一种用于智能写字楼复合层面节点控制的信息交换和监控系统

摘要

本发明公开了一种智能写字楼复合层面节点控制的信息交换和监控系统，包括作为智能应用层的智能楼宇监控总机，其下包括智能楼宇安全系统、建筑设备管理系统、通讯网络管理系统，上述三个系统分别通过各自的接口装置与智能楼宇监控总机相连接，其中，智能楼宇安全系统包括个人物品安全检查系统、个人信息识别控制系统、感烟探测系统和视频监控系统。

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能写字楼信息交换和监控系统，尤其涉及一种基于物联网的用于智能写字楼复合层面节点控制的信息交换和监控系统。

背景技术

近年来随着时代的发展，信息技术不断发展革新，智能化住宅和智能小区近几年在全球以及在中国的快速发展，由此带来的办公楼宇管理问题也越来越得到重视。物联网技术，即物体与物体之间相互连接形成的网络，是在互联网技术的基础上产生的,它是对互联网技术应用的一种扩展。物联网的用户端,可以是任意的两个物体，通过物联网可以使任意两个或者多个物体间实现信息的互通与交流。目前的城市楼宇管理平台，大都是基于城市整体管理的宏观层面，并未涉及到某一具体办公楼宇的智能控制，这主要是由于目前的办公楼宇使用的设备多种多样，控制平台尚无法将某一办公楼宇的所有使用的设备信息搜集、整合在一个平台上。此外，随着人们对于安全方面的要求越来越高，尤其对于办公楼宇，存在白天人员较多，夜间基本没有人员的情况，则更需要一种针对办公楼安全情况进行全方面全时段核查监控的系统。比如，个人进出楼宇安全检查、个人进出楼宇信息识别、楼宇火灾报警、楼宇视频监控等多个层面上都需要及时的了解和加以控制，对于每个层面的多个点位也需要及时的把控，防患于未然。

本申请将提供一种基于物联网的智能写字楼复合层面节点控制的信息交换和监控系统，主要解决了现有技术中个人进出楼宇安全检查、个人进出楼宇信息识别、楼宇火灾报警、楼宇视频监控等多个层面上的信息交换和控制问题，同时实现了上述各层面每个层面多个节点的实时监控。

发明内容

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种智能写字楼复合层面节点控制的信息交换和监控系统，包括作为智能应用层的智能楼宇监控总机，其下包括智能楼宇安全系统、建筑设备管理系统、通讯网络管理系统，所述智能楼宇安全系统、建筑设备管理系统、通讯网络管理系统分别通过各自的接口装置与智能楼宇监控总机相连接，其中，智能楼宇安全系统包括个人物品安全检查系统、个人信息识别控制系统、感烟探测系统和视频监控系统。

优选地，个人物品安全检查系统包括物品承载装置，射线发射装置，射线探测装置，防护装置，数据处理装置，第一显示装置，其中，物品承载装置用于加载待检测物品，射线发射装置发出的检测射线作用于待检测物品后被射线探测装置接收，射线探测装置与数据处理装置相连，数据处理装置记录采集时间和采集编号，并连接至第一显示装置，该个人物品安全检查系统还包括安装在射线发射装置相对侧、在与物品承载装置的传送方向相垂直的截面周向的周向射线反射装置，其用于反射射线发射装置所发出的射线。

优选地，个人物品安全检查系统还包括图像采集装置，对待检测物品进行拍摄和/或对物品携带人进行图像采集；安检存储器，其对数据处理装置处理后的信息和图像采集装置所采集的图像按照采集时间和采集编号进行存储；射线发射装置包括正向X射线发射装置和/或侧向X射线发射装置。

优选地，个人信息识别控制系统包括个人信息采集装置、身份验证装置、第二显示装置、信息存储器，个人信息采集装置与身份验证装置相连接，身份验证装置连接到第二显示装置、信息存储器，其中，个人信息采集装置将采集的个人信息传送到身份验证装置，身份验证装置包括数据处理装置和数据存储器，通过数据处理装置将个人信息转化为可识别信息，与数据存储器中的指纹数据相对比，将结果传送到第二显示装置进行显示，同时在信息存储器中存储。

优选地，个人信息采集装置包括指纹采集装置，其自下而上包括第一光发射装置、光学面阵传感器、聚焦透镜和指纹按压窗口，指纹按压窗口承压表面上的手指指纹面，第一光发射装置发出的光线透过光学面阵传感器、聚焦透镜到达指纹按压窗口上的指纹面，发生反射后的光线通过指纹按压窗口，在聚焦透镜的聚焦作用下，被光学面阵传感器接收。

优选地，感烟探测系统包括感烟探测基础设施层、感烟探测通用平台层和感烟探测接口应用层，其中感烟探测基础设施层包括多个感烟报警装置，感烟探测通用平台层包括多个楼层控制装置，感烟探测接口应用层通过其中的三级无线装置耦连至每个楼层控制装置的二级无线装置，每个楼层控制装置通过其中的二级无线装置耦连至该楼层的每个感烟报警装置，其中，感烟报警装置包括感烟传感器、声光报警器、一级无线装置、一级控制装置，楼层控制装置包括二级无线装置、二级控制装置，感烟探测接口应用层包括三级无线装置、三级控制装置、感烟存储器。

优选地，感烟传感器包括第二光发射装置、光接收装置、反射装置、遮蔽装置，由第二光发射装置发出的红外光通过烟雾通道被反射装置反射，其后由光接收装置接收，遮蔽装置设置在第二光发射装置和光接收装置之间，防止光线的误接收。

优选地，视频监控系统包括视频监控基础设施层、视频监控通用平台层和视频监控接口应用层，其中视频监控基础设施层包括多个摄像装置，视频监控通用平台层包括多个楼层控制装置，视频监控接口应用层通过其中的三级耦连装置耦连至每个楼层控制装置的二级耦连装置，每个楼层控制装置通过其中的二级耦连装置耦连至该楼层的每个摄像装置，其中，摄像装置包括图像采集器、一级耦连装置、一级处理器，楼层控制装置包括二级显示装置、二级耦连装置、二级处理器，视频监控接口应用层包括三级显示装置、三级耦连装置、三级处理器、视频存储器。

本发明基于物联网的智能写字楼复合层面节点控制的信息交换和监控系统，利用将物与物或者物与人通过网络连接起来的物联网技术，实现利用互联网将终端设备与主控设备相连接，以实现信息和通信的交换，方便人们识别、管理和控制。在多种网络环境下，实时获得办公楼各个层面多个节点的信息，实现信息交换和实时监控，确保了检查结果的全面性、准确性、时效性，检查结果可以实时处理，也可以上传服务器进行存储，时效性强，满足了办公楼工作人员的安全要求。

附图说明

图1为智能写字楼复合层面节点控制的信息交换和监控系统结构图；

图2为智能楼宇的个人物品检查安全系统结构图；

图3为智能楼宇的个人信息识别控制系统结构图；

图4为用于个人信息识别控制系统的指纹采集装置结构图；

图5为智能楼宇的基于无线网络的感烟探测系统结构图；

图6为用于感烟探测系统的感烟传感器结构图；

图7为智能楼宇的基于物联网的视频监控系统结构图；

图8为用于视频监控系统的摄像装置结构图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作以详细的描述：

如图1所示，智能写字楼复合层面节点控制的信息交换和监控系统以建筑物为载体，包括作为智能应用层的智能楼宇监控总机，在经度层面上，下设主系统和及主系统的多个子系统，主系统包括并不限于：智能楼宇安全系统、建筑设备管理系统、通讯网络管理系统，其分别通过接口装置与智能楼宇监控总机相连接。智能楼宇安全系统包括对楼宇安全进行智能监控,建筑设备管理系统包括对楼宇建筑设施进行智能管理,例如对配套商店的智能管理、对停车场的智能管理、对入户电梯的智能管理等，通讯网络管理系统包括对有线及无线网络进行智能管理，例如对宽带、光纤、小区wifi的智能管理。各大系统下又可分为若干子系统。智能楼宇安全系统包括但不限于个人物品安全检查系统、个人信息识别控制系统、感烟探测系统和视频监控系统。在纬度层面上，每个子系统与上层系统通过各接口形成了多个纬度平台层的联系与交互，包括但并不限于下列层面的一个或多个：感烟探测基础设施层、感烟探测通用平台层、感烟探测接口应用层、智能应用层。

其中，感烟探测基础设施层通过对硬件平台的抽象,为上层屏蔽底层硬件细节,简化系统平台移植,该层的主要功能实现无线网络节点的数据采集与发送任务。感烟探测通用平台层包括信道接入、传感服务、时间同步与节点定位四个部分。感烟探测接口应用层实现操作系统如任务调度、信号量等内核服务,完成各种路由、安全算法的实现,支持各类通信传输协议。智能应用层是由用户根据具体应用的需要定义,利用层间的接口,能方便的设计出上层软件，其作为系统响应层,可以根据系统的需要对监控的办公楼作出一些控制动作,从而确保办公楼的安全。

如图2所示，本发明所述的智能楼宇的个人物品检查安全系统是智能楼宇安全系统的一个子系统，其包括但不限于物品承载装置，射线发射装置，射线探测装置，防护装置，数据处理装置，显示装置，其中，物品承载装置用于加载待检测物品，射线发射装置发出的检测射线作用于待检测物品后被射线探测装置接收，射线探测装置与数据处理装置相连，数据处理装置记录采集时间和采集编号，并连接至显示装置。

物品承载装置包括滚动的传送带，将待检测物品带入防护装置构成的检测区。

射线发射装置包括正向X射线发射装置，该X射线源包括射线发射点并且从射线发射点发出扇形射线束；射线探测装置包括沿直线排列的多个探测器模块，每个探测器模块具有射线接收面，并且所述多个探测器模块在扇形射线束所在的平面中，每一个探测器模块的射线接收面在中点处的法线大致通过X射线源的射线发射点。

射线发射装置包括正向X射线发射装置和/或侧向x射线发射装置，其安装在防护装置内部，用于根据实际需要在多个方向对待测物品进行检测。

该系统还包括周向射线反射装置，安装在与传送带传送方向垂直的截面周向、在射线发射装置相对侧，用于反射X射线发射装置所发射的射线，实现对物品的最大化功率检测。

在有人携带物品进入写字楼时，图像采集装置对待检测物品进行拍摄，同时对物品携带人进行图像采集，便于后续的检查需要。

该系统还包括安检存储器，对数据处理装置处理后的信息和图像采集装置所采集的图像按照采集时间和采集编号进行存储。

在楼宇出入口处，可以设置多个个人物品安全检查系统，通过智能楼宇安全系统接口装置将检测和采集的数据发送到智能楼宇监控总机。

该个人物品安全检查系统的工作步骤如下：

(1)系统开机后几秒种内能实现X射线探测器的自检及校准。

(2)光触发传感器能及时准确地控制X射线发生器的开关,有效地减少X射线辐射的影响。

(3)皮带的运行速度可调,一般设置为0.23m/s,则物体经过安检机的时间大约为8s(箱体有效长度/皮带运行速度),PC机采集及处理一副4096级灰度图像的时间大约为5s,PC机的处理能力与皮带的运行速度相匹配,进而保证了系统的良好运行。

(4)具有自诊断功能。

如图3所示，本发明所述的智能楼宇的个人信息识别控制系统是智能楼宇安全系统的一个子系统，其包括但不限于指纹采集装置、身份验证装置、第二显示装置、信息存储器，指纹采集装置与身份验证装置相连接，身份验证装置连接到第二显示装置、信息存储器，其中，指纹采集装置将采集的指纹信息传送到身份验证装置，身份验证装置包括数据处理装置和数据存储器，通过数据处理装置将指纹信息转化为可识别信息，与数据存储器中的指纹数据相对比，将结果传送到第二显示装置进行显示，同时在信息存储器中存储。

如图4所示，指纹采集装置自下而上包括第一光发射装置、光学面阵传感器、聚焦透镜和指纹按压窗口，指纹按压窗口承压表面上的手指指纹面，第一光发射装置发出的光线透过光学面阵传感器、聚焦透镜到达指纹按压窗口上的指纹面，发生反射后的光线通过指纹按压窗口，在聚焦透镜的聚焦作用下，被光学面阵传感器接收。

在实施例中，该系统还包括声光报警装置，其对于一次识别后判定数据库无此人的，亮灯报警，非连续累计n次识别后判定数据库无此人的，声音报警，连续累计n次识别后判定数据库无此人的，声光报警在楼宇出入口处，可以设置多个个人物品安全检查系统，通过智能楼宇安全系统接口装置将检测和采集的数据发送到智能楼宇监控总机的信息存储器。

在实施例中，身份验证装置与指纹采集装置之间、身份验证装置和第二显示装置、信息存储器之间都采用无线连接。

指纹采集装置还可以使用现有的指纹采集模块，如采用富士通公司的MBF200指纹传感器芯片，MBF200属于电容式指纹传感器，具有半导体芯片同样的体积小、功耗低的特点，能够深入真皮层，捕获到更多真实的数据，从而获得相当精确的指纹图像，与光学指纹采集器相比，MBF200不需要较大面积的采集头。MBF200提高了指纹识别效率，有效避免识别错误。该芯片的分辩率高达500dpi(dots per inch)，并带有8bit数据接口，可以采集300×256大小的指纹数字图像。MBF200芯片提供有3种接口(SPI、USB和MCU)方式，本系统采用MCU方式，其内置的标准8位微处理器总线使其性能大大加强。

如图5所示，本发明所述的智能楼宇的基于无线网络的感烟探测系统是智能楼宇安全系统的一个子系统，其包括但不限于感烟探测基础设施层、感烟探测通用平台层和感烟探测接口应用层，其中感烟探测基础设施层包括多个感烟报警装置，感烟探测通用平台层包括多个楼层控制装置，感烟探测接口应用层通过其中的三级无线装置耦连至每个楼层控制装置的二级无线装置，每个楼层控制装置通过其中的二级无线装置耦连至该楼层的每个感烟报警装置，其中，感烟报警装置包括感烟传感器、声光报警器、一级无线装置、一级控制装置，楼层控制装置包括二级无线装置、二级控制装置，感烟探测接口应用层包括三级无线装置、三级控制装置、感烟服务器。

如图6所示，感烟传感器包括第二光发射装置、光接收装置、反射装置、遮蔽装置，由第二光发射装置发出的红外光通过烟雾通道被反射装置反射，其后由光接收装置接收，遮蔽装置设置在第二光发射装置和光接收装置之间，防止光线的误接收。

在实施例中，一级无线装置、二级无线装置、三级无线装置之间的连接方式为zigbee、z-wave、wifi、蓝牙、4g网络中的一种或多种。

在实施例中，感烟探测基础设施层、感烟探测通用平台层和感烟探测接口应用层都包括各自的电源模块，各电源模块包括有线电源供电和锂电池后备供电。

在实施例中，烟雾通道还可以设置成一个或多个直角弯曲形式，以形成烟雾迷宫。

在实施例中，一级无线装置还包括温度感测装置。

如图7所示，本发明所述的智能楼宇的基于物联网的视频监控系统，包括视频监控基础设施层、视频监控通用平台层和视频监控接口应用层，其中视频监控基础设施层包括多个摄像装置，视频监控通用平台层包括多个楼层控制装置，视频监控接口应用层通过其中的三级耦连装置耦连至每个楼层控制装置的二级耦连装置，每个楼层控制装置通过其中的二级耦连装置耦连至该楼层的每个摄像装置，其中，摄像装置包括图像采集器、一级耦连装置、一级处理器，楼层控制装置包括二级显示装置、二级耦连装置、二级处理器，视频监控接口应用层包括三级显示装置、三级耦连装置、三级处理器、视频存储器。

如图8所示，在实施例中，摄像装置包括悬挂装置、外罩、透明罩、摄像本体、连接装置、红外灯、声音感应器，外罩和透明罩通过连接装置经由卡合或旋扣方式相连接；摄像本体位于外罩和透明罩之内，图像采集器、一级耦连装置、一级处理器、红外灯、声音感应器都容纳在摄像本体之内。

在实施例中，一级耦连装置、二级耦连装置、三级耦连装置之间的连接方式为zigbee、z-wave、wifi、蓝牙、4g网络、线缆通信中的一种或多种。

在实施例中，视频监控基础设施层、视频监控通用平台层和视频监控接口应用层都包括各自的电源模块，各电源模块包括有线电源供电和锂电池后备供电。

在实施例中，视频监控基础设施层的多个摄像装置包括设置在办公楼出入口、楼道、电梯、楼梯间、车库的多个摄像装置。

在实施例中，摄像装置还包括红外灯，其在光线较暗时开启红外摄像模式，声音感应器设定预订声波频率，当检测到的声音达到该频率时，确定声波源，通过其内的万向轴将图像采集器的摄像头转向声波源方向，便于对突发事件进行监控。

此外，基于视频监控的物联技术还可以在物业管理中广泛应用。

除了上述智能楼宇安全系统、建筑设备管理系统、通讯网络管理系统之外，智能写字楼还包括以下系统，以下系统可以包括在上述三个系统之内，也可以做为单独的系统独立运行，总体受智能楼宇监控总机的控制。

1、宽带网络、电话系统

宽带网络电话系统采用EPON/GPON技术，光纤直接到每户内弱电箱(“FTTH”光纤到户)，通过ONU设备(俗称“光猫”)的网络接口和电话接口，引出超五类/六类线和电话线至末端网络、电话插座。

各办公室设置1个弱电箱，宽带网络、电话光纤布线至每户的弱电箱内即可，房间内的布线由业主装修时自行敷设。

宽带数据和电话信号仅通过1芯光缆即可实现上下行传输，宽带网络上行速度最高可达1.25Gbps，下行速度最高可到2.5Gbps。

2、停车场管理系统

地下停车场管理系统1套，从一个入口进，另外一个出口出。通行车辆分为临时车和固定用户，固定车辆刷卡进出；临时用户采用人工发卡，出场时根据物业收费标准自动计费并回收卡片，人工确认后软件控制道闸予以放行，进出场车辆均实现图像对比。采用50-80cm中远距离读卡方式，方便驾驶员使用。管理系统设有图像对比系统，对进入车库的所有车辆进行图象抓拍，出场时系统自动调出入场照片通过操作员对比确认无误后方可出场。配合出入地下车库记录实现双重认证保证车辆安全，相关信息保存在服务器上，方便事后查询。

3、信息发布与查询系统

公共信息发布查询系统机房设置在地下一层消防控制中心机房。

信息发布与自助查询系统在一层敞开式大堂内设置2块LED大屏(3*5.3米)，每层电梯厅内设置2个19寸LED液晶屏，客梯轿厢内各设置1个17寸LED液晶屏，供信息发布使用。在敞开式大堂内设置2个触摸屏查询机，供访客自助查询使用。

公共信息发布系统采用联网型方式，通过控制主机能够控制每个信息点的发布内容，及时更新；信息查询能够实时查询相关信息。

4、电梯五方通话系统

在电梯井道的底坑、轿厢、轿顶、机房、控制中心设置五方通话系统，采用总线制数字式五方对讲系统；本系统中心设置在地下一层消防控制中心。

在消防/安防/楼控机房设置电梯对讲主机，在轿厢设置嵌入式对讲分机、在轿顶设置免提式对讲分机、在机房和底坑设置对讲分机，五方可以互相通话。发生紧急情况时，用户可通过电梯内分机向管理中心求助。

5、数字会议系统

在商务会议大厅内设置会议系统，中央控制系统、扩声系统、投影系统、数字会议系统及视频会议系统。系统中心控制包括，中央控制器通过内部控制线缆连接无线接收模块、可控硅模块、强电继电器模块和调音模块。通过红外线发射系统控制空调、DVD等，通过六类非屏蔽双绞线采用RS243/485方式与AV矩阵、VGA切换器及投影通讯。

中控功能：投影系统的控制(投影机、投影幕等)、视音频系统的控制(声音大小、图像切换等)、环境控制(灯光、窗帘、空调)等。

6、机房系统工程

弱电机房设计了较完善的建设方案。在弱电机房内铺设防静电地板600*600mm，高度250㎜，便于敷设大量弱电电缆及良好接地。为了保证机房内设备的安全，机房设置了防雷接地系统，大大减少了感应雷的危害并保证了机房的良好接地。机房配置了UPS电源(三相20KVA，2H)、空调等，保证监控、对讲等系统设备不间断稳定工作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。