CN218068641U - 一种多传感器融合的监控系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及监控系统的技术领域，尤其是涉及一种多传感器融合的监控系统，其包括导轨、移动件、驱动机构、温度监控模块、运动监控模块、烟雾监控模块和报警模块，其中；导轨设置在机房的顶部，移动件滑移连接于导轨上，驱动机构用于驱动移动件在导轨上滑移；温度监控模块用于检测周围温度，并输出温控信号，驱动机构电性连接于温度监控模块，并根据温控信号实现驱动的通断；运动监控模块用于检测移动件是否发生移动，并输出运控信号；烟雾监控模块电性连接于运动监控模块以接收运控信号，以输出相应的烟控信号；报警模块连接于烟雾监控模块以接收烟控信号，并根据烟控信号进行报警。本申请具有提高对机房内的火灾隐患进行监控的效果。

Description

一种多传感器融合的监控系统

技术领域

本申请涉及监控系统的技术领域，尤其是涉及一种多传感器融合的监控系统。

背景技术

机房是电信、网通、移动、双线、电力以及政府、企业等用于存放服务器，为用户及员工提供IT中心化服务的地点。一般在机房内放置有几十个到上千个机柜不等，包括服务器、小型机等设备。

机房内因用电设备较多，往往会因为高温环境、设备老化、设备漏电等原因引起火灾，而机房作为数据存储的中心，若因火灾而导致机房烧毁，所有的数据都有可能损失，会造成较大的影响，故相关技术中，大部分的机房都配置有温度传感器来检测机房内的温度，并相关的配置有烟雾传感器以检测是否出现了烟雾，以此判断机房内是否存在火灾危险。

但相关技术中的温度传感器皆固定在机房内的顶部某处，其测量的是机房内的整体温度，而若机房内距离温度传感器较远的地方出现着火情况，当温度传感器并不能快速检测到温度上升，而火情已经有一定程度的蔓延而导致了机房内温度上升，温度传感器才检测到了温度上升，烟雾传感器同理，其也固定在机房顶部，当其检测到烟雾时，距离烟雾传感器较远的火情可能已经有一定的蔓延，这就导致两个传感器因无法及时检测到火情而无法做到有效的关联配合，监控效果较差。

实用新型内容

为了提高对机房内的火灾隐患进行监控的效果，本申请提供一种多传感器融合的监控系统。

本申请提供的一种多传感器融合的监控系统，采用如下的技术方案：

一种多传感器融合的监控系统，包括导轨、移动件、驱动机构、温度监控模块、运动监控模块、烟雾监控模块和报警模块，其中；

所述导轨设置在机房的顶部，所述移动件滑移连接于所述导轨上，所述驱动机构用于驱动所述移动件在所述导轨上滑移；

所述温度监控模块设置在所述移动件上且用于检测周围温度，并根据相应的温度输出相应的温控信号，所述驱动机构电性连接于所述温度监控模块以接收所述温控信号，并根据相应的所述温控信号实现驱动的通断；

所述运动监控模块设置在所述移动件上且用于检测所述移动件是否发生移动，并输出相应的运控信号；

所述烟雾监控模块设置在所述移动件上，所述烟雾监控模块电性连接于所述运动监控模块以接收所述运控信号，且根据所述运控信号检测周围烟雾浓度以输出相应的烟控信号；

所述报警模块电性连接于所述烟雾监控模块以接收烟控信号，并根据相应的烟控信号进行报警。

通过采用上述技术方案，通过多传感器的融合，做到先检测温度上升，温度上升了就将控制驱动机构停止驱动以使得移动件固定在原地，以此靠近可能的起火位置，再根据运动监控模块的运动状态检测控制烟雾监控模块对烟雾进行检测，若检测到烟雾就一定是发生了火情，通过多传感器的配合实现从动态巡逻至异常点处停下进行静态检测的工作，提高了对火情的监控效率，以此提高预警精度。

优选的，还包括降温模块，所述降温模块电性连接于所述烟雾监控模块以接收烟控信号，并根据相应的烟控信号进行温度的升降。

通过采用上述技术方案，若没有检测到烟雾浓度过大时，可能为设备超负荷运行导致的温度上升，这时降温模块的温度降低，对机房的降温效果加强。

优选的，所述温度监控模块包括温度传感器、第一比较电路和第一开关电路，所述温度传感器用于检测温度并输出相应的温度检测信号，所述第一比较电路连接于所述温度传感器以接收所述温度检测信号，并将所述温度检测信号与预设的信号进行比较以输出相应的第一比较信号，所述第一开关电路连接于所述第一比较电路以接收第一比较信号，并根据所述第一比较信号控制所述驱动机构的通断。

优选的，所述运动监控模块包括运动传感器、第二比较电路和第二开关电路，所述运动传感器用于检测所述移动件是否发生移动，并输出相应的运动检测信号，所述第二比较电路连接于所述运动传感器以接收运动检测信号，并将所述运动检测信号与预设信号进行比较以输出相应的第二比较信号，所述第二开关电路连接于所述第二比较电路以接收第二比较信号，并根据相应的所述第二比较信号控制所述烟雾监控模块的通断。

优选的，所述烟雾监控模块包括烟雾传感器、第三比较电路和第三开关电路，所述烟雾传感器用于检测烟雾浓度并输出相应的烟雾检测信号，所述第三比较电路连接于所述烟雾传感器以接收所述烟雾检测信号，并将所述烟雾检测信号与预设的信号进行比较以输出相应的第三比较信号，所述第三开关电路连接于所述第三比较电路以接收所述第三比较信号，并根据相应的第三比较信号控制所述报警模块的通断。

优选的，所述降温模块包括空调和控制模块，所述空调和所述控制模块电性连接，所述控制模块连接于所述第三比较电路以接收所述第三比较信号，并根据相应的所述第三比较信号控制空调的输出温度。

优选的，还包括监控中台，所述监控中台电性连接于所述温度传感器以接收温度检测信号，所述监控中台电性连接于所述烟雾传感器以接收烟雾检测信号，所述监控中台上电性连接设置有显示屏，所述显示屏用于将温度检测信号、烟雾检测信号进行显示。

通过采用上述技术方案，监控中台对机房内的传感器数据进行采集，并通过显示屏进行显示，方便监控中台的工作人员查看监控。

优选的，还包括摄像模块，所述摄像模块设置在机房顶部，所述摄像模块用于拍摄机房内部影像以输出摄像信号，所述监控中台电性连接于所述摄像模块以接收所述摄像信号，并通过所述显示屏进行显示。

通过采用上述技术方案，方便工作人员对机房内实时情况进行查看。

综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：

1.通过多传感器的融合，做到先检测温度上升，温度上升了就将控制驱动机构停止驱动以使得移动件固定在原地，以此靠近可能的起火位置，再根据运动监控模块的运动状态检测控制烟雾监控模块对烟雾进行检测，若检测到烟雾就一定是发生了火情，通过多传感器的配合实现从动态巡逻至异常点处停下进行静态检测的工作，提高了对火情的监控效率，以此提高预警精度。

附图说明

图1是本申请实施例的整体模块示意图；

图2是本申请实施例中导轨和移动件的简易示意图；

图3是本申请实施例中温度监控模块的电路连接示意图；

图4是本申请实施例中运动监控模块的电路连接示意图；

图5是本申请实施例中烟雾监控模块的电路连接示意图。

附图标记说明：1、导轨；2、移动件；3、驱动机构；4、温度监控模块；41、温度传感器；42、第一比较电路；43、第一开关电路；5、运动监控模块；51、运动传感器；52、第二比较电路；53、第二开关电路；6、烟雾监控模块；61、烟雾传感器；62、第三比较电路；63、第三开关电路；7、报警模块；8、降温模块；81、空调；82、控制模块；9、监控中台；10、显示屏；11、摄像模块。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种多传感器融合的监控系统。

如图1和图2所示，一种多传感器融合的监控系统，包括导轨1、移动件2、驱动机构3、温度监控模块4、运动监控模块5、烟雾监控模块6和报警模块7。

导轨1固定安装在机房的顶部，导轨1的设置方向可以为闭环形，也就是首尾相连且覆盖于整个机房的区域，例如椭圆形、若干矩形空间等，也可以为直线型或曲线型的导轨1，只需满足导轨1的设置区域覆盖于机房内的所有设备即可。

移动件2滑移连接于导轨1上，且根据不同的导轨1设置方式进行不同的滑移方式，若导轨1为首尾相连的封闭式，则移动件2沿一个方向反复移动，若导轨1为线性，则移动件2沿导轨1长度方向做往复移动。移动件2在本申请实施例中为块状物体，且移动件2上设置有滑轮，滑轮间隙配合在导轨1内，通过滑轮的转动实现移动件2的滑移。

驱动机构3可以选用伺服电机，安装在移动件2上，且伺服电机的输出端固定连接于移动件2的滑轮上，以驱动滑轮转动，实现移动件2在导轨1上的移动。

温度监控模块4设置在移动件2上且用于检测周围温度，并根据相应的温度输出相应的温控信号，驱动机构3电性连接于温度监控模块4以接收温控信号，并根据相应的温控信号实现驱动的通断。

如图2和图3所示，温度监控模块4包括温度传感器41、第一比较电路42和第一开关电路43，温度传感器41用于检测温度并输出相应的温度检测信号，第一比较电路42连接于温度传感器41以接收温度检测信号，并将温度检测信号与预设的信号进行比较以输出相应的第一比较信号，第一开关电路43连接于第一比较电路42以接收第一比较信号，并根据第一比较信号控制驱动机构3的通断。

其中，第一比较电路42包括第一比较器U1、第一电阻R1和第二电阻R2，其中，第一比较器U1的同向输入端连接于温度传感器41以接收温度检测信号，第一电阻R1一端连接于VCC，另一端连接于第二电阻R2，第二电阻R2的另一端接地，第一电阻R1和第二电阻R2之间的节点连接于第一比较器U1的反向输入端，第一比较器U1的输出端连接于第一开关电路43。

若温度传感器41检测到的信号大小大于预设的信号大小，第一比较器U1输出高电平信号，若温度传感器41检测到的信号大小小于预设的信号大小，第一比较器U1输出低电平信号。

第一开关电路43包括第一三极管Q1和第一继电器KM1，第一三极管Q1的基极连接于第一比较器U1的输出端以接收第一比较信号，第一三极管Q1的集电极连接于第一继电器KM1，第一三极管Q1的发射极接地。第一继电器KM1的常闭触电KM1-1一端连接于驱动机构3，另一端连接于VCC。

当温度低于预设的温度时，第一比较器U1输出低电平信号，这时第一三极管Q1无法导通，第一继电器KM1也不得电，这时第一继电器KM1的常闭触点KM1-1处于闭合状态，驱动机构3正常工作，以此驱动移动件2在导轨1上进行移动；若移动巡逻过程中，在移动至某处后发现温度上升，且超过了预设值，这时第一比较器U1输出高电平信号，第一三极管Q1饱和导通，第一继电器KM1得电，使得第一继电器KM1的常闭触点KM1-1断开，驱动机构3断电停止工作。

以此实现当机房内某处可能因着火而导致温度上升时，当移动件2带着温度传感器41移动到着火点附近时，便可以检测到温度的上升，并根据温度是否超过了预设值判断是否可能出现了火灾。以此避免了相关技术中，着火点远离固定位置的温度传感器41时，火势有一定扩大后温度传感器41才能检测到室内环境温度上升而导致的火灾监控不及时。而本申请实施例中，若检测到了某处温度上升，则驱动机构3停止移动，以此将温度传感器41固定在这一位置，一方面距离温度较高的地方较近方便接下来的温度检测，另一方面若真出现火情，后续的消防人员或机房管理人员可以根据机房顶部移动件2所处的位置快速定位到机房内出现火情的位置，从而做出更及时的消防工作。

如图2和图4所示，运动监控模块5设置在移动件2上且用于检测移动件2是否发生移动，并输出相应的运控信号。

运动监控模块5包括运动传感器51、第二比较电路52和第二开关电路53。

运动传感器51可以为加速度传感器，其通过检测移动件2的加速度来输出相应的运动检测信号。

第二比较电路52包括第二比较器U2、第三电阻R3和第四电阻R4，第二比较器U2的反向输入端连接于运动传感器51以接收运动检测信号，第三电阻R3的一端连接于VCC，另一端连接于第四电阻R4，第四电阻R4的另一端接地，第三电阻R3和第四电阻R4之间的节点连接于第二比较器U2的同向输入端，第二比较器U2的输出端连接于第二开关电路53。

当加速度传感器检测到移动件2的加速度较大且大于预设值时，第二比较器U2输出低电平信号，若加速度传感器检测到移动件2的加速度较小且小于预设值时，第二比较器U2输出高电平信号。预设值的大小可以根据情况进行设定，能够反映出移动件2静止或即将停下即可。

第二开关电路53包括第二三极管Q2和第二继电器KM2，第二三极管Q2的基极连接于第二比较器U2的输出端以接收第二比较信号，第二三极管Q3的集电极连接于第二继电器KM2的线圈上，第二三极管Q2的发射极接地。第二继电器KM2的常开触点KM2-1连接于烟雾监控模块6以通知烟雾监控模块6的通断。

当移动件2在移动时，第二比较器U2输出低电平信号，第二三极管Q2不导通，第二继电器KM2不得电，第二继电器KM2的常开触点KM2-1保持断开，烟雾监控模块6不工作；若移动件2停止或减速到一定程度即将停止时，第二比较器U2输出高电平信号，第二三极管Q2饱和导通，第二继电器KM2得电，第二继电器KM2的常开触点KM2-1闭合，烟雾监控模块6开始工作并检测。

如图2和图5所示，烟雾监控模块6设置在移动件2上，烟雾监控模块6电性连接于运动监控模块5以接收运控信号，且根据运控信号检测周围烟雾浓度以输出相应的烟控信号。

烟雾监控模块6包括烟雾传感器61、第三比较电路62和第三开关电路63。烟雾传感器61可以检测烟雾的浓度并输出相应的烟雾检测信号。第三比较电路62连接于烟雾传感器61以接收烟雾检测信号，并将烟雾检测信号与预设的信号进行比较以输出相应的第三比较信号，第三开关电路63连接于第三比较电路62以接收第三比较信号，并根据相应的第三比较信号控制报警模块7的通断。

第三比较电路62包括第三比较器U3、第五电阻R5和第六电阻R6，其中，烟雾传感器61连接于第三比较器U3的同向输入端，第五电阻R5的一端连接于VCC，另一端连接于第六电阻R6，第六电阻R6的另一端接地，第五电阻R5和第六电阻R6之间的节点连接于第三比较器U3的反向输入端，第三比较器U3的输出端连接于第三开关电路63。

第三开关电路63包括第三三极管Q3和第三继电器KM3，第三三极管Q3的基极连接于第三比较器U3的输出端以接收第三比较信号，第三三极管Q3的集电极连接于第三继电器KM3的线圈上，第三三极管Q3的发射极接地，第三继电器KM3的常开触点KM3-1连接于报警模块7。

当烟雾传感器61检测到烟雾浓度大于预设值时，第三比较器U3输出高电平信号，第三三极管Q3饱和导通，第三继电器KM3得电，第三继电器KM3的常开触点KM3-1闭合，报警模块7开始报警；当烟雾传感器61检测到烟雾浓度小于预设值时，第三比较器U3输出低电平信号，第三三极管Q3不导通，第三继电器KM3不得电，第三继电器KM3的常开触点KM3-1保持断开，报警模块7不报警。

报警模块7可以为蜂鸣器、喇叭这类声音报警器，也可以为警示灯、LED灯、镭射灯等光电报警器，也可以使用声光电报警器的组合。

以此实现当温度传感器41检测到某处温度上升并超过预设温度时，控制驱动机构3停止驱动，移动件2停止移动，运动传感器51检测到移动件2停止导致的加速度低于预设值时，控制烟雾传感器61检测周围的烟雾浓度大小，若烟雾浓度大于预设值，则说明发生了火情，控制报警模块7进行报警，其中，烟雾浓度的预设值可以设置的较低，而使得当烟雾浓度低于预设值时，可以表征为并没有着火，而温度较高且烟雾浓度较低时，可以当作是机房内的某些设备负荷运作导致发热，而不是发生了火情，这时就无需进行报警。

因为火灾的产生一般分为三个阶段，先是温度的升高，然后是起火，最后是产生烟雾，故本申请通过多个传感器之间的融合，做到先检测温度上升，温度上升了就将移动件2固定在原地，以此靠近可能的起火位置，再对烟雾进行检测，若检测到烟雾就一定是发生了火情，故提高了对火情的检测效率，以此提高预警精度。

如图1和图5所示，进一步的，为了在温度较高而没有检测到烟雾或烟雾浓度较低这种可能为设备超负荷运作导致的温度上升情况下进行降温，另一些实施例中还包括降温模块8，降温模块8电性连接于烟控模块中第三比较器U3的输出端以接收第三比较信号，并根据第三比较信号进行温度的升降。

具体的，降温模块8包括空调81和控制模块82，空调81和控制模块82电性连接，控制模块82连接于第三比较电路62以接收第三比较信号，并根据相应的第三比较信号控制空调81的输出温度。

控制模块接收到第三比较器U3输出的高电平或低电平信号，并根据相应电平信号输出相应的控制信号，以此实现在第三比较器U3输出低电平时，判断出设备的温度较高，以此控制空调81降低温度。

如图1所示，另一些实施例中，还包括监控中台9，监控中台9电性连接于温度传感器41、烟雾传感器61以接收温度检测信号和烟雾检测信号，监控中台9上还电性连接有显示屏10，显示屏10用于将温度检测信号和烟雾检测信号显示出来，以此方便监控中台9内的管理人员对机房内的实时情况进行观察。

另一些实施例中，还包括摄像模块11，摄像模块11设置在机房顶部，摄像模块11用于拍摄机房内部影像以输出摄像信号，监控中台9电性连接于摄像模块11以接收摄像信号，并通过显示屏10进行显示。

摄像模块11用于监视机房内的日常运行情况，可以为普通摄像头、红外摄像头、热成像摄像头等等。

实施原理为：

当温度传感器41检测到某处温度上升并超过预设温度时，控制驱动机构3停止驱动，移动件2停止移动，运动传感器51检测到移动件2停止导致的加速度低于预设值时，控制烟雾传感器61检测周围的烟雾浓度大小，若烟雾浓度大于预设值，则说明发生了火情，控制报警模块7进行报警，其中，烟雾浓度的预设值可以设置的较低，而使得当烟雾浓度低于预设值时，可以表征为并没有着火，而温度较高且烟雾浓度较低时，可以当作是机房内的某些设备负荷运作导致发热，而不是发生了火情，这时就无需进行报警。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多传感器融合的监控系统，其特征在于：包括导轨（1）、移动件（2）、驱动机构（3）、温度监控模块（4）、运动监控模块（5）、烟雾监控模块（6）和报警模块（7），其中；

所述导轨（1）设置在机房的顶部，所述移动件（2）滑移连接于所述导轨（1）上，所述驱动机构（3）用于驱动所述移动件（2）在所述导轨（1）上滑移；

所述温度监控模块（4）设置在所述移动件（2）上且用于检测周围温度，并根据相应的温度输出相应的温控信号，所述驱动机构（3）电性连接于所述温度监控模块（4）以接收所述温控信号，并根据相应的所述温控信号实现驱动的通断；

所述运动监控模块（5）设置在所述移动件（2）上且用于检测所述移动件（2）是否发生移动，并输出相应的运控信号；

所述烟雾监控模块（6）设置在所述移动件（2）上，所述烟雾监控模块（6）电性连接于所述运动监控模块（5）以接收所述运控信号，且根据所述运控信号检测周围烟雾浓度以输出相应的烟控信号；

所述报警模块（7）电性连接于所述烟雾监控模块（6）以接收烟控信号，并根据相应的烟控信号进行报警。

2.根据权利要求1所述的一种多传感器融合的监控系统，其特征在于：所述温度监控模块（4）包括温度传感器（41）、第一比较电路（42）和第一开关电路（43），所述温度传感器（41）用于检测温度并输出相应的温度检测信号，所述第一比较电路（42）连接于所述温度传感器（41）以接收所述温度检测信号，并将所述温度检测信号与预设的信号进行比较以输出相应的第一比较信号，所述第一开关电路（43）连接于所述第一比较电路（42）以接收第一比较信号，并根据所述第一比较信号控制所述驱动机构（3）的通断。

3.根据权利要求2所述的一种多传感器融合的监控系统，其特征在于：所述运动监控模块（5）包括运动传感器（51）、第二比较电路（52）和第二开关电路（53），所述运动传感器（51）用于检测所述移动件（2）是否发生移动，并输出相应的运动检测信号，所述第二比较电路（52）连接于所述运动传感器（51）以接收运动检测信号，并将所述运动检测信号与预设信号进行比较以输出相应的第二比较信号，所述第二开关电路（53）连接于所述第二比较电路（52）以接收第二比较信号，并根据相应的所述第二比较信号控制所述烟雾监控模块（6）的通断。

4.根据权利要求3所述的一种多传感器融合的监控系统，其特征在于：所述烟雾监控模块（6）包括烟雾传感器（61）、第三比较电路（62）和第三开关电路（63），所述烟雾传感器（61）用于检测烟雾浓度并输出相应的烟雾检测信号，所述第三比较电路（62）连接于所述烟雾传感器（61）以接收所述烟雾检测信号，并将所述烟雾检测信号与预设的信号进行比较以输出相应的第三比较信号，所述第三开关电路（63）连接于所述第三比较电路（62）以接收所述第三比较信号，并根据相应的第三比较信号控制所述报警模块（7）的通断。

5.根据权利要求4所述的一种多传感器融合的监控系统，其特征在于：还包括降温模块（8），所述降温模块（8）电性连接于所述烟雾监控模块（6）以接收烟控信号，并根据相应的烟控信号进行温度的升降。

6.根据权利要求5所述的一种多传感器融合的监控系统，其特征在于：所述降温模块（8）包括空调（81）和控制模块（82），所述空调（81）和所述控制模块（82）电性连接，所述控制模块（82）连接于所述第三比较电路（62）以接收所述第三比较信号，并根据相应的所述第三比较信号控制空调（81）的输出温度。

7.根据权利要求4所述的一种多传感器融合的监控系统，其特征在于：还包括监控中台（9），所述监控中台（9）电性连接于所述温度传感器（41）以接收温度检测信号，所述监控中台（9）电性连接于所述烟雾传感器（61）以接收烟雾检测信号，所述监控中台（9）上电性连接设置有显示屏（10），所述显示屏（10）用于将温度检测信号、烟雾检测信号进行显示。

8.根据权利要求7所述的一种多传感器融合的监控系统，其特征在于：还包括摄像模块（11），所述摄像模块（11）设置在机房顶部，所述摄像模块（11）用于拍摄机房内部影像以输出摄像信号，所述监控中台（9）电性连接于所述摄像模块（11）以接收所述摄像信号，并通过所述显示屏（10）进行显示。

Images