基于rfid技术的防溺水安全保障系统的制作方法_4

文档序号:8903952阅读:来源:国知局
编码控制投射位置。
[0094]优选地,在步骤SI中,所述RFID电子标签包括:用于感测数据的微传感器,所述RFID电子标签通过内置的微传感器(例如为压力传力器)感测水压,而水压数据将结合入水时间长短通过CPU逻辑控制电路产生不同事件ID类型。
[0095]优选地,在步骤S2中,所述定向无线信号收发器包括:LED灯,其能够发出不同效果的灯光;CPU逻辑控制电路,用于根据接收自RFID电子标签的事件ID而开启和关闭定向无线信号收发器的LED灯,其根据不同的事件ID发出不同效果的灯光。
[0096]在一个优选实施方式中,池底定向无线信号收发器或伺服云台LED光束指引的动作条件为事件ID符合并先后执行相关联动动作,首先是以先提醒后分级别紧急联动和位置自动指引。
[0097]第二实施方式
[0098]在内埋多个RFID标签,游泳者佩戴收发器时,收发器都会收到多个RFID标签的信号,根据RFID标签的ID,可以确定游泳者所处的最准确位置。其工作原理是:泳池底部安装了多个定向RFID电子标签,而电子标签具有唯一位置ID编码,当收发器收到RFID电子标签位置ID时,会连同如唯一的ID物理码以及事件ID代码一起发送至岸上的全向无线信号收发端。而收发器在没有接收和识别到池底RFID电子标签ID位置码时,只向全向无线信号收发器发送自身唯一 ID物理码,以此为系统提供场内人员基础信息。当全向无线信号收发器同时受到可穿戴无线收发器发来的ID时(包含;RFID电子标签ID地址码、可穿戴收发器自身物理ID码),系统将会根据电子标签ID地址码判定对应者的位置。如上传信息还包含了事件ID代码,将根据事件代码性质自动决定和驱动联动装置。
[0099]如图17所示,在本发明的基于RFID技术的防溺水安全保障系统中,与图1所示不同的是,在水中(下面以游泳池为例)安装多个定向RFID电子标签201,每个定向RFID电子标签201具有电子标签ID,所述电子标签ID包含地址编码,基于该地址编码通过逻辑计算即可知道其处于游泳池的精确当前位置,也可认为是固定坐标位置。定向RFID电子标签201采用内埋式安装在游泳池底部。定向RFID电子标签201的收发信号方向为沿垂直于游泳池底水面的一个扇形型信号辐射区域,可以与进入该区域的无线信号收发器进行通信,RFID电子标签将被有效识别到。
[0100]图20显示了地埋式定向RFID电子标签201的一个实施方式的结构图。
[0101]RFID电子标签201的安装方式与第一实施方式中的定向无线信号收发器2相同,在此不再赘述,图18显示了 RFID电子标签201的一个实施方式的网格布局图。在经过图5中的接防水线管盒和接线管相同装配方式装配后,形成了如图19所示的游泳池地板,其中嵌入了具有LED灯的RFID电子标签201。
[0102]定向RFID电子标签201作为网格坐标位置点,并采取网格式等比例多点均匀分布安装方式,以达到游泳池底部局部或全部覆盖。通过对定向RFID电子标签201的信号发射增益强度进行设置调整,使每个定向RFID电子标签201无线信号发射都能保证最佳的局部有效范围(局部范围以2M*2M或3M*3M为一个正方形为有效识别区块),每个识别区块共有4个定向RFID电子标签201作为一个识别单元,每个定向RFID电子标签201具有唯一 ID识别码,每个识别码将作为网格中的唯一有效坐标位置。
[0103]再参考图17,本发明的安全保障系统还包括可穿戴式无线信号收发器202。图21显示了可穿戴式无线信号收发器的一个实施方式的结构图。可穿戴式无线信号收发器202进入和经过所示有效识别区块时,其识别和采集水池底部的定向RFID电子标签201的电子标签ID(内含位置编码),并将采集的信息通过自身的无线射频电路配合内嵌的天线发射到岸上的固定式信号收发器端(即,下面所述的全向无线收发器204),以实现精准定位、动态跟踪、身份识别。
[0104]另外,可穿戴式无线信号收发器202内设有压力传感器,用于感知到压力、等物理数值变化,可穿戴式无线信号收发器202还具有CPU逻辑控制电路,用于进行关于时间和压力的变化进行逻辑分析判断,确定事件类型,分配事件ID,而后将相关核心数据传输至泳池底部的定向RFID电子标签端(接收到相关事件ID后,内嵌LED指示灯将以不同效果亮起),同步再将相关数据传送阵岸边固定式全向无线信号收发器端。在一个优选实施方式中,可穿戴式无线信号收发器202根据测量的水压和持续时间来确定事件类型(事件ID)。例如,当可穿戴式无线信号收发器202测量的水压低于第一阈值且持续时间低于第一时间时,确定为正常事件;当水压高于第一阈值且时持续间低于第一时间时,也确定为正常事件;当水压高于第一阈值且持续时间高于第一时间时,确定为提醒事件;当水压高于第一阈值且持续时间高于第二时间时,确定为报警事件;当水压高于第二阈值时,也确定为报警事件。可穿戴式无线信号收发器202同样可以将所述事件ID发送至岸上的固定式信号收发器端(即,下面所述的全向无线收发器204),起到SOS事件信息采集的核心作用。
[0105]再参考图17,本发明的安全保障系统还包括全向无线收发器203。其结构与图12所示相同,不再赘述。全向无线收发器203用于接收可穿戴式无线信号收发器202采集到的池底定向RFID电子标签201的电子标签ID位置码。
[0106]再参考图17,本发明的安全保障系统还包括智能终端中央控制器204、伺服云台LED光束指引灯207。智能终端中央控制器204从全向无线收发器203接收的电子标签ID位置码、事件ID编码和物理ID码,进行判断是否启动伺服云台LED光束指引灯207进行联动。联动机制与第一实施方式相同,在此不再赘述。
[0107]再参考图17,本发明的安全保障系统还包括:用于语音报警的无线语音/警报信号发射器205和无线语音/警报信号接收器206、扬声器207、用于显示信息的立式液晶显示终端213,用于签发RFID电子标签的发卡器212,用于管理发卡器212的网络管理PC客户端211、网络服务器120,路由器214。其具体连接方式和功能与第一实施方式相同,在此不再赘述。
[0108]下面参照图22-24来描述本发明的安全保障系统的工作方式。
[0109]在图22中,在游泳池底铺设了 Al?A9共9个定向RFID电子标签(电子标签ID也可设置分别为Al?A9)。游泳者佩戴可穿戴式无线信号收发器,池底的RFID电子标签与可穿戴式无线信号收发器之间的无线通信频率为2.4G无线微波。当游泳者头部入水后,可穿戴式无线信号收发器实时监测游泳者头部佩戴相关设备的压力与时间物理变化数值,判断后确定相应的事件类型,将该类型的事件ID发送出去,游泳者游经池底定向RFID电子标签器A1-A9时,最近的RFID电子标签的电子标签ID将被可穿戴式无线信号收发器识别采集,再无线传输至岸边全向无线信号收发器(无线通信频率为2.4G),后再由全向无线信号收发器通过无线网络(433M)将数据传输至智能终端中央控制器(图中未示出)。当事件ID属于正常事件时,伺服云台LED光束指引灯207关闭,声光报警器31也关闭。
[0110]在图23中,当可穿戴式无线信号收发器正游过RFID电子标签A3,且判断当前事件为报警事件(SOS信号)时,池底RFID电子标签A3的LED灯亮。同时,根据事件ID,智能终端中央控制器联动开启伺服云台LED光束指引灯207,打开假设红色光束至RFID电子标签A3位置。声光语音广播31将进行事件语音广播提醒“A3水域有险情”。高处救生员通过前述的语音广播提箱,LED提示灯和LED光束指引灯立即关注可能或已进入溺水状态的游泳者,根据相关事件提醒救生员将及时采取有效的营救措施。
[0111]在图15中,游泳池分为浅水区域和深水区域。当一小朋友游泳者游到RFID电子标签A5位置时,即浅水区域和深水区域的交界处,可穿戴式无线信号收发器侦测到该RFID电子标签A5到并判断为提醒事件,RFID电子标签A5发出黄光(常规警示信号),提醒游泳者当事人和高处救生员关注。优选地,可以通过图17中的池底RFID电子标签A5的LED警示灯对其提醒,但不启动其他联动装置。当该小朋友游泳者已经越界并游到RFID电子标签A7位置时,即小朋友不允许的深水区域,那么可穿戴式无线信号收发器侦测到RFID电子标签A7并判断为更高级别提醒事件,RFID电子标签A7发出红光(紧急提醒信号)。同时,根据事件ID,智能终端中央控制器联动开启伺服云台LED光束指引灯7,打开假设为红色光束至RFID电子标签A7位置。声光语音广播器广播“张三小朋友请速回到浅水区域”。优选地,可以通过图17中的无线语音/信号接收器206语音提醒游泳者当事人的同时提醒岸边的救生员关注并采取对应措施。
[0112]下面结合图25来描述本发明的基于RFID技术的放溺水安全保障方法。
[0113]在步骤S201,在游泳者身上可穿戴式无线信号收发器,所述可穿戴式无线信号收发器具有唯一收发器ID,所述可穿戴式无线信号收发器通过内置的压力传力器感测水压,而水压数据将结合入水时间长短通过CPU逻辑控制电路产生不同事件ID类型。
[0114]在步骤S202,安装在游泳池底部的多个定向RFID电子标签,定向RFID电子标签能够接收可穿戴式无线信号收发器产生的事件ID,每个定向RFID电子标签具有唯一电子标签ID,所述电子标签ID包含地址编码。
[0115]在步骤S203,在游泳池的上方或旁边安装伺服云台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。
[0116]在步骤S204,安装智能终端中央控制器,其用于从可穿戴式无线信号收发器所述唯一 ID物理码,事件ID编码和电子标签ID位置码,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。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位置码发送至伺服云台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。
[0117]总而言之,在本实施方式中,将定向
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