[发明专利]一种基于Mesh网络的边缘计算网络监控系统及其方法和应用

说明书

本发明属于设备监控技术领域，具体公开了一种基于Mesh网络的边缘计算网络监控系统及其方法，包括数据采集终端、中继路由设备和监控系统管理主机；数据采集终端包括温度传感器、摄像头、Mesh网络通信模块、边缘计算处理器和电源模块；温度传感器和摄像头均与边缘计算处理器连接；边缘计算处理器和Mesh网络通信模块连接；数据采集终端通过Mesh网络与中继网络设备通讯，中继路由设备通过外部网络与监控系统管理主机通讯；监控系统管理主机，用于接收数据采集终端传输的温度分析信息及传输的视频图像信号，综合信息进行判断分析监控区域工作状态及火情位置。本发明的监控系统还可应用于电缆接头监控，能够快速发现电缆接头的故障及火源位置。

技术领域

本发明属于设备监控技术领域，特别涉及一种基于Mesh网络的边缘计算网络监控系统及其方法和应用。

背景技术

电缆通道是电力系统中最具代表性的消防难点。而电缆通道内电缆的安全工作直接决定了电力系统中设备、设施的可靠性。据统计，除外力破坏外，约90％的电缆事故均由电缆接头故障所致。电缆接头为电缆运行最薄弱环节，相比电缆本体，因电缆头含沥青等易燃物质，爆炸瞬间极易诱发火灾，引发火灾群伤和重大安全事故。

目前，电缆沟道内的监控采用的是传统WiFi无线网络形式或者有线形式，在火灾及故障发生时，视频线缆存在断裂风险。电缆沟道中的固定路由节点失效也将导致链路中断，监控系统没有自组织自恢复的能力，无法保证视频信号的可靠传递。同时，由于电缆通道狭长的特点，当网络节点数目增加时，传输信息增加导致节点拥塞问题，严重影响节点之间的信息传输，大大降低网络性能。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种基于Mesh网络的边缘计算网络监控系统及其方法，解决了监控系统无法实现网络自组织自恢复以及节点数量增加导致的节点拥塞问题。

本发明的目的之二在于提供一种基于Mesh网络的边缘计算网络监控系统的应用，降低电缆接头故障及火灾的危害。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于Mesh网络的边缘计算网络监控系统，包括数据采集终端、中继路由设备和监控系统管理主机；

数据采集终端包括温度传感器、摄像头、Mesh网络通信模块、用于进行数据初步处理和分析的边缘计算处理器和用于供电的电源模块；温度传感器和摄像头均与边缘计算处理器连接；边缘计算处理器和Mesh网络通信模块连接；

数据采集终端通过Mesh网络与中继网络设备通讯，中继路由设备通过外部网络与监控系统管理主机通讯；

监控系统管理主机，用于接收数据采集终端传输的温度分析信息及传输的视频图像信号，综合信息进行判断分析监控区域工作状态及火情位置。

进一步，边缘计算处理器内预设有温度警告阈值、上升次数警告阈值和火情警告阈值；

边缘计算处理器根据温度传感器采集到的温度信息，与设定的各个阈值相比较，当超过温度警告阈值时发出第一警告信息；当温度传感器采集到的温度连续升高次数超过设置的上升次数警告阈值时，发出第二警告信息；当温度传感器采集到的温度超过设置的火情警告阈值时，发出第三警告信息。

进一步，边缘计算处理器用于发出判断是否有人闯入的第四警告信息；

当边缘计算处理器分析得到摄像头采集到的下一帧图片相比上一帧图片大小变化超过10％时，发出第四警告信息。

进一步，电源模块包括EMC滤波电源模块和UPS电源模块，EMC滤波电源模块和UPS电源模块连接。

本发明还公开了所述基于Mesh网络的边缘计算网络监控系统的监控方法，包括以下步骤：

S1、监控系统管理主机开机后，中继路由设备和数据采集终端开始自组网；