本发明属于楼宇智能化技术领域,涉及一种智能监控系统,具体一种远程控制楼宇智能化监控系统。
背景技术:
随着房地产的发展,各地楼宇拔地而起,我国进入全民建设阶段,中国建筑工程量“世界瞩目”。随着经济的高速发展,人们对住房也提出了更高的要求,但是随着“豆腐渣”工程的增多和地震灾害的频发,以及近年来楼宇火灾的频繁出现,高层建筑的健康状况引起了人们的担忧。
造成楼宇健康问题的原因是现有不完善的楼宇健康监测系统,助长了若干工程的不合理施工,并且不能再灾害到来或者过后为楼宇提供重要的维护依据。
技术实现要素:
本发明针对现有技术的不足,提供了一种远程控制楼宇智能化监控系统,采集楼宇的应力、倾斜度数据以及楼内的温湿度、烟雾浓度数据,并对采集数据进行数据融合分析,得到楼宇监测报告,为楼宇的及时维护提供依据。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种远程控制楼宇智能化监控系统,包括通过网络连接的数据采集前端和远程监控终端,所述的数据采集前端包括用于采集智能楼宇应力数据的应力传感器,用于采集智能楼宇倾斜度数据的倾斜传感器,用于采集智能楼宇内温湿度数据的温湿度传感器以及用于采集智能楼宇内烟雾浓度数据的烟雾传感器;
所述的远程监测终端包括
ZigBee接收模块,用于接收数据采集前端采集的各项数据;
数据存储模块,用于存储ZigBee接收模块接收到的各项数据;
相关处理模块,用于归一化ZigBee接收模块接收到的数据采集前端各传感器数据格式,并对归一化的数据进行相关性分析;
识别关联模块,用于对相关处理模块处理后的数据进行识别,再根据识别的结果把不同的数据按类型分成多种集合,所述集合中的多个数据之间进行相互关联;
规则库,用于存放人工输入的模糊规则;
数据库,用于存放描述传感器数据变量的模糊集、隶属函数和变换因子;
模糊融合模块,用于将关联数据转换成为模糊集合范围内的语言表达值,并利用规则库和数据库计算出模糊关系,利用模糊关系得到模糊结论,再将得到的所有模糊结论综合成为一个总的楼宇监测报告输出;
以及显示输出模块,用于显示数据采集前端采集的各项数据以及模糊融合模块输出的楼宇监测报告。
进一步地,所述的应力传感器使用半桥式称重传感器。
进一步地,所述的倾斜传感器使用倾角传感器MPU-6050。
进一步地,所述的温湿度传感器使用DHT11数字温湿度传感器。
进一步地,所述的烟雾传感器使用气敏烟雾传感器。
进一步地,所述的数据采集终端连接ZigBee路由器,所述的ZigBee路由器连接ZigBee协调器,各ZigBee路由器之间相互连接,所述的ZigBee协调器通过无线网络连接远程监控终端。
本发明的有益效果:本发明通过数据采集前端采集智能楼宇的应力、倾斜度数据以及楼内的温湿度、烟雾浓度数据,通过远程监测终端对各传感器采集数据进行数据融合分析,得到楼宇监测报告,为楼宇的及时维护提供依据;利用多传感器进行实时监测,保障了楼宇监测的准确性和稳定性,各数据采集前端通过ZigBee网状拓扑组网,具有复杂度低、功耗低、成本低,省电等优点;通过使用模糊控制算法对多传感器采集的数据融合,利用模糊集合理论解决实际问题,省去了建立数学模型的过程,大大提高了系统的抗干扰能力,降低了系统的误报率。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明的系统示意图。
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案进行清楚、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。
如图1所示,本发明提供了一种远程控制楼宇智能化监控系统,包括分布在智能楼宇内的数据采集前端和安装在楼宇监控中心内的远程监控终端,数据采集前端通过无线网络连接远程监控终端。
数据采集前端包括用于采集智能楼宇应力数据的应力传感器,用于采集智能楼宇倾斜度数据的倾斜传感器,用于采集智能楼宇内温湿度数据的温湿度传感器以及用于采集智能楼宇内烟雾浓度数据的烟雾传感器。
其中,应力传感器使用半桥式称重传感器,具有响应频率范围宽、过载能力大、抗干扰能力强、体积小、反应快、线性度好等优点。
倾斜传感器使用倾角传感器MPU-6050,具有稳定性好、分辨率高、精度高、低噪声和工作温度范围宽等优点。
温湿度传感器使用DHT11数字温湿度传感器,具有反应灵敏、抗干扰能力强、价格低廉、低功耗等优点。
烟雾传感器使用气敏烟雾传感器,具有稳定性好、灵敏度高、误差小、受温湿度影响小等优点。
分布在智能楼宇内的数据采集前端采用ZigBee网状拓扑组网,数据采集终端连接多个用于转发数据并为网络同步提供支持的ZigBee路由器,ZigBee路由器连接一个用于控制整个ZigBee网路并与监控终端连接的ZigBee协调器,同时,各ZigBee路由器之间相互连接。
远程监测终端包括相互连接的ZigBee接收模块、数据存储模块、相关处理模块、识别关联模块、规则库、数据库、模糊融合模块以及显示输出模块。
ZigBee接收模块用于接收数据采集前端采集的各项数据;
数据存储模块用于存储ZigBee接收模块接收到的各项数据。
相关处理模块用于归一化ZigBee接收模块接收到的数据采集前端各传感器数据格式,并对归一化的数据进行相关性分析,输出关联数据。
识别关联模块用于对相关处理模块处理后的数据进行识别,确定所需要数据的置信度,删除其他干扰数据,再根据识别的结果把不同的数据按类型分成多种集合,集合中的多个数据之间进行相互关联,用确切的定量数值表示出关联程度。
规则库用于存放人工输入的模糊规则,模糊规则是依据实际问题,根据各个专家的经验确定的。
数据库用于存放描述传感器数据变量的模糊集、隶属函数和变换因子。其中,模糊集是一个表示没有清晰界线的事务合集,模糊的表示元素的所属,隶属函数是一种基于对应关系的函数表达形式,把所有输入数据的每个值对应到0到1之间的映射函数。
模糊融合模块用于将关联数据转换成为模糊集合范围内的语言表达值,并利用规则库和数据库计算出模糊关系,利用模糊关系得到模糊结论,再将得到的所有模糊结论综合成为一个总的楼宇监测报告输出。
显示输出单元用于显示数据采集前端采集的各项数据以及模糊融合模块输出的楼宇监测报告。
本发明通过数据采集前端采集智能楼宇的应力、倾斜度数据以及楼内的温湿度、烟雾浓度数据,通过远程监测终端对各传感器采集数据进行数据融合分析,得到楼宇监测报告,为楼宇的及时维护提供依据;利用多传感器进行实时监测,保障了楼宇监测的准确性和稳定性,各数据采集前端通过ZigBee网状拓扑组网,具有复杂度低、功耗低、成本低,省电等优点;通过使用模糊控制算法对多传感器采集的数据融合,利用模糊集合理论解决实际问题,省去了建立数学模型的过程,大大提高了系统的抗干扰能力,降低了系统的误报率。
为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元、模块分别描述。当然,在实施本申请时可以把各单元、模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上的实施方式的描述可知,本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施方式或者实施方式的某些部分所述的方法。
以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施方式方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
本申请可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如:个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。