无线智能增强现实消防监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无线智能增强现实消防监控系统，目的是提供一种网络传输性能稳定可靠、系统容量可变、信息获取快速直观的监控消防系统，包括主要由无线传感器节点组成的基层网络以及主要由中继网关、公网基站和服务器组成的上层网络；所述无线传感器节点由传感器和联动消防设备组成；所述各无线传感器节点之间可进行远距离无线通信形成自组远传网络，还包括与无线传感器节点进行短距离无线通信的智能手机，智能手机通过增强现实模块将获取到的虚拟信息叠加到真实的监控场景图像中，使各种信息(导航信息、监测点状态信息、地图信息)显示更加直观。本发明专利技术可实现参数设置、人员定位、逃生线路导航、巡检打卡、联动控制进行消防灭灾等多种功能。

Wireless intelligent augmented reality fire monitoring system

The invention discloses a wireless intelligent fire monitoring system of augmented reality, the purpose is to provide a stable and reliable network transmission performance and system capacity, variable information acquisition monitoring fire system directly, which is mainly composed of wireless sensor nodes in the network and the network is mainly composed of the upper level relay gateway, base station and network servers; the the wireless sensor nodes by the sensor and the linkage of fire fighting equipment; between the wireless sensor nodes can be used in long distance wireless communication group formed from the remote network, including intelligent mobile phone short distance wireless communication with the wireless sensor nodes, augmented reality virtual module will get to the monitoring information superimposed in real scene image through the intelligent mobile phone, make all kinds of information (navigation information, monitoring status information and map information display) Add visual. The invention can realize the functions of parameter setting, personnel positioning, escape, line navigation, patrolling, punching, linkage control, fire fighting and disaster elimination, etc..

【技术实现步骤摘要】
无线智能增强现实消防监控系统
本专利技术属于消防监控系统及增强现实技术应用领域，具体涉及一种基于无线智能传感器网络的消防监控系统，该系统同时具有增强现实功能。
技术介绍
现有技术中建筑消防监控网络系统主要通过有线网络进行数据传输，在安装时需要布置大量的线缆，监控主机巡检容量有限，后期扩容更新升级困难，在后期增加配置、更新设备时由于设计不合理造成与原设备其他系统无法联动。当灾难发生时，外部供电线路损坏/停电时，无法对现场情况进行监控以及实现联动控制。自动报警系统与其他消防设施系统联动功能故障。消防设备/设施完全靠人工巡检，监管部门无法实时保证人工巡检时效性。增强现实又叫AR，是一种将虚拟内容和真实存在的内容进行实时融合，形成虚拟、现实之间互动的技术，不仅展现了真实世界的信息,而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。随着技术的不断发展，增强现实已经脱离最开始的笨重头戴式显示器，只需要智能手机下载相关的增强现实APP，就能通过手机屏幕进行虚拟与现实信息的交互。目前的监控消防系统不能为工作人员提供直观的信息，只能登录服务器在数量庞大的传感器节点信息中进行查找，不但耗时耗力，效率低下，还容易漏查错查。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无线智能增强现实消防监控系统，可以随意增减无线传感器节点的数量，整个网络系统的传输性能不受单个节点故障的影响；可自动对无线传感器节点进行信息匹配，并将相关信息与现场实景叠加后直观的展现在手机屏幕上。为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种无线智能增强现实消防监控系统，包括主要由无线传感器节点组成的基层网络以及主要由中继网关、公网基站和服务器组成的上层网络；所述各无线传感器节点之间可进行远距离无线通信形成自组远传网络，所述自组远传网络通过中继网关与上层网络进行双向通信；还包括通过公网基站访问服务器的智能手机，所述智能手机可与所述无线传感器节点进行短距离无线通信，所述智能手机配置有可将从服务器获取的虚拟信息叠加到现实监控场景并显示在手机屏幕上的增强现实模块。本专利技术具有以下有益效果：无线传感器节点能够实时采集监测环境(监测点)的监测数据,无线传感器节点之间进行远距离无线通信形成自组远传网络，将采集到的监测数据通过中继网关上传到服务器，服务器根据监测数据进行监控管理；由于基层网络是自组远传网络，因此即使其中的某一个或几个传感器节点损坏，还能形成新的自组远传网络进行数据上传，保证了基层网络与上层网络之间的正常通信，提高了网络传输的可靠性和稳定性。智能手机与无线传感器节点进行短距离无线通信可实现对监测点进行数据交互和现场管理，同时智能手机可将获取的无线传感器节点ID发送给服务器，以帮助服务器自动对无线传感器节点进行信息匹配，不再需要人工检索，提高了信息查找的速度和准确性；智能手机内的增强现实模块将从服务器获取的虚拟信息(如地图信息、导航信息、监测点状态信息等)叠加到现实监控环境的图像中，使现场工作人员通过手机屏幕直观的了解监测点的位置以及监测状态。附图说明图1为本专利技术的网络结构示意图；图2为本专利技术的无线传感器节点的结构框图。具体实施方式如图1至图2所示，一种无线智能增强现实消防监控系统，包括主要由无线传感器节点4组成的基层网络以及主要由中继网关3、公网基站2和服务器1组成的上层网络。所述无线传感器节点4包括用于采集环境参数的传感器以及联动消防设备；所述传感器包括微控制器41及与其连接的传感器探头44，所述微控制器41分别连接有蓝牙芯片45以及RF远传芯片42；所述联动消防设备包括联动控制器43，所述联动控制器43与传感器之间通过RF远传芯片42进行通信。所述各无线传感器节点4之间可进行RF远传通信形成自组远传网络，点与点之间的通讯距离可达到3km，从距离中继网关最远的无线传感器节点4开始，依次将数据信息传递给附近的无线传感器节点4，最后数据汇总到距离中继网关最近的无线传感器节点4中；所述自组远传网络通过中继网关3与上层网络进行双向通信：中继网关3通过内置的RF远传芯片42收集到指定范围内所有无线传感器节点4上传的数据信息(包括每个节点自身的ID号、监测数据)后，中继网关3通过GPRS/3G/4G网络与所述公网基站2进行通信，服务器1通过以太网接收公网基站2发送的数据信息后进行存储和计算分析后，依次通过上层网络、基层网络将相关指令下发到相关无线传感器节点4。无线智能增强现实消防监控系统还包括通过公网基站访问服务器的智能手机5，所述智能手机5可与所述无线传感器节点4进行蓝牙通信，所述智能手机5配置有可将从服务器1获取的虚拟信息叠加到现实监控环境并显示在手机屏幕上的增强现实模块。智能手机5与无线传感器节点4进行蓝牙通信获取ID号，并发送给服务器1，从而服务器1可根据ID号匹配出所需数据信息，发送到智能手机5上，此时摄像头自行启动，获取现实场景图像，增强现实模块将接受到的数据信息与现实场景图像进行融合，展现在手机屏幕上，用户可在手机屏幕上与无线传感器节点4进行数据交互。进一步的，所述智能手机5还具备通过蓝牙与无线传感器节点4进行数据交互的以下功能模块：参数设置模块，用于对无线传感器节点4进行参数设置,参数设置模块将设置界面展示在手机屏幕上，方便用户在手机上进行操作，设置完成后无线传感器节点4会将新的参数设置存储起来并发送给服务器1。巡检打卡模块，用于巡检人员进行打卡，打卡完成后将打卡记录发送给服务器1。进一步的，所述服务器1具备与智能手机5进行数据交互的以下模块：参数设置模块，用于设置和存储无线传感器节点4的参数；巡检记录模块，用于存储巡检人员的打卡记录；地图标注模块，用于在地图上对无线传感器节点4的位置进行标注；服务器接收到无线传感器节点的ID号，再根据注册表映射出ID号对应的物理地址，从而地图标注模块根据物理地址在地图上对其位置进行标注。位置查询模块，用于响应智能手机5的位置查询请求；由于智能手机5可通过蓝牙与无线传感器节点4连接获取ID号，并发送给服务器1，从而服务器1可根据ID号判断出智能手机5所处位置，位置查询模块便可将智能手机5的位置标注在地图上发送给智能手机5，完成对智能手机5的位置查询请求的响应。线路导航模块，用于在地图上定位智能手机5当前位置，并根据各无线传感器节点4的实时状态计算出安全逃生路线，将安全逃生路线发送到智能手机5。如发生火灾时，智能手机5与无线传感器节点4进行蓝牙连接使服务器1能对智能手机5进行定位，服务器1将智能手机5位置附近的无线传感器节点4的监测状态标注在地图上形成安全逃生路线，当到达另一个监测点时，又重新定位计算出新的逃生路线，发送给智能手机5，智能手机5可以通过增强现实模块将结合真实场景的逃生路线展示在手机屏幕上，更有利于人员对逃生方向的正确判断。告警短信发送模块，用于向智能手机5发送告警短信；当服务器1接收到的监测数据超过阈值时，告警短信发送模块向智能手机5发送告警短信，以及时通知工作人员进行处理。进一步的，所述传感器包括烟雾传感器、水压传感器、温度传感器、湿度传感器、红外感应传感器以及摄像头；所述联动消防设备包括声光报警器、防火门、消防喷头、消防风机。当传感器接收到服务器1下发的联动控制命令后，通过RF远传通信将该命令转发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线智能增强现实消防监控系统，其特征在于：包括主要由无线传感器节点组成的基层网络以及主要由中继网关、公网基站和服务器组成的上层网络；所述各无线传感器节点之间可进行远距离无线通信形成自组远传网络，所述自组远传网络通过中继网关与上层网络进行双向通信；还包括通过公网基站访问服务器的智能手机，所述智能手机可与所述无线传感器节点进行短距离无线通信，所述智能手机配置有可将从服务器获取的虚拟信息叠加到现实监控场景并显示在手机屏幕上的增强现实模块。

【技术特征摘要】
1.一种无线智能增强现实消防监控系统，其特征在于：包括主要由无线传感器节点组成的基层网络以及主要由中继网关、公网基站和服务器组成的上层网络；所述各无线传感器节点之间可进行远距离无线通信形成自组远传网络，所述自组远传网络通过中继网关与上层网络进行双向通信；还包括通过公网基站访问服务器的智能手机，所述智能手机可与所述无线传感器节点进行短距离无线通信，所述智能手机配置有可将从服务器获取的虚拟信息叠加到现实监控场景并显示在手机屏幕上的增强现实模块。2.根据权利要求1所述的无线智能增强现实消防监控系统，其特征在于：所述无线传感器节点包括用于采集环境参数的传感器以及联动消防设备；所述传感器包括微控制器及与其连接的传感器探头，所述微控制器分别连接有用于同智能手机通信的蓝牙芯片以及用于无线传感器节点间通信的RF远传芯片；所述联动消防设备包括联动控制器，所述联动控制器与传感器之间通过RF远传芯片进行通信。3.根据权利要求2述的无线智能增强现实消防监控系统，其特征在于：所述传感器包括烟雾传感器、水压传感器、温度传感器、湿度传感器、红外感应传感器以及摄像头；所述联动消防设备包括声光报警器、防火门、消防喷头、消防风机。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海燕，
申请(专利权)人：宁波市镇海百硕机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33