基于rfid技术的防溺水安全保障系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及安全保障技术领域，更具体地，涉及基于RFID物联网技术的防溺水安全监控与保障系统。
【背景技术】
[0002]游泳是一项既传统又热门的体育运动，无论是成年人还是儿童每年都会以各种形式参与的体育活动。近年游泳馆儿童溺水事件不断上演，就上海地区而言近年来在一些比较正规的游泳馆内发生过多起儿童溺水事件，不但给家庭带来无比的悲痛，也是经营单位的营业风险。如何保障儿童游泳安全，如何加强游泳馆的保障机制是一个普遍的社会热门话题。
[0003]目前的整体解决方案和技术存在以下几点核心问题:
[0004]1、不适应人多密集水域:例如，采用水下红外探测并判断遮挡物的静止时间的设计不适用于人多密集的水域，不适应在大批量人员同步一体化智能监管；
[0005]2、误报率高:由于报警算法的问题，SOS报警信号误报率高，造成现场恐慌和不和谐，无形增加救生员的压力和疲劳度。而且，SOS事件发生时的物理反应机制过于原始和单调，不能有效及时发现并处置；
[0006]3、报警提示不鲜明且受制于实时与网络PC服务器联网:当前现有技术大多采用视频监控或通过泳姿图像对比算法等手段，除了监管人员容易视觉疲劳和疏忽外，更重要的是需要提前进行对游泳者个人的数据采集和定义。而且，图像采集和对比并计算得出的结果实施比较复杂且必须依托实时与网络PC服务器和CCTV监控系统在线联网运行方可实现；
[0007]4、位置判断不准确:以空间立体识别定位为例，当前有采用RFID三维多点探测与识别技术算法，其虽可实现粗略位置判定，但容易受到外在因素影响而发生位置漂移，存在定位不稳定不可靠的问题，容易误导救生员到达错误位置而丧失最佳救援时间。而且，该方法采用三点无线探测识别技术，其技术尚不成熟且成本居高不下，而最重要的是需在岸边明处加装至少三个以上读卡器装置(信号角度、强度、时间差等三维立体算法)，除了影响美观以外，因水面和水下环境及条件不确定且比较杂乱时，标签信号由读卡器判读的位置有较大的误差和失误。
【发明内容】
[0008]为了解决上述主要问题，本发明提出一种基于RFID技术的防溺水安全保障系统，该系统包括安装在游泳池底部呈现网格状的多个无线信号收发器，每个无线信号收发器具有唯一收发器ID，所述无线信号收发器还具有CPU逻辑控制电路，用于根据接收到来自RFID电子标签的不同事件代码而直观开启和关闭不同LED灯光事件颜色提醒；佩戴在游泳者身上的RFID电子标签，所述RFID电子标签具有唯一电子标签ID，所述RFID电子标签还具有CPU逻辑控制电路，用于根据微传感器的监测数据进行事件类型判断并产生不同的事件代码；智能终端中央控制器，智能终端中央控制器用于与无线信号发射器和网络PC服务器通信；受智能终端中央控制器控制的伺服云台LED光束指引灯；其中，RFID电子标签将判断出的事件类型的事件ID发送至定向无线信号发射器，而内嵌的LED灯光将根据ID事件码在不受其他设备控制的前提下自行开启和关闭并产生不同效果的灯光初步提醒，同步进行的是将相关信息再传输至无线信号收发器中继，在由无线信号收发器中继将数据传输至智能终端中央控制器，智能终端中央控制器根据事件ID判断是否联动伺服云台LED光束指引灯和其他组件，以分级别启动再次的有效直观提醒和指引。
[0009]更具体地，本发明的基于RFID技术的防溺水安全保障系统，包括:
[0010]佩戴在游泳者身上的RFID电子标签，所述RFID电子标签具有唯一电子标签ID，所述RFID电子标签能够感测包括水压、电阻、电压和/或时间的数据，并根据所述数据进行事件类型判断并产生不同的事件ID。
[0011]安装在游泳池底部的多个定向无线信号收发器，定向无线信号收发器能够接收RFID电子标签产生的事件ID等其他ID码，每个定向无线信号收发器具有唯一收发器ID，所述收发器ID包含地址编码；
[0012]伺服云台LED光束指引灯，其能够投射不同效果的灯光至游泳池水面上；
[0013]智能终端中央控制器，其用于从无线信号收发器接收所述事件ID、收发器ID和RFID电子标签物理码ID等，并根据所述事件ID控制所述伺服云台LED光束指引灯的开启和关闭；
[0014]其中，在开启伺服云台LED光束指引灯时，智能终端中央控制器将事件ID和收发器ID发送至伺服云台LED光束指引灯，伺服云台LED光束指引灯根据事件ID控制灯光效果并且根据收发器ID中的地址编码控制投射位置。
[0015]在另一基于RFID技术的防溺水安全保障系统中，所述系统包括:
[0016]安装在游泳池底部的多个定向RFID电子标签，每个定向RFID电子标签具有电子标签ID，所述电子标签ID包含地址编码；
[0017]佩戴在游泳者身上的定向无线信号收发器，所述定向无线信号收发器具有收发器ID，所述定向无线信号收发器能够读取所述定向RFID电子标签的电子标签ID，所述定向无线信号收发器能够感测包括水压、电阻、电压和/或时间的数据，并根据所述数据进行事件类型判断并产生不同的事件ID ;
[0018]伺服云台LED光束指引灯，其能够投射不同效果的灯光至游泳池水面上；
[0019]智能终端中央控制器，其用于从安装在岸边的定向或全向无线信号收发器接收所述事件ID和电子标签ID等其他ID编码，并根据所述事件ID控制所述伺服云台LED光束指引灯的开启和关闭；
[0020]其中，在开启伺服云台LED光束指引灯时，智能终端中央控制器将事件ID和电子标签ID发送至伺服云台LED光束指引灯，伺服云台LED光束指引灯根据事件ID控制灯光效果并且根据电子标签ID中的地址编码控制投射位置。
[0021]本发明系统技术含量高，集成度高，自动化程度高以及减少安全管理员的数量有效降低场馆人员成本的特点。本系统在复杂环境下信息采集准确且定位精准，系统中的每个单元模块都具有独立自主的智能判断与控制特性，通过简便、人性化的科技管理手段，真正意义上实现在以当今物联网为核心主题的现代化科技游泳馆的典型建设与应用。
[0022]本发明的最大创新价值是安全、稳定、可靠、精准、灵敏。本发明采用RFID无线射频技术结合网格式物理定位理念，以一种安全可靠成熟的产品技术解决方案在减少运营成本的同时更避免和减少人员伤亡事故，因此，本发明具有很高的实用性和市场推广价值，
[0023]本发明具有如下有益效果:
[0024]1、解决因外在环境影响而发生的判定位置漂移现象，克服了环境与人的影响，在任何时候都可实现准确定位，误差不超过2平方米范围；
[0025]2、解决SOS声光报警器误报而引起的现场恐慌问题，有效缓解和降低救生员的疲劳感和紧张度。用真实、有效和准确的人性化监管与自动无声提醒模式创建游泳馆舒适的应用体验；
[0026]3、在系统与PC服务端脱机和断网的情况下，整套监护系统能够独立自主的完成所有智能判定和动作执行，摆脱系统因PC服务端的各种因素制约系统功能的发挥和实现。特别在响应速度和响应时间方面达到最理想状态；
[0027]4、当SOS事件发生时或即将发生时，安装在水下和水上的LED光束指引装置将起到多重事件判定分级提醒并快速精确位置自动引导。不同的事件信号通过LED灯的动作组合模式、频闪模式、频闪颜色并结合其他如语音自动提醒和开启声光报警等，驱使现场救生员和周围人群在一个比较安静和谐的环境下引起注意并采取正确的措施和方法加以及时发现和施救。
[0028]5、定向无线信号收发器采取地埋嵌入式安装，不破坏游泳馆整体视觉环境为前提，从而实现系统功能实现目标。
[0029]6、由于本系统的设计的独创性，对于现有游泳馆不做游泳池底部改造预加装本系统时，只需将定向无线信号收发器与可灵活拼装的定制型塑木地板有机结合，在游泳池地面铺设拼装含有定向无线信号收发器的塑木地板即可，不破坏现场环境。每个塑木地板连接处有快速导线和防水插头，以方便快速组网。
[0030]7、通过可穿戴式RFID电子标签与加装在岸边固定式全向无线信号收发器为手法并相互结合互动，本发明将对游泳馆水上和岸边陆地上的所有人员进行全程实时监管，为整个场馆的实时人数统计、分时分流、到钟自动提醒、场外等待人员等待时间自动告知等方面，提供准确及时的智能分析与推送，实现并达到智慧游泳馆的核心要求。
[0031]8、考虑到一卡通功能的延伸，可穿戴的RFID电子标签本身内嵌有NFC电子标签无线射频IC芯片，可结合电子消费以及近距离感应开启更衣室锁柜一同使用。
【附图说明】
[0032]图1为本发明的基于RFID技术的防溺水安全保障系统的第一实施方式的结构示意图；
[0033]图2显示了图1中的无线信号收发器的一个实施方式的结构图；
[0034]图3是拼接完的布置有无线信号收发器的塑木地板的截面图；
[0035]图4显示了图3中的无线信号收发器的网格布置示意图；
[0036]图5显不了拼接后的游泳池底的不意图；
[0037]图6显示了完整的拼接后的游泳池底的示意图；
[0038]图7显示了图1中的RFID电子标签的一个实施方式的结构示意图；
[0039]图8显示了图1中的智能终端中央控制器的一个实施方式的结构示意图；
[0040]图9显示了图1中的云台LED光束指引灯的控制电路的一个实施方式的结构示意图；
[0041]图10显示了图1中的无线语音/信号发射器和无线语音/信号接收器的结构示意图；
[0042]图11显示了图1中的全向无线信号收发器中继的结构示意图；
[0043]图12显示了全向无线信号收发器的一个实施方式的结构图；
[0044]图13-15显示了本发明的安全保障系统的工作状态的示意图；
[0045]图16为本发明的基于RFID技术的防溺水安全保障方法的第一实施方式的流程图；
[0046]图17为本发明的基于RFID技术的防溺水安全保障系统的第二实