一种基于互联网的多级楼宇管控系统的制作方法

本实用新型属于互联网技术领域，具体地说，是涉及一种在多级楼宇之间基于互联网技术建立的智能监控与管理系统。

背景技术：

在目前的许多大中型企事业单位以及行政机关，由于人数众多且涉及的领域或职能较广，因此都会在设立总部门的基础上，下设多个独立的子部门。以青岛地区的地税局为例，青岛市地税局作为总局，下设16个基层局，总局位于青岛市的中心地段，赋有对各基层局统一管理的职能。16个基层局分布在青岛市不同的行政区，各自建设有独立的办公楼宇。

目前作为总局的青岛市地税局在对其各基层局所在楼宇的用水、用电、用气、值班考勤、安防监控等情况的掌握，都是靠基层局的定期上报获得的，无法对各基层局楼宇的运作情况实现实时监控。为确保各级楼宇的运作安全，需要在每一个基层局所在楼宇中专门设置监控中心，对其所在楼宇的用水、用电、用气等情况进行实时采集，独立监控。这种传统的楼宇管控方式，由于需要设置众多的监控中心分布到各个基层局的楼宇中，不仅造价高，管控分散，需要占用较多的人力资源，而且不利于总局对各基层局的统筹管控，因而存在较大的监管漏洞。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于互联网的多级楼宇管控系统，可以实现上级楼宇对各个下级楼宇的统一监控，在降低项目总体造价的基础上，提高楼宇间的管控效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种基于互联网的多级楼宇管控系统，所述多级楼宇包括一个上级楼宇和多个下级楼宇，在每一个下级楼宇中均设置有数据采集模块、主控电路、报警器控制电路、可编程逻辑控制器和通信模块；其中，所述数据采集模块用于采集安装在下级楼宇中的水表、电表、气表检测到的用水量、用电量和用气量，并接收门禁系统传送的信息以及摄像头拍摄的影像数据；所述主控电路用于根据接收到的控制指令生成相应的控制信号，所述控制信号包括启动报警控制信号、切断电源控制信号；所述报警器控制电路接收所述主控电路输出的启动报警控制信号，控制安装在下级楼宇中的报警器发出报警信号；所述可编程逻辑控制器接收所述主控电路输出的切断电源控制信号，通过控制连接在下级楼宇供电线路中的断路器断开，以控制下级楼宇断电；所述通信模块连接所述的数据采集模块和主控电路，用于上传采集数据并将接收到的控制指令传输至所述的主控电路；在所述多级楼宇管控系统中还设置有与设置在各个下级楼宇中的所述通信模块进行数据交互的全局端通信模块、通过互联网与所述全局端通信模块进行通信的数据交换机以及接收各个下级楼宇上传的采集数据，并向下级楼宇下传控制指令的总监控平台；其中，所述数据交换机和总监控平台均安装在所述上级楼宇中。

优选的，所述数据采集模块和主控电路通过局域网与其所在下级楼宇的通信模块进行数据通讯。

其中，所述全局端通信模块可以安装在其中一个下级楼宇中或者安装在所述上级楼宇中，通过互联网与设置在各个下级楼宇中的通信模块进行数据交互。

为了对值班人员的上岗情况实现远程巡查，并在值班室发生异常情况时，总监控平台能够及时地采取应对措施，本实用新型优选将所述门禁系统安装在门岗或者值班室的门体上，包括读卡器、自动闭门器和主控器；所述读卡器读取门卡信息，并自动识别门卡的有效状态，生成有效信息或者无效信息；所述自动闭门器控制门体上的门锁自动开合，并在门锁自动吸合时，生成锁门信号；所述主控器接收所述读卡器输出的有效信息或无效信息，若接收到有效信息，则生成开门信号，输出至所述自动闭门器，控制自动闭门器打开门锁，并启动计时器计时，若在设定的计时时间内接收到自动闭门器反馈的锁门信号，则控制计时器清零，并生成上岗记录信息，输出至所述的数据采集模块；若未在设定的计时时间内接收到锁门信号，则生成报警信息，输出至所述的数据采集模块；若所述主控器接收到读卡器输出的无效信号，则输出启动拍摄控制信号，自动启动所述摄像头拍摄现场影像，并生成影像数据，上传至所述的数据采集模块。

进一步的，在所述门岗或值班室内设置有中控箱，在所述中控箱中设置有电路板，在所述电路板上设置有用于对所述摄像头进行通断电控制的摄像头控制电路。

为了对上级楼宇的用水、用电、用气情况以及安防问题实现自动监控，本实用新型在所述上级楼宇中设置有上级数据采集模块、上级主控电路、上级报警控制电路和上级可编程逻辑控制器；其中，所述上级数据采集模块用于采集安装在上级楼宇中的水表、电表、气表检测到的用水量、用电量和用气量，并接收安装在上级楼宇中的门禁系统传送的信息以及摄像头拍摄的影像数据，上传至所述的总监控平台；所述上级主控电路用于接收所述总监控平台发出的控制指令，并生成相应的控制信号；所述上级报警器控制电路接收所述上级主控电路输出的启动报警控制信号，控制安装在上级楼宇中的报警器发出报警信号；所述上级可编程逻辑控制器接收所述上级主控电路输出的切断电源控制信号，通过控制连接在上级楼宇供电线路中的断路器断开，以控制上级楼宇断电。

优选的，所述上级数据采集模块和上级主控电路通过局域网与所述总监控平台通信。

为了使监控人员可以随时随地的掌握各级楼宇的运作情况，本实用新型设计所述总控平台通过移动通信网络与监控人员的手机通信，以进行数据交互。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型基于互联网技术设计的多级楼宇智能管控系统，可以实现上级单位对下级单位所在楼宇的运作情况的实时监测和统一控制，采用该管控系统不仅有助于上级监管人员对其下属单位的实际运作情况的随时掌控，而且由于无需在各个下属单位设置专门的监控中心，因而系统构建的整体造价成本低，可以大幅缩减人力、物力、财力，提高监管效率。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的基于互联网的多级楼宇管控系统的一种实施例的系统架构框图；

图2是门禁系统的一种实施例的电路原理框图；

图3是摄像头控制电路的一种实施例的电路原理图；

图4是报警器控制电路的一种实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

本实施例基于互联网技术设计的多级楼宇管控系统，为了实现上级楼宇对下级楼宇的集中管控，在每一个下级楼宇中均设置有数据采集模块、主控电路和通信模块，如图1所示。其中，数据采集模块连接其所在楼宇的电表、水表、气表、门禁系统和摄像头等，用于采集该楼宇的用电量、用水量、用气量以及门禁系统上传的信息和摄像头拍摄的视频影像。数据采集模块将采集到的数据进行通信协议转换及打包处理后，通过局域网发送至所述的通信模块，每一个下级楼宇的通信模块将接收到的数据通过互联网统一上传至一个全局端通信模块(所述全局端通信模块可以设置在某一个下级楼宇中，也可以直接设置在上级楼宇中)，通过所述全局端通信模块集中传输至位于上级楼宇中的数据交换机，进而发送到设置在上级楼宇中的总监控平台，实现监控人员对各下级楼宇运作情况的远程监控。当监控人员通过总监控平台监测到某一个下级楼宇的用水、用电或者用气情况出现异常时，可以及时通知该下级楼宇的安防人员进行管线检查，以排除漏水、漏电、漏气等故障隐患。当监控人员通过上级楼宇的总监控平台监测到下级楼宇存在严重的用电故障时，可以通过总监控平台下发控制指令，经由数据交换机发送至全局端通信模块，进而通过全局端通信模块发送到出现用电故障的下级楼宇的通信模块，经由所述通信模块进行通信协议转换后，输出至主控电路，以生成切断电源控制信号，输出至下级楼宇的可编程逻辑控制器PLC，进而通过PLC控制安装在下级楼宇供电线路中的断路器断开，以切断所述下级楼宇的供电线路，实现用电保护。与此同时，总监控平台也可以向下级楼宇下发控制指令，通过主控电路生成启动报警控制信号，传输至设置在下级楼宇中的报警器控制电路，以控制安装在下级楼宇中的报警器发出报警信号，对该下级楼宇中的安防人员起到警示作用。

此外，在每一个下级楼宇中还安装有门禁系统，以对进出楼宇的人员身份进行检测。作为本实施例的一种优选设计方案，本实施例优选在每一个下级楼宇中的门岗或者值班室的门体上安装门禁系统，以实现对值班人员的自动考勤，并在发现有可疑人员企图进入值班室时，及时实施预警。

具体来讲，在所述门禁系统中主要设置有读卡器、自动闭门器和主控器，如图2所示。其中，读卡器优选采用基于NFC技术设计的非接触式智能卡读写器，安装在门体的外侧，用于读取门卡信息，并根据读取到的门卡信息，自动判断此门卡是有效门卡还是无效门卡。若为有效门卡，则表示是合法的值班人员执行的开门操作，生成有效信息发送至主控器。所述主控器在接收到读卡器发出的有效信息后，生成开门信号，输出至自动闭门器，控制自动闭门器打开门锁，让值班人员进入。与此同时，主控器还可以根据接收到所述有效信息的时间，生成上岗记录信息(即，值班人员在什么时间进入值班室)，或者进一步根据读取到的门卡信息识别出值班人员的身份，生成包括值班人员姓名和进入值班室时间的上岗记录信息，上传至通信模块，进而通过全局端通信模块、数据交换机发送至上级楼宇的总监控平台。总监控平台根据接收到的上岗记录生成考勤记录，实现对值班人员的自动考勤。

为了防止某些不法分子趁值班人员开门之际，进入门岗或值班室从事不法活动，本实施例在所述门禁系统中设置计时器，所述计时器可以独立于主控器，也可以集成在所述主控器内。当主控器输出开门信号，控制自动闭门器打开门锁后，自动启动计时器计时，并等待接收自动闭门器在执行锁门操作后反馈的锁门信号。若在设定的计时时间内，主控器接收到自动闭门器反馈的锁门信号，则控制计时器清零，表示是一次合法的开门事件。若计时器计时已满，主控器仍未接收到锁门信号，则表示有异常情况。此时，主控器生成报警信息，输出至通信模块，以向总监控平台发送。同时，主控器启动摄像头拍摄值班现场，记录不法分子的影像。总监控平台在接收到门禁系统发送的报警信息后，通过人机接口向监控人员发出警示信息。监控人员可以通过人机接口向门禁系统发送调取影像的指令，进而控制摄像头将拍摄到的现场影像数据通过通信模块、全局端通信模块和数据交换机上传至总监控平台，以便于监控人员查看现场情况，并在确认有危险情况存在时，通过人机接口输入报警指令，并经由全局端通信模块发送至存在危险情况的下级楼宇的通信模块，继而通过所述通信模块传送至主控电路，并通过主控电路生成启动报警控制信号，输出至报警器控制电路，以控制报警器发出报警信号，提醒周边人员注意，及时应对险情。

当所述读卡器检测到无效门卡时，则表示有非法人员妄图进入门岗或值班室，此时，读卡器生成无效信息传输至主控器，通过主控器生成报警信息，经由通信模块发送至全局端通信模块，再由全局端通信模块通过数据交换机上传至总监控平台进行预警。同时，主控器生成启动拍摄控制信号，自动启动摄像头拍摄现场影像，并通过通信模块将摄像头拍摄到的现场影像数据实时地通过全局端通信模块和数据交换机上传至总监控平台，以便于监控人员确定是否需要启动报警器报警。

为了对所述摄像头的工作状态进行准确地控制，本实施例在门岗或值班室内安装中控箱。在所述中控箱中设置有电路板，在电路板上设置摄像头控制电路，以用于对所述摄像头进行通断电控制。

下面结合图3对所述摄像头控制电路的具体电路结构及其工作原理进行详细阐述。

如图3所示，在所述摄像头控制电路中设置有继电器K、NPN型三极管Q1、限流电阻R1、R2和下拉电阻R3等。其中，NPN型三极管Q1的基极与限流电阻R2串联后，连接主控器，接收主控器输出的启动摄像控制信号，并通过下拉电阻R3接地；NPN型三极管Q1的集电极通过串联的限流电阻R1连接直流电源VDD，发射极通过继电器K的线圈接地。将继电器K的活动触点，例如常开触点，串联在摄像头连接交流电源(例如，市电)的供电线路中，例如连接火线L和零线N的线路中，以实现对摄像头供电回路的通断控制。

其工作原理是：当无需启动摄像头工作时，主控器置启动拍摄控制信号S1为无效状态，例如低电平信号，通过将NPN型三极管Q1的基极电位拉低，以控制NPN型三极管Q1截止。此时，由于继电器K的线圈的供电回路被切断，因此其常开触点保持断开状态，摄像头的供电回路断开，摄像头处于断电不工作状态。

当遇到异常情况，需要控制摄像头拍摄现场影像时，主控器置启动拍摄控制信号S1为有效状态，例如高电平信号，通过限流电阻R2传输至NPN型三极管Q1的基极，控制NPN型三极管Q1饱和导通，从而连通继电器K的线圈的供电回路，使继电器K的常开触点吸合，继而连通摄像头的供电回路，使摄像头启动运行，拍摄现场影像。

在本实施例中，所述直流电源VDD可以由电源转换电路转换生成。将所述电源转换电路设置在中控箱内的电路板上，接收外部交流电源的交流供电，并转换成电路板上直流用电负载所需的直流电源VDD，以满足电路板上各负载的用电需求，或进一步为门禁系统提供其所需的直流供电。

在本实施例中，所述摄像头优选采用红外高清夜视摄像机，安装在门岗或者值班室的门体一侧的外墙上，以便于清楚地拍摄到进出值班室人员的影像。

下面结合图4，对本实施例的报警器控制电路的具体电路组建结构及其工作原理进行详细阐述。

在本实施例的报警器控制电路中设置有P沟道MOS管Q2、PNP型三极管Q3、分压电路和限流电阻R4等。其中，所述分压电路优选由两个分压电阻R5、R6串联而成，连接在直流电源VCC与地之间，所述直流电源VCC可以由主控电路提供。将所述分压电路的分压节点(即，分压电阻R5、R6的中间节点)连接至所述P沟道MOS管Q2的栅极，并连接所述PNP型三极管Q3的集电极。所述PNP型三极管Q3的发射极连接所述直流电源VCC，基极通过串联的限流电阻R7连接主控电路，接收主控电路输出的启动报警控制信号S2，并通过下拉电阻R8接地。将所述P沟道MOS管的源极连接至所述直流电源VCC，漏极通过串联的限流电阻R4连接报警器SP的正极，将所述报警器SP的负极接地。

其工作原理是：当主控电路未接收到总监控平台发出的报警指令时，输出低电平无效的启动报警控制信号S2，控制PNP型三极管Q3饱和导通。此时，P沟道MOS管Q2由于其源栅极电压趋近于零，小于导通压降，因此P沟道MOS管Q2处于截止状态，切断报警器SP的供电回路，使报警器SP处于断电不工作状态。

当主控电路接收到总监控平台发出的报警指令时，输出高电平无效的启动报警控制信号S2，控制PNP型三极管Q3截止。此时，P沟道MOS管Q2的栅极电压等于分压电阻R5和R6对直流电源VDD的分压，合理配置分压电阻R5和R6的阻值，使P沟道MOS管Q2的源栅极电压大于其导通压降，继而控制P沟道MOS管Q2饱和导通，连通报警器SP的供电回路，使直流电源VCC通过限流电阻R4为报警器SP供电，继而控制报警器SP启动，发出报警信号。

在本实施例中，所述报警器SP优选采用高音喇叭或者声光报警器，安装在下级楼宇以及门岗或者值班室内，以防止不法分子故意破坏，起不到有效的警示作用。

为了使监控人员能够同时掌握上级楼宇的运作情况，本实施例在上级楼宇中也设置了相同的数据采集模块、主控电路、报警器控制电路和PLC。为便于区分起见，本实施例分别称其为上级数据采集模块、上级主控电路、上级报警器控制电路和上级可编程逻辑控制器(上级PLC)，如图1所示。其中，上级数据采集模块连接安装在上级楼宇中的水表、电表、气表，以采集上级楼宇的用水量、用电量和用气量，并接收安装在上级楼宇中的门禁系统传送的信息以及摄像头拍摄到的影像数据，通过局域网直接上传至所述的总监控平台。通过总监控平台发出的控制指令，可以直接通过局域网传送至上级主控电路，以生成相应的控制信号输出至上级报警器控制电路或上级PLC。当所述上级报警器控制电路接收所述上级主控电路输出的启动报警控制信号时，控制安装在上级楼宇中的报警器发出报警信号。当所述上级PLC接收所述上级主控电路输出的切断电源控制信号时，通过控制连接在上级楼宇供电线路中的断路器断开，以控制上级楼宇断电，避免事故的进一步扩大。

除此之外，为了使监控人员能够随时随地的掌握各级楼宇的历史及实时运作情况，本实施例在所述总监控平台上设置移动通信模块，用于通过移动通信网络与监控人员的手机进行无线通信，以向监控人员的手机传送其所要求巡查的数据，并可以根据监控人员通过手机发送的报警指令或断电指令，控制相应楼宇的报警器报警或者切断相应楼宇的供电线路，以确保各级楼宇的运作安全。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。