基于WSN-MSIF的作业现场周界安全监测技术研究

成果基本信息
关键词：	无线传感网络模块;多传感器信息融合;周界;监测系统;智能安防
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	9412016Y1720	资源采集日期：	2016-11-20

研究情况
单位名称：	黄河科技学院	技术水平：
评价证书号：	豫科鉴委字[2016]第1552号	评价单位：	河南省科学技术厅
评价日期：	2016.09.14	评价证书号：	豫科鉴委字[2016]第1552号

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
1、任务来源　　本课题是由郑州市科技局下发的普通科技攻关项目，于2012年8月下达的《郑州市2012年度科技发展计划（攻关计划）》（计划公布文号：郑科技[2012]3号，项目下达编号：20120473）。项目鉴定依据郑州市科技局普通科技攻关项目《基于WSN-MSIF的作业现场周界安全监测技术研究项目申请书》进行。　　2、应用领域和技术原理　　应用领域：本课题主要适用于野外环境的某些特殊作业现场或需要安防的区域（如变电站、物资存放仓库等），利用无线传感器网络（WSN）与多传感器信息融合（MSIF）技术，为提升信息化智能安防建设，建立了一套便携式智能周界与图像识别装置（包括支架、WSN节点、主动红外探测器、摄像机、控制箱、音频告警器、电源、传输装置、通信终端）和一套基于WSN-MSIF的作业现场周界安全监测系统（包括监测数据采集模块、数据传输与通信模块和综合监管模块）。其中，监测数据采集模块安装在需要监控和报警的便携式智能周界与图像识别装置上，通过无线传感网络通信链路将监测到的数据发送到数据传输通信模块，并对现场监测数据进行处理后发送到作业现场周界安全监测系统的综合监管模块。整个系统架构通过在传输层部署前置机、网关节点、服务器及相关电源线、数据线，搭建系统通信环境；同时，安装并配置应用软件系统、数据库，实现作业预警、围界状态监测、图像识别等功能，并且通过Zigbee网络、Internet网络、无疑移动网络等实现实时信息交互，将系统存储、优化、实时监控和查询等功能有效集成为一个统一的主站服务系统。综合控制平台采用友好界面，对防区实时在线监控，管理平台操作维护简单。　　技术原理：基于WSN-MSIF的作业现场周界安全监测技术研究，主要实现了一套便携式智能周界与图像识别装置和一套基于WSN-MSIF的作业现场周界安全监测系统。该课题利用WSN技术实现作业现场周界报警，采用模式识别技术实现图像处理和自动识别，并依托数据采集和WSIF技术实现现场数据的获取、处理和优化，通过网关节点上传至前置机，最终传至后台监控中心，实现对实时数据的存储、优化、实时监控和查询。系统整体架构主要依据系统逻辑结构设计对应的感知层、传输层和应用层，将系统主要功能模块分为三个子系统：感知层的监测数据采集子系统、传输层的数据传输与通信子系统、应用层的综合监管子系统。首先，将便携式智能周界与图像识别装置布置在作业现场的监测区域，感知层的监测数据采集子系统负责在监测点完成对监测区域周围环境的监测，获取监测区域的传感器信息、声光报警信息、作业人员或非作业人员进出监测区域的状态及图像或视频信息等，并利用MSIF技术实现对数据的分析、处理和优化，通过无线传感网络通信链路将监测到的数据发送到数据传输与通信子系统；传输层的数据传输与通信子系统负责将传感层获取的监测数据通过Zigbee无线自组网、以太网及其混合的异构网络形态上传监控中心，并进行数据处理后将信息发送到综合监管子系统；应用层的综合监管子系统负责对各类监测数据的汇总分析，提供实时数据的存储、优化、实时监控和查询。本系统采用多种传感器组成协同感知网络，融合WSN技术和MSIF技术，实现了对作业现场周界信息的安全监测、控制和管理。　　3、性能指标及完成情况　　3.1项目内容和要求　　本课题基于物联网技术，运用无线传感器网络的灵活组网、协同感知、自适应等特点，主要针对作业现场周界安防需要，研究一套高效、实用的作业现场周界安全监测方法，实现重点作业区域安全监测的智能化、直观化和动态化，提供安防一体化解决方案。主要研究内容包括：　　（1）于无线传感器网络的作业现场信息双向可视化研究；　　（2）多传感器信息融合、图像识别等技术在作业现场周界安全领域的应用；　　（3）基于多层分布式架构和MVC模式的系统平台设计。　　3.2实际完成情况　　（1）建立了一套便携式智能围界与图像识别装置和一套基于WSN-MSIF的作业现场周界安全监测系统建，经河南省电子产品质量监督检验所对软件产品进行了测试鉴定（豫软评第2014461号）。该系统主要功能可详见用户使用情况报告。　　（2）论文与专利：发明论文3篇，申报国家发明专利1项，实用新型专利2项。　　4、技术查新　　国内有关作业现场周界安全监测技术的研究已有文献报道，而本项目是基于无线传感器网络技术和多传感器信息融合技术，采用B/S结构与MVC模式设计开发的作业现场周界安全监测系统，解决无线传感器网络能量消耗及多传感器信息高效协作问题，与所查的国内现有相关文献相比，所采用的技术特征不尽相同。综上所述，在所列检索范围内，采用本项目上述技术研究的基本WSN-MSIF的作业现场周界安全监测技术研究，国内未见相同的文献报道。（河南省科学技术信息研究院查新报告，编号：201641b0101141）

成果名称：	基于WSN-MSIF的作业现场周界安全监测技术研究	关键词：	无线传感网络模块;多传感器信息融合;周界;监测系统;智能安防
成果类别：		一级分类名称：	机械制造
二级分类名称：	仪器仪表技术	三级分类名称：	传感器
研究起止时间：	2012.08 至2016.08	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	黄河科技学院	学科分类2：	510.99
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：	TN99	课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	20120473
经费实际投入额（万元）：	2.00	评价单位：	河南省科学技术厅
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2016.09.14	转让范围：
评价证书号：	豫科鉴委字[2016]第1552号	推荐单位：	郑州市科学技术局
推广形式：	无	成果登记号：	9412016Y1720
成果简介：	1、任务来源　　本课题是由郑州市科技局下发的普通科技攻关项目，于2012年8月下达的《郑州市2012年度科技发展计划（攻关计划）》（计划公布文号：郑科技[2012]3号，项目下达编号：20120473）。项目鉴定依据郑州市科技局普通科技攻关项目《基于WSN-MSIF的作业现场周界安全监测技术研究项目申请书》进行。　　2、应用领域和技术原理　　应用领域：本课题主要适用于野外环境的某些特殊作业现场或需要安防的区域（如变电站、物资存放仓库等），利用无线传感器网络（WSN）与多传感器信息融合（MSIF）技术，为提升信息化智能安防建设，建立了一套便携式智能周界与图像识别装置（包括支架、WSN节点、主动红外探测器、摄像机、控制箱、音频告警器、电源、传输装置、通信终端）和一套基于WSN-MSIF的作业现场周界安全监测系统（包括监测数据采集模块、数据传输与通信模块和综合监管模块）。其中，监测数据采集模块安装在需要监控和报警的便携式智能周界与图像识别装置上，通过无线传感网络通信链路将监测到的数据发送到数据传输通信模块，并对现场监测数据进行处理后发送到作业现场周界安全监测系统的综合监管模块。整个系统架构通过在传输层部署前置机、网关节点、服务器及相关电源线、数据线，搭建系统通信环境；同时，安装并配置应用软件系统、数据库，实现作业预警、围界状态监测、图像识别等功能，并且通过Zigbee网络、Internet网络、无疑移动网络等实现实时信息交互，将系统存储、优化、实时监控和查询等功能有效集成为一个统一的主站服务系统。综合控制平台采用友好界面，对防区实时在线监控，管理平台操作维护简单。　　技术原理：基于WSN-MSIF的作业现场周界安全监测技术研究，主要实现了一套便携式智能周界与图像识别装置和一套基于WSN-MSIF的作业现场周界安全监测系统。该课题利用WSN技术实现作业现场周界报警，采用模式识别技术实现图像处理和自动识别，并依托数据采集和WSIF技术实现现场数据的获取、处理和优化，通过网关节点上传至前置机，最终传至后台监控中心，实现对实时数据的存储、优化、实时监控和查询。系统整体架构主要依据系统逻辑结构设计对应的感知层、传输层和应用层，将系统主要功能模块分为三个子系统：感知层的监测数据采集子系统、传输层的数据传输与通信子系统、应用层的综合监管子系统。首先，将便携式智能周界与图像识别装置布置在作业现场的监测区域，感知层的监测数据采集子系统负责在监测点完成对监测区域周围环境的监测，获取监测区域的传感器信息、声光报警信息、作业人员或非作业人员进出监测区域的状态及图像或视频信息等，并利用MSIF技术实现对数据的分析、处理和优化，通过无线传感网络通信链路将监测到的数据发送到数据传输与通信子系统；传输层的数据传输与通信子系统负责将传感层获取的监测数据通过Zigbee无线自组网、以太网及其混合的异构网络形态上传监控中心，并进行数据处理后将信息发送到综合监管子系统；应用层的综合监管子系统负责对各类监测数据的汇总分析，提供实时数据的存储、优化、实时监控和查询。本系统采用多种传感器组成协同感知网络，融合WSN技术和MSIF技术，实现了对作业现场周界信息的安全监测、控制和管理。　　3、性能指标及完成情况　　3.1项目内容和要求　　本课题基于物联网技术，运用无线传感器网络的灵活组网、协同感知、自适应等特点，主要针对作业现场周界安防需要，研究一套高效、实用的作业现场周界安全监测方法，实现重点作业区域安全监测的智能化、直观化和动态化，提供安防一体化解决方案。主要研究内容包括：　　（1）于无线传感器网络的作业现场信息双向可视化研究；　　（2）多传感器信息融合、图像识别等技术在作业现场周界安全领域的应用；　　（3）基于多层分布式架构和MVC模式的系统平台设计。　　3.2实际完成情况　　（1）建立了一套便携式智能围界与图像识别装置和一套基于WSN-MSIF的作业现场周界安全监测系统建，经河南省电子产品质量监督检验所对软件产品进行了测试鉴定（豫软评第2014461号）。该系统主要功能可详见用户使用情况报告。　　（2）论文与专利：发明论文3篇，申报国家发明专利1项，实用新型专利2项。　　4、技术查新　　国内有关作业现场周界安全监测技术的研究已有文献报道，而本项目是基于无线传感器网络技术和多传感器信息融合技术，采用B/S结构与MVC模式设计开发的作业现场周界安全监测系统，解决无线传感器网络能量消耗及多传感器信息高效协作问题，与所查的国内现有相关文献相比，所采用的技术特征不尽相同。综上所述，在所列检索范围内，采用本项目上述技术研究的基本WSN-MSIF的作业现场周界安全监测技术研究，国内未见相同的文献报道。（河南省科学技术信息研究院查新报告，编号：201641b0101141）
联系人：	李高申	成果登记日期：	2016-10-20
联系人email：		单位代码：	94103452
邮政编码222：	450005	联系人电话：	0371-68787229
单位传真：	0371-68834554	单位通讯地址：	河南省郑州市航海中路94号(北校区)
单位所在省市：		单位电话：	0371-68835159;68782596
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2016	知识产权形式：
成果完成人：	邵开丽;宫娜娜;胡爱娜;王缓缓;杨亚丽;郑良仁;周小佳;闫斌;刘扬	资源采集日期：	2016-11-20

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