[发明专利]一种用于智慧建筑的智能监控设备

说明书

本发明涉及智能监控技术领域，公开了一种用于智慧建筑的智能监控设备，包括主控模块、无线通信模块、智能监控模块、多源数据融合模块、传感器采集模块，主控模块分别连接无线通信模块、智能监控模块、多源数据融合模块、传感器采集模块，无线通信模块还分别连接智能监控模块、多源数据融合模块、传感器采集模块；主控模块采用嵌入式ARM单片机，在无线通信模块的支持下，主控模块发布指令对智能监控模块、多源数据融合模块、传感器采集模块进行控制。本发明提供的用于智慧建筑的智能监控设备，设计无线通信在，将NB‑IOT和ZigBee两种无线通信技术相融合，以智能传感器为数据采集节点，实现全面的建筑环境智能监控。

技术领域

本发明涉及智能监控技术领域，特别涉及一种用于智慧建筑的智能监控设备。

背景技术

相关技术中的建筑安全采用有线监测网络进行监测，而有线监测网络一方面需要布设大量的电力和通信线缆，成本较高，在远离城市的基础设施建设上布设难度更大。另一方面，有线监测网络通常将线缆布设在建筑物之中，而大型建筑由于施工时间较长，期间对监测系统的翻新、维护和升级极为不方便。因此，当前设计的物联网智能建筑监控系统在监控过程中容易存在缺陷，导致获取的环境数据不够精准，使后续建筑的建设出现困难，因此，需要对现有的监控系统进行优化。

发明内容

本发明提供了一种用于智慧建筑的智能监控设备，设计无线通信在，将NB-IOT和ZigBee两种无线通信技术相融合，以智能传感器为数据采集节点，实现全面的建筑环境智能监控。

本发明提供了一种用于智慧建筑的智能监控设备，包括主控模块、无线通信模块、智能监控模块、多源数据融合模块、传感器采集模块，所述主控模块分别连接所述无线通信模块、智能监控模块、多源数据融合模块、传感器采集模块，所述无线通信模块还分别连接所述智能监控模块、多源数据融合模块、传感器采集模块；

所述主控模块采用嵌入式ARM单片机对所述无线通信模块、智能监控模块、多源数据融合模块、传感器采集模块进行控制；在所述无线通信模块的支持下，主控模块发布指令对所述智能监控模块、多源数据融合模块、传感器采集模块进行控制，所述智能监控模块、多源数据融合模块、传感器采集模块通信通过所述无线通信模块实现；

所述传感器采集模块将采集到的建筑环境数据传输至多源数据融合模块进行融合后，再将数据提供给所述无线通信模块，所述无线通信模块采用主串口进行数据发送与接收，结合基于改进的LEACH算法实现与所述智能监控模块的长距离多源融合数据传输，建筑环境数据传输到所述智能监控模块后，采用BP神经网络智能监测建筑环境，且在所述智能监控模块内用户可对建筑环境进行远程智能监控，以提供历史数据查询功能，利用主控模块对系统全部模块进行管理。

进一步地，所述传感器采集模块为用于获取建筑环境数据的ZigBee传感器采集模块，所述传感器采集模块包括控制芯片、高精度采样单元、高速采样单元、普通采样单元、分通道计数处理单元，所述控制芯片分别连接所述高精度采样单元、高速采样单元、普通采样单元、分通道计数处理单元；

所述控制芯片采用CC2530作为所述传感器采集模块的主芯片，所述高精度采样单元采用A/D转换芯片AD7793实现采样，所述普通采样单元采用普通的并行A/D转换芯片AD7606-4实现采样，所述分通道计数处理单元与高速采样单元均采用微控制器STM32F103内部的A/D转换器实现采样。

进一步地，所述无线通信模块采用BC95作为基于NB-IOT的无线通信模块，并采用改进的LEACH算法对建筑环境数据无线传输方式进行优化，所述改进的LEACH算法包括成簇过程与稳定过程，在成簇过程中由目标自发挑选大量簇头节点，同时构成若干个簇；在稳定过程中聚合各簇头的数据，并向基站传输聚合的建筑环境数据，根据获取到的信号强度，构成簇后开始计算。

进一步地，所述成簇过程包括：

利用预设公式挑选出若干簇头，每个簇头发送广播，宣布自身成为簇头，等候普通节点到来；