[發明專利]一種基于物聯網的智能樓宇監控管理系統

有效

• 申請號: 201610016004.8
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN105404231B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 張云鵬;張貝貝;李恒;王志文;任思源;郭鵬飛
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于物聯網的智能樓宇監控管理系統，主要實現智能樓宇的遠程監控管理，該系統包括建筑設備管理系統、消防聯動報警系統、定位導航系統、安全防范系統四部分，建筑設備管理系統是基于智能傳感器模塊構建的樹簇型網絡實現對建筑設備的集中管理；消防聯動報警系統采用一種優化的A*算法搜索火災逃生最優路徑；定位導航系統是基于覆蓋在樓層內的移動導航機器人完成的，用戶輸入目的地，導航機器人將虛擬場景信息直接插入到現實場景中，并顯示出方向標；安全防范系統是以GPS/DR組合的導航技術為基礎的移動巡邏機器人實現的，當發現入侵人員后對其進行警告，滿足了當前建筑智能化的管理需求，適用于商業大廈等規模較大的高層建筑。

技術領域

本發明涉及一種基于物聯網的智能樓宇監控管理系統，屬于建筑領域。

背景技術

隨機計算機技術和通信電子技術的飛速發展，加快了城市公共基礎設施的高科技演變速度，再加上現代人們對生活和工作環境的要求日益提高，智能樓宇系統應運而生。智能樓宇系統是城市或地區科學技術和經濟水平現代化程度綜合體現的重要標志，是現代高科技與建筑的完美融合，是多學科、高新技術的有機集成。

然而，現有的智能樓宇系統智能化水平不高，主要依賴工作人員現場來控制和維護建筑設備；當建筑發生火災時，沒有清晰的路徑指示，增加了人員傷亡率；傳統的紙質地圖由于時間和空間上的局限性不能滿足人們的需求；未經許可的入侵人員會給樓宇帶來潛在的威脅，巡邏人員由于情緒、疲勞、環境等因素影響不能精力高度集中持續工作24小時。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種基于物聯網的智能樓宇監控管理系統。

本發明所采用的技術方案是：該系統包括建筑設備管理系統、消防聯動報警系統、定位導航系統、安全防范系統四部分，建筑設備管理系統是基于智能傳感器模塊構建的樹簇型網絡,以智能傳感器模塊為核心實現對建筑設備的集中管理；消防聯動報警系統主要是實現火災逃生路徑的指引，采用一種優化的A*算法進行搜索火災逃生最優路徑，并根據單片機技術對應急照明、火災報警、語音播報、方向指示燈進行路徑指引，盡可能減少傷亡率；定位導航系統是基于覆蓋在樓層內的移動導航機器人完成的，當用戶需要導航路線時，在移動導航機器人上的平板電腦上輸入目的地，導航機器人用優化的DV-Hop定位算法計算出當前的位置信息，將虛擬場景信息直接插入到現實建筑環境中，并顯示出方向標；安全防范系統是基于分布在不同區域的移動巡邏機器人實現的，巡邏機器人根據GPS/DR組合的導航技術按照規定的路線進行自由移動，當發現入侵人員后對其進行警告。

進一步地，所述建筑設備管理系統是基于智能傳感器模塊構建的樹簇型網絡實現對給排水、暖通空調、智能照明、供配電、電梯和扶梯五個子系統的監控管理的，智能傳感器模塊包括信息采集、信息處理、無線通信、電源管理和全球定位五個單元，通過溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器進行信息采集，然后對采集到的信息進行模數轉換處理便于傳輸，單個智能傳感器模塊的無線信號覆蓋范圍有限，為了實現更大范圍的監控，將智能傳感器模塊組建成網絡。星形拓撲結構控制簡單，具有較強的故障診斷能力，所有節點只與信息中心通信，信息中心作為全功能設備需要更多的內存空間容納網絡中所有節點的信息；樹形拓撲結構線路短，所需成本低，但路由節點對網絡的影響較大。為了在不受單個節點約束的前提下，保證無線通信的可靠性，并且減少成本，我們采用樹簇型網絡，即將這兩個拓撲結構分層結合，如圖2所示，網絡的內層是由路由節點和數據采集節點組成的內層星形結構，網絡外層是由信息中心和路由節點組成的樹形結構，其中數據采集節點和路由節點是由分布在樓層的的多個智能傳感器模塊扮演的，將建筑根據樓層劃分為不同的區域，將這個區域內的某個智能傳感器模塊默認為路由節點將收集的信息傳遞給信息中心，當這個路由節點發生故障，臨近的智能傳感器模塊會取代其路由的角色，這樣無線傳感器的區域分支不會受單個節點的約束。