CN110345987B - 一种智能模拟场景的安防监控测试装置及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能模拟场景的安防监控测试装置，涉及智能建筑技术领域。本发明包括座体、三个机械手、控制装置和监控中心，座体底面固定有若干电动万向轮，座体内固定有储液箱，机械手一端通过安装座固定在座体顶面，三个机械手的输出端均固定有安装台，三个机械手上的安装台一表面分别固定有烟雾测试装置、温度测试装置和红外测试装置。本发明通过GPS模块、防撞模块、电动万向轮和单片机的配合使用，能够实现座体的自走，通过加热棒能够测验温度传感器的状态，通过烧嘴和抽液泵的配合使用能够检测烟雾传感器的状态，通过红外线收发器能够检测红外线传感器的状态，解决了现有的智能建筑中传感器运行状态不便于测试的问题。

Description

一种智能模拟场景的安防监控测试装置及其系统

技术领域

本发明属于智能建筑技术领域，特别是涉及一种智能模拟场景的安防监控测试装置及其系统。

背景技术

随着物联网、传感器等领域的发展，建筑物的安防监控系统自动化程度越来越高，目前建筑物的安防监控系统当中，一般集成了红外传感器、烟雾传感器、视频摄像头和温度传感器，可以对起火、人员闯入等危险因素进行有效的监控和报警。

但是，如果安防监控系统当中某一个传感器或者摄像头损坏，就会给安防监控带来一定的盲区，有可能导致危险因素产生时无法及时发现和报警，因此，为了保障安防监控的可靠性，需要对上述各类传感器、摄像头定期进行测试，检测其是否能够及时感知周围环境的温度、烟雾、红外辐射、光信号等因素的物理变化，并准确采样、量化生成关于温度、烟雾浓度的数值以及红外和视频图样，从而保证其处于有效工作状态。

然而，智能建筑中各类传感器和摄像头的数目众多，且分布范围遍及整个智能建筑空间范围，由人工逐个进行测试，会耗费巨大的时间和人力。目前对这些传感器和摄像头的自动化测试主要是依靠设备电路自检，但是自检只能测试其电路运行和通信能力，无法测试其对真实环境因素物理变化的感知能力。

因此，如何通过某种测试装置对智能建筑中大量传感器和摄像头的物理感知能力开展自动化的实际巡回测试，无需人力的大量参与，是本领域需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能模拟场景的安防监控测试装置及其系统，通过GPS模块、防撞模块、电动万向轮和单片机的配合使用，能够实现座体的自走，从而可以在智能建筑空间范围内实现自主、自动地巡回，从而对各个智能建筑各个位置布设的传感器、摄像头实施检测；该装置通过加热棒能够模拟预定数值温度以测验温度传感器的状态，通过烧嘴和抽液泵的配合使用能够模拟烟雾效果从而检测烟雾传感器的状态，通过红外线收发器能够检测红外线传感器的状态，以及检测摄像头能够正确拍摄该装置；解决了现有的智能建筑中传感器、摄像头的真实感知能力不便于测试的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种智能模拟场景的安防监控测试装置，包括座体、三个机械手、控制装置；

所述座体底面固定有若干电动万向轮，所述座体内固定有储液箱；

所述机械手一端通过安装座固定在座体顶面，三个所述机械手的另一末端均固定有安装台，三个所述机械手上的安装台一表面分别固定有烟雾测试装置、温度测试装置和红外测试装置；

所述烟雾测试装置包括进液管，所述进液管另一端固定有烧嘴，所述进液管周侧面固定连通有连接管，所述连接管一端固定连通有抽液泵，所述抽液泵的抽液管贯穿座体顶部和储液箱顶部伸入储液箱内部且抽液管末端位于储液箱内下部；

所述温度测试装置包括加热棒，所述加热棒一端固定有连接棒；

所述红外测试装置包括红外线收发器，所述进液管、连接棒和红外线收发器分别通过安装座与三个机械手上的安装台一表面固定连接。

进一步地，所述机械手包括第一电机，所述第一电机通过安装座与座体顶面固定连接，所述第一电机输出轴一端通过第一铰座固定有第一机械臂，所述第一铰座周侧面固定有第二电机，所述第二电机输出轴一端与第一铰座内的转轴一端固定连接，所述第一机械臂一端通过第二铰座转动有第二机械臂，所述第二铰座周侧面固定有第三电机，所述第三电机输出轴一端与第二铰座内的转轴固定连接，所述安装台一表面与第二机械臂一端固定连接。

进一步地，所述控制装置包括壳体，所述壳体固定在座体内，所述壳体内固定有所述控制装置的主板，所述主板包括单片机、GPS模块和数据储存模块，所述电动万向轮、第一电机、第二电机、第三电机、加热棒、烧嘴、抽液泵均通过电气/信号传输线路与单片机连接，所述GPS模块、红外线收发器和数据储存模块均通过数据信息传输线路与单片机连接。

进一步地，所述单片机通过数据信息传输线路连接有无线收发模块，所述无线收发模块安装在壳体内部，所述单片机通过无线收发模块与监控中心连接。

进一步地，所述座体内底面固定有蓄电池，所述座体周侧面贯穿固定有一充电头，所述充电头和控制装置均通过导线与蓄电池电性连接。

进一步地，所述单片机通过数据信息传输线路连接有防撞模块，所述防撞模块由若干红外线测距头组成，若干所述红外线测距头呈环状安装在座体周侧面。

进一步地，所述储液箱周侧面固定连通有填料管，所述进液管一端贯穿座体一侧且位于座体外部，所述填料管一端过盈配合有一橡胶盖。

本发明还涉及一种智能模拟场景的安防监控测试系统，包括一台或者多台上述测试装置以及监控中心；所述监控中心通过数据信息传输线路连接有温度传感器、烟雾传感器、红外线传感器和监控摄像头，所述监控中心通过数据上传模块和数据下载模块连接有手机APP，所述监控中心通过电气/信号传输线路连接有报警装置。

其中，所述报警装置为声光报警器或扬声器和闪烁灯的结合。

其中，所述测试装置在监控中心的指令下，移动到测试地点，并且向测试地点周边执行烟雾、温度和红外测试动作；监控中心根据每台测试装置上传的GPS定位位置以及测试动作，调取该定位位置周边的对应类型的传感器的传感数据，分析传感数据是否反映了测试装置造成的环境物理变化。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过GPS模块、防撞模块、电动万向轮和单片机编程的配合使用，能够实现座体的自走，通过设有机械手，能够调节加热棒、红外线收发器和烧嘴的角度和高度，通过加热棒能够测验温度传感器的状态，通过烧嘴和抽液泵的配合使用能够检测烟雾传感器的状态，通过红外线收发器能够检测红外线传感器的状态，能够检测智能建筑中传感器的运行状态，且能够节省人力物力的使用，方便使用者对智能建筑的安全性的管理。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，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。

图1为本发明的一种智能模拟场景的安防监控测试装置的结构示意图；

图2为座体的内部结构示意图；

图3为本发明去除座体后的结构示意图；

图4为本发明的系统原理框图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-座体，2-机械手，3-控制装置，4-烟雾测试装置，5-温度测试装置，6-红外测试装置，101-电动万向轮，102-储液箱，103-蓄电池，104-充电头，105-填料管，106-橡胶盖，201-第一电机，202-第一铰座，203-第一机械臂，204-第二电机，205-第二机械臂，206-第二铰座，207-第三电机，208-安装台，401-进液管，402-烧嘴，403-连接管，404-抽液泵，501-加热棒，502-连接棒，601-红外线收发器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3所示，本发明为一种智能模拟场景的安防监控测试装置，包括座体1、三个机械手2、控制装置3。座体1底面固定有若干电动万向轮101，座体1内固定有储液箱102。座体1内部还具有电池、电动机以及驱动机构，利用驱动机构将电动机的动能传导至电动万向轮101，驱动本装置在智能建筑的空间范围内自主移动。

机械手2一端通过安装座固定在座体1顶面，三个机械手2的另一末端均固定有安装台208，安装台208具有安装面，用于安装每个机械手的工作部件，具体来说，三个机械手2上的安装台208的安装面分别固定有烟雾测试装置4、温度测试装置5和红外测试装置6。

烟雾测试装置4包括进液管401，进液管401另一端固定有烧嘴402，进液管401周侧面固定连通有连接管403，连接管403一端固定连通有抽液泵404，抽液泵404连通一个抽液管，该抽液管贯穿座体1顶部和储液箱102顶部伸入储液箱102，且抽液管的末端位于储液箱102内下部。从而，在抽液泵404的动力下，从储液箱102抽取液体，经连接管403、进液管401后由烧嘴402雾化喷出，模拟烟雾效果。所产生的烟雾通过喷出或者弥散，到达本测试装置周边的烟雾传感器，如果烟雾传感器处于正常状态则会感应烟雾浓度，生成烟雾浓度数值，以及产生报警信号。

其中如图1-2所示，储液箱102周侧面固定连通有填料管105，填料管105一端贯穿座体1一侧且位于座体1外部，填料管105一端过盈配合有一橡胶盖106。

温度测试装置5包括加热棒501，加热棒501一端固定有连接棒502。加热棒501通过连接棒502固定，且加热棒501为电加热器，可以通过电流大小的调节而达到不同的温度。加热棒501在机械手2的带动下运行至被测温度传感器附近，在正常工作状态下，温度传感器感应加热棒501造成的环境温度升高而生成对应的温度值。

红外测试装置6包括红外线收发器601。在机械臂2的调节下，红外线收发器601可以向预定方向辐射红外线，从而被本装置周边的红外线传感器检测到；在正常工作状态下，红外线传感器可以生成红外热感图样。另外，如果智能建筑内安装有红外对射型的入侵检测传感器，则红外线收发器601也可以接收其发生的红外线，实现对入侵检测传感器的状态监测。

进液管401、连接棒502和红外线收发器601各自具有安装座，分别通过安装座与三个机械手2上的安装台208一表面固定连接。

其中如图3所示，机械手2包括第一电机201，第一电机201通过安装座与座体1顶面固定连接，第一电机201输出轴一端通过第一铰座202固定有第一机械臂203，第一铰座202周侧面固定有第二电机204，第二电机204输出轴一端与第一铰座202内的转轴一端固定连接，第一机械臂203一端通过第二铰座206转动有第二机械臂205，第二铰座206周侧面固定有第三电机207，第三电机207输出轴一端与第二铰座206内的转轴固定连接，安装台208一表面与第二机械臂205一端固定连接。从而，机械臂2可以基于以上第一电机、第二电机和第三电机及其铰座结构，在三轴自由度范围内执行摆动动作，可以调节烟雾喷射和红外线辐射朝向，以及调节加热棒501与温度传感器之间的间距。

其中如图4所示，控制装置3包括壳体，通过壳体固定在座体1内，壳体内包括控制装置3的主板，主板包括单片机、GPS模块和数据储存模块，电动万向轮101、第一电机201、第二电机204、第三电机207、加热棒501、烧嘴402、抽液泵404均通过电气/信号传输线路与单片机连接，GPS模块、红外线收发器601和数据储存模块均通过数据信息传输线路与单片机连接，单片机为SMC62型号单片机。单片机可以通过控制电动万向轮101及其驱动结构实现自主移动，可以移动到智能建筑空间范围的任意地点；如果智能建筑是多层建筑可以在每一层布置一个或者多个本发明的测试装置。并且，单片机可以控制机械臂的动作，从而面向本测试装置周边一定空间范围内的烟雾传感器、红外传感器、温度传感器实现喷雾、红外收发以及加热升温等测试动作。其中如图4所示，单片机通过数据信息传输线路连接有无线收发模块，无线收发模块安装在壳体内部，单片机通过无线收发模块与监控中心连接。从而，通过无线收发模块，可以将本测试装置的实时位置、执行的测试动作以及测试参数(例如喷雾浓度、发热温度等)上传到监控中心。

其中如图2所示，座体1内底面固定有蓄电池103，座体1周侧面贯穿固定有一充电头104，充电头104和控制装置3均通过导线与蓄电池103电性连接。

其中如图4所示，单片机通过数据信息传输线路连接有防撞模块，防撞模块由若干红外线测距头组成，若干红外线测距头呈环状安装在座体1周侧面，红外线测距头的型号为BISS0001。在本装置的移动过程中，防撞模块实时感应本装置与周边墙壁或者障碍物的距离，当距离小于安全阈值时即停止本装置的移动，以免发生意外碰撞事故。

其中如图4所示，监控中心通过数据信息传输线路连接有温度传感器、烟雾传感器、红外线传感器和监控摄像头，监控中心通过数据上传模块和数据下载模块连接有手机APP，监控中心通过电气/信号传输线路连接有报警装置，温度传感器为DS18B20型号温度传感器，烟雾传感器HCHL-20M型号传感器，红外线传感器的型号为BISS0001。其中，报警装置为声光报警器或扬声器和闪烁灯的结合。

从而，本发明可以按照预设的脚本，智能模拟火灾、非法入侵、空调温度故障等各种智能建筑运行中可能遇到的场景，而对建筑内部各个位置的传感器执行测试。根据模拟测试的脚本，例如，在模拟火灾场景时，一台或者多台本发明的测试装置可以在监控中心的指令下，移动到智能建筑的各个地点，并且向该地点周边的传感器执行喷雾、加温、发射红外信号等测试动作；进而，监控中心根据每台测试装置上传的GPS定位以及测试动作，调取该定位位置周边的各类传感器的传感数据，分析传感数据是否反映了测试装置造成的环境因素变化，例如温度传感器和烟雾传感器提供的温度数值和烟雾浓度数值是否有升高、当超过阈值时是否发生了预警；等等。并且，监控中心还调取拍摄的视频画面，运用目标提取识别等视频分析算法，判断是否拍摄了所述测试设备，从而测试视频摄像头的工作状态是否正常。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种智能模拟场景的安防监控测试装置，其特征在于：包括座体(1)、三个机械手(2)、控制装置(3)；

所述座体(1)底面固定有若干电动万向轮(101)，所述座体(1)内固定有储液箱(102)；

所述机械手(2)一端通过安装座固定在座体(1)顶面，三个所述机械手(2)的输出端均固定有安装台(208)，三个所述机械手(2)上的安装台(208)一表面分别固定有烟雾测试装置(4)、温度测试装置(5)和红外测试装置(6)；

所述烟雾测试装置(4)包括进液管(401)，所述进液管(401)另一端固定有烧嘴(402)，所述进液管(401)周侧面固定连通有连接管(403)，所述连接管(403)一端固定连通有抽液泵(404)，所述抽液泵(404)的抽液管贯穿座体(1)顶部和储液箱(102)顶部且位于储液箱(102)内下部；

所述温度测试装置(5)包括加热棒(501)，所述加热棒(501)一端固定有连接棒(502)；

所述红外测试装置(6)包括红外线收发器(601)，所述进液管(401)、连接棒(502)和红外线收发器(601)分别通过安装座与三个机械手(2)上的安装台(208)一表面固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能模拟场景的安防监控测试装置，其特征在于，所述机械手(2)包括第一电机(201)，所述第一电机(201)通过安装座与座体(1)顶面固定连接，所述第一电机(201)输出轴一端通过第一铰座(202)固定有第一机械臂(203)，所述第一铰座(202)周侧面固定有第二电机(204)，所述第二电机(204)输出轴一端与第一铰座(202)内的转轴一端固定连接，所述第一机械臂(203)一端通过第二铰座(206)转动第二机械臂(205)，所述第二铰座(206)周侧面固定有第三电机(207)，所述第三电机(207)输出轴一端与第二铰座(206)内的转轴固定连接，所述安装台(208)一表面与第二机械臂(205)一端固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能模拟场景的安防监控测试装置，其特征在于，所述控制装置(3)包括壳体，所述壳体固定在座体(1)内，所述壳体内固定有主板，所述主板上固定有单片机、GPS模块和数据储存模块，所述电动万向轮(101)、第一电机(201)、第二电机(204)、第三电机(207)、加热棒(501)、烧嘴(402)、抽液泵(404)均通过电气/信号传输线路与单片机连接，所述GPS模块、红外线收发器(601)和数据储存模块均通过数据信息传输线路与单片机连接。

4.根据权利要求3所述的一种智能模拟场景的安防监控测试装置，其特征在于，所述单片机通过数据信息传输线路连接有无线收发模块，所述无线收发模块安装在壳体内部，所述单片机通过无线收发模块与监控中心连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能模拟场景的安防监控测试装置，其特征在于，所述座体(1)内底面固定有蓄电池(103)，所述座体(1)周侧面贯穿固定有一充电头(104)，所述充电头(104)和控制装置(3)均通过导线与蓄电池(103)电性连接。

6.根据权利要求3所述的一种智能模拟场景的安防监控测试装置，其特征在于，所述单片机通过数据信息传输线路连接有防撞模块，所述防撞模块由若干红外线测距头组成，若干所述红外线测距头呈环状安装在座体(1)周侧面。

7.根据权利要求1所述的一种智能模拟场景的安防监控测试装置，其特征在于，所述储液箱(102)周侧面固定连通有填料管(105)，所述填料管(105)一端贯穿座体(1)一侧且位于座体(1)外部，所述填料管(105)一端过盈配合有一橡胶盖(106)。

8.一种智能模拟场景的安防监控测试系统，其特征在于，包括一台或者多台根据权利要求1-7中任意一项所述的测试装置，以及监控中心；所述监控中心通过数据信息传输线路连接有温度传感器、烟雾传感器、红外线传感器和监控摄像头，所述监控中心通过数据上传模块和数据下载模块连接有手机APP，所述监控中心通过电气/信号传输线路连接有报警装置。

9.根据权利要求8所述的安防监控测试系统，其特征在于，所述报警装置为声光报警器或扬声器和闪烁灯的结合。

10.根据权利要求9所述的安防监控测试系统，其特征在于，所述测试装置在监控中心的指令下，移动到测试地点，并且向测试地点周边执行烟雾、温度和红外测试动作；监控中心根据每台测试装置上传的GPS定位位置以及测试动作，调取该定位位置周边的对应类型的传感器的传感数据，分析传感数据是否反映了测试装置造成的环境物理变化。

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