基于Zigbee无线网络的智能巡检系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于Zigbee无线网络的智能巡检系统，包括：设置在移动终端的Zigbee节点，用于获取巡检路线中设置在待巡检设备上的Zigbee节点的信号强度，并将该信号强度传送到管理终端；管理终端，用于接收上述信号强度，根据该信号强度和待巡检设备上的Zigbee节点的位置信息确定移动终端的Zigbee节点的坐标，并基于该坐标向待巡检设备的Zigbee节点发送控制指令；设置在待巡检设备上的Zigbee节点，用于根据该控制指令对待巡检设备进行检测。本发明实时定位巡检线路，避免了漏检、伪检、错检等情况；管理终端通过无线网络远程控制设备自动检测，使巡检工作量大大的减轻；成本低廉、无需布线。
【专利说明】基于Zigbee无线网络的智能巡检系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及设备检测【技术领域】，特别是涉及一种基于Zigbee无线网络的智能巡检系统。
【背景技术】
[0002]随着社会的进步与发展，各单位为了提高工作质量和工作效率的需求，需要对本单位设备的工作状态、工作场所的安全状态进行规划化管理，其目的是掌握设备运行状况及周围环境的变化，发现设施缺陷和危及安全的隐患，及时采取有效措施，保证设备的安全和系统稳定。各单位对定期定点进行维护、检测人员的责任心的要求也越来越高，为了防止意外、确保安全、提升工作效率，现代社会的许多场合都需要对一定区域进行周而复始的巡检，及时消除隐患、防患于未然。
[0003]目前大多数巡检场所采用的都是传统的人工巡检，主要巡检手段为眼见、耳听、鼻闻、手摸、仪器辅助。这种巡检方式存在着主观因素，在大量重复的巡检工作容易让巡检员产生厌烦心理，从而导致漏检、伪检、错检等情况。
[0004]如果每个巡检点需要检查的设备较多，都需要人工一一操作，工作量大又容易出错。从而有些设备的功能不能每次巡检都进行人工检测，比如报警灯的实时报警、门禁开关远控、温度变化检测、视频监控云台的转向等。同时手工巡检过程中无法对巡检员的巡检路线进行实时监控与指挥，巡检员手工记录巡检信息，人为干扰因素较多，效率低下。
[0005]电子设备辅助巡检，目前多以有线方式进行数据采集，布线复杂、成本较高。大多数电子辅助巡检都只是采用了一种定点刷卡方式来跟踪巡检员的巡检路线和巡检时间，这种方式只能保证监控巡检员到达了巡检点，而无法避免上面所说的漏检、错检、伪检情况的发生；如果在一个巡检点的设备较多，还是需要手工去一一检查，工作量并没有减轻。
【发明内容】
[0006]基于上述情况，本发明提出了一种基于Zigbee无线网络的智能巡检系统，实时跟踪巡检员，定位巡检路线，避免了漏检、伪检、错检等情况；设备检测自动进行，大大减轻巡检工作量；成本低廉、无需布线，弥补了传统有线和人工巡检方式的不足。
[0007]为了实现上述目的，本发明技术方案的实施例为:
[0008]一种基于Zigbee无线网络的智能巡检系统，包括:
[0009]设置在移动终端的Zigbee节点，用于获取巡检路线中设置在待巡检设备上的Zigbee节点的信号强度，并将所述信号强度通过Zigbee协调器传送到管理终端；
[0010]管理终端，用于接收所述信号强度，根据所述信号强度和所述待巡检设备上的Zigbee节点的位置信息确定所述移动终端的Zigbee节点的坐标,并基于所述坐标通过所述Zigbee协调器向所述待巡检设备的Zigbee节点发送控制指令；
[0011]设置在所述待巡检设备上的Zigbee节点，用于接收所述控制指令，并根据所述控制指令对所述待巡检设备进行检测。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果为:本发明基于Zigbee无线网络的智能巡检系统，实现巡检线路的实时定位，避免了漏检、伪检、错检等情况；管理终端通过Zigbee网络远程控制设备自动检测，使巡检工作量大大的减轻；Zigbee网络安装简易、无需布线、安全可靠、可无限扩展，弥补了传统有线和人工巡检方式的不足。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为一个实施例中基于Zigbee无线网络的智能巡检系统结构示意图；
[0014]图2为基于图1所示系统一个具体示例中基于Zigbee无线网络的智能巡检系统结构示意图；
[0015]图3为一个实施例中巡检模拟场景不意图。
【具体实施方式】
[0016]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
[0017]一个实施例中基于Zigbee无线网络的智能巡检系统，如图1所示，包括:
[0018]设置在移动终端的Zigbee (基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议)节点，用于获取巡检路线中设置在待巡检设备上的Zigbee节点的信号强度，并将所述信号强度通过Zigbee协调器传送到管理终端；
[0019]管理终端，用于接收所述信号强度，根据所述信号强度和所述待巡检设备上的Zigbee节点的位置信息确定所述移动终端的Zigbee节点的坐标,并基于所述坐标通过所述Zigbee协调器向所述待巡检设备的Zigbee节点发送控制指令；
[0020]设置在所述待巡检设备上的Zigbee节点，用于接收所述控制指令，并根据所述控制指令对所述待巡检设备进行检测。
[0021]如图1所示，首先设置在移动终端的Zigbee节点获取巡检路线中设置在待巡检设备上的Zigbee节点的信号强度，并将上述信号强度传送到管理终端，然后管理终端接收该信号强度，根据该信号强度和待巡检设备上的Zigbee节点的位置信息确定移动终端的Zigbee节点的坐标，并基于该坐标向待巡检设备的Zigbee节点发送控制指令，最后设置在待巡检设备的Zigbee节点接收上述控制指令，并根据该控制指令对待巡检设备进行检测。
[0022]从以上描述可知，本发明基于Zigbee无线网络的智能巡检系统，实时跟踪巡检员，定位巡检路线，避免了漏检、伪检、错检等情况；自动对设备进行检测，大大减轻巡检工作量；成本低廉、无需布线，弥补了传统有线和人工巡检方式的不足，适合应用。
[0023]作为一个实施例，所述管理终端还用于将所述待巡检设备的列表和检测所述待巡检设备的方法信息通过所述Zigbee协调器发送到所述移动终端的Zigbee节点；
[0024]所述移动终端的Zigbee节点接收所述信息，并根据所述信息将所述待巡检设备的Zigbee节点的检测结果反馈给所述管理终端；
[0025]实时返回巡检结果，数据统计方便快捷，故障处理迅速准确，符合实际。
[0026]作为一个实施例，所述管理终端还用于在接收的所述检测结果有异常时进行报警，快速通知维修人员进行维修或抢修，准确迅速地处理故障。
[0027]作为一个实施例，还包括报警装置，用于在所述管理终端接收的所述检测结果有异常时进行报警，管理员及时、准确、全面地了解巡检线路状况，制定最佳的保养和维修方案。
[0028]作为一个实施例，还包括数据库，连接所述管理终端，用于存储所述待巡检设备的Zigbee节点的位置信息、所述控制指令、所述待巡检设备的列表和所述报警的信息，可以根据实际需要读取数据库中信息，方便快捷，应用价值高。
[0029]作为一个实施例，所述管理终端将所述信号强度和所述待巡检设备上的Zigbee节点的位置信息与RSSI (Received Signal Strength Indicat1n接收的信号强度指示)指纹库中的信息进行比对，再根据三点定位方法和卡尔曼滤波方法确定所述移动终端的Zigbee节点的坐标,所述RSSI指纹库包括所述移动终端的Zigbee节点与所述待巡检设备的Zigbee节点之间的位置和信号强度信息；
[0030]由于实际巡检环境复杂(空旷，玻璃屋，无线干扰，墙壁等)，无线信号受环境影响较大，本发明将接收的信号强度和待巡检设备上的Zigbee节点的位置信息与RSSI指纹库进行比对消除环境因素，利用卡尔曼滤波方法消除突变因素，根据三点定位方法进一步进行精确定位，保证后续处理的正常进行。
[0031 ] 作为一个实施例，所述RSSI指纹库存储在所述数据库中，可以及时方便地获取数据库中的信息，加快后续处理。
[0032]作为一个实施例，所述移动终端的Zigbee节点、待巡检设备的Zigbee节点和Zigbee协调器组成Zigbee网络，Zigbee网络成本低廉、安装简易、无需布线、耗电量低、安全可靠、可无限扩展等，弥补了传统有线和人工巡检方式的不足；
[0033]待巡检设备的Zigbee节点既可以作为终端节点接收管理终端发送的控制指令，并根据该控制指令对待巡检设备进行检测，也可以作为路由节点使Zigbee无线网络与更远的Zigbee节点进行通信，使Zigbee网络应用范围更广，充分满足实际需求。
[0034]作为一个实施例，所述Zigbee网络的个数至少为I个,可以根据需要同时接入η个Zigbee无线网络，n ^ 1，巡检员根据场景的变化，切入不同Zigbee网络，进行巡检定位和智能控制。
[0035]为了更好地理解本方法，以下详细阐述一个本发明基于Zigbee无线网络的智能巡检系统的应用实例。
[0036]如图2所示，该应用实例可以包括:
[0037]设置在移动终端的Zigbee节点，用于获取巡检路线中设置在待巡检设备上的Zigbee节点的信号强度，并将该信号强度通过Zigbee协调器传送到管理终端，并接收管理终端发送的待巡检设备的列表和检测待巡检设备的方法信息，根据上述信息将待巡检设备的Zigbee节点的检测结果反馈给管理终端；
[0038]管理终端，用于接收上述信号强度，根据该信号强度和待巡检设备上的Zigbee节点的位置信息确定移动终端的Zigbee节点的坐标,并基于该坐标通过Zigbee协调器向待巡检设备的Zigbee节点发送控制指令，并将待巡检设备的列表和检测待巡检设备的方法信息通过Zigbee协调器发送到移动终端的Zigbee节点；例如让报警灯A闪烁2次，摄像头转动180度，管理终端向待巡检设备的Zigbee节点发送的控制指令可以为:命令1:报警灯A闪烁，命令2:报警灯A闪烁，命令3:摄像头转动180度；
[0039]设置在待巡检设备上的Zigbee节点，用于接收上述控制指令，并根据该控制指令对待巡检设备进行检测；
[0040]报警装置，用于在管理终端接收的检测结果有异常时进行报警；
[0041]数据库，连接管理终端，用于存储待巡检设备的Zigbee节点的位置信息、上述控制指令、待巡检设备的列表和报警的信息。
[0042]移动终端的Zigbee节点、待巡检设备的Zigbee节点和Zigbee协调器组成Zigbee网络，待巡检设备的Zigbee节点既可以作为终端节点接收管理终端发送的控制指令，并根据该控制指令对待巡检设备进行检测，也可以作为路由节点使Zigbee无线网络与更远的Zigbee节点进行通信，Zigbee节点可以嵌入设备；可以根据需要同时接入η个Zigbee无线网络，η > 1，巡检员根据场景的变化，切入不同Zigbee无线网络，进行巡检定位和智能控制。
[0043]上述巡检系统包含以下功能:巡检路线实时定位、巡检设备状态自动检测、数据采集、巡检报表统计、报警:
[0044]巡检路线实时定位:由于实际巡检环境复杂(空旷，玻璃屋，无线干扰，墙壁等)，无线信号受环境影响较大，本发明管理终端将接收的信号强度和待巡检设备上的Zigbee节点的位置信息与RSSI指纹库中的信息进行比对消除环境因素，利用卡尔曼滤波方法消除突变因素，根据三点定位方法进一步进行精确定位，确定移动终端的Zigbee节点的坐标，如图3所示，对巡检员巡检路线实时定位，保证后续处理的正常进行；
[0045]巡检设备状态自动检测:该自动检测是针对安装了 Zigbee节点的设备，可以安装Zigbee节点的设备有很多:如报警灯、门禁、温度探测器、湿度传感器、光传感器、红外探测器、监控摄像头云台控制、电源检测、灯光颜色、遮棚、窗帘、开关等等；有些设备由于安装位置的原因，传统巡检情况下，巡检员可能需要爬高或者采用特殊手段才可以知道设备状态，本发明在这些待巡检设备上设置Zigbee节点，巡检员直接可以利用设置的Zigbee节点对设备状态进行自动检测；
[0046]巡检员到达巡检点的时候，管理终端将按照事先设定的方法发送控制命令控制设置在待巡检设备上的Zigbee节点对设备进行检测，同时设置在移动终端的Zigbee节点接收管理终端发送的待巡检设备的列表和检测待巡检设备的方法信息，巡检员查看移动终端上的待巡检设备的列表和检测待巡检设备的方法信息并观测待巡检设备的检测结果，通过移动终端将该检测结果反馈给管理终端，这样的巡检方式迅速准确，又不存在漏查；
[0047]例如:某一巡检点有警灯、门禁、监控摄像头、百叶窗4个Zigbee节点设备，管理终端可以设置检测方法为:警灯闪烁5次，门禁开关2次，监控摄像头云台左右旋转I次并拍照，百叶窗开关2次，巡检员到达巡检点后，管理终端发送控制指令到上述待巡检设备上的Zigbee节点，该Zigbee节点根据管理终端的控制指令对设备进行检测，巡检员观测检测结果并通过移动终端将该检测结果上传至管理终端；
[0048]数据采集、巡检报表统计、报警:待检测设备的检测数据实时传回管理终端，管理员可以根据需求调出各个时间的巡检报表，如设备状态出现异常、存在隐患时，报警装置发出报警信号，通知维修人员进行维修或抢修，准确迅速地处理故障，管理员及时、准确、全面地了解巡检线路状况，制定最佳的保养和维修方案。
[0049]本应用实例基于Zigbee无线网络的智能巡检系统实现巡检路线的实时定位，为巡检员的巡检过程提供了全程指示，可以降低人为错误的发生几率；通过待巡检设备的Zigbee节点对待巡检设备状态进行自动检测，减轻了巡检员的工作量，增强了巡检效率；由于全程跟踪，数据实时回传管理终端，管理员可以轻松获得检测报表，及时发现和处理设备故障。
[0050]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种基于Zigbee无线网络的智能巡检系统，其特征在于，包括:设置在移动终端的Zigbee节点，用于获取巡检路线中设置在待巡检设备上的Zigbee节点的信号强度，并将所述信号强度通过Zigbee协调器传送到管理终端；管理终端，用于接收所述信号强度，根据所述信号强度和所述待巡检设备上的Zigbee节点的位置信息确定所述移动终端的Zigbee节点的坐标，并基于所述坐标通过所述Zigbee协调器向所述待巡检设备的Zigbee节点发送控制指令；设置在所述待巡检设备上的Zigbee节点，用于接收所述控制指令，并根据所述控制指令对所述待巡检设备进行检测。
2.根据权利要求1所述的基于Zigbee无线网络的智能巡检系统，其特征在于，所述管理终端还用于将所述待巡检设备的列表和检测所述待巡检设备的方法信息通过所述Zigbee协调器发送到所述移动终端的Zigbee节点；所述移动终端的Zigbee节点接收所述信息，并根据所述信息将所述待巡检设备的Zigbee节点的检测结果反馈给所述管理终端。
3.根据权利要求2所述的基于Zigbee无线网络的智能巡检系统，其特征在于，所述管理终端还用于在接收的所述检测结果有异常时进行报警。
4.根据权利要求2所述的基于Zigbee无线网络的智能巡检系统，其特征在于，还包括报警装置，用于在所述管理终端接收的所述检测结果有异常时进行报警。
5.根据权利要求3或4所述的基于Zigbee无线网络的智能巡检系统，其特征在于，还包括数据库，连接所述管理终端，用于存储所述待巡检设备的Zigbee节点的位置信息、所述控制指令、所述待巡检设备的列表和所述报警的信息。
6.根据权利要求5所述的基于Zigbee无线网络的智能巡检系统，其特征在于，所述管理终端将所述信号强度和所述待巡检设备上的Zigbee节点的位置信息与RSSI指纹库中的信息进行比对，再根据三点定位方法和卡尔曼滤波方法确定所述移动终端的Zigbee节点的坐标，所述RSSI指纹库包括所述移动终端的Zigbee节点与所述待巡检设备的Zigbee节点之间的位置和信号强度信息。
7.根据权利要求6所述的基于Zigbee无线网络的智能巡检系统，其特征在于，所述RSSI指纹库存储在所述数据库中。
8.根据权利要求1所述的基于Zigbee无线网络的智能巡检系统，其特征在于，所述移动终端的Zigbee节点、待巡检设备的Zigbee节点和Zigbee协调器组成Zigbee网络。
9.根据权利要求8所述的基于Zigbee无线网络的智能巡检系统，其特征在于，所述Zigbee网络的个数至少为I个。
【文档编号】G08C17/02GK104240321SQ201410466962
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】蓝旭, 冯力, 曹志雷, 杨学军, 胡鹏, 教颖辉 申请人:金鹏电子信息机器有限公司