警系统，其主要目的在于解决现有方案中设备充电时不能从外界和自身综合监测分析是否出现异常，导致容易出现火灾的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方法实现：一种基于物联网的智能报警系统，包含云平台、数据采集模块、数据处理模块和数据分析模块；
所述数据采集模块包含环境采集单元和设备采集单元，所述环境采集单元用于采集环境的状态信息集，所述状态信息集包含环境的第一温度数据、气压数据和烟雾数据；所述设备采集单元用于采集设备的充电信息集，所述充电信息集包含设备充电的第二温度数据、充电数据和历史数据；
所述数据处理模块包含环境处理单元和设备处理单元，所述环境处理单元用于对状态信息集进行处理操作，得到状态信息处理集；所述设备处理单元用于对充电信息集进行处理操作，得到充电信息处理集；
所述数据分析模块包含第一分析单元和第二分析单元，所述第一分析单元对状态信息处理集进行数据提取和计算分析，得到第一分析集；所述第二分析单元对充电信息处理集进行数据提取和计算分析，得到第二分析集；利用第一分析集和第二分析集进行报警提示；
所述云平台用于对各个模块中的数据进行处理计算。
进一步地，所述环境处理单元用于对状态信息集进行处理操作，得到状态信息处理集，包括：
获取状态信息集中的温度数据、气压数据和烟雾数据；
以设备为圆心以及预设的半径和高度建立监测区域，获取监测区域内第一温度数据中的实时温度并取值和标记；获取监测区域内气压数据中的实时气压并取值和标记；获取监测区域内烟雾数据中的烟雾浓度并取值和标记，将状态信息集中标记的实时温度、实时气压和烟雾浓度分类组合，得到状态信息处理集。
进一步地，所述设备处理单元用于对充电信息集进行处理操作，得到充电信息处理集，包括：
获取充电信息集中设备的第二温度数据、充电数据和历史数据；
获取设备充电时第二温度数据中的实时温度并取值标记；获取设备充电时充电数据中的充电功率并取值和标记；获取历史数据中设备的充电次数和骑行总公里并分别进行取值和标记；
将充电信息集中标记的实时温度、充电功率、充电次数和骑行总公里分类组合，得到充电信息处理集。
进一步地，所述第一分析单元对状态信息处理集进行数据提取和计算分析，得到第一分析集，包括：
对充电信息处理集中标记的实时温度、实时气压和烟雾浓度进行归一化处理并取值，利用公式HX=YWN×(a1×W1+a2×W2+1.2534)计算得到环境系数HX，其中，a1和a2表示为不同的比例系数，W1表示为监测区域的实时温度，W2表示为监测区域的实时气压，YWN表示为监测区域的烟雾浓度；
将最大的环境系数标记为第一选中系数，将第一选中系数与预设的第一警报值进行匹配，若第一选中系数大于第一警报值，则将第一选中系数对应的实时温度、实时气压和烟雾浓度进行组合并设定为第一选中数据，将第一选中系数与第一选中数据分类组合，得到第一分析集。
进一步地，所述第二分析单元对充电信息处理集进行数据提取和计算分析，得到第二分析集，包括：
对状态信息处理集中标记的实时温度、充电功率、充电次数和骑行总公里进行归一化处理并取值，利用公式CX=(b1×N1+b2×N2)/（b1+b2+0.6352）+(b3×N3+b4×N4)/（b3+b4+0.2241）计算得到充电系数CX，其中，b1、b2、b3和b4表示为不同的比例系数，N1表示为设备充电时的实时温度，N2表示为设备充电时的充电功率，N3表示为设备的充电次数，N4表示为设备的骑行总公里；
将最大的充电系数标记为第二选中系数，将第二选中系数与预设的第二警报值进行匹配，若第二选中系数大于第二警报值，则将第二选中系数对应的实时温度和充电功率进行组合并设定为第二选中数据，将第二选中系数与第二选中数据分类组合，得到第二分析集。
进一步地，利用第一分析集和第二分析集进行报警提示，包括：
获取第一分析集中的第一选中数据以及第二分析集中的第二选中数据，对第一分析集和第二分析集进行联立分析，得到报警信号集，根据报警信号集进行报警。
本发明的有益效果：
本发明公开的各个方面，通过采集环境的状态信息集以及设备的充电信息集，从外部和内部两个方面对设备充电进行监测分析和报警，及时对异常状况进行报警和提示，消除安全隐患，克服现有方案中只能通过单一的温度检测仪或者烟雾检测仪监测设备充电时是否异常的缺陷；
对状态信息集和充电信息集进行处理操作，得到状态信息处理集和充电信息处理集，通过对采集的数据进行规范化处理，便于各个数据之间的计算以及快速做出分析和预警；
对状态信息处理集进行数据提取和计算分析，得到第一分析集；对充电信息处理集进行数据提取和计算分析，得到第二分析集；利用第一分析集和第二分析集进行报警提示，通过对处理后的数据联立计算，可以使得各项数据之间建立联系，分别从外部以及设备自身两方面提供数据支撑，可以提高监测和分析的准确性，进而可以及时对异常情况进行报警和提示，达到智能保护和提示的目的。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种基于物联网的智能报警系统的模块示意图。
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法进行清楚、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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种基于物联网的智能报警系统，包含云平台、数据采集模块、数据处理模块和数据分析模块；
所述数据采集模块包含环境采集单元和设备采集单元，所述环境采集单元用于采集环境的状态信息集，所述状态信息集包含环境的第一温度数据、气压数据和烟雾数据；所述设备采集单元用于采集设备的充电信息集，所述充电信息集包含设备充电的第二温度数据、充电数据和历史数据；其中，第一温度数据包含环境中不同时间的实时温度，气压数据包含环境中不同时间的实时气压，烟雾数据包含环境中不同时间的烟雾浓度；第二温度数据包含设备充电时不同时间的实时温度，充电数据包含设备充电时不同时间的实时功率，历史数据包含设备的充电次数和骑行总公里；通过现有的温度传感器、气压传感器以及烟雾传感器、功率检测仪等等，配合物联网技术进行数据采集；
本发明实施例中的设备为电动车，对电动车的充电状态进行实时监测，通过采集电动车的充电信息集以及充电环境的状态信息集进行监测并综合分析，及时发现异常并报警，可以克服现有方案中只通过单一的温度监测和烟雾监测，导致不能及时发现异常的缺陷。
所述数据处理模块包含环境处理单元和设备处理单元，所述环境处理单元用于对状态信息集进行处理操作，得到状态信息处理集；包括：
获取状态信息集中的温度数据、气压数据和烟雾数据；
以设备为圆心以及预设的半径和高度建立监测区域，获取监测区域内第一温度数据中的实时温度并取值和标记，将第一温度数据中的实时温度标记为W1；获取监测区域内气压数据中的实时气压并取值和标记，将气压数据中的实时气压标记为W2；获取监测区域内烟雾数据中的烟雾浓度并取值和标记，将烟雾数据中的烟雾浓度标记为YWN，将状态信息集中标记的实时温度、实时气压和烟雾浓度分类组合，得到状态信息处理集；
所述设备处理单元用于对充电信息集进行处理操作，得到充电信息处理集；包括：
获取充电信息集中设备的第二温度数据、充电数据和历史数据；
获取设备充电时第二温度数据中的实时温度并取值标记，将第二温度数据中的实时温度标记为N1；获取设备充电时充电数据中的充电功率并取值和标记，将充电数据中的充电功率标记为N2；获取历史数据中设备的充电次数和骑行总公里并分别进行取值和标记，将充电次数标记为N3，将骑行总公里标记为N4；
将充电信息集中标记的实时温度、充电功率、充电次数和骑行总公里分类组合，得到充电信息处理集；
本发明实施例中，充电时的温度、功率以及设备的充电次数和骑行路程均会对电池造成影响，对这些因素进行采集和处理，可以为后续的设备充电状态监测和报警提供了有效的数据支撑；环境中的温度、气压会对设备充电造成干扰，烟雾浓度的大小可以作为分析是否出现异常的一个外部因素，通过从外部和内部相结合，可以提高监测和分析的准确性。
所述数据分析模块包含第一分析单元和第二分析单元，所述第一分析单元对状态信息处理集进行数据提取和计算分析，得到第一分析集；包括：
对充电信息处理集中标记的实时温度、实时气压和烟雾浓度进行归一化处理并取值，利用公式HX=YWN×(a1×W1+a2×W2+1.2534)计算得到环境系数HX，其中，a1和a2表示为不同的比例系数，W1表示为监测区域的实时温度，W2表示为监测区域的实时气压，YWN表示为监测区域的烟雾浓度；
将最大的环境系数标记为第一选中系数，将第一选中系数与预设的第一警报值进行匹配，若第一选中系数大于第一警报值，则将第一选中系数对应的实时温度、实时气压和烟雾浓度进行组合并设定为第一选中数据，将第一选中系数与第一选中数据分类组合，得到第一分析集；
本发明实施例中，第一警报值基于不同的位置坐标进行预设；比如，电动车充电的位置在室内或者地下停车场时，室内或者地下停车场对应的第一警报值是不同的，若第一选中系数大于第一警报值，则判定环境状态异常，比如温度异常或者烟雾浓度异常；
所述第二分析单元对充电信息处理集进行数据提取和计算分析，得到第二分析集；包括：
对状态信息处理集中标记的实时温度、充电功率、充电次数和骑行总公里进行归一化处理并取值，利用公式CX=(b1×N1+b2×N2)/（b1+b2+0.6352）+(b3×N3+b4×N4)/（b3+b4+0.2241）计算得到充电系数CX，其中，b1、b2、b3和b4表示为不同的比例系数，N1表示为设备充电时的实时温度，N2表示为设备充电时的充电功率，N3表示为设备的充电次数，N4表示为设备的骑行总公里；
将最大的充电系数标记为第二选中系数，将第二选中系数与预设的第二警报值进行匹配，若第二选中系数大于第二警报值，则将第二选中系数对应的实时温度和充电功率进行组合并设定为第二选中数据，将第二选中系数与第二选中数据分类组合，得到第二分析集；
本发明实施例中，第二警报值基于不同电动机的型号以及电池的型号进行预设；若第二选中系数大于第二警报值，则判定设备充电时自身状态异常，比如充电时的温度或者功率异常；
利用第一分析集和第二分析集进行报警提示；包括：
获取第一分析集中的第一选中数据以及第二分析集中的第二选中数据，对第一分析集和第二分析集进行联立分析，得到报警信号集，根据报警信号集进行报警；
当第一分析集中存在第一选中数据且第二分析集中不存在第二选中数据时，则判定电动车充电时的环境存在异常并生成第一报警信号；
当第一分析集中不存在第一选中数据且第二分析集中存在第二选中数据时，则判定电动车充电时存在异常情况的可能并生成第二报警信号；
当第一分析集中存在第一选中数据且第二分析集中存在第二选中数据，则判定电动车充电时存在异常情况并生成第三报警信号；第一报警信号、第二报警信号和第三报警信号构成报警信号集，根据设备充电的坐标向设备的拥有者发送报警提示。
本发明实施例中，第一报警信号表示为设备充电的环境异常，比如环境温度过高或者烟雾浓度过高，烟雾浓度可以为遗弃烟头造成的；第二报警信号表示为设备充电存在异常，比如设备充电时的温度或者功率至少有一项存在异常；
第三报警信号表示为设备充电的环境以及设备充电均异常，存在设备充电时发生自燃。
所述云平台用于对各个模块中的数据进行处理计算。
本发明中的公式均是去除量纲取其数值计算，通过采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设比例系数和阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获取。
在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (6)

1.一种基于物联网的智能报警系统，其特征在于，包含云平台、数据采集模块、数据处理模块和数据分析模块；
所述数据采集模块包含环境采集单元和设备采集单元，所述环境采集单元用于采集环境的状态信息集，所述状态信息集包含环境的第一温度数据、气压数据和烟雾数据；所述设备采集单元用于采集设备的充电信息集，所述充电信息集包含设备充电的第二温度数据、充电数据和历史数据；
所述数据处理模块包含环境处理单元和设备处理单元，所述环境处理单元用于对状态信息集进行处理操作，得到状态信息处理集；所述设备处理单元用于对充电信息集进行处理操作，得到充电信息处理集；
所述数据分析模块包含第一分析单元和第二分析单元，所述第一分析单元对状态信息处理集进行数据提取和计算分析，得到第一分析集；所述第二分析单元对充电信息处理集进行数据提取和计算分析，得到第二分析集；利用第一分析集和第二分析集进行报警提示；
所述云平台用于对各个模块中的数据进行处理计算。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能报警系统，其特征在于，所述环境处理单元用于对状态信息集进行处理操作，得到状态信息处理集，包括：
获取状态信息集中的温度数据、气压数据和烟雾数据；
以设备为圆心以及预设的半径和高度建立监测区域，获取监测区域内第一温度数据中的实时温度并取值和标记；获取监测区域内气压数据中的实时气压并取值和标记；获取监测区域内烟雾数据中的烟雾浓度并取值和标记，将状态信息集中标记的实时温度、实时气压和烟雾浓度分类组合，得到状态信息处理集。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能报警系统，其特征在于，所述设备处理单元用于对充电信息集进行处理操作，得到充电信息处理集，包括：
获取充电信息集中设备的第二温度数据、充电数据和历史数据；
获取设备充电时第二温度数据中的实时温度并取值标记；获取设备充电时充电数据中的充电功率并取值和标记；获取历史数据中设备的充电次数和骑行总公里并分别进行取值和标记；
将充电信息集中标记的实时温度、充电功率、充电次数和骑行总公里分类组合，得到充电信息处理集。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能报警系统，其特征在于，所述第一分析单元对状态信息处理集进行数据提取和计算分析，得到第一分析集，包括：
对充电信息处理集中标记的实时温度、实时气压和烟雾浓度进行归一化处理并取值，利用公式HX=YWN×(a1×W1+a2×W2+1.2534)计算得到环境系数HX，其中，a1和a2表示为不同的比例系数，W1表示为监测区域的实时温度，W2表示为监测区域的实时气压，YWN表示为监测区域的烟雾浓度；
将最大的环境系数标记为第一选中系数，将第一选中系数与预设的第一警报值进行匹配，若第一选中系数大于第一警报值，则将第一选中系数对应的实时温度、实时气压和烟雾浓度进行组合并设定为第一选中数据，将第一选中系数与第一选中数据分类组合，得到第一分析集。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能报警系统，其特征在于，所述第二分析单元对充电信息处理集进行数据提取和计算分析，得到第二分析集，包括：
对状态信息处理集中标记的实时温度、充电功率、充电次数和骑行总公里进行归一化处理并取值，利用公式CX=(b1×N1+b2×N2)/（b1+b2+0.6352）+(b3×N3+b4×N4)/（b3+b4+0.2241）计算得到充电系数CX，其中，b1、b2、b3和b4表示为不同的比例系数，N1表示为设备充电时的实时温度，N2表示为设备充电时的充电功率，N3表示为设备的充电次数，N4表示为设备的骑行总公里；
将最大的充电系数标记为第二选中系数，将第二选中系数与预设的第二警报值进行匹配，若第二选中系数大于第二警报值，则将第二选中系数对应的实时温度和充电功率进行组合并设定为第二选中数据，将第二选中系数与第二选中数据分类组合，得到第二分析集。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能报警系统，其特征在于，利用第一分析集和第二分析集进行报警提示，包括：
获取第一分析集中的第一选中数据以及第二分析集中的第二选中数据，对第一分析集和第二分析集进行联立分析，得到报警信号集，根据报警信号集进行报警。
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