一种监控报警终端及系统的制作方法

本发明涉及监控报警领域，尤其涉及一种监控报警终端及系统。

背景技术：

安装于户外的监控报警系统，能够实时监控周围的环境以保证管理员能够及时得到报警提醒，让其采取相应的措施，保证人生、财产的安全。

监控报警系统若要长期在户外场景工作，需要自带电源供电，由于监控报警系统用电量大，通常部署太阳能光伏发电系统或高功率电池；但是即使有高功率电池给监控报警系统供电，还是存在着功耗大的问题，长期监控报警的效果无法带来保障。

另外，现有的监控报警系统也存在着布点受限、监控报警能力和范围有限、不能全面实时监控报警、不便于及时处理隐患及事后追踪等问题，预控能力不足。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种监控报警终端及系统，使监控报警终端具有低功耗、低成本、能够保证长期稳定的监控报警效果的优点。

本发明提供的技术方案如下：

一种监控报警终端，包括：供电装置，用于提供电能；NB-IoT子系统，与所述供电装置电连接，用于监控周围环境的环境信息，当所述环境信息触发了预设警戒信息时，将所述预设警戒信息对应的报警信息通过NB-IoT发送给远程服务器。

进一步，所述NB-IoT子系统包括：控制器；传感器，与所述控制器电连接，在所述控制器的控制下采集周围环境的所述环境信息；所述控制器，进一步用于判断所述传感器采集的所述环境信息是否达到预设警戒信息，若达到预设警戒信息，则向NB-IoT收发模块发送所述预设警戒信息对应的所述报警信息；所述NB-IoT收发模块，与所述控制器电连接，在所述控制器的控制下接收所述控制器发送的所述报警信息，并将所述报警信息发送给所述远程服务器。

进一步，所述控制器，进一步用于若达到预设警戒信息，则向监控子系统发送唤醒指令；所述监控报警终端还包括：监控子系统，与所述供电装置电连接，与所述控制器通信连接，当接收到所述控制器发送的所述唤醒指令时，所述监控子系统从休眠模式进入工作模式，采集周围环境的图像信息，并将所述图像信息发送给所述远程服务器。

进一步，所述控制器，进一步用于接收所述远程服务器发送的唤醒指令，并将所述唤醒指令发送给监控子系统；所述监控报警终端还包括：监控子系统，与所述供电装置电连接，与所述控制器通信连接，当接收到所述控制器发送的所述唤醒指令时，所述监控子系统从休眠模式进入工作模式，采集周围环境的图像信息，并将所述图像信息发送给所述远程服务器。

进一步，所述监控子系统包括：监控模块，当所述监控模块进入工作模式时，向摄像模块发送拍摄指令；摄像模块，与所述监控模块电连接，当接收到所述监控模块发送的所述拍摄指令时，所述摄像模块采集周围环境的图像信息；无线通信模块，与所述监控模块电连接，当所述摄像模块采集了所述图像信息后，在所述监控模块的控制下，所述无线通信模块将所述图像信息发送给所述远程服务器。

进一步，所述监控子系统，进一步用于当将所述图像信息发送给了所述远程服务器后，自动进入休眠模式。

进一步，所述控制器包括：低功耗单片机。

进一步，所述供电装置包括：太阳能光伏面板，用于将太阳能转换为电能；电源模块，用于对所述太阳能光伏面板转换的所述电能进行去噪处理；储能模块，用于对去噪后的所述电能进行存储，并提供电能。

进一步，还包括：支架，用于为所述供电装置、所述NB-IoT子系统、所述监控子系统提供安装位置。

本发明还提供一种监控报警系统，包括：至少一个上述任一所述的监控报警终端；NB-IoT基站，与所述监控报警终端通信连接；远程服务器，与所述NB-IoT基站通信连接，接收所述监控报警终端通过所述NB-IoT基站发送的所述报警信息，并推送给管理员。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明的监控报警终端利用NB-IoT技术来实现对周围环境的监控及发出相应的报警信息，其功耗较小，能够保证长时间的户外工作情况，且NB-IoT的成本低廉、可以实现平滑升级，网络连接性能优越，大大提高了实际生产、使用的性价比。

2、传感器采集的环境信息给予了控制器比较的原始数据，而控制器可以在发现传感器采集的环境信息达到预设警戒信息时，控制NB-IoT收发模块向远程服务器发送报警信息，以提醒管理员及时采取相应的措施处理报警情况，及时有效地保证人身、财产的安全。

3、在控制器控制NB-IoT收发模块向远程服务器发送报警信息时，同时它也可以唤醒监控子系统，让监控子系统采集更精确的图像信息发送给远程服务器，便于让管理员更清楚地了解当前实际发生的情况，采取正确的应急措施。

4、监控子系统也可以通过管理员输入的唤醒指令被唤醒，两种不同的唤醒方式，给予了管理人员不同的选择，大大提高了此监控报警终端的使用体验。

5、监控模块相当于一个控制模块，用来接收唤醒指令，并将摄像模块、无线通信模块唤醒，摄像模块用来采集周围环境的图像信息，便于后续通过无线通信模块发送给远程服务器，让管理人员查看。图像信息的数据格式比较大，而NB-IoT技术由于其低功耗的特点，暂时无法支持发送这种大数据信息，因此，需要通过此无线通信模块来发送图像信息。图像信息的发送进一步丰富了管理人员对于当前周围环境的情况，也可以更清楚地了解到当前的报警信息对应的问题，便于及时做出更正确的防护措施。

6、考虑到监控子系统耗能比较大，因此，设置其在完成自己的工作后，重新进行休眠模式，以节省电能。

7、低功耗单片机既保证了其控制功能，又具有较长的寿命，且具有较小的体积，方便排布，制造成本低廉，性价比高。

8、太阳能光伏面板保证了此监控报警终端可以利用太阳能进行自给自足，绿色环保；电源模块对转换的电能进行去噪处理，保证了供给各子系统的电能更安全，保证了各子系统能够正常工作；储能模块一来会存储多余的电能，二来也是通过其对各子系统进行供电，为监控报警终端的正常工作提供了前提条件。

9、支架的存在保证了供电装置、NB-IoT子系统、监控子系统有安装空间，且将含有供电装置、NB-IoT子系统、监控子系统的监控报警终端进行布设时，可以通过支架顺利安装在布防点，为此监控报警终端的安装提供了基础。

10、多个监控报警终端可以分散分布在不同区域，保证对此区域的全面监控；监控报警系统中的远程服务器可以接收监控报警终端发送的报警信息、图像信息等，便于让管理员通过远程服务器对报警情况有一个准确地了解。

本发明的监控报警终端及系统，采用了NB-IoT技术保证了监控报警系统的低功耗，使其户外长期监控报警得到有效保障；另外，NB-IoT技术的广覆盖、海量连接、低成本等特点，提供了监控报警系统大面积布置和报警的实时性以及高效性。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种监控报警终端及系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明监控报警终端一个实施例的结构示意图；

图2是本发明监控报警终端另一个实施例的结构示意图；

图3是本发明监控报警终端另一个实施例的结构示意图；

图4是本发明监控报警系统一个实施例的结构示意图。

附图标号说明：

10.供电装置，11.太阳能光伏面板，12.电源模块，13.储能模块，20.NB-IoT子系统，21.控制器，22.传感器，23.NB-IoT收发模块，30.远程服务器，40.监控子系统，41.监控模块，42.摄像模块，43.无线通信模块，50.NB-IoT基站，60.无线通信基站，70.支架。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，一种监控报警终端，包括：供电装置10，用于提供电能；NB-IoT子系统20，与所述供电装置10电连接，用于监控周围环境的环境信息，当所述环境信息触发了预设警戒信息时，将所述预设警戒信息对应的报警信息通过NB-IoT发送给远程服务器。

优选地，所述NB-IoT子系统20包括：控制器21；传感器22，与所述控制器电连接，在所述控制器的控制下采集周围环境的所述环境信息；所述控制器21，进一步用于判断所述传感器采集的所述环境信息是否达到预设警戒信息，若达到预设警戒信息，则向NB-IoT收发模块发送所述预设警戒信息对应的所述报警信息；所述NB-IoT收发模块23，与所述控制器电连接，在所述控制器的控制下接收所述控制器发送的所述报警信息，并将所述报警信息发送给所述远程服务器。优选地，所述控制器包括：低功耗单片机。

具体的，NB-IoT(Narrow Band Internet of Things Narrow Band Internet of Things，窄带物联网)是基于蜂窝的万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWA)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

本发明将NB-IoT技术引入户外的监控报警终端中，以达到降低功耗的目的，且同时也利用NB-IoT技术的广覆盖、海量连接、低成本等特点，提高监控报警终端的工作效率，以及布置成本，大大提高了其推广的价值。

基于NB-IoT技术的低功耗特性，其暂时只能传输一些数据较小的控制指令、报警信息等，因此，控制NB-IoT技术收发模块的控制器也可以使用低功耗的控制器，比如：低功耗单片机，其除了低功耗的优点外，还具有制造成本低廉、使用寿命长等优势，可以完美地和NB-IoT收发模块配合，使监控报警终端在户外具有更长的工作寿命，也为降低监控报警终端的总体成本出一份力。

另外，传感器可以根据监控报警终端需要安装的地方，再选择相应的传感器进行安装，例如：监控报警终端主要是为了监控是否有火灾发生的可能，这时候传感器可以选择烟雾传感器。后续只要调整下相应的程序即可使监控报警终端正常工作，向远程服务器发送相应的报警信息。判断传感器采集的环境信息是否达到预设警戒信息，这里的预设警戒信息可以根据传感器的实际情况来设置，例如：传感器为烟雾传感器时，其采集的环境信息可以为烟雾粒子的数值，而预设警戒信息可以预设烟雾粒子的警戒值，当达到这个警戒值时，说明存在发生火灾的可能，需要发送火灾报警信息给远程服务器。报警信息也需要根据不同的预设警戒信息来设置，便于让管理人员可以了解当前发生的具体警报类型。

优选地，所述控制器21，进一步用于若达到预设警戒信息，则向监控子系统发送唤醒指令；所述监控报警终端还包括：监控子系统40，与所述供电装置10电连接，与所述控制器21通信连接，当接收到所述控制器21发送的所述唤醒指令时，所述监控子系统40从休眠模式进入工作模式，采集周围环境的图像信息，并将所述图像信息发送给所述远程服务器。

具体的，NB-IoT子系统只会通过传感器采集相应的环境信息，并不会采集占用容量比较大的环境信息，例如：图像信息，因为NB-IoT子系统目前为止还不能发送这些占用容量比较大的环境信息。因此，需要通过另外一个监控子系统来发送，而既然需要这个监控子系统来发送图像信息，那么便于在实际使用中的控制，将采集图像信息的功能交给监控子系统也是理所当然，监控子系统既然需要采集、发送占用容量较大的环境信息，其功耗必然是比较大的，因此，在没有警情的情况下，可以让其进入休眠模式以节省能量，当NB-IoT子系统发现采集到的环境信息达到预设警戒信息时，则自动向监控子系统发送唤醒指令，让监控子系统进行工作，以采集更详细的图像信息供管理员参考。

优选地，所述控制器21，进一步用于接收所述远程服务器发送的唤醒指令，并将所述唤醒指令发送给监控子系统；所述监控报警终端还包括：监控子系统40，与所述供电装置电连接，与所述控制器通信连接，当接收到所述控制器发送的所述唤醒指令时，所述监控子系统从休眠模式进入工作模式，采集周围环境的图像信息，并将所述图像信息发送给所述远程服务器。

具体的，监控子系统也可以通过管理员发送的唤醒指令来唤醒进行工作，这种方式保证了不管有没有警情，管理员都可以唤醒监控子系统让其进行工作，使管理员可以时刻了解监控报警终端所负责范围的具体情况。

优选地，所述监控子系统40包括：监控模块41，当所述监控模块进入工作模式时，向摄像模块发送拍摄指令；摄像模块42，与所述监控模块电连接，当接收到所述监控模块发送的所述拍摄指令时，所述摄像模块采集周围环境的图像信息；无线通信模块43，与所述监控模块电连接，当所述摄像模块采集了所述图像信息后，在所述监控模块的控制下，所述无线通信模块将所述图像信息发送给所述远程服务器。

具体的，监控模块相当于一个控制器，一来接收NB-IoT子系统发送过来的相关指令，二来也控制监控子系统中的其它模块正常工作。摄像模块，可以为摄像头，用来拍摄周围环境的图像信息；监控模块也可以和摄像模块集成为一体。无线通信模块，主要是保证拍摄的图像信息可以顺利传输给远程服务器，因此，无线通信模块需要保证大数据的正常传输，可以采用4G/LTE模块，既保证传输速度，也保证了传输质量，当然也可以是其他无线通信模块，只要将图像信息正常传输给远程服务器即可。

优选地，所述监控子系统40，进一步用于当将所述图像信息发送给了所述远程服务器后，自动进入休眠模式。

具体的，监控子系统在监控报警终端中是属于耗能较大的存在，因此，在其完成了自己的使命后，可以自动进入休眠模式，以节约监控报警终端的能源，延长监控报警终端的工作时间。当然，监控子系统也可以在管理员的控制下进行休眠模式，在此不作限定。需要注意的是，监控子系统也可以发送报警信息给远程服务器，例如：监控子系统解析采集的图像信息，与预设危急信息进行比较，若达到预设危急信息，则发送危急警报信息给远程服务器，让管理员更重视当前的警情。

优选地，所述供电装置10包括：太阳能光伏面板11，用于将太阳能转换为电能；电源模块12，用于对所述太阳能光伏面板转换的所述电能进行去噪处理；储能模块13，用于对去噪后的所述电能进行存储，并提供电能。

具体的，供电装置中的太阳能光伏面板可以将太阳能转换为电能供其他子系统的正常工作而使用，使监控报警终端可以自给自足，更节能环保；当然监控报警终端也可以采用外部输入的电源，而太阳能发电可以作为备用电源，在这里并不作限制。电源模块，可以是一个转换单元，因为从太阳能光伏面板转过来的电能并不安全电能，若直接供给其它子系统使用，可能容易造成损坏，因此，需要将转换的电能进行去噪处理，以得到较安全的电能。储能模块，是为了将处理后的较安全电能存储起来，同时也可以给其它子系统供电。需要注意的是，电源模块在对转换的电能进行去噪处理后，得到的较安全的电能也可以直接供给其他子系统使用，具体从哪个模块供电给其他子系统使用在这里不作限定。

优选地，还包括：支架70，用于为所述供电装置、所述NB-IoT子系统、所述监控子系统提供安装位置。

具体的，监控报警终端需要安装在布防点，因此，支架的存在一来给予了供电装置、NB-IoT子系统、监控子系统提供了安装位置，使其成为一个整体，二来也使监控报警终端可以方便、快捷地在布防点进行安装。

在本发明的另一个实施例中，如图2、图3所示，一种监控报警终端，包括：供电装置10，用于提供电能；NB-IoT子系统20，与所述供电装置电连接，用于监控周围环境的环境信息，当所述环境信息触发了预设警戒信息时，将所述预设警戒信息对应的报警信息通过NB-IoT发送给远程服务器；所述NB-IoT子系统20包括：控制器21；传感器22，与所述控制器电连接，在所述控制器的控制下采集周围环境的所述环境信息；所述控制器21，进一步用于判断所述传感器采集的所述环境信息是否达到预设警戒信息，若达到预设警戒信息，则向NB-IoT收发模块发送所述预设警戒信息对应的所述报警信息；所述控制器21包括：低功耗单片机；所述NB-IoT收发模块23，与所述控制器电连接，在所述控制器的控制下接收所述控制器发送的所述报警信息，并将所述报警信息发送给所述远程服务器；所述控制器，进一步用于若达到预设警戒信息，则向监控子系统发送唤醒指令；所述监控报警终端还包括：监控子系统40，与所述供电装置电连接，与所述控制器通信连接，当接收到所述控制器发送的所述唤醒指令时，所述监控子系统从休眠模式进入工作模式，采集周围环境的图像信息，并将所述图像信息发送给所述远程服务器；以及，当将所述图像信息发送给了所述远程服务器后，自动进入休眠模式；所述监控子系统40包括：监控模块41，当所述监控模块进入工作模式时，向摄像模块发送拍摄指令；摄像模块42，与所述监控模块电连接，当接收到所述监控模块发送的所述拍摄指令时，所述摄像模块采集周围环境的图像信息；无线通信模块43，与所述监控模块电连接，当所述摄像模块采集了所述图像信息后，在所述监控模块的控制下，所述无线通信模块将所述图像信息发送给所述远程服务器；所述供电装置10包括：太阳能光伏面板11，用于将太阳能转换为电能；电源模块12，用于对所述太阳能光伏面板转换的所述电能进行去噪处理；储能模块13，用于对去噪后的所述电能进行存储，并提供电能；支架70，用于为所述供电装置、所述NB-IoT子系统、所述监控子系统提供安装位置。

具体的，本发明将NB-IoT技术运用到监控报警终端中，利用NB-IoT技术的广覆盖、低功耗、海量连接、低成本等特点，提供了监控报警终端的低功耗、长时间工作、大面积布置，从而使报警信息可以具有更实时性和高效性。

在本发明的另一个实施例中，如图4所示，还提供一种监控报警系统，包括至少一个上述任一实施例中的监控报警终端，NB-IoT基站50，与所述监控报警终端通信连接；远程服务器30，与所述NB-IoT基站通信连接，接收所述监控报警终端通过所述NB-IoT基站发送的所述报警信息，并推送给管理员。

具体的，NB-IoT子系统通过NB-IoT基站和远程服务器实现通信，保证远程服务器可以得到监控报警终端的报警信息的实时性，同时，也保证了管理员可以通过远程服务器对监控报警终端进行控制。

需要注意的是，若存在监控子系统，那么还需要无线通信基站60，与所述监控报警终端通信连接；远程服务器30，与所述无线通信基站通信连接，接收所述监控报警终端通过所述无线通信基站基站发送的所述图像信息，并推送给管理员。监控子系统和NB-IoT子系统与远程服务器的通信方式不同，因此，监控子系统需要有其独立的基站为其服务，保证监控子系统与远程服务器之间的通信关系。若监控子系统中的无线通信模块为4G/LTE模块，那无线通信基站可以为4G/LTE基站；无线通信模块和无线通信基站之间具有对应关系。

另外，当管理员想通过远程服务器主动唤醒监控子系统时，远程服务器在接收到管理员输入的唤醒指令后，将唤醒指令通过NB-IoT基站发送给控制器；然后控制器再将此唤醒指令发送给监控子系统中让其从休眠模式进入工作模式。控制器和监控模块的电连接为监控子系统可以接收到控制器发送的唤醒指令提供了基础。

本发明的监控报警系统在具体使用的步骤如下：

相应监控报警场景里大面积部署所述监控报警终端，提供从监控报警终端，NB-IoT基站，4G/LTE基站，远程服务器，管理员端等整体方案。监控报警终端通过支架插入布防点，基于运营商提供的无处不在而又安全可靠的NB-IoT网络，监控报警终端即装即用，支持长达数年的使用寿命，当报警信息触发时通过这整体系统，最终将报警信息推送给管理员。管理员可以设置图像信息的采集传输方式，可设置为当警情触发时将监控子系统(监控模块、摄像模块和4G/LTE模块)从休眠中唤醒，再进行视频采集或拍照，再通过4G/LTE网络传输采集的视频或者图片，当无警情时，监控报警和4G/LTE模块进入休眠模式。

监控报警终端包括供电装置、监控子系统、NB-IoT子系统。供电装置包括太阳能光伏面板、电源模块、储能模块。监控子系统包括监控模块、无线传输模块(4G/LTE模块)、摄像模块。NB-IoT子系统包括NB-IoT收发模块、传感器、控制器。供电装置为监控报警终端提供各子系统所需的电能，监控子系统可以进行报警并根据指令将视频或者图片通过4G/LTE无线传输模发送到远程服务器。控制器包括低功耗单片机，传感器与控制器(低功耗单片机)电相连，传感器用以检测相关警情，当有警情时触发控制器，控制器与NB-IoT收发模块电连接，并将报警信息传递给NB-IoT收发模块，NB-IoT收发模块再将报警信息通过NB-IoT基站转发到远程服务器端，远程服务器端再将报警信息推送给相关管理员或者单位。管理员可以设置监控子系统的监控模式，可以设置报警触发时将监控子系统从休眠模式中唤醒并进行录制视频或拍照，且通过4G/LTE无线传输到远程服务器，并在传输结束时自动或管理员远程控制进入休眠模式。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。