一种基于地面埋入式无线传感器网络系统及监控方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于地面埋入式无线传感器网络系统及监控方法，涉及监控技术领域；所述系统包括多个无线传感器，设置于监控区域内，用于实现对监控区域内移动目标的数据采集；至少一个集中器，用于接收无线传感器采集的数据，并将数据进行发送；应用服务器，用于接收来自集中器的数据，并记录和存储每个无线传感器的安装位置和ID号，同时通过无线传感器采集的数据进行分析计算以确定移动目标的行进路线和方向；实时监控管理平台，用于接收来自应用服务器的数据，并将数据进行显示；本发明专利技术的有益效果是：对于被监控对象无特定限制，在无线传感器分布的区域内无任何监控盲点，对被监控的对象实现精确的定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及监控
，更具体的说，本专利技术涉及一种基于地面埋入式无线传感器网络系统及监控方法。
技术介绍
现在许多公共场所和私人场所都安装有图像传感器、热释电红外传感器等所构成的监控系统，利用所述监控系统对所限辖区域进行监控，当发现有人进入监控区域时，监控系统发出报警，提醒安保人员对对应的区域进行检查。但是，目前市场上常见的监控方案绝大多数都是基于图像识别或RFID技术实现的。其中，基于图像处理识别的方案存在以下缺点：1、监控设备通常暴露在外，被监控对象易于发现监控设备并破坏监控设备；2、存在监控盲点；3、监控效果受天气、光照强度等环境因素影响较大；4、受图像处理和识别技术的限制，监控效果很难达到理想状态。而基于RFID技术的方案存在以下缺点：1、必须在被监控对象进入监控区域前为其安装或携带RFID标签，对于没有安装或携带RFID标签的物体无法实现监控；2、监控效果易受墙体、金属、人流、障碍物等外界环境因素影响；3、难以对被监控对象实现精确的定位或实现精确定位的成本非常高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术的不足，提供一种基于地面埋入式无线传感器网络系统，该系统对于被监控对象无特定限制，在无线传感器分布的区域内无任何监控盲点，并且能够对被监控的对象实现精确的定位。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于地面埋入式无线传感器网络系统，其改进之处在于：包括多个无线传感器，设置于监控区域内，多个无线传感器构成传感器网络，所述传感器网络用于实现对监控区域内移动目标的数据采集；至少一个集中器，所述集中器设置在监控区域上方位置，集中器用于接收所述无线传感器采集的数据，并利用无线或有线网络将数据进行发送；应用服务器，所述应用服务器用于接收来自所述集中器的数据，并记录和存储每个无线传感器的安装位置和ID号，同时通过无线传感器采集的数据进行分析计算以确定移动目标的行进路线和方向，所述应用服务器还用于对计算的数据进行发送；实时监控管理平台，所述实时监控管理平台用于接收来自应用服务器的数据，并将数据进行显示，同时根据应用场景生成统计报告或产生报警信号。在上述的结构中，所述无线传感器为振动传感器、压力传感器、应变式称重传感器其中的一种或几种的任意组合。在上述的结构中，所述无线传感器安装于瓷砖、地板或地面装饰材料内部。进一步的，本专利技术还提供了一种基于地面埋入式无线传感器网络系统的监控方法，其改进之处在于：包括以下步骤：A、确定需要进行监控的区域，在监控区域的入口处和监控区域内安装多个无线传感器，多个无线传感器组成了传感器网络；B、在所述监控区域上方位置安装一个或多个集中器，所述集中器与所述的无线传感器通信，集中器用于接收无线传感器采集的数据，并通过无线或有线网络将数据发送至应用服务器内；C、应用服务器记录和存储每个无线传感器的安装位置和ID号；D、如有移动目标进入监控区域，传感器网络中相应的无线传感器将采集的数据发送至集中器；E、集中器则进一步将当前无线传感器的数据通过无线或有线网络发送至应用服务器，所述应用服务器记录当前无线传感器采集的数据，并以该无线传感器为中心的相邻的多个无线传感器采集的数据进行分析计算，以确定移动目标的方向和行进路线；F、所述应用服务器将分析计算的结果发送至实时监控管理平台，监控管理平台将收到的来自于应用服务器的数据，将数据可视化的显示，并根据应用场景生成统计报告或产生报警信号。较佳的，所述步骤A与步骤B之间还包括以下步骤：A1、开始；A2、所述传感器网络定期读取无线传感器所处的状态，确认所述无线传感器的状态是否发生改变；A3、如无线传感器的状态发生改变，则跳步至步骤A4，如无线传感器的状态未发生改变，则返回至步骤A2；A4、无线传感器将采集的数据发送至所述的集中器。较佳的，所述步骤B中还包括以下步骤：B1、开始；B2、所述集中器启动无线接收功能；B3、所述集中器接收来自无线传感器通过无线发送的数据；B4、所述集中器将多个无线传感器发送的数据集中后，发送至应用服务器内。较佳的，所述步骤E包括以下的步骤：E1、开始；E2、所述应用服务器接收来自集中器转发的无线传感器采集的数据；E3、以当前无线传感器为中心的多个无线传感器最新采集的数据；E4、通过采集的数据，计算当前运动物体的位置和运动方向；E5、将计算的结果发送至实时监控管理平台；E6、结束。较佳的，所述步骤A中，所述无线传感器安装于瓷砖、地板或地面装饰材料内部。较佳的，所述步骤F中，所述应用服务器通过广域网将分析计算结果发送至实时监控管理平台。本专利技术的有益效果是：本专利技术所提出的监控方法，根据无线传感器网络节点采集到的振动、压力、重量等数据，通过应用服务器的计算分析，能够精确监测传感器网络分布区域内的人员或移动物品的行进路线；本专利技术对被监控对象没有特定限制，被监控对象不需要事先佩戴任何附加设备或终端即可实现区域内不间断监控，整个监控环节不受自然气候、光照、障碍物等因素影响，在传感器网络分布区域内没有任何监控盲点；能够对传感器网络内的被监控对象实现精确定位，定位精度仅取决于安装传感器节点的瓷砖、木地板等建筑材料的大小，不受任何其他因素影响；另外，本专利技术传感器节点安装在常见建筑装饰材料的内部，被监控对象无法感知监控系统存在，不会影响被监控对象的任何正常行为；本专利技术对于监狱内人员监控、文物展览馆/银行金库等重点防护区域的防盗监控、区域内的人流监控和分析、商业建筑内的客流量分析和消费行为分析、建筑物内的防盗报警、室内高精度定位、智能灯光控制等提供了一套可靠的解决方法。附图说明图1为本专利技术的基于地面埋入式无线传感器网络系统的结构框图。图2为本专利技术的基于地面埋入式无线传感器网络系统的无线传感器的工作流程图。图3为本专利技术的基于地面埋入式无线传感器网络系统的集中器的工作流程图。图4为本专利技术的基于地面埋入式无线传感器网络系统的应用服务器的工作流程图。图5为本专利技术另一个实施例中基于地面埋入式无线传感器网络系统的结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1参照图1所示，本专利技术揭示了一种基于地面埋入式无线传感器网络系统，具体的，该系统包括N个无线传感器、一个集中器、应用服务器以及实时监控管理平台，其中N≥2，无线传感器设在监控区域内，N个无线传感器构成传感器网络，传感器网络用于实现对监控区域内移动目标的数据采集，在本实施例中，所述无线传感器为振动传感器，并且振动传感器安装于地板内部，需要说明的是，所述无线传感器可以是振动传感器、压力传感器、应变式称重传感器其中的一种或几种的任意组合，并且，对于无线传感器的安装位置，可以安装于瓷砖、地板或地面装饰材料内部。进一步的，N个无线传感器均连接至集中器，该连接方式可以是无线的方式，也可以采用有线的方式，本实施例中采用Zigbee的方式进行数据的传输。集中器设置在监控区域的上方位置，用于接收来自无线传感器采集的数据，并利用无线或有线网络将数据发送至应用服务器。应用服务器用于接收来自集中器的数据，记录和存储每个无线传感器的安装位置和ID号，同时通过无线传感器采集的数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于地面埋入式无线传感器网络系统，其特征在于：包括多个无线传感器，设置于监控区域内，多个无线传感器构成传感器网络，所述传感器网络用于实现对监控区域内移动目标的数据采集；至少一个集中器，所述集中器设置在监控区域上方位置，集中器用于接收所述无线传感器采集的数据，并利用无线或有线网络将数据进行发送；应用服务器，所述应用服务器用于接收来自所述集中器的数据，并记录和存储每个无线传感器的安装位置和ID号，同时通过无线传感器采集的数据进行分析计算以确定移动目标的行进路线和方向，所述应用服务器还用于对计算的数据进行发送；实时监控管理平台，所述实时监控管理平台用于接收来自应用服务器的数据，并将数据进行显示，同时根据应用场景生成统计报告或产生报警信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于地面埋入式无线传感器网络系统，其特征在于：包括多个无线传感器，设置于监控区域内，多个无线传感器构成传感器网络，所述传感器网络用于实现对监控区域内移动目标的数据采集；至少一个集中器，所述集中器设置在监控区域上方位置，集中器用于接收所述无线传感器采集的数据，并利用无线或有线网络将数据进行发送；应用服务器，所述应用服务器用于接收来自所述集中器的数据，并记录和存储每个无线传感器的安装位置和ID号，同时通过无线传感器采集的数据进行分析计算以确定移动目标的行进路线和方向，所述应用服务器还用于对计算的数据进行发送；实时监控管理平台，所述实时监控管理平台用于接收来自应用服务器的数据，并将数据进行显示，同时根据应用场景生成统计报告或产生报警信号。2.根据权利要求1所述的一种基于地面埋入式无线传感器网络系统，其特征在于：所述无线传感器为振动传感器、压力传感器、应变式称重传感器其中的一种或几种的任意组合。3.根据权利要求1或2所述的一种基于地面埋入式无线传感器网络系统，其特征在于：所述无线传感器安装于瓷砖、地板或地面装饰材料内部。4.一种根据权利要求1所述的基于地面埋入式无线传感器网络系统的监控方法，其特征在于：包括以下步骤：A、确定需要进行监控的区域，在监控区域的入口处和监控区域内安装多个无线传感器，多个无线传感器组成了传感器网络；B、在所述监控区域上方位置安装一个或多个集中器，所述集中器与所述的无线传感器通信，集中器用于接收无线传感器采集的数据，并通过无线或有线网络将数据发送至应用服务器内；C、应用服务器记录和存储每个无线传感器的安装位置和ID号；D、如有移动目标进入监控区域，传感器网络中相应的无线传感器将采集的数据发送至集中器；E、集中器则进一步将当前无线传感器的数据通过无线或有线网络发送至应用服务器，所述应用服务器记录当前无线传感器采集的数据，并以...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，
申请(专利权)人：刘涛，
类型：发明
国别省市：广东;44