本發(fā)明屬于消防監(jiān)控系統(tǒng)及增強現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種基于無線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)的消防監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)同時具有增強現(xiàn)實功能。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中建筑消防監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要通過有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在安裝時需要布置大量的線纜，監(jiān)控主機巡檢容量有限，后期擴容更新升級困難，在后期增加配置、更新設(shè)備時由于設(shè)計不合理造成與原設(shè)備其他系統(tǒng)無法聯(lián)動。當(dāng)災(zāi)難發(fā)生時，外部供電線路損壞/停電時，無法對現(xiàn)場情況進(jìn)行監(jiān)控以及實現(xiàn)聯(lián)動控制。自動報警系統(tǒng)與其他消防設(shè)施系統(tǒng)聯(lián)動功能故障。消防設(shè)備/設(shè)施完全靠人工巡檢，監(jiān)管部門無法實時保證人工巡檢時效性。

增強現(xiàn)實又叫AR，是一種將虛擬內(nèi)容和真實存在的內(nèi)容進(jìn)行實時融合，形成虛擬、現(xiàn)實之間互動的技術(shù)，不僅展現(xiàn)了真實世界的信息,而且將虛擬的信息同時顯示出來，兩種信息相互補充、疊加。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，增強現(xiàn)實已經(jīng)脫離最開始的笨重頭戴式顯示器，只需要智能手機下載相關(guān)的增強現(xiàn)實APP，就能通過手機屏幕進(jìn)行虛擬與現(xiàn)實信息的交互。

目前的監(jiān)控消防系統(tǒng)不能為工作人員提供直觀的信息，只能登錄服務(wù)器在數(shù)量龐大的傳感器節(jié)點信息中進(jìn)行查找，不但耗時耗力，效率低下，還容易漏查錯查。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種無線智能增強現(xiàn)實消防監(jiān)控系統(tǒng)，可以隨意增減無線傳感器節(jié)點的數(shù)量，整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傳輸性能不受單個節(jié)點故障的影響；可自動對無線傳感器節(jié)點進(jìn)行信息匹配，并將相關(guān)信息與現(xiàn)場實景疊加后直觀的展現(xiàn)在手機屏幕上。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種無線智能增強現(xiàn)實消防監(jiān)控系統(tǒng)，包括主要由無線傳感器節(jié)點組成的基層網(wǎng)絡(luò)以及主要由中繼網(wǎng)關(guān)、公網(wǎng)基站和服務(wù)器組成的上層網(wǎng)絡(luò)；所述各無線傳感器節(jié)點之間可進(jìn)行遠(yuǎn)距離無線通信形成自組遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)，所述自組遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)通過中繼網(wǎng)關(guān)與上層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信；還包括通過公網(wǎng)基站訪問服務(wù)器的智能手機，所述智能手機可與所述無線傳感器節(jié)點進(jìn)行短距離無線通信，所述智能手機配置有可將從服務(wù)器獲取的虛擬信息疊加到現(xiàn)實監(jiān)控場景并顯示在手機屏幕上的增強現(xiàn)實模塊。

本發(fā)明具有以下有益效果：無線傳感器節(jié)點能夠?qū)崟r采集監(jiān)測環(huán)境(監(jiān)測點)的監(jiān)測數(shù)據(jù),無線傳感器節(jié)點之間進(jìn)行遠(yuǎn)距離無線通信形成自組遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)，將采集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)通過中繼網(wǎng)關(guān)上傳到服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控管理；由于基層網(wǎng)絡(luò)是自組遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)，因此即使其中的某一個或幾個傳感器節(jié)點損壞，還能形成新的自組遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳，保證了基層網(wǎng)絡(luò)與上層網(wǎng)絡(luò)之間的正常通信，提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。智能手機與無線傳感器節(jié)點進(jìn)行短距離無線通信可實現(xiàn)對監(jiān)測點進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和現(xiàn)場管理，同時智能手機可將獲取的無線傳感器節(jié)點ID發(fā)送給服務(wù)器，以幫助服務(wù)器自動對無線傳感器節(jié)點進(jìn)行信息匹配，不再需要人工檢索，提高了信息查找的速度和準(zhǔn)確性；智能手機內(nèi)的增強現(xiàn)實模塊將從服務(wù)器獲取的虛擬信息(如地圖信息、導(dǎo)航信息、監(jiān)測點狀態(tài)信息等)疊加到現(xiàn)實監(jiān)控環(huán)境的圖像中，使現(xiàn)場工作人員通過手機屏幕直觀的了解監(jiān)測點的位置以及監(jiān)測狀態(tài)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的無線傳感器節(jié)點的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

如圖1至圖2所示，一種無線智能增強現(xiàn)實消防監(jiān)控系統(tǒng)，包括主要由無線傳感器節(jié)點4組成的基層網(wǎng)絡(luò)以及主要由中繼網(wǎng)關(guān)3、公網(wǎng)基站2和服務(wù)器1組成的上層網(wǎng)絡(luò)。所述無線傳感器節(jié)點4包括用于采集環(huán)境參數(shù)的傳感器以及聯(lián)動消防設(shè)備；所述傳感器包括微控制器41及與其連接的傳感器探頭44，所述微控制器41分別連接有藍(lán)牙芯片45以及RF遠(yuǎn)傳芯片42；所述聯(lián)動消防設(shè)備包括聯(lián)動控制器43，所述聯(lián)動控制器43與傳感器之間通過RF遠(yuǎn)傳芯片42進(jìn)行通信。所述各無線傳感器節(jié)點4之間可進(jìn)行RF遠(yuǎn)傳通信形成自組遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)，點與點之間的通訊距離可達(dá)到3km，從距離中繼網(wǎng)關(guān)最遠(yuǎn)的無線傳感器節(jié)點4開始，依次將數(shù)據(jù)信息傳遞給附近的無線傳感器節(jié)點4，最后數(shù)據(jù)匯總到距離中繼網(wǎng)關(guān)最近的無線傳感器節(jié)點4中；所述自組遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)通過中繼網(wǎng)關(guān)3與上層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信：中繼網(wǎng)關(guān)3通過內(nèi)置的RF遠(yuǎn)傳芯片42收集到指定范圍內(nèi)所有無線傳感器節(jié)點4上傳的數(shù)據(jù)信息(包括每個節(jié)點自身的ID號、監(jiān)測數(shù)據(jù))后，中繼網(wǎng)關(guān)3通過GPRS/3G/4G網(wǎng)絡(luò)與所述公網(wǎng)基站2進(jìn)行通信，服務(wù)器1通過以太網(wǎng)接收公網(wǎng)基站2發(fā)送的數(shù)據(jù)信息后進(jìn)行存儲和計算分析后，依次通過上層網(wǎng)絡(luò)、基層網(wǎng)絡(luò)將相關(guān)指令下發(fā)到相關(guān)無線傳感器節(jié)點4。

無線智能增強現(xiàn)實消防監(jiān)控系統(tǒng)還包括通過公網(wǎng)基站訪問服務(wù)器的智能手機5，所述智能手機5可與所述無線傳感器節(jié)點4進(jìn)行藍(lán)牙通信，所述智能手機5配置有可將從服務(wù)器1獲取的虛擬信息疊加到現(xiàn)實監(jiān)控環(huán)境并顯示在手機屏幕上的增強現(xiàn)實模塊。智能手機5與無線傳感器節(jié)點4進(jìn)行藍(lán)牙通信獲取ID號，并發(fā)送給服務(wù)器1，從而服務(wù)器1可根據(jù)ID號匹配出所需數(shù)據(jù)信息，發(fā)送到智能手機5上，此時攝像頭自行啟動，獲取現(xiàn)實場景圖像，增強現(xiàn)實模塊將接受到的數(shù)據(jù)信息與現(xiàn)實場景圖像進(jìn)行融合，展現(xiàn)在手機屏幕上，用戶可在手機屏幕上與無線傳感器節(jié)點4進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

進(jìn)一步的，所述智能手機5還具備通過藍(lán)牙與無線傳感器節(jié)點4進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的以下功能模塊：

參數(shù)設(shè)置模塊，用于對無線傳感器節(jié)點4進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,參數(shù)設(shè)置模塊將設(shè)置界面展示在手機屏幕上，方便用戶在手機上進(jìn)行操作，設(shè)置完成后無線傳感器節(jié)點4會將新的參數(shù)設(shè)置存儲起來并發(fā)送給服務(wù)器1。

巡檢打卡模塊，用于巡檢人員進(jìn)行打卡，打卡完成后將打卡記錄發(fā)送給服務(wù)器1。

進(jìn)一步的，所述服務(wù)器1具備與智能手機5進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的以下模塊：

參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)置和存儲無線傳感器節(jié)點4的參數(shù)；

巡檢記錄模塊，用于存儲巡檢人員的打卡記錄；

地圖標(biāo)注模塊，用于在地圖上對無線傳感器節(jié)點4的位置進(jìn)行標(biāo)注；服務(wù)器接收到無線傳感器節(jié)點的ID號，再根據(jù)注冊表映射出ID號對應(yīng)的物理地址，從而地圖標(biāo)注模塊根據(jù)物理地址在地圖上對其位置進(jìn)行標(biāo)注。

位置查詢模塊，用于響應(yīng)智能手機5的位置查詢請求；由于智能手機5可通過藍(lán)牙與無線傳感器節(jié)點4連接獲取ID號，并發(fā)送給服務(wù)器1，從而服務(wù)器1可根據(jù)ID號判斷出智能手機5所處位置，位置查詢模塊便可將智能手機5的位置標(biāo)注在地圖上發(fā)送給智能手機5，完成對智能手機5的位置查詢請求的響應(yīng)。

線路導(dǎo)航模塊，用于在地圖上定位智能手機5當(dāng)前位置，并根據(jù)各無線傳感器節(jié)點4的實時狀態(tài)計算出安全逃生路線，將安全逃生路線發(fā)送到智能手機5。如發(fā)生火災(zāi)時，智能手機5與無線傳感器節(jié)點4進(jìn)行藍(lán)牙連接使服務(wù)器1能對智能手機5進(jìn)行定位，服務(wù)器1將智能手機5位置附近的無線傳感器節(jié)點4的監(jiān)測狀態(tài)標(biāo)注在地圖上形成安全逃生路線，當(dāng)?shù)竭_(dá)另一個監(jiān)測點時，又重新定位計算出新的逃生路線，發(fā)送給智能手機5，智能手機5可以通過增強現(xiàn)實模塊將結(jié)合真實場景的逃生路線展示在手機屏幕上，更有利于人員對逃生方向的正確判斷。

告警短信發(fā)送模塊，用于向智能手機5發(fā)送告警短信；當(dāng)服務(wù)器1接收到的監(jiān)測數(shù)據(jù)超過閾值時，告警短信發(fā)送模塊向智能手機5發(fā)送告警短信，以及時通知工作人員進(jìn)行處理。

進(jìn)一步的，所述傳感器包括煙霧傳感器、水壓傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、紅外感應(yīng)傳感器以及攝像頭；所述聯(lián)動消防設(shè)備包括聲光報警器、防火門、消防噴頭、消防風(fēng)機。當(dāng)傳感器接收到服務(wù)器1下發(fā)的聯(lián)動控制命令后，通過RF遠(yuǎn)傳通信將該命令轉(zhuǎn)發(fā)給聯(lián)動控制器43使聯(lián)動控制設(shè)備執(zhí)行相關(guān)動作，如發(fā)生火災(zāi)時關(guān)閉防火門以阻止火勢蔓延，打開消防噴頭進(jìn)行噴淋滅火。