本发明涉及家用监控领域，针对现有的监控系统，虽然具有实时监控、并能采取喊话的方式来威慑入室人员，但是并不能实质性的减少财产损失的弊端，提出了一种新型家用监控系统，该系统包括家用监控系统终端、远程监控终端、公网三部分；监控系统终端包括无线路由器、一个或多个检测端、一个或多个执行端、两个控制中心，执行端、检测端散布于房间内，且两者尽量靠近；控制中心读取到监控报警信息后通过公网上传给远程监控终端，并按照一定的控制策略产生控制命令，然后通过无线路由器发送给相应所述的执行端；从而提供了一种不但具有实时监视功能，而且能够实时的采取应对措施的系统解决方案。
1.一种新型家用监控系统，其特征在于：所述的一种新型家用监控系统包括家用监控终端、远程监控终端、公网三部分。
1）系统上电运行后，控制中心发送读取状态命令，然后通过无线路由器中继给系统中所有的检测端及执行器；所述的检测端及执行器接收到读取状态命令后，将当前的状态发送给无线路由器，然后无线路由器再发送给所述的控制中心及远程监控终端；如果有某个检测端或执行器在规定的时间内不能发送状态信息，则控制中心及远程监控终端判定该检测端或执行器故障，在控制中心及远程监控终端显示出来，并提醒用户；
2）控制中心定期读取系统中所有的检测端及执行器的状态，并将其以表的形式发送给系统中所有的检测端；
3）当检测端通过传感器检测到报警信息后，控制器对其进行分类，如果属于一般报警，控制器不对该报警信息进行加工，然后经无线路由器分别中继给所述的控制中心及所述的远程监控终端；
4）所述的检测端会每隔一个小的间隔时间不停的给所述的控制中心及远程监控终端发送报警信息，如果在一定的较长的时间间隔内收不到所述的控制中心发回的确认信息，则所述的检测端通过无线路由发送切换控制中心信息；
5）如果检测端检测的报警信息属于紧急报警，则所述的检测端对报警信息进行处理，具体的说，将检测信息输入控制律算法，然后产生控制命令；并查找距离该检测端最近的且可用的（配对的）执行器，获得其地址后，将控制命令通过无线路由器中继给该执行器；同时所述的检测端将报警信息通过无线网卡发送出去，并由无线路由器中继给所述的控制中心及远程控制终端；
6）所述的执行器在收到命令信号后，在一定的时间间隔内通过无线路由器给所述的检测器发送确认信息，同时该确认信息通过无线路由器发送到所述的控制中心及远程控制终端，以便显示执行器的执行状态；
7）所述的控制中心及所述的远程监控终端，在获得户主权限后，可以发送控制命令，然后经无线路由器中继给相应的与所述的检测端配对的执行端。
3.根据权利要求1所述的一种新型家用监控系统，其特征在于：整个系统各个组成部分包含的内容及相互之间的连接关系为：所述的家用监控系统终端通过公共网络与所述的远程监控系统终端相连；
所述的家用监控系统终端包括无线路由器、一个或多个检测端、一个或多个执行端、两个控制中心；所述的两个控制中心，其中一个作为备份机使用；
所述的家用监控系统终端中的一个或多个检测端通过无线彼此连接并与所述的无线路由器无线相连；
所述的家用监控系统终端中的一个或多个执行端通过无线彼此连接并与所述的无线路由器无线相连；所述的检测端与所述的执行端之间没有直接的无线连接不能进行通信；
所述的两个控制中心都通过无线方式与所述的无线路由器进行连接；
所述的远程监控终端包括远程管理中心、一个或多个智能移动终端；所述的远程管理中心通过有线方式与公用网络进行连接；所述的智能移动终端通过无线方式与公网进行连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型家用监控系统，其特征在于：家用监控终端的整体工作方式为：所述的检测端散布于房间内需要进行监控的位置上，且通过无线网络彼此中继监控报警信息，然后通过所述的无线路由器上传给所述的控制中心；
所述的执行端也散布于房间内，并与所述的检测端尽量靠近；
所述的控制中心读取到监控报警信息后，按照一定的控制策略产生控制命令，然后通过所述的无线路由器发送给相应所述的执行端；
相应所述的执行端通过无线网络接收到控制命令后，执行动作；
当所述的检测端发送上述报警信息后，在一定时间内没有得到回应后，所述的检测端发送一个切换备用控制中心的命令，并通过所述的无线路由器发送给所有的控制中心，从而切换到备用的控制中心。
5.根据权利要求1所述的一种新型家用监控系统，其特征在于：远程监控终端的工作方式为：当所述的检测端收到所述的远程管理中心或所述的智能移动终端发送的读取检测信息命令后，所述的检测端将监控信息发送给无线路由器，接着通过路由器的有线方式发送到公网上，然后传给所述的远程管理中心或所述的智能移动终端，以供远程管理人员及户主实时查看；
所述的远程管理中心或智能移动终端上的用户，只有在获得相应的权限后才能给所述的控制中心通过公用网络发送控制执行端的动作命令。
6.根据权利要求1所述的一种新型家用监控系统，其特征在于：所述的检测端与执行端的工作方式为：按照所述的检测端与所述的执行端的物理距离对其进行配对，例如检测端1与执行端1、执行端2距离较近，三者进行配对；
如果检测端1给所述的控制中心发送了报警信息，则控制中心给所述的执行端1、执行端2发送控制命令，令其进行动作；
所述的无线路由器对流过其中的信息进行分类，当属于报警信息及视频信息时，分别上传给所述的控制中心及所述的远程监控终端；
之所以采用检测端与执行端分离的方式，并且检测端部分与执行端部分采用不同的频率，这样是为了更好的保证实时性；
如果采用检测端与执行端集成到一起的方式，当大量的检测端与执行端并发动作时，相同频率的电磁波互相干扰，延长了数据的传输时间，不能保证实时性；
但是检测端能够根据报警信息的级别，然后按照相应的控制律产生控制信号，并利用无线路由器将控制信号直接路由给相应的执行端。
7.根据权利要求6所述的检测端与执行端，其特征在于：所述的检测端中包括控制器、传感器、无线网卡；
所述的执行端中包括控制器、执行器、无线网卡；所述的检测端的控制器通过传感器检测环境信息，并根据检测信息的级别，决定是否对检测信息进行处理，并将检测信息或者处理后的信息加标记信息通过无线网卡发送出去；
所述的检测端发送完信息后，如果在一定时间间隔内接受不到所述的控制中心发回的确认信息，则所述的检测端再通过无线网卡发送切换控制中心命令信息；
所述的执行端的控制器接收无线网卡发送来的数据，并根据相应的控制律将接收来的数据转化为具体的驱动控制信号，控制所述的执行器进行动作；
所述的执行端的控制器接收到发送的控制命令后，在一定的时间间隔内通过无线网卡给发送方回传确认信息；如果所述的执行端不能在规定的时间内回传确认信息，发送方给距离所述的执行器最近的执行器发送控制命令，同时所述的发送方给远程管理终端发送所述的执行器故障信息。
一种新型家用监控系统
技术领域
[0001] 本发明涉及家用监控领域，具体的说是涉及一种新型家用监控系统。
背景技术
[0002] 安全是关系到生存、财产、家庭其它成员生命健康的大事。随着科技的进步与社会经济的发展，人民的个人财富也逐渐增加，因此对家庭具备一定的防盗、保障安全的需求不断增大。传统的家用安防产品，采用多路视频监控的手段，录制视频并将其存储于本地的硬盘中，等到发生意外情况时，办案人员再从硬盘中读取录制的视频信息进行取证。但是这种事后处理的方式存在用户不能实时监控，且不能避免事故已发生、损失已产生且还得花费巨大的代价去寻找事故责任人的情况的出现。
[0003] 针对上述问题在专利“多功能智能家用监控系统”中，提出了一种新的架构；本地端有多个分布式红外检测端，并通过无线路由与本地监控中心相连；红外检测端检测是否有人进入房间，当有人进入房间时，检测端将触发摄像头进行录制，并实时的将信息通过网络传给远程的用户或进行报警。这种实时监控的方式一定程度上会降低财产的损失，但是此种方式还是存在不足，当监控有人进入时，虽然用户可以看到并报警，但是警察赶到前，仍然会造成财产损失；并且当入室人员采取化妆等手段时，录制的视频并不能有效的提供破案的线索。
[0004] 针对上述问题在专利“多功能智能家用监控器”中，描述了一种实时监控方式，它不但可以实时录制视频信息并通过网络将视频上传给远程用户，同时系统能够对入室人员做出实时有效的应对----采用喇叭喊话的方式来提醒及威慑入室人员。但是此种方式，在犯罪分子情绪镇定后，发现并不能对其造成实质性的威慑时，反而可能会引起犯罪分子对家用设施进行报复性破坏。
[0005] 由于上述弊端的存在，本专利在上述两个专利内容的基础上进行了扩展，提供了一种不但具有实时监视功能，而且能够实时的采取应对措施的系统解决方案。此外，这种用于安全目的的系统方案也可以用于工业安全、或公共安全领域中。
发明内容
[0006] 本发明的目的，在于针对现有的监控系统，虽然具有实时监控、并能采取喊话的方式来威慑入室人员，但是并不能实质性的减少财产损失的弊端，提供了一种新型家用监控系统；旨在提供一种不但具有实时监视功能，而且能够实时的采取应对措施的系统解决方案。
[0007] 本发明的系统解决方案是这样的：所述的一种新型家用监控系统包括家用监控终端、远程监控终端、公网三部分。
[0008] 整个系统各个组成部分包含的内容及相互之间的连接关系为：所述的家用监控系统终端通过公共网络与所述的远程监控系统终端相连；所述的家用监控系统终端包括无线路由器、一个或多个检测端、一个或多个执行端、两个控制中心；所述的两个控制中心，其中一个作为备份机使用；所述的家用监控系统终端中的一个或多个检测端通过无线彼此连接并与所述的无线路由器无线相连；所述的家用监控系统终端中的一个或多个执行端通过无线彼此连接并与所述的无线路由器无线相连；所述的检测端与所述的执行端之间没有直接的无线连接不能进行通信；所述的两个控制中心都通过无线方式与所述的无线路由器进行连接；所述的无线路由器通过有线方式与公网直接相连；所述的远程监控终端包括远程管理中心、一个或多个智能移动终端；所述的远程管理中心通过有线方式与公用网络进行连接；所述的智能移动终端通过无线方式与公网进行连接；家用监控终端的整体工作方式为：所述的检测端散布于房间内需要进行监控的位置上，且通过无线网络彼此中继监控报警信息，然后通过所述的无线路由器上传给所述的控制中心；所述的执行端也散布于房间内，并与所述的检测端尽量靠近；所述的控制中心读取到监控报警信息后，按照一定的控制策略产生控制命令，然后通过所述的无线路由器发送给相应所述的执行端；相应所述的执行端通过无线网络接收到控制命令后，执行动作；当所述的检测端发送上述报警信息后，在一定时间内没有得到回应后，所述的检测端发送一个切换备用控制中心的命令，并通过所述的无线路由器发送给所有的控制中心，从而切换到备用的控制中心；
远程监控终端的工作方式为：当所述的检测端收到所述的远程管理中心或所述的智能移动终端发送的读取检测信息命令后，所述的检测端将监控信息发送给无线路由器，接着通过路由器的有线方式发送到公网上，然后传给所述的远程管理中心或所述的智能移动终端，以供远程管理人员及户主实时查看；所述的远程管理中心或智能移动终端上的用户，只有在获得相应的权限后才能给所述的控制中心通过公用网络发送控制执行端的动作命令；
所述的检测端与执行端的工作方式为：按照所述的检测端与所述的执行端的物理距离对其进行配对，例如检测端1与执行端1、执行端2距离较近，三者进行配对；如果检测端1给所述的控制中心发送了报警信息，则控制中心给所述的执行端1、执行端2发送控制命令，令其进行动作；
所述的无线路由器对流过其中的信息进行分类，当属于报警信息及视频信息时，分别上传给所述的控制中心及所述的远程监控终端；当属于控制信息时，直接路由给相应的执行端；
之所以采用图1所示的检测端与执行端分离的方式，并且检测端部分与执行端部分采用不同的频率，这样是为了更好的保证实时性；如果采用检测端与执行端集成到一起的方式，当大量的检测端与执行端并发动作时，相同频率的电磁波互相干扰，延长了数据的传输时间，不能保证实时性；但是检测端能够根据报警信息的级别，然后按照相应的控制律产生控制信号，并利用无线路由器将控制信号直接路由给相应的执行端；
所述的检测端中包括控制器、传感器、无线网卡；所述的执行端中包括控制器、执行器、无线网卡；所述的检测端的控制器通过传感器检测环境信息，并根据检测信息的级别，决定是否对检测信息进行处理，并将检测信息或者处理后的信息加标记信息通过无线网卡发送出去；所述的检测端发送完信息后，如果在一定时间间隔内接受不到所述的控制中心发回的确认信息，则所述的检测端再通过无线网卡发送切换控制中心命令信息；所述的执行端的控制器接收无线网卡发送来的数据，并根据相应的控制律将接收来的数据转化为具体的驱动控制信号，控制所述的执行器进行动作；所述的执行端的控制器接收到发送的控制命令后，在一定的时间间隔内通过无线网卡给发送方回传确认信息；如果所述的执行端不能在规定的时间内回传确认信息，发送方给距离所述的执行器最近的执行器发送控制命令，同时所述的发送方给远程管理终端发送所述的执行器故障信息。
[0009] 所述的一种新型家用监控系统的整体过程描述如下：1）系统上电运行后，控制中心发送读取状态命令，然后通过无线路由器中继给系统中所有的检测端及执行器；所述的检测端及执行器接收到读取状态命令后，将当前的状态发送给无线路由器，然后无线路由器再发送给所述的控制中心及远程监控终端；如果有某个检测端或执行器在规定的时间内不能发送状态信息，则控制中心及远程监控终端判定该检测端或执行器故障，在控制中心及远程监控终端显示出来，并提醒用户。
[0010] 2）控制中心定期读取系统中所有的检测端及执行器的状态，并将其以表的形式发送给系统中所有的检测端。
[0011] 3）当检测端通过传感器检测到报警信息后，控制器对其进行分类，如果属于一般报警，控制器不对该报警信息进行加工，然后经无线路由器分别中继给所述的控制中心及所述的远程监控终端。
[0012] 4）所述的检测端会每隔一个小的间隔时间不停的给所述的控制中心及远程监控终端发送报警信息，如果在一定的较长的时间间隔内收不到所述的控制中心发回的确认信息，则所述的检测端通过无线路由发送切换控制中心信息。
[0013] 5）如果检测端检测的报警信息属于紧急报警，则所述的检测端对报警信息进行处理，具体的说，将检测信息输入控制律算法，然后产生控制命令；并查找距离该检测端最近的且可用的（配对的）执行器，获得其地址后，将控制命令通过无线路由器中继给该执行器；同时所述的检测端将报警信息通过无线网卡发送出去，并由无线路由器中继给所述的控制中心及远程控制终端。
[0014] 6）所述的执行器在收到命令信号后，在一定的时间间隔内通过无线路由器给所述的检测器发送确认信息，同时该确认信息通过无线路由器发送到所述的控制中心及远程控制终端，以便显示执行器的执行状态。
[0015] 7）所述的控制中心及所述的远程监控终端，在获得户主权限后，可以发送控制命令，然后经无线路由器中继给相应的与所述的检测端配对的执行端。
[0016] 上面所述的家用监控系统的各个组成部分的具体形式在实施例中详说。在本发明的系统方案中既具有实时监视功能，而且能够实时的采取应对措施以确保家中财产的安全。同时，这种用于安全目的的系统方案也可以用于工业安全、或公共安全领域中。
附图说明
[0017] 图1为本发明一种新型家用监控系统的架构图。
[0018] 图2为本发明一种新型家用监控系统执行端与检测端的一种安装示意图图3为本发明一种新型家用监控系统主控制中心的工作流程图。
[0019] 图4为本发明一种新型家用监控系统备份控制中心的工作流程图。
[0020] 图5为本发明一种新型家用监控系统检测端的工作流程图。
[0021] 图6为本发明一种新型家用监控系统执行端的工作流程图。
[0022] 图7为本发明一种新型家用监控系统无线路由器的工作流程图。
[0023] 图8为本发明一种新型家用监控系统远程监控终端的工作流程图。
具体实施方式
[0024] 以下结合优选实施例对本发明进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0025] 在本实施例中，一种新型家用监控系统如图1所示，一个或一个以上的检测端通过无线局域网路连接到无线路由器上，一个或一个以上的执行端通过无线局域网络连接到无线路由器上；为了满足实时性，避免电磁干扰造成的延时问题，执行端所属的无线网络与检测端所属的无线网络采用的电磁波的频率不同。同时为了保证可靠性，采用主控制中心与备份控制中心，且两个控制中心通过无线局域网络与无线路由器进行连接；无线路由器通过有线方式直接连接到公网，与远程监控终端进行连接。远程监控终端包括远程管理中心与智能移动终端，远程管理中心可以设置在小区监控室或警察局等地区。
[0026] 家用监控终端包括一个或多个检测端、一个或多个执行端、一个无线路由器、一个控制中心。检测端包括一个中央控制单元、两个红外探测器、一个摄像头，执行端包括一个中央控制单元、两个电棍；在本实施例中，将红外探测器放在各个房间的入口处，例如在门口处放置两个红外探测器、在卧室入口处放置两个红外探测器、在储物室入口处放置两个红外探测器等，两个探测器按照一定的间隔错位排放，在两个探测器之间错位排放两个电棍，且在门口的外面安装一个摄像头以观察人员的进出，其中一个安装结构示意图如图2所示。
[0027] 在本实施例中，家用监控终端中的主控制中心是一台电脑，其上接有无线网卡以便与无线路由器进行通信；刚开始，主控制中心负责家用控制终端的控制及监视任务；主控制中心上电运行后，控制中心发送读取设备状态命令，包括读取检测端的红外线传感器的数据、摄像头数据及执行端的电棍状态信息；控制中心在本地硬盘上建立一张表，当在规定时间内读取到相应设备的状态信息后，控制中心根据此设备状态信息更新这张表；将相应设备在对应的状态表中置为可用状态，剩余的设备置为不可用状态；这张表显示了执行端与检测端的可用状态，即是否可用、是否发生故障；例如，假定执行端1发生故障，控制中心发送完读取命令后，在规定时间内获得不了该设备的状态信息，从而控制中心将在设备表中执行端1对应的位置处置为不可用。然后将状态表中可用的且离的最近的检测端与执行端进行配对；更新完状态表并配对后，主控制中心将该状态表及配对信息一并发送给表中标识的可用的检测端及远程监控终端中，然后将该状态列表的状态信息显示在控制中心的显示器上。如果主控制中心读取到检测端发送来的红外线检测数据、摄像头视频信息，则判断该信息是否被处理过，如果处理过，直接将其显示在主控制中心的显示屏上并进入下一次循环；如果该信息没有被处理过，则按照控制律产生控制信号，具体的说在本实施例中，采用的是控制规则：如果只有一个执行端发送来的红外线信号中只有一个红外线探测器信号（表明人员还在穿行中），则产生打开电棍信号；如果有两个红外线信号，则产生关闭电棍信号；然后根据配对信息，将打开或关闭电棍信号发送给相应的执行端，并检测是否有执行端的确认信息，如果没有则重新发送并进入下一次循环中；如果有，则直接进入下一次循环中，其工作流程如图3所示。
[0028] 备份控制中心也是一台带有无线网卡的电脑，刚开始时，备份控制中心运行在睡眠状态，并监听无线网卡收到的信息；如果检测到发送过来的切换控制中心命令（在本实施例编码为0XF1）后，进入运行状态，完成主控制中心的运行流程；否则继续睡眠状态并监听无线网卡，其工作流程如图4所示。
[0029] 检测端是一台嵌入式设备，其上有两个红外线传感器、一个摄像头、一个无线网卡，可以开启或关闭摄像头并进行录像。上电运行后，检测端判断是否接收到读取状态命令，如果接收到该命令，则通过无线网卡发送设备可用状态信息；接着判断是否接收到设备状态表及配对信息，如果接收到该信息则更新存在于设备Flash中的设备状态表及配对信息；接着判断是否检测到报警信息，即红外线传感器是否有信号，如果有则根据信号发送的密集性对其进行分类，如果信号比较稀疏（在本实施例中，每秒少于3次），则将该信号归类为一般级别报警信号，并将其通过无线网卡发送给控制中心；如果信号比较密集（在本实施例中，每秒不少于3次），则将其归类为重要级别报警信号，并按照控制律进行处理，此处的控制律与控制中心中采用的控制规则一样，产生相应的控制信号；然后根据配对信息找到可用的执行端，将此控制信号发送给这个可用的执行端；如果没有收到该执行端的确认信息，则将控制信号重新发送给该执行端；并给控制中心发送此报警信息额外加上已处理标记，然后进入下一次循环。如果没有接收到报警信息则直接进入下一次循环中，或者报警信息为一般级别信息，则在发送完该报警信息后进入下一次循环中，其工作流程如图5所示。
[0030] 执行端是一台嵌入式设备，其上有两个电棍、一个无线网卡。上电运行后，执行端判断是否接收到读取状态命令，如果接收到该命令，则通过无线网卡给控制中心及远程监控终端发送设备可用状态信息；接着判断是否收到控制命令也就是打开或关闭电棍命令，如果收到控制命令，则将控制命令转化为相应的驱动信号（在本实施例中，转化为打开继电器的电平信号），并给发送方发送确认信息，然后进入下一次循环中；如果没有收到控制命令，则直接进入下一次循环中，其工作流程如图6所示。
[0031] 无线路由器是一台嵌入式设备，上面有两个无线网卡、一个有线网卡，一个无线网卡负责与执行端、控制中心网络的通信，一个无线网卡负责与检测端网络的通信；一个有线网卡负责与远程监控终端通过公网进行通信。上电运行后，无线路由器判断是否接收到读取设备状态命令，如果接收到则根据提取的发送方的地址来判断是控制中心发送的还是远程监控终端发送的，如果是控制中心发送的，则利用两个无线网卡给所有的检测端及执行端发送读取设备状态命令，如果是远程监控终端发送的，则只给该检测端发送读取设备状态命令；接着判断是否接收到设备状态信息，如果接收到则根据提取的发送方的地址来判断是控制中心发送还是远程监控终端发送的，如果是控制中心发送的，则将设备状态信息通过无线网卡发送给控制中心，如果是远程监控终端发送的，则将设备状态信息发送给远程监控终端；接着判断是否接收到设备状态表及配对信息，如果接收到则将设备状态表及配对信息发送给所有的检测端及远程监控终端；接着判断是否接收到控制命令，如果接收到控制命令，则利用执行端所在网络的无线网卡给相应的执行端发送控制命令；接着判断是否接收到确认信息，如果接收到确认信息则转发给相应的发送方，并进入下一次循环中；如果没有接收到确认信息，则直接进入下一次循环中；在本实施例中，发送方与接收方都有唯一的地址，无线路由器根据地址打包数据并进行中继，其工作流程如图7所示。
[0032] 远程监控终端包括远程管理中心及智能移动终端，远程管理中心一台电脑，直接通过网口连接于公网上，智能移动终端包括PDA、手机等通过无线网卡连接到公网上；远程监控终端用来负责接收、管理家用监控终端送过来的报警信息，并显示给用户查看。在本实施例中以远程管理中心为例，介绍工作流程，智能移动终端的工作流程与之类似。当远程管理中心上电后，判断是否接收到设备状态表信息，如果接收到该信息，则更新存在于本地硬盘中的设备状态表；接着判断是否接收到报警信息，如果接收到报警信息，则将此报警信息显示到显示屏的用户界面上；接着判断是否获得了户主权限，在本实施例中，判断输入的用户名及密码是否正确，如果获得了户主权限；则判断是否有读取相应检测端状态的命令，如果有，则发送读取相应检测端的命令；接着判断是否有控制相应执行端动作的命令，如果有，则发送控制相应执行端工作命令，然后进入下一次循环中；如果没有获得用户权限，则进入下一次循环中，其工作流程如图8所示。
