CN209132926U - 一种基于多传感器融合的远程异常监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于多传感器融合的远程异常监控系统，包括单片机；连接单片机的NB‑IoT模块、液晶显示屏、声光报警器和数据通信模块；通过电信运营商连接NB‑IoT模块的手机端；连接数据通信模块的温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水侵传感器、光线传感器、机器视觉模块、摄像头传感器和SD卡存储模块。本实用新型对监控区域内的移动物体或人员通过机器视觉模块进行自动识别，提高了系统的实时性与可靠性；通过多种传感器进行多方位监控，可及时有效发现监控区域内的各种异常情况；通过NB‑IoT模块，可将异常信息通过远程传输方式实时反馈给用户，用户亦可远程发送指令控制监控系统，使得系统适用性大大增加。
Description
技术领域
本实用新型涉及监控领域，尤其涉及一种基于多传感器融合的远程异常监控系统。
背景技术
随着监控系统的普及化及庞大化，传统人为监控的局限性越来越突出。人作为监控者有其先天不足，人脑只能关注一件事物，所谓一心不能二用，当监控者同时观测多个监视器时，监控精度会随着监控视频数量的上升而下降。智能化已是当今监控系统的主要发展方向，能否自动检测出运动目标与监控区域异常情况是检验一个智能监控系统的重要标志。随着光电信息技术、微电子技术、微计算机技术与视频图像处理技术等的发展，传统的安防系统也正由数字化、网络化，而逐步走向智能化。这种智能安防系统是指在不需要人为干预的情况下，能自动实现对监控画面中的异常情况进行检测、识别，发生异常时及时报警，方便用户使用，是本领域技术人员需要解决的问题。
现有的视频监控设备只进行视频的录制，不能检测到是否有可疑人员出入或者物品丢失，不能对货运车辆的储物仓等移动环境进行有效监控，不能及时发现监控区域内的异常状况，尤其是不能在可疑人员出入监控区域以及监控区域出现火情、跑水、气体泄漏等异常时向用户发出报警信息并将异常信息及画面远程反馈给用户，安全实时性得不到保障。
实用新型内容
为弥补现有技术的不足，通过采集监控区域各个传感器的实时数据，对传感器数据进行监控，将异常情况远程实时反馈给用户手机端，实现远程异常监控，本实用新型提出一种基于多传感器融合的远程异常监控系统。
本实用新型的技术方案是这样实现的，一种基于多传感器融合的远程异常监控系统，包括
单片机；
连接所述单片机的NB-IoT模块、液晶显示屏、声光报警器和数据通信模块；
通过电信运营商连接所述NB-IoT模块的手机端；
连接所述数据通信模块的温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水侵传感器、光线传感器和机器视觉模块；
连接所述机器视觉模块的摄像头传感器和SD卡存储模块；
其中，所述摄像头传感器、温度传感器、烟雾传感器、湿度传感器、水侵传感器和光线传感器均安装在用户指定的监控区域；摄像头传感器采集监控区域内的图像画面，将图像数据传入机器视觉模块进行移动物体检测，并将采集的视频流存储到SD卡存储模块中；温度传感器采集环境温度数据、烟雾传感器采集环境烟雾数据、湿度传感器采集环境湿度数据、水侵传感器采集环境漏水数据、光线传感器采集环境光线强度数据，上述传感器采集的数据以及机器视觉模块的识别结果经过数据通信模块传输给单片机，单片机对上述接收到的数据进行监控；单片机将监控结果传输给NB-IoT模块，NB-IoT模块与用户手机端通过电信运营商的无线网络进行通信，用户手机端利用无线网络远程接收单片机的监控数据，实现对异常情况的在线监控；连接所述单片机的液晶显示屏，可实时显示各传感器采集到的数据值；连接所述单片机的声光报警器，可对异常情况进行警示。
进一步地，所述温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水侵传感器和光线传感器为多个，分布于用户指定的多个监控区域。
进一步地，用户手机端向所述单片机发送指令，以调节所述温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水侵传感器和光线传感器的监控阈值，当传感器采集数据超过用户设置的监控阈值时，即为发生异常，所述单片机将异常信息以及发生异常时的视频帧反馈到所述手机端。
进一步地，所述机器视觉模块为搭载MicroPython解释器的开源机器视觉模块OpenMV。
进一步地或更进一步地，所述机器视觉模块进行移动物体检测，并将异常移动物体识别的视频帧反馈到用户手机端。
进一步地，所述机器视觉模块与数据通信模块连接方式采用WiFi方式或者 UART串口通信方式连接。
进一步地，所述的温度传感器、烟雾传感器、湿度传感器、水侵传感器和光线传感器与数据通信模块通过UART方式或IIC方式通信，单片机与数据通信模块通过UART方式通信。
进一步地，所述手机端发送指令到所述单片机，所述单片机控制所属声光报警器进行警示。
本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，本实用新型对监控区域内的移动物体或人员通过机器视觉模块进行自动识别，并实时将识别到的异常视频帧远程反馈到用户手机端，通过机器视觉模块，提高了系统的实时性与可靠性；本实用新型通过多种传感器采集环境数据，根据用户设置的传感器阈值进行多方位自动监控，无需人工干预，可及时有效发现监控区域内的各种异常情况，并实时将异常情况信息以及异常视频帧远程反馈到用户手机端；本实用使用新型NB-IoT模块，利用窄带物联网通信技术的低功耗、待机时间长、网络覆盖广、低成本的特点，可对货运车辆的储物仓等移动环境进行实时监控；本实用新型通过NB-IoT模块将异常情况以及异常视频帧通过远程传输方式实时反馈给用户，用户亦可远程发送指令控制监控系统，使得系统适用性大大增加。
附图说明
图1是本实用新型一种基于多传感器融合的远程异常监控系统的一个实施例的系统结构图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参见图1，在图1中的实施例中，本实用新型涉及一种监控系统，更具体地说涉及一种基于多传感器融合的远程异常监控系统，包括摄像头传感器、温度传感器、烟雾传感器、湿度传感器、水侵传感器、光线传感器、机器视觉模块、SD卡存储模块、数据通信模块、单片机、声光报警器、液晶显示屏、NB-IoT 模块、手机端，摄像头传感器、温度传感器、烟雾传感器、湿度传感器、水侵传感器和光线传感器均安装在用户指定的监控区域。通过采集监控区域各个传感器的实时数据，根据用户设置的传感器阈值对传感器数据进行自动监控，当传感器采集数据超过用户设置的传感器阈值时，即为发生异常，将异常情况以及发生异常时的视频帧远程实时反馈给用户手机端，实现远程异常监控。
在本实用新型的其它实施例中，所述摄像头传感器、温度传感器、烟雾传感器、湿度传感器、水侵传感器和光线传感器可根据实际情况增删配置。
摄像头传感器采集监控区域内的图像画面，将图像数据传入机器视觉模块进行移动物体检测，同时机器视觉模块将摄像头采集的视频流数据存储到SD卡模块中，机器视觉模块为开源机器视觉模块OpenMV。机器视觉模块通过WiFi 或者UART异步通信方式与数据通信模块相连，机器视觉模块将识别到的异常移动物体或人员数据以及截取的视频帧传输给数据通信模块。
温度传感器采集环境温度数据、烟雾传感器采集环境烟雾数据、湿度传感器采集环境湿度数据、水侵传感器采集环境漏水数据、光线传感器采集环境光线强度数据，上述传感器采集的数据通过UART异步通信方式或者IIC总线通信方式传输给数据通信模块。
单片机与数据通信模块之间通过UART异步通信方式相连，单片机接收来自上述传输给数据通信模块的数据，对传感器数据进行实时监控，并将数据值通过液晶显示屏显示。单片机可根据机器视觉模块的识别结果以及传感器的监控数据控制声光报警器进行警示。
单片机与NB-IoT模块通过UART异步通信方式相连，NB-IoT模块与用户手机端之间，通过电信运营商的无线网络中转连接。单片机将监控到的异常传感器信息以及机器视觉模块检测到的异常移动行为识别结果和发生异常情况时截取的视频帧，通过无线网络远程反馈给用户手机端。用户可通过手机端发送指令控制系统运行以及手动控制声光报警器进行警示。从而实现对监控区域的实时异常监控。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于多传感器融合的远程异常监控系统，其特征在于，包括
单片机；
连接所述单片机的NB-IoT模块、液晶显示屏、声光报警器和数据通信模块；
通过电信运营商连接所述NB-IoT模块的手机端；
连接所述数据通信模块的温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水侵传感器、光线传感器和机器视觉模块；
连接所述机器视觉模块的摄像头传感器和SD卡存储模块；
其中，所述摄像头传感器、温度传感器、烟雾传感器、湿度传感器、水侵传感器和光线传感器均安装在用户指定的监控区域；摄像头传感器采集监控区域内的图像画面，将图像数据传入机器视觉模块进行移动物体检测，并将采集的视频流存储到SD卡存储模块中；温度传感器采集环境温度数据，烟雾传感器采集环境烟雾数据，湿度传感器采集环境湿度数据，水侵传感器采集环境漏水数据，光线传感器采集环境光线强度数据，传感器采集的数据以及机器视觉模块的识别结果经过数据通信模块传输给单片机，单片机对上述接收到的数据进行监控；单片机将监控结果传输给NB-IoT模块，NB-IoT模块与用户手机端通过电信运营商的无线网络进行通信，用户手机端利用无线网络远程接收单片机的监控数据，实现对异常情况的在线监控；连接所述单片机的液晶显示屏，可实时显示各传感器采集到的数据值；连接所述单片机的声光报警器，可对异常情况进行警示。
2.如权利要求1所述的基于多传感器融合的远程异常监控系统，其特征在于，所述温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水侵传感器和光线传感器为多个，分布于用户指定的多个监控区域。
3.如权利要求1所述的基于多传感器融合的远程异常监控系统，其特征在于，用户手机端向所述单片机发送指令，以调节所述温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水侵传感器和光线传感器的监控阈值，当传感器采集数据超过用户设置的监控阈值时，即为发生异常，所述单片机将异常信息以及发生异常时的视频帧反馈到所述手机端。
4.如权利要求1所述的基于多传感器融合的远程异常监控系统，其特征在于，所述机器视觉模块为搭载MicroPython解释器的开源机器视觉模块OpenMV。
5.如权利要求1或权利要求4所述的基于多传感器融合的远程异常监控系统，其特征在于，所述机器视觉模块进行移动物体检测，并将异常移动物体识别的视频帧反馈到用户手机端。
6.如权利要求1所述的基于多传感器融合的远程异常监控系统，其特征在于，所述机器视觉模块与数据通信模块连接方式采用WiFi方式或者UART串口通信方式连接。
7.如权利要求1所述的基于多传感器融合的远程异常监控系统，其特征在于，所述的温度传感器、烟雾传感器、湿度传感器、水侵传感器和光线传感器与数据通信模块通过UART方式或IIC方式通信，单片机与数据通信模块通过UART方式通信。
8.如权利要求1所述的基于多传感器融合的远程异常监控系统，其特征在于，所述手机端发送指令到所述单片机，所述单片机控制所属声光报警器进行警示。
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|---|---|---|---|---|
| CN116937817A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-10-24 | 深圳鹏锐信息技术股份有限公司 | 一种光伏电站的数据监控系统 |
| CN119445793A (zh) * | 2025-01-13 | 2025-02-14 | 精华隆智慧感知科技（深圳）股份有限公司 | 基于4g通信的多传感器融合烟雾监测系统及方法 |
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