CN203399143U - 智慧城市智能监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种智慧城市智能监测系统，包括网络视频监控装置、智能无线抄表装置、远程控制装置，无线传感探测节点，无线网络协调器、集中监测管理平台和客户端，网络视频监控装置、智能无线抄表装置、无线传感探测节点和远程控制装置通过无线监测网络与集中监测管理平台相连，网络视频监控装置采集监测点的实时视频图像，智能无线抄表装置采集电表、水表和气表的实时数据，无线传感探测节点探测烟雾浓度、温度、湿度、燃气和压力信息，集中监测管理平台对接收到的数据信息进行分析处理后发送到客户端，发出报警信号，并向控制装置的应急联动设备发出开、关控制命令。本实用新型不仅实现了远程集中抄表，而且还能对现场实现远程视频监控和远程控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通信网络技术，具体涉及一种智慧城市智能监测系统。
背景技术
现在每家每户基本都安装有电表、水表和气表，城市中有若干用户，而现有电表、水表或气表的监测系统通常是对单一的数据信息和小范围数据信息进行监测，运用的是单一的监测技术，无法对大范围的数据信息实现监测；通信方式通常是单向的，不能对现场实现远程监控，当发生紧急状况出现险情时，无法对现场实现快速的远程控制；而且数据的采集通常是有线的方式，大范围的布线将耗费大量的人力和财力。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种智慧城市智能监测系统，便于检测整个城市中每家每户的用电、用水和用气情况，并且能够实现远程监控处理各种紧急险情。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现：
智慧城市智能监测系统，其特征在于：包括网络视频监控装置、智能无线抄表装置、远程控制装置，无线传感探测节点，无线网络协调器、集中监测管理平台和客户端，网络视频监控装置、智能无线抄表装置、无线传感探测节点和远程控制装置通过无线监测网络与集中监测管理平台相互通信，
所述网络视频监控装置采集监测点的实时视频图像，通过视频的转发和图像的重新编解码，将发送到集中监测管理平台；
所述智能无线抄表装置采集电表、水表和气表的实时数据，并通过无线组网的方式将数据信息传输到无线网络协调器，再由无线网络协调器发送到集中监测管理平台；
所述无线传感探测节点采集烟雾浓度、温度、湿度、燃气和压力信息，通过无线方式传递到无线网络协调器，再由无线网络协调器发送到集中监测管理平台；
集中监测管理平台对接收到的数据信息进行分析处理后发送到客户端，对超过设定阀值的数据发出报警信号，结合视频信息为应急指挥和能源管理提供辅助决策支持，并通过无线网络协调器向远程控制装置的应急联动设备发出开、关控制命令，实现集中监测管理平台的远程集抄和远程断电控制。
本实用新型的进一步方案：所述客户端包括手机移动终端和电脑，手机移动终端是智能手机，手机移动终端支持集中账号管理。
本实用新型的进一步方案：所述网络视频监控装置采用视频图像的统一适配接口对视频格式进行转换、统一解码，将视频信息通过ADSL或无线网络发送到集中监测管理平台，并支持多码流，所述视频格式与客户端的手机移动终端相适配，为手机移动终端提供实时视频浏览。
本实用新型的进一步方案：所述智能无线抄表装置采用ZigBee无线通信模块，每个电表、水表和气表设有独立的ID，ZigBee无线通信模块通过RS485与多个电表、水表和气表相连，实时采集电表、水表和气表的数据，各ZigBee无线通信模块之间通过ZigBee技术实现无线组网，ZigBee无线通信模块采集到电表、水表和气表数据后，直接或通过具有路由功能的本ZigBee无线通信模块将数据发送到无线网络协调器和网关，再通过ADSL或GSM网络将数据传输到集中监测管理平台进行统一监测分析。
本实用新型的进一步方案：所述远程控制装置上连接有各种应急联动设备，远程控制装置通过ZigBee无线通信模块接收网络协调器发送的无线控制信号，开启或者关闭连接的应急开关设备；所述远程控制装置还通过ZigBee无线通信模块向无线网络协调器和网关发送应急联动设备的工作状态信息，通过ADSL或GSM网络发送到集中监测管理平台进行统一监测管理。
本实用新型的进一步方案：所述无线传感探测节点包括烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、燃气传感器和压力传感器，传感器带有路由节点，将采集的数据直接或通过路由节点发送给无线网络协调器和网关，再通过ADSL或GSM网络发送给集中监测管理平台进行统一监测管理。
本实用新型的进一步方案：所述无线网络协调器采用无线通信方式实时收集和处理网络中所有无线传感探测节点、智能无线抄表装置和远程控制装置的动态信息，通过ADSL和GSM网络向集中监测管理平台发送数据，接收集中监测管理平台发送的指令，通过无线通信方式，对网络内的远程控制装置实施开关控制和主动信息查询；无线网络协调器是ZigBee网络的核心，可连接若干个ZigBee无线传感探测节点和远程控制装置的节点，设定每个节点的物理地址，辨识节点身份和确定节点信息的无线传输路径，其网络测控结构为集散测控结构，其网络拓扑结构为树形和混合型网络结构。
本实用新型的进一步方案：所述集中监测管理平台设有流媒体服务器和数据库，集中管理视频图像信息和数据信息，对信息实现归类、数据挖掘和分析，向客户端提供信息推送服务，对超出设定阀值的数据信息触发报警，对无线网络协调器实现远程信息收集，并对无线网络协调器发出远程控制指令和远程信息查询指令；所述流媒体服务器支持点对点监控和平台转发两种方式。
本实用新型的进一步方案：本系统包括若干个网络视频监控装置、智能无线抄表装置、远程控制装置，无线传感探测节点和无线网络协调器。
本实用新型的进一步方案：所述应急联动设备指照明灯、开关、喷淋装置。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型特点鲜明、扩展性强，本实用新型通过智能无线抄表装置与集中监测管理平台的无线通信实现了对整个城市若干用户的电表、水表和气表的远程集中抄表。
2、网络视频监控装置采集视频信息，无线传感器采集烟雾浓度、温度、湿度、燃气和压力等信息，采集的各种信息通过集中监测管理平台进行分析、数据处理后传递到客户端，不仅可以实时监测现场环境和能耗等信息，还可以在报警信号发出后，对现场实现远程视频监控和远程控制。
3、通过ZigBee无线组网技术的运用，大大降低了组网的成本，扩大了信息采集范围，有效克服了有线系统连接方式故障率高、施工维护成本高和通信可靠性低等缺点，可在公共安全、应急管理、环保节能等领域发挥重要作用。
附图说明
图1是本实用新型中一个用户的电路原理方框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示的智慧城市智能监测系统，包括网络视频监控装置1、智能无线抄表装置2、无线网络协调器3、远程控制装置4、ZigBee无线通信模块5、无线传感探测节点6，无线网络协调器3、集中监测管理平台7、客户端8和网关9，网络视频监控装置1、智能无线抄表装置2、无线传感探测节点6和远程控制装置4通过无线监测网络与集中监测管理平台7相互通信，
所述网络视频监控装置1采集监测点的实时视频图像，通过视频的转发和图像的重新编解码，发送到集中监测管理平台7；
所述智能无线抄表装置2采集电表2-1、水表2-2和气表2-3等智能表具的实时数据，并通过无线组网的方式将数据信息传输到无线网络协调器3，再由无线网络协调器3发送通过网关9到集中监测管理平台7；
所述无线传感探测节点6采集烟雾浓度、温度、湿度、燃气和压力等信息，通过无线方式传递到无线网络协调器3，再由无线网络协调器3通过网关9发送到集中监测管理平台7；
集中监测管理平台7对接收到的数据信息进行分析处理后发送到客户端8，对超过设定阀值的数据发出报警信号，所述设定阀值是无线传感探测节点6的设定值，超出阀值便易出现紧急情况，结合视频信息为应急指挥和能源管理提供辅助决策支持，并通过无线网络协调器3向远程控制装置4的应急联动设备发出开、关控制命令，实现集中监测管理平台7的远程集抄和远程断电控制。
所述网络视频监控装置1(DVS)连接视频监控摄像头1-1，采用视频图像的统一适配接口对视频格式进行转换、统一解码，视频转换成标准的格式，将模拟信号转换成数字信号，通过ADSL或无线网络发送到集中监测管理平台7，并支持多码流；所述视频格式与客户端8的手机移动终端8-1相适配，为手机移动终端8-1提供实时视频浏览。
所述智能无线抄表装置2采用ZigBee无线通信模块5，每个电表2-1、水表2-2和气表2-3设有独立的ID，ZigBee无线通信模块5通过RS485接口连接一个或多个电表2-1、水表2-2和气表2-3等智能表具相连，实时采集电表2-1、水表2-2和气表2-3等智能表具的数据，各ZigBee无线通信模块5之间通过ZigBee技术实现无线组网，ZigBee无线通信模块5采集到电表2-1、水表2-2和气表2-3的数据后，直接或通过具有路由功能的本ZigBee无线通信模块5将数据发送到无线网络协调器3和网关9，再通过ADSL或GSM网络将数据传输到集中监测管理平台7进行统一监测分析。
所述远程控制装置4上连接有各种应急联动设备，远程控制装置4通过ZigBee无线通信模块5接收无线网络协调器3发送的无线控制信号，开启或者关闭连接的应急开关设备；所述远程控制装置4还通过ZigBee无线通信模块5向无线网络协调器3和网关9发送应急联动设备的工作状态信息，通过ADSL或GSM网络发送到集中监测管理平台7进行统一监测管理，所述应急联动设备指照明灯4-1、开关4-2和喷淋装置4-3等。
所述无线传感探测节点6包括烟雾传感器6-1、温度传感器6-2、湿度传感器6-3、燃气传感器6-4和压力传感器6-5，传感器带有路由节点，将采集的数据直接或通过路由节点发送给无线网络协调器3和网关9，再通过ADSL或GSM网络发送给集中监测管理平台7进行统一监测管理。
所述无线网络协调器3采用无线通信方式实时收集和处理网络中所有无线传感探测节点6、智能无线抄表装置2和远程控制装置4的动态信息，通过ADSL和GSM网络向集中监测管理平台7发送数据，接收集中监测管理平台7发送的指令，通过无线通信方式，对网络内的远程控制装置4实施开关控制和主动信息查询，无线网络协调器3是将网络通信功能和控制功能集成为一体的控制器，具有ZigBee网关作用，即ZigBee网络可通过该协调器与GSM/GPRS网、以太网等网络通信，实现远程访问与测控；无线网络协调器3是ZigBee网络的核心，可连接若干个ZigBee无线传感探测节点6和远程控制装置4的节点，设定每个节点的物理地址，辨识节点身份和确定节点信息的无线传输路径，其网络测控结构为集散测控结构，其网络拓扑结构为树形和混合型网络结构。
所述集中监测平台可以连接若干个无线测控网络，集中监测管理平台7设有流媒体服务器7-1和数据库7-2，集中管理视频图像信息和数据信息，对信息实现归类、数据挖掘和分析，客户端8远程连接流媒体服务器7-1获取实时的视频图像和数据信息，对超出设定阀值的数据信息触发报警，对无线网络协调器3实现远程信息收集，并对无线网络协调器3发出远程控制指令和远程信息查询指令；所述流媒体服务器7-1支持点对点监控和平台转发两种方式。
所述客户端8包括手机移动终端8-1和电脑8-2，手机移动终端8-1是智能手机，手机移动终端8-1支持集中账号管理。
本系统包括若干个网络视频监控装置1、智能无线抄表装置2、远程控制装置4，无线传感探测节点6和无线网络协调器3构成众多用户的集群。
ZigBee技术是一种新兴的短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术。由其组成的无线传感网络为短距离、低速率无线传感器网络。射频传输成本低，各节点只需要很少的能量；功耗低，适于电池长期供电；可实现一点对多点，两点间对等通信；具有快速组网自动配置、自动恢复功能。
区域内的所有节点组成ZigBee网络，其网络结构采用树形和混合型网络结构。无线传感探测节点采集烟雾浓度、温度、湿度、燃气、压力等一个或多个传感节点信息，每个具有路由功能的节点可以组建自己的网络，同时传递其他路由节点的数据，形成多级路由机制，避免了丢包和漏报的发生。
智慧城市的智能监测系统，对城市中各种必要的数据信息实现高效的实时收集，能对大范围的分散的信息实现高度集中的监测，能提供数据发掘和分析，为决策者提供应急决策参考，发生特殊情况时，对危险信息实现报警，配合现场的实时图像监控，实现对现场的远程控制，以保障城市的公共安全、环保节能和居民生活的健康和谐，发现和消除城市高速的经济发展所带来的负面因素。
智慧城市智能监测系统运用了先进的网络视频监控技术、无线通信技术、无线测控技术、远程控制技术、传感组网技术，是物联网若干子技术在智慧城市领域的综合集成和应用，在每一个子技术中，实现了技术的创新。通过无线传感组网技术的创新和运用，实现大范围的信息高效收集，节省了大量的布线成本；通过对远程视频监控技术和远程控制技术的应用，为应急指挥提供了辅助决策支持，并为快速反应提供了有效技术支撑；通过智能远程抄表技术的创新和应用，使能耗信息的收集更为稳定有效，成本更低。集中监测管理平台与若干个无线监测网络相连，实现了创新的集散测控结构和数据挖掘分析。本实用新型为城市和社区的管理决策者提供准确高效的应急信息监测服务，为城市公共安全、环境保护、节约能耗提供技术支撑，有利于城市的低碳、有序和持续发展。
Claims (10)
1.智慧城市智能监测系统，其特征在于：包括网络视频监控装置（1）、智能无线抄表装置（2）、远程控制装置（4）、无线传感探测节点（6），无线网络协调器（3）、集中监测管理平台（7）和客户端（8），网络视频监控装置（1）、智能无线抄表装置（2）、无线传感探测节点（6）和远程控制装置（4）通过无线监测网络与集中监测管理平台（7）相互通信，
所述网络视频监控装置（1）采集监测点的实时视频图像，通过视频的转发和图像的重新编解码，发送到集中监测管理平台（7）；
所述智能无线抄表装置（2）采集电表（2-1）、水表（2-2）和气表（2-3）的实时数据，并通过无线组网的方式将数据信息传输到无线网络协调器（3），再由无线网络协调器（3）发送到集中监测管理平台（7）；
所述无线传感探测节点（6）采集烟雾浓度、温度、湿度、燃气和压力信息，通过无线方式传递到无线网络协调器（3），再由无线网络协调器（3）发送到集中监测管理平台（7）；
集中监测管理平台（7）对接收到的数据信息进行分析处理后发送到客户端（8），对超过设定阀值的数据发出报警信号，结合视频信息为应急指挥和能源管理提供辅助决策支持，并通过无线网络协调器（3）向远程控制装置（4）的应急联动设备发出开、关控制命令，实现集中监测管理平台（7）的远程集抄和远程断电控制。
2.根据权利要求1所述的智慧城市智能监测系统，其特征在于：所述客户端（8）包括手机移动终端（8-1）和电脑（8-2），手机移动终端（8-1）是智能手机，手机移动终端（8-1）支持集中账号管理。
3.根据权利要求1或2所述的智慧城市智能监测系统，其特征在于：所述网络视频监控装置（1）采用视频图像的统一适配接口对视频格式进行转换、统一解码，将视频信息通过ADSL或无线网络发送到集中监测管理平台，并支持多码流；所述视频格式与客户端（8）的手机移动终端（8-1）相适配，为手机移动终端（8-1）提供实时视频浏览。
4.根据权利要求1所述的智慧城市智能监测系统，其特征在于：所述智能无线抄表装置（2）采用ZigBee无线通信模块（5），每个电表（2-1）、水表（2-2）和气表（2-3）设有独立的ID，ZigBee无线通信模块（5）通过RS485与多个电表（2-1）、水表（2-2）和气表（2-3）相连，实时采集电表（2-1）、水表（2-2）和气表（2-3）的数据，各ZigBee无线通信模块（5）之间通过ZigBee技术实现无线组网，ZigBee无线通信模块（5）采集到电表（2-1）、水表（2-2）和气表（2-3）的数据后，直接或通过具有路由功能的本ZigBee无线通信模块（5）将数据发送到无线网络协调器（3）和网关（9），再通过ADSL或GSM网络将数据传输到集中监测管理平台（7）进行统一监测分析。
5.根据权利要求1所述的智慧城市智能监测系统，其特征在于：所述远程控制装置（4）上连接有各种应急联动设备，远程控制装置（4）通过ZigBee无线通信模块（5）接收无线网络协调器（3）发送的无线控制信号，开启或者关闭连接的应急开关设备；所述远程控制装置（4）还通过ZigBee无线通信模块（5）向无线网络协调器（3）和网关（9）发送应急联动设备的工作状态信息，通过ADSL或GSM网络发送到集中监测管理平台（7）进行统一监测管理。
6.根据权利要求1所述的智慧城市智能监测系统，其特征在于：所述无线传感探测节点（6）包括烟雾传感器（6-1）、温度传感器（6-2）、湿度传感器（6-3）、燃气传感器（6-4）和压力传感器（6-5），传感器带有路由节点，将采集的数据直接或通过路由节点发送给无线网络协调器（3）和网关（9），再通过ADSL或GSM网络发送给集中监测管理平台（7）进行统一监测管理。
7.根据权利要求1所述的智慧城市智能监测系统，其特征在于：所述无线网络协调器（3）采用无线通信方式实时收集和处理网络中所有无线传感探测节点（6）、智能无线抄表装置（2）和远程控制装置（4）的动态信息，通过ADSL和GSM网络向集中监测管理平台（7）发送数据，接收集中监测管理平台（7）发送的指令，通过无线通信方式，对网络内的远程控制装置（4）实施开关控制和主动信息查询；无线网络协调器（3）是ZigBee网络的核心，可连接若干个ZigBee无线传感探测节点和远程控制装置节点，设定每个节点的物理地址，辨识节点身份和确定节点信息的无线传输路径，其网络测控结构为集散测控结构，其网络拓扑结构为树形和混合型网络结构。
8.根据权利要求1所述的智慧城市智能监测系统，其特征在于：所述集中监测管理平台（7）设有流媒体服务器（7-1）和数据库（7-2），集中管理视频图像信息和数据信息，对信息实现归类、数据挖掘和分析，向客户端（8）提供信息推送服务，对超出设定阀值的数据信息触发报警，对无线网络协调器（3）实现远程信息收集，并对无线网络协调器（3）发出远程控制指令和远程信息查询指令；所述流媒体服务器（7-1）支持点对点监控和平台转发两种方式。
9.根据权利要求1所述的智慧城市智能监测系统，其特征在于：本系统包括若干个网络视频监控装置（1）、智能无线抄表装置（2）、远程控制装置（4），无线传感探测节点（6）和无线网络协调器（3）。
10.根据权利要求1所述的智慧城市智能监测系统，其特征在于：所述应急联动设备指照明灯（4-1）、开关（4-2）、喷淋装置（4-3）。
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