CN102707689A - 一种基于物联网的工厂安保***及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于物联网的工厂安保***及其实现方法，包括有信息分析报警装置，信息分析报警装置通过路由节点与移动终端无线连接，信息分析报警装置与传感装置、监控装置、按钮装置及掌上设备无线通信连接，其步骤是，移动终端放置在目标人或物品上，多个ZigBee路由节点放置在固定位置，***启动后完成信息接收传送，并作为参考点的功能，信息分析报警装置设在控制室，负责启动***，接收分析信息，发出警报等功能，当发生异常事件时，可及时进行报警并指示出异常事件的位置，以便安保人员及时采取措施。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，特别涉及一种基于物联网的工厂安保***及其实现方法。
背景技术
随着各行各业生产规模的扩大，各种工业园、产业园兴起，其厂房园区趋于集中化，厂房随之趋于扩大化，同时各行各业对于自身技术的保密性提高，因此对安保***提出了新的挑战。传统的安保***通常采用门禁***、安保人员巡视、摄像头监控的方法，以此来发现问题，这种安保方式随着社会的发展已经不能满足要求，工厂规模增大，门禁***仅对常规人员进行拦截，对厂房边界围墙疏于防范；安保人员巡视在当前工厂规模不断增大的大背景下已不能满足要求；同样，摄像头监控多用于事发后查看录像，实时监控在多点摄像监控条件下已经成为不现实的要求。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于物联网的工厂安保***及其实现方法，采用覆盖整个厂区的新型智能化安保***，当发生异常事件时，可及时进行报警并指示出异常事件的位置，以便安保人员及时采取措施。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于物联网的工厂安保***，包括有信息分析报警装置，信息分析报警装置通过路由节点与移动终端无线连接，信息分析报警装置与传感装置、监控装置、按钮装置及掌上设备无线通信连接。
所述的移动终端包括有RFID标签、RFID读写器和ZigBee精简功能设备RFD构成，RFID读写器利用射频信号和空间耦合实现对RFID标签的读写，同时，RFID读写器与Zigbee精简功能设备RFD集成在同一电路板上，直接通信。
所述的传感装置是由温度传感器、烟雾传感器和ZigBee精简功能设备RFD构成，温度传感器、烟雾传感器与ZigBee精简功能设备RFD集成在同一电路板上，经过AD转换后直接联系。
所述的监控装置是网络摄像头。
所述的按钮装置是由报警按钮和ZigBee精简功能设备RFD构成。
所述的路由节点是ZigBee全功能设备FFD，多个FFD协同作用，构成ZigBee技术中簇树形网络拓扑结构，保证信息传送的安全可靠及时。
所述的掌上设备为掌上计算机，其作用是实时与信息分析报警装置通信。
所述的信息分析报警装置是由ZigBee主协调器与计算机组成，计算机运行信息分析报警关软件。
所述的路由节点的数量至少有一组以上；所述的移动终端的数量至少有一路以上；所述的传感器的数量至少有一组以上；所述的监控装置至少有一组以上；所述的按钮装置的数量至少有一组以上；所述的掌上设备的数量至少有一组以上。
一种基于物联网的工厂安保方法，其特征在于，包括有如下步骤：
一、将移动终端放置在目标人或物品上；多个ZigBee路由节点放置在固定位置，***启动后完成信息接收传送，并作为参考点的功能；监控装置放置在特定区域，监控并讲采集的图像信息传送到信息分析报警装置；信息分析报警装置设在控制室，负责启动***，接收分析信息，发出警报；
二、启动***，当移动终端同时进入ZigBee路由节点的信号接收范围和监控装置的摄像监控范围时，移动终端内RFID射频标签的信息通过ZigBee精简功能设备RFD发送，经由不同ZigBee路由节点分别接收，并传送给信息分析报警装置，同时监控装置将图像信息传送给信息分析报警装置；
三、信息分析报警装置将从不同ZigBee路由节点接收的信息分析处理，对移动装置进行定位，同时，分析监控装置传送的图像信息，当携带移动终端的员工进入比如楼顶等危险的地方时，***及时发出警报，具体如下：
信息分析报警装置通过分析不同路由节点接收到的ZigBee精简功能设备RFD的信号强度强弱，将多个ZigBee路由节点位置作为参考坐标，判断出移动终端的位置，实现定位功能；同时，将移动终端的定位信息与***预设的移动终端的权限对比，判断是否发生移动终端出现在无权限进入的区域、工人在特定时间出现在规定区域外等异常事件，根据多个移动终端的定位信息判断是否发生人员异常密集等异常事件，如果发生异常事件，则根据不同情况发出不同警报，否则，继续进行监控；
四、信息分析报警装置（1）分析监控装置（5）传送的图像信息，利用图像处理方法对实时图像信息与预设的静止图像对比， 当存在未携带移动终端（2）的外来人员存在时，***及时发出警报。
本发明的优点是：
对工厂内各个区域进行实时无间隙监控，发生如工人进入无权限区域、工人在特定时间出现在规定区域外、正常外来人员进入敏感区域、火灾、已定位物品异常移动、人员异常密集（踩踏、斗殴）、非法人员翻越工厂围墙、工人突发疾病或运动受伤、工人跳楼***等异常事件时，及时报警，确保安保人员对异常事件及时处理。本发明完成了对工厂内实时监控，发生异常事件时及时报警的功能，即节省了大量的人力，同时完成了传统安保方法不能完成的功能，大大提高了工厂安保性能，避免了传统安保方法保卫不全面不及时带来的严重后果。
附图说明
图1是本发明一种基于物联网的工厂安保***的***结构示意图。
图2是本发明一种基于物联网的工厂安保***的实例1的结构图。
图3是本发明一种基于物联网的工厂安保***的实例2的结构图。
图4是本发明一种基于物联网的工厂安保***的实例3的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
参见图1，是本发明的***结构示意图：包括有信息分析报警装置1，信息分析报警装置1通过路由节点3与移动终端2无线连接，信息分析报警装置1与传感装置4、监控装置5、按钮装置6及掌上设备7无线通信连接。
所述的路由节点3的数量至少有一组以上；所述的移动终端2的数量至少有一路以上；所述的传感器4的数量至少有一组以上；所述的监控装置5至少有一组以上；所述的按钮装置6的数量至少有一组以上；所述的掌上设备7的数量至少有一组以上。
所述的移动终端2包括有RFID标签、RFID读写器和ZigBee精简功能设备RFD构成，RFID读写器利用射频信号和空间耦合实现对RFID标签的读写，同时，RFID读写器与Zigbee精简功能设备RFD集成在同一电路板上，直接通信。
所述的传感装置4是由温度传感器、烟雾传感器和ZigBee精简功能设备RFD构成，温度传感器、烟雾传感器与ZigBee精简功能设备RFD集成在同一电路板上，经过AD转换后直接联系。
所述的多路监控装置5是网络摄像头。
所述的按钮装置6是由报警按钮和ZigBee精简功能设备RFD构成。
所述的路由节点3是ZigBee全功能设备FFD，多个FFD协同作用，构成ZigBee技术中簇树形网络拓扑结构，保证信息传送的安全可靠及时。
所述的掌上设备7为掌上计算机，其作用是实时与信息分析报警装置通信。
所述的信息分析报警装置1是由ZigBee主协调器与计算机组成，计算机运行信息分析报警关软件，其作用在于：激活整个监控***；接收路由节点3传输的信息并发送信息给路由节点3；接收对移动终端设置权限；对移动终端定位；对移动终端运动轨迹分析储存；对传感装置进行监控；对多路监控装置采集的画面显示，并对采集到的图像进行分析，显示结果；连接按钮装置，当按钮装置被按下时发出警报；与掌上设备装置进行实时通信；当发生异常情况时发出警报。
实施例1
参见图2，移动终端2由信息传感设备8和ZigBee精简功能设备RFD9构成，其中信息传感设备8包括RFID射频标签10，RFID射频标签10与RFID射频读写器11相连。移动终端2放置在目标人或物品上。多个ZigBee路由节点3放置在固定位置，***启动后完成信息接收传送，并作为参考点的功能。信息分析报警装置1设在控制室，负责启动***，接收分析信息，发出警报等功能。RFID射频标签信息通过ZigBee精简功能设备RFD发送，经由不同的ZigBee路由节点3-1和3-2分别接收，传送给信息分析报警装置1，信息分析报警装置1通过分析不同路由节点接收到的ZigBee精简功能设备RFD的信号强度强弱，将多个ZigBee路由节点位置作为参考坐标，判断出移动终端2的位置，实现定位功能。
同时，将移动终端2的定位信息与***预设的移动终端2的权限对比，判断是否发生移动终端出现在无权限进入的区域、工人在特定时间出现在规定区域外等异常事件，根据多个移动终端的定位信息判断是否发生人员异常密集等异常事件，如果发生异常事件，则根据不同情况发出不同警报，否则，继续进行监控。
实施例2
参见图3，移动终端2由信息传感设备8和ZigBee精简功能设备RFD9构成，其中信息传感设备8包括RFID射频标签10和RFID射频读写器11。多个ZigBee路由节点3放置在固定位置，***启动后完成信息接收传送，并作为参考点的功能。监控装置5放置在特定区域，监控并讲采集的图像信息传送到信息分析报警装置1。信息分析报警装置1设在控制室，负责启动***，分析信息，发出警报等功能。
***启动后，当移动终端2同时进入ZigBee路由节点3的信号接收范围和监控装置5的摄像监控范围时，移动终端2内RFID射频标签10的信息通过ZigBee精简功能设备RFD9发送，经由不同ZigBee路由节点3-1和ZigBee路由节点3-2分别接收并传送给信息分析报警装置1，同时监控装置5将图像信息传送给信息分析报警装置1，信息分析报警装置1将从不同ZigBee路由节点接收的信息分析处理，对移动装置2进行定位，同时，分析监控装置5传送的图像信息，当携带移动终端2的员工进入比如楼顶等危险的地方时，***及时发出警报。
信息分析报警装置1分析摄像监控装置捕捉到图像，通过对多帧图像阈值处理分析，同时与移动终端2的坐标进行对比，若监控装置5的摄像捕捉到有人员出现，并且捕捉到的人员没有移动终端信息，则说明有不明身份人员进入监控区域，此时发出警报。在敏感区域可以采用摄像头多点监控的方法来避免误报。
实施例3
参见图4，按钮装置6、传感装置4分布于固定敏感区域，其中按钮装置6由按钮及ZigBee精简功能设备RFD构成，传感装置4由温度传感器、烟雾传感器及ZigBee精简功能设备RFD构成。同时监控装置5对敏感区域进行监控，多个ZigBee路由节点3保证信息传递的及时可靠性。信息分析报警装置1设在控制台，负责接收信息，启动***，发出警报等功能。
当发生火灾时，传感装置4感应到温度异常升高或者烟雾浓度升高，通过ZigBee精简功能设备RFD，经由ZigBee路由节点3-1和ZigBee路由节点3-2，将信息传送到信息分析报警装置1，经过分析，发出警报。安保人员结合监控装置5判断是否发生误判及灾情实况，以便进行及时处理。当附近有工作人员时，工作人员可以通过按钮装置6报警，按钮装置6将报警信息经由ZigBee网络将信息发送至信息分析报警装置1，通知安保人员发生异常情况。安保人员通过监控装置5确认异常事件发生，及时采取措施处理。
当发生员工突发疾病、运动受伤或打架斗殴等异常事件时，也可通过按钮装置人工报警，以便安保人员采取措施。其原理同上所述。
Claims (10)
1.一种基于物联网的工厂安保***，其特征在于，包括有信息分析报警装置（1），信息分析报警装置（1）通过路由节点（3）与移动终端（2）无线连接，信息分析报警装置（1）与传感装置（4）、监控装置（5）、按钮装置（6）及掌上设备（7）无线通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的工厂安保***，其特征在于，所述的移动终端（2）包括有RFID标签、RFID读写器和ZigBee精简功能设备RFD构成， RFID读写器利用射频信号和空间耦合实现对RFID标签的读写，同时，RFID读写器与Zigbee精简功能设备RFD集成在同一电路板上，直接通信。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的工厂安保***，其特征在于，所述的路由节点（3）是ZigBee全功能设备FFD。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的工厂安保***，其特征在于，所述的传感装置（4）是由温度传感器、烟雾传感器和ZigBee精简功能设备RFD构成，温度传感器、烟雾传感器与ZigBee精简功能设备RFD集成在同一电路板上，经过AD转换后直接联系。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的工厂安保***，其特征在于，所述的监控装置（5）是网络摄像头。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的工厂安保***，其特征在于，所述的按钮装置（6）是由报警按钮和ZigBee精简功能设备RFD构成。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的工厂安保***，其特征在于，所述的掌上设备（7）为掌上计算机。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的工厂安保***，其特征在于，所述的信息分析报警装置（1）是由ZigBee主协调器与计算机组成。
9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的工厂安保***，其特征在于，所述的信息分析报警装置（1）是由ZigBee主协调器与计算机组成；所述的路由节点（3）的数量至少有一组以上；所述的移动终端（2）的数量至少有一路以上；所述的传感器（4）的数量至少有一组以上；所述的监控装置（5）至少有一组以上；所述的按钮装置（6）的数量至少有一组以上；所述的掌上设备（7）的数量至少有一组以上。
10.一种基于物联网的工厂安保方法，其特征在于，包括有如下步骤：
一、将移动终端（2）放置在目标人或物品上；多个ZigBee路由节点（3）放置在固定位置，***启动后完成信息接收传送，并作为参考点的功能；监控装置（5）放置在特定区域，监控并讲采集的图像信息传送到信息分析报警装置（1）；信息分析报警装置（1）设在控制室，负责启动***，接收分析信息，发出警报；
二、启动***，当移动终端（2）同时进入ZigBee路由节点（3）的信号接收范围和监控装置（5）的摄像监控范围时，移动终端（2）内RFID射频标签（10）的信息通过ZigBee精简功能设备RFD（9）发送，经由不同ZigBee路由节点（3-1）和ZigBee路由节点（3-2）分别接收，并传送给信息分析报警装置（1），同时监控装置（5）将图像信息传送给信息分析报警装置（1）；
三、信息分析报警装置（1）将从不同ZigBee路由节点接收的信息分析处理，对移动装置（2）进行定位，同时，分析监控装置（5）传送的图像信息，当携带移动终端（2）的员工进入比如楼顶等危险的地方时，***及时发出警报，具体如下：
信息分析报警装置（1）通过分析不同路由节点接收到的ZigBee精简功能设备RFD的信号强度强弱，将多个ZigBee路由节点位置作为参考坐标，判断出移动终端（2）的位置，实现定位功能；同时，将移动终端（2）的定位信息与***预设的移动终端（2）的权限对比，判断是否发生移动终端出现在无权限进入的区域、工人在特定时间出现在规定区域外等异常事件，根据多个移动终端的定位信息判断是否发生人员异常密集的异常事件，如果发生异常事件，则根据不同情况发出不同警报，否则，继续进行监控；
四、信息分析报警装置（1）分析监控装置（5）传送的图像信息，利用图像处理方法对实时图像信息与预设的静止图像对比， 当存在未携带移动终端（2）的外来人员存在时，***及时发出警报。
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