智能监仓感知装置及包括它的监管场所的管控系统的制作方法

本发明涉及检查呼吸器官的测量装置(a61b5/08)、测量脉率或心率的装置(a61b5/024)和测量人体或各部位的运动——例如头或手的震颤或肢体的活动性的装置(a61b5/11)。尤其涉及智能监仓感知装置，还涉及监管场所的管控系统。

背景技术：

戒毒所、看守所、监狱是国家公安司法的重要组成部分，担负着执行法纪、教育改造的重要使命。这些特殊场所的安全关系着社会的稳定，地位举足轻重。然而，即使安全防卫设施及建造标准严苛，监管人员尽职尽责，依然不能完全做到见微知著，防患于未燃。

专利文献cn107493567a公开一种用于监管特殊室内场所人员位置和行为的系统及方法，其中该用于监管特殊室内场所人员位置和行为的系统包括：移动节点模块、外部局域网模块、锚节点模块、桥节点模块和实时服务器基站模块。采用该用于监管特殊室内场所人员位置和行为的系统及方法，相对于传统单一的定位技术，增加了行为监管功能，通过人与移动节点的一一绑定和个人位置与行为特征数据库的建立，实现了将信息系统中的每个人的信息和现实中的每个人动态的联系起来的功能，同时可主动识别并自动按照预先设定进行报警，真正意义上实现了特殊场所管理的信息化、智能化，还通过多源数据融合技术和实测数据迭代训练异常行为检测算法提高了准确性与可靠性，具有更广泛的应用范围。

但是，专利文献cn107493567a公开的技术方案无法对被监管人员卧床作息时的活动做到见微知著，防患于未燃。

因此，研发一种产品，其能够监测被监管人员卧床后的肢体活动和生理活动，则就有可能让监管人员做到见微知著，防患于未燃。

专利文献cn106491109a，cn105534498a，cn106419869a，cn101336369b，cn102415879a，cn205758531u公开了使用压电传感器监测人体的生理参数或生命体征。

专利文献cn106805940a，cn103027670a，cn103006223a，cn103082995b，cn103110422a，cn102988051a，cn106805941a，cn103454691a，cn102058411a，cn102961165a，cn106546979a，cn102988057a公开了使用生物雷达来检测生命体征例如呼吸频率和心率。

然而，现有技术中未给出对监管场所的被监管人员进行异常活动例如生病、群体事件等进行预警的技术方案。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提出智能监仓感知装置，其能够对被监管人员或收押人员的异常肢体行为和/或异常生理活动进行监测和预警，并做到见微知著，防患于未燃。

本发明的目的之二在于提供监管场所的管控系统，其能够有效预测可能发生的监管场所的群体事件，使得警员或监管人员提前对事件作出反应，防止事件的扩大化或严重化。

为此，本发明提出智能监仓感知装置，其用于监测监仓中收押人员的坐卧作息信息和身体生理信息，其特征在于，所述智能监仓感知装置包括卧垫、压电传感器和雷达装置，其中，

所述压电传感器能够检测所述收押人员的坐卧作息信息；

所述雷达装置能够检测所述收押人员的身体生理信息；

所述压电传感器和所述雷达装置被设置在所述卧垫中。

本发明提出监管场所的管控系统，其特征在于，所述监管场所的管控系统包括集中控制装置、监仓信息数据库、管控平台、和按本文所述的智能监仓感知装置；

所述集中控制装置能够将所述智能监仓感知装置收集到的信息数据发送至监仓信息数据库；

所述管控平台能够从所述监仓信息数据库提取数据，进行分析处理，并显示分析结论。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

对被监管人员或收押人员的异常肢体行为和/或异常生理活动进行监测和预警，并做到见微知著，防患于未燃，减小警员或监管人员的工作压力和心理压力。

有效预测可能发生的监管场所的群体事件，使得警员或监管人员提前对事件作出反应，防止事件的扩大化或严重化。

附图说明

图1为本发明智能监仓感知装置100的第一实施例的示意图；

图2为图1的智能监仓感知装置100的横截面示意图；

图3为本发明智能监仓感知装置100的第二实施例的传感装置布局的示意图；

图4为本发明智能监仓感知装置100的第三实施例的传感装置布局的示意图；

图5为本发明智能监仓感知装置100的第四实施例的传感装置布局的示意图；

图6为本发明智能监仓感知装置100的第五实施例的传感装置布局的示意图；

图7为本发明智能监仓感知装置100的第六实施例的传感装置布局的示意图；

图8为本发明智能监仓感知装置100的第七实施例的传感装置布局的示意图；

图9为本发明智能监仓感知装置100的第八实施例的传感装置布局的示意图；

图10为本发明智能监仓感知装置100的第九实施例的传感装置布局的示意图；

图11为本发明智能监仓感知装置100的第十实施例的传感装置布局的示意图；

图12为本发明监管场所的管控系统的管控平台400的生命体征监控屏幕图形界面；

图13为本发明监管场所的管控系统的管控平台400的肢体活动监控屏幕图形界面；

图14为本发明监管场所的管控系统的管控平台400的视频联动画面、语音对讲屏幕图形界面；

图15为本发明监管场所的管控系统的管控平台400的人员信息屏幕图形界面；

图16为本发明监管场所的管控系统的管控平台400的打架预警屏幕图形界面；

图17为本发明监管场所的管控系统的管控平台400的心理反常情绪异常屏幕图形界面；

图18为本发明监管场所的管控系统的管控平台400的安全形势预警分析屏幕图形界面；

图19为本发明监管场所的管控系统的管控平台400的身体健康状态预警屏幕图形界面；

图20为本发明监管场所的管控系统的管控平台400的生命体征历史轨迹回放屏幕图形界面；

图21为本发明监管场所的管控系统的管控平台400的后台设置屏幕图形界面；

图22为本发明监管场所的管控系统的示意图。

图23为本发明监管场所的智能监仓感知装置100的一优选实施方式示意图。

在图中，同一的或类似的元件使用同一数字标记，不同的元件使用不同的数字标记，其中：1、卧垫；10、第一组压电薄膜传感器；100、智能监仓感知装置；2、帆布外套；20、第二组压电薄膜传感器；200、集中控制装置；3、纳米铝屏蔽布；30、第三组压电薄膜传感器；300、监仓信息数据库；40、第四组压电薄膜传感器；400、管控平台；5、生物雷达装置；500、显示器；51、第一生物雷达组件；52、第二生物雷达组件；

在文中，“纵向”定义为按卧垫1的长度方向，“横向”定义为按卧垫1的宽度方向。如图1中点画线将卧垫1沿纵向或长度方向一分为二，其中，按图面定义上与下，卧垫1的上半部定义为卧垫1的第一上半部，卧垫1的下半部定义为卧垫1的第二下半部。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

技术设计思想简介

参照图1至图11，本智能监仓感知装置100可以监测个体——具体人群类型不限——的心跳、呼吸和身体运动。把生物雷达和压电薄膜传感器安装在床垫和被单之间，个体坐或躺在床上时，传感器可以隔着衣服和被单准确测量收集患者的生命特征信息。柔性开关用于采集静态信号，个体所有的动态信号都由压电薄膜及生物雷达采集并转换成相应的电信号，在后台显示。当个体的心率和呼吸速率不正常，个体离床时，系统可以提前报警。这一切都由压电薄膜传感器和生物雷达共同完成，而无需与个体直接接触。

应用原理：智能监仓感知装置100由生物雷达、压电薄膜传感器、床垫组成，将压电薄膜传感器分两级连接至生物雷达，生物雷达主要监测心率、呼吸，压电薄膜传感器作为判断在床状态，当一级接收信号时表示坐床、两级接收信号时表示卧床、无信号则表示离床。

生物雷达介绍

1.本发明的智能监仓感知装置100不同于传统的接触式心率仪和心电图仪。本发明的智能监仓感知装置100是非接触式，可以通过天线发射电磁波直接测量目标的生命体征信号。而且由于房间内墙壁或设备的反射，可以是房间内无死角的测量。

2.本发明的智能监仓感知装置100采用小型雷达，功耗低，可以支持本发明的智能监仓感知装置100全天候的工作。

3.本发明的智能监仓感知装置100发射功率小，远低于无线路由的发射功率，不用担心它的电磁辐射威胁人体健康。

4.本发明的智能监仓感知装置100可以实现智能化，可以实时的检测目标的生命体征，将生命体征信号传输到电脑或者手机终端上，并且，可以通过在终端操作为本本智能监仓感知装置100设置报警门限，一旦超过或低于门限，就会及时提示干警。

生物雷达是指k波段的毫米波雷达，它采用24ghz的雷达波扫描人体，在反射回来的雷达波中含有人体的体动、呼吸及心跳信号，通过分析这些体征信号可以判断人体的生理和健康状况。

24ghz生物雷达的分辨率可达到0.02毫米，可以准确识别心脏跳动时在体表产生的心动冲击波，更能识别呼吸时胸部的起伏以及肢体的活动，可以在完全不接触的情况下实现连续动态监测。

生物雷达的工作原理

常用的生物雷达可分为连续波和超宽带两种，连续波和超宽带雷达的工作原理如下。

连续波生物雷达

当连续波雷达发射的微波束照射人体，根据多谱勒原理，人体反射的回波信号被人体生命活动例如呼吸运动等引起的体表微动所调制，使得这些回波信号某些参数例如频率、相位发生改变，选择合适的信号预处理电路和信号处理技术就能从这些变化中提出相关人体的生命参数信号例如呼吸频率、心率等。

超宽带生物雷达

超宽带生物雷达检测人体的生命参数与连续波的原理不同，当脉冲形式的微波束照射人体，由于人体生命运动例如呼吸、心跳等的存在，使得被人体反射后的回波脉冲序列的重复周期发生变化，而回波脉冲信号的重复周期与人体生命的运动速度和频率有关。如果对该脉冲序列——其携带有与被测人体生命运动相关的信息——进行解调、积分、放大、滤波，送入计算机进行数据处理和分析，就可以得到与被测人体生命体征相关的参数例如呼吸、心率等。

压电薄膜传感器介绍

用于检测振动和冲击等物理现象的多功能压电薄膜传感器。产品由压电薄膜、导电材料和聚酯薄膜等叠加而成。当在表面作用一个力时就会产生一个电信号，该信号由铆接在薄膜上的双导线引出，通过相应的电路和检测设备进行分析，从而得到我们所需要的信息。

压电薄膜传感器的工作原理

当拉伸或弯曲一片压电聚偏氟乙烯pvdf高分子膜——压电薄膜，薄膜上下电极表面之间就会产生一个电信号——电荷或电压，并且同拉伸或弯曲的形变成比例。一般的压电材料都对压力敏感，但对于压电薄膜来说，在纵向施加一个很小的力时，横向上会产生很大的应力，而如果对薄膜大面积施加同样的力时，产生的应力会小很多。因此，压电薄膜对动态应力非常敏感，28μm厚的pvdf的灵敏度典型值为10～15mv/微应变，长度的百万分率变化。

使用‘动态应力’这个术语是因为形变产生的电荷会从与薄膜连接的电路流失，所以压电薄膜并不能探测静态应力。当需要探测不同水平的预应力时，这反而成为压电薄膜的优势所在。薄膜只感受到应力的变化量，最低响应频率可达0.1hz。

压电薄膜很薄，质轻，非常柔软，可以无源工作，因此可以广泛应用于医用传感器，尤其是需要探测细微的信号时。显然，该材料的特点在供电受限的情况下尤为突出，在某些结构中，甚至还可以产生少量的能量。而且压电薄膜极其耐用，可以经受数百万次的弯曲和振动。

基于上述技术设计思想，本发明人提出智能监仓感知装置100。

根据本发明的智能监仓感知装置100的第一实施方式，其用于监测监仓中收押人员的坐卧作息信息和身体生理信息。参照图1至11，所述智能监仓感知装置100包括床垫1或卧垫1、压电传感器和雷达装置。参照图13，监仓是指人员的人身权利受到监视的房间，监仓也称之为监室、收押室、监房、牢房等，在一间监仓中，可能有多个床位，每个床位用于一位收押人员作息，因此，每个床位包括一个智能监仓感知装置100，对每位收押人员进行独立监测。

所述压电传感器能够检测所述收押人员的坐卧作息信息。可以理解的是，收押人员躺卧在所述卧垫1上，身体重量对所述卧垫1的压迫作用力被传递至所述压电传感器，从而触发所述压电传感器检测到的电信号的变化。而这些电信号的变化可解释为所述收押人员是处于卧床状态、离床状态、还是坐床状态。例如，若所述压电传感器在所述卧垫1的第一上半部和第二下半部都检测到压力信号，则表明所述收押人员是处于卧床状态；若所述压电传感器在所述卧垫1的第一上半部或第二下半部检测到一个压力信号，则表明所述收押人员是处于坐床状态；所述压电传感器在所述卧垫1的第一上半部和第二下半部都没有检测到压力信号，则表明所述收押人员是处于离床状态。

所述雷达装置能够检测所述收押人员的身体生理信息。可以理解的是，用于检测人体生命体征的雷达通常称为生物雷达，其可以非接触地检测人体的呼吸频率和心率。而这些生命体征能够判断所述收押人员的生理健康状态和心理状态。

所述压电传感器和所述雷达装置被设置在所述卧垫1中。为防止人为破坏，所述压电传感器和所述雷达装置被安装在肉眼不可见、人手不可触及的所述卧垫1的内部。

所述压电传感器的形状、数量、布局方式可以有众多选择，如下文参照图1至图11所描述的十个实施例那样，实际上，它们可以有更多的变型，只要这些变型实施例无需创造性劳动就能从本发明的设计思想中得出，那么它们都属于本发明的保护范围。

所述雷达装置的数量和布局可以有众多选择，如下文参照图1至图11所描述的十个实施例那样。

基于对所述收押人员的肢体活动和生理活动的异常进行监测，监管人员就能尽早发现监管风险，例如所述收押人员突然生病或者突然情绪不稳定。借助于所述智能监仓感知装置100的自动收集信息的功能，监管人员的工作量减轻，工作压力减小，心理压力减缓。

优选地，所述压电传感器是压电薄膜传感器；所述雷达装置是生物雷达装置5；所述收押人员的坐卧作息信息是指所述收押人员的坐垫、躺垫、离垫信息；所述收押人员的身体生理信息是指所述收押人员的呼吸频率和心率。

如图1至11所示，所述压电薄膜传感器为长条形，这有利于扩大测量范围，准确地判断所述收押人员的肢体活动。当然，所述压电薄膜传感器数量的多少对判断的准确性贡献更大。

可选地，所述压电薄膜传感器选用深圳市东进科兴有限公司的ldtm-028kldto-028ksdt1-028k系列压电薄膜传感器

可选地，生物雷达装置5选用珠海奥美健康科技有限公司生产的非接触式监护生命雷达br01。

所述卧垫1可以是长200厘米，宽90厘米，厚3厘米，由椰棕板制成，并且所述卧垫1的底面设置有一层纳米铝屏蔽布3，用于屏蔽对生物雷达装置5的电磁干扰。帆布外套2整体包围所述椰棕板和纳米铝屏蔽布3，形成所述卧垫1。图2示出压电薄膜传感器和生物雷达装置5在所述卧垫1中的位置。

根据本发明的智能监仓感知装置100的第二实施方式，参照图1至图7，所述智能监仓感知装置100包括n个所述压电薄膜传感器和一个所述生物雷达装置5，其中，n≥2。

所述压电薄膜传感器具有长条形状。

所述n个压电薄膜传感器分成两组：第一组压电薄膜传感器10和第二组压电薄膜传感器20。可以理解的是，第一组压电薄膜传感器10的数量和第二组压电薄膜传感器20的数量设置可按具体需求而定，如图1至图7所示，第一组压电薄膜传感器10的数量分别是1或2根，第二组压电薄膜传感器20的数量分别是1、2、3、或4。

所述卧垫1沿纵向方向定义两个对半部分：第一上半部和第二下半部。

所述第一组压电薄膜传感器10位于所述生物雷达装置5的第一侧；所述第二组压电薄膜传感器20位于所述生物雷达装置5的与所述第一侧相对的第二侧。这样的布局主要考虑到人体的胸腔将头肩与腹腿分开，而检测人体是否卧床、坐床或离床，主要是检测人体的头肩部和腹腿部两个区域是否离床。而所述生物雷达装置5通常置于胸腔对应的卧垫1区域之中，因此，为检测人体的头肩部和腹腿部是否离床，所述两组压电薄膜传感器分别安置在所述生物雷达装置5的上、下两侧是合适的。

所述第一组压电薄膜传感器10布置在所述卧垫1中，位于与平躺卧垫1的所述收押人员的上半身或头肩部对应的所述卧垫1的第一上半部。这样的布置有利于第一组压电薄膜传感器10准确检索人体的上半身或头肩部是否离床，若人体的上半身离床，则压力信号消失，也表明人体坐床或离床；若人体的上半身压床则压力信号增强，就表明人体坐床或卧床。

所述生物雷达装置5布置在所述卧垫1中，位于平躺卧垫1的所述收押人员的胸腔对应的卧垫1区域。这样的布置使得所述生物雷达装置5靠近心脏各肺部，有利于对生理参数例如呼吸频率和心率的测量的准确性。

所述第二组压电薄膜传感器20布置在所述卧垫1中，部分或全部位于与平躺卧垫1的所述收押人员的下半身对应的所述卧垫1的第二下半部。如图1所示，对于纵向布置的所述第二组压电薄膜传感器20，所述第二组压电薄膜传感器20的一小部分位于所述卧垫1的第一上半部，而大部分位于所述卧垫1的第二下半部。如图7所示，对于横向布置的所述第二组压电薄膜传感器20，所述第二组压电薄膜传感器20的一条位于所述卧垫1的第一上半部，而其余三条位于所述卧垫1的第二下半部。因此，压电薄膜传感器的布置方向可以按检测需要来确定。

采用上述布局方案的智能监仓感知装置100的成本较为合理，检测精度合格。

表一、本发明的智能监仓感知装置100的第二实施方式的信号判断示例

从上表可以理解，若两组压电薄膜传感器至少有一个压力信号，而生物雷达装置5没有生理活动信号，这时有多种可能：一是产品出现故障，需维修检查；二是收押人员可能死亡；三是收押人员使用物品制造卧床假象。这三种可能性无论是哪种都非常严重，所以一旦检测到这样的信号排列，要立即向监管人员报警，及时处理。若两组压电薄膜传感器都没有压力信号，而生物雷达装置5没有生理活动信号，这可能表明收押人员刚下床，离床很近，生物雷达装置5还能检测到收押人员的生理活动信息。

可以理解的是，如下文描述，每组压电薄膜传感器可以包括一个以上的数量，因此，上表列举的判断示例还是适用的，上表中的有信号可理解为本组压电薄膜传感器中的任一个有信号响应，而没有信号可理解为本组压电薄膜传感器全部没有信号响应。

优选地，如图1所示，所述智能监仓感知装置100包括两个所述压电薄膜传感器和一个所述生物雷达装置5，其中，所述两个压电薄膜传感器定义为第一压电薄膜传感器和第二压电薄膜传感器；所述第一组压电薄膜传感器10包括第一压电薄膜传感器，所述第二组压电薄膜传感器20包括第二压电薄膜传感器；所述第一压电薄膜传感器沿所述卧垫1的横向方向布置；所述第二压电薄膜传感器沿所述卧垫1的纵向方向布置。这样的布局设计用到的零部件最少，成本最为经济，但是在肢体活动检测方面可能造成漏检或误报，例如，如图1所示，当人体侧卧在所述卧垫1的内侧或外侧，所述第二组压电薄膜传感器20可能没有触发，检测不到压力信号，因而只有第一组压电薄膜传感器10检测到压力信号，从而判定人体坐在所述卧垫1的第一上半部，但实际上，人体是侧卧于所述卧垫1之上的。

本方案采用一个生物雷达装置5加两条压电薄膜传感器，适用于体重较大、身材魁梧的人，一个生物雷达装置5对心率和呼吸判断取决于卧床的方向，当胸部越贴近的区域测量的干扰越小，值越准确；对在床的判断效果较差。

具体地，如图1所示，所述第一压电薄膜传感器布置在离所述卧垫1的上边线30厘米左右，并横向居中延伸约60厘米的长度，所述生物雷达装置5布置在离所述卧垫1的上边线或头边线60厘米左右，所述第二压电薄膜传感器沿纵向居中布置，长约100厘米，离所述卧垫1的下边线或足边线15厘米左右。

优选地，如图3所示，所述智能监仓感知装置100包括三个所述压电薄膜传感器和一个所述生物雷达装置5，其中，所述三个压电薄膜传感器定义为第一压电薄膜传感器、第二压电薄膜传感器、和第三压电薄膜传感器；

所述第一组压电薄膜传感器10包括所述第一压电薄膜传感器，所述第二组压电薄膜传感器20包括所述第二压电薄膜传感器和所述第三压电薄膜传感器；

所述第一压电薄膜传感器沿所述卧垫1的横向方向布置；

所述第二压电薄膜传感器与所述第三压电薄膜传感器相互平行，且沿所述卧垫1的纵向方向布置。

本方案采用一个生物雷达装置5加三条压电薄膜传感器，适用于体重稍大的人，一个生物雷达装置5对心率和呼吸判断取决于卧床的方向，当胸部越贴近的区域测量的干扰越小，值越准确；对在床的判断效果尚可。

优选地，如图4和图5所示，所述智能监仓感知装置100包括四个所述压电薄膜传感器和一个所述生物雷达装置5，其中，所述四个压电薄膜传感器定义为第一压电薄膜传感器、第二压电薄膜传感器、第三压电薄膜传感器、和第四压电薄膜传感器；

所述四个压电薄膜传感器按以下两种方式设置：

第一设置方式为：

所述第一组压电薄膜传感器10包括所述第一压电薄膜传感器，所述第二组压电薄膜传感器20包括所述第二压电薄膜传感器、所述第三压电薄膜传感器、和所述第四压电薄膜传感器；

所述第一组压电薄膜传感器10沿所述卧垫1的横向方向布置；

所述第二组压电薄膜传感器20相互平行，且沿所述卧垫1的纵向方向布置。

或者，第二设置方式为：

所述第一组压电薄膜传感器10包括所述第一压电薄膜传感器和第二压电薄膜传感器，所述第二组压电薄膜传感器20包括所述第三压电薄膜传感器、和所述第四压电薄膜传感器；

所述第一组压电薄膜传感器10相互平行，且沿所述卧垫1的横向方向布置；

所述第二组压电薄膜传感器20相互平行，且沿所述卧垫1的纵向方向布置。

本方案采用一个生物雷达装置5加四条压电薄膜传感器，适用于体重适中及偏重的人；对卧床的判断效果尚可，对坐床的判断效果适中。

优选地，如图6所示，所述智能监仓感知装置100包括五个所述压电薄膜传感器和一个所述生物雷达装置5，其中，所述五个压电薄膜传感器定义为第一压电薄膜传感器、第二压电薄膜传感器、第三压电薄膜传感器、第四压电薄膜传感器、和第五压电薄膜传感器；

所述第一组压电薄膜传感器10包括所述第一压电薄膜传感器和所述第二压电薄膜传感器，所述第二组压电薄膜传感器20包括所述第三压电薄膜传感器、所述第四压电薄膜传感器、和所述第五压电薄膜传感器；

所述第一组压电薄膜传感器10相互平行，且沿所述卧垫1的横向方向布置；

所述第二组压电薄膜传感器20相互平行，且沿所述卧垫1的横向或纵向方向布置。

本方案采用一个生物雷达装置5加五条压电薄膜传感器，适用于体重适中及偏重的人；对卧床的判断效果较好，对坐床的判断效果较好。

优选地，如图7所示，所述智能监仓感知装置100包括六个所述压电薄膜传感器和一个所述生物雷达装置5；

所述第一组压电薄膜传感器10包括两个压电薄膜传感器，所述第二组压电薄膜传感器20包括四个压电薄膜传感器；

所述第一组压电薄膜传感器10相互平行，且沿所述卧垫1的横向方向布置；

所述第二组压电薄膜传感器20相互平行，且沿所述卧垫1的横向方向布置。

本方案采用一个生物雷达装置5加六条压电薄膜传感器，适用于体重偏瘦及偏瘦以上体重的人；对卧床的判断效果好，对坐床的判断效果较好。

根据本发明的智能监仓感知装置100的第二实施方式，参照图8至图11，所述智能监仓感知装置100包括：

n个所述压电薄膜传感器，其中，n≥4，和

两个所述生物雷达装置5：第一生物雷达组件51和第二生物雷达组件52；

所述卧垫1沿纵向方向定义两个对半部分：第一上半部和第二下半部；

所述压电薄膜传感器具有长条形状；

所述n个压电薄膜传感器分成四组：第一组压电薄膜传感器10、第二组压电薄膜传感器20、第三组压电薄膜传感器30、和第四组压电薄膜传感器40；

所述第一生物雷达组件51位于与平躺卧垫1的所述收押人员的上半身对应的所述卧垫1的第一上半部之内，所述第二生物雷达组件52位于与平躺卧垫1的所述收押人员的下半身对应的所述卧垫1的第二下半部之内；

所述第一组压电薄膜传感器10位于所述第一生物雷达组件51的第一侧；所述第二组压电薄膜传感器20位于所述第一生物雷达组件51的与所述第一侧相对的第二侧；

所述第三组压电薄膜传感器30位于所述第二生物雷达组件52的第一侧；所述第四组压电薄膜传感器40位于所述第二生物雷达组件52的与所述第一侧相对的第二侧。

对人体作息状态的信号判断如下：

坐床：四组压电薄膜传感器中只有一组有压力信号，两个生物雷达装置5都有人体生理信号；

卧床：四组压电薄膜传感器中至少有两组有压力信号，两个生物雷达装置5都有人体生理信号；

离床：四组压电薄膜传感器全部没压力信号，两个生物雷达装置5全部没有人体生理信号；

故障异常：其它信号排列。

优选地，如图8所示，所述第一组压电薄膜传感器10包括i个压电薄膜传感器，其中，i≥2；

所述第二组压电薄膜传感器20包括j个压电薄膜传感器，其中，j≥1；

所述第三组压电薄膜传感器30包括k个压电薄膜传感器，其中，k≥2；

所述第四组压电薄膜传感器40包括l个压电薄膜传感器，其中，l≥2；

全部所述压电薄膜传感器相互平等，且沿所述卧垫1的横向方向布置。

本方案采用两个生物雷达装置5加七条压电薄膜传感器，适用于体重偏瘦及偏瘦以上体重的人，两个生物雷达装置5对心率和呼吸判断均好，当胸部越贴近的区域测量的干扰越小，值越准确；对卧床的判断效果好，对坐床的判断效果较好。

优选地，如图9、图10、或图11，所述第一组压电薄膜传感器10包括i个压电薄膜传感器，其中，i＝1或2；

所述第二组压电薄膜传感器20包括j个压电薄膜传感器，其中，j＝1或3；

所述第三组压电薄膜传感器30包括k个压电薄膜传感器，其中，k＝3或4；

所述第四组压电薄膜传感器40包括l个压电薄膜传感器，其中，l＝1或2；

所述第一组压电薄膜传感器10相互平行，且沿所述卧垫1的横向方向布置；

所述第二组压电薄膜传感器20相互平行，且沿所述卧垫1的横向或纵向方向布置；

所述第三组压电薄膜传感器30相互平行，且沿所述卧垫1的纵向方向布置；

所述第四组压电薄膜传感器40相互平行，且沿所述卧垫1的横向方向布置。

本方案采用两个生物雷达装置5加多条压电薄膜传感器，适用于体重偏瘦及偏瘦以上体重的人，两个生物雷达装置5对心率和呼吸判断均好，当胸部越贴近的区域测量的干扰越小，值越准确；对卧床的判断效果好，对坐床的判断效果好，接触范围越大，判断准确的越高。

参照图23，智能监仓感知装置100还包括主控电路板，其中，所述压电薄膜传感器与所述主控电路板电连接，所述雷达装置与所述主控电路板电连接。

优选地，所述主控电路板被安置在所述雷达装置中。由于所述主控电路板被安置在所述雷达装置中，所以，从图1-11中看上去压电薄膜传感器和雷达装置连接在一起，而实际上是所述压电薄膜传感器与雷达装置中的所述主控电路板电连接。

可以理解的是：压电薄膜传感器和雷达装置的数据都需要主控电路板处理后才能使用，因此必须将压电薄膜传感器与雷达装置连接至主控电路板。

为节省空间，将主控电路板与雷达装置用外壳固定在一起。

优选地，在所述压电薄膜传感器检测到所述被监管人员坐垫或躺垫的情形下，所述压电薄膜传感器触发所述雷达装置开始采集信号。

当所述被监管人员触及压电薄膜传感器后说明在床，此时可触发雷达装置开始检测生命体征信号。雷达装置只有当所述被监管人员在它附近时才能采集到信号，利用压电薄膜传感器触发雷达装置，可减少雷达装置在遇到干扰时自发的去检测信号，延长使用寿命。

参照图23，优选地，所述主控电路板处理过的压电薄膜传感器的检测信息和雷达装置的检测信息通过串口输出至所述集中控制装置200。

参照图22，根据本发明的所述监管场所的管控系统的一实施方式，所述监管场所的管控系统包括集中控制装置200、监仓信息数据库300、管控平台400、和上述智能监仓感知装置100；

所述集中控制装置200能够将所述智能监仓感知装置100收集到的信息数据发送至监仓信息数据库300；

所述管控平台400能够从所述监仓信息数据库300提取数据，进行分析处理，并显示分析结论。

可以理解的是，所述集中控制装置200起到数据路由器的作用，其能够将多个所述智能监仓感知装置100的信息数据转发至数据服务器的监仓信息数据库300，例如在一个房间的所有所述智能监仓感知装置100共享同一个集中控制装置200。所述集中控制装置200的具体结构不在本发明的保护范围之内，其可以是本申请人的另一个专利申请中的内容，因此在这里不再详细描述。

所述监仓信息数据库300被布置在数据服务器上，例如，所述数据服务器的操作系统是windowsserver，并且，其上安装有sqlserver数据库系统，所述监仓信息数据库300被加载在所述sqlserver数据库系统。当然，也可以是linux操作系统加上mysql数据库系统的软件架构。至于数据服务器的硬件架构，可以采用商用的机架式服务器或机箱服务器。

所述管控平台400包括计算机主机和至少一台显示器500，用于向后台监控人员显示收集至的信息的分析结论。对于小型监管场所，所述计算机主机可以是所述数据服务器，而对于大型监管场所，单独的计算机主机用于所述管控平台400是合适的。

所述集中控制装置200、监仓信息数据库300、管控平台400之间的数据通讯可以使用tcp/ip通讯协议、namepipes或者sharedmemory通讯协议。

所述集中控制装置200与所述智能监仓感知装置100之间可以是有线通讯或无线通讯方式。

上述监管场所的管控系统对被监管人员的异常活动进行监测和预警，有效预测可能发生的监管场所的群体事件，并对此及时响应，防止事件的扩大化或严重化。

优选地，所述智能监仓感知装置100是按图1所示的智能监仓感知装置100；

所述智能监仓感知装置100的所述两个压电薄膜传感器按一确定的时间间隔收集压力信息数据，并发送给所述集中控制装置200；

所述集中控制装置200将所述压力信息数据发送至所述监仓信息数据库300保存；

所述管控平台400包括坐卧作息判定模块，其从所述监仓信息数据库300中提取所述压力信息数据，并进行如下判定：

卧垫1：两个压电传感器都有压力信号；

坐垫：一个压电传感器有压力信号；

离垫：两个压电传感器都没有压力信号；

参照图13，在所述管控平台400的显示屏上示出35个房间的被监管人员的肢体活动信息。因此，上述技术方案能够一目了然地全局监控监管场所的被监管人员是否按时作息的情况。所述确定的时间例如是1秒、3秒、10秒或30秒等，其它大小的时间间隔也是可行的。

优选地，所述智能监仓感知装置100是图3所述的智能监仓感知装置100；

所述智能监仓感知装置100的所述三个压电薄膜传感器按一确定的时间间隔收集压力信息数据，并发送给所述集中控制装置200；

所述集中控制装置200将所述压力信息数据发送至所述监仓信息数据库300保存；

所述管控平台400包括翻身次数判定模块，其从所述监仓信息数据库300中提取所述压力信息数据，并进行如下判定：

在一定的时间内，所述第二压电薄膜传感器和所述第三压电薄膜传感器被交替触发，根据所述交替触发次数来判断翻身次数。

参照图17，在101室第02号床位，被监管人员近七日每晚在床上翻身频繁，这就是异常情况，结合心率和呼吸频率的监控，对所述被监管人员要密切关注，甚至现场察看和询问。

优选地，参照图12，通过所述生物雷达装置5感知人体心脏跳动频率，并感知双肺的收缩与扩张，纪录呼吸频率，并将检测到的所述心率和呼吸频率信息数据发送给所述集中控制装置200；

所述集中控制装置200将所述心率和呼吸频率信息数据发送给所述监仓信息数据库300保存；

所述管控平台400包括心率与呼吸监控模块，其从所述监仓信息数据库300提取所述心率和呼吸频率信息数据，并以图形方式直观显示出来。

参照图17、19，上述技术方案可用于对被监管人员心理反常情绪异常、和/或身体健康状态进行预警。

优选地，参照图1至图11，所述智能监仓感知装置100的全部压电薄膜传感器按一确定的时间间隔收集压力信息数据，并发送给所述集中控制装置200；

所述集中控制装置200将所述压力信息数据发送至所述监仓信息数据库300保存；

所述管控平台400包括第一离床时间限制报警模块，其从所述监仓信息数据库300提取所述压力信息数据，并如下判定：在一确定的时间内，所述全部压电薄膜传感器都没有压力信号，表明所述收押人员一直处于离垫状态，就向后台监控人员报警。

可以理解的是，所述确定的时间可以是1秒、5秒、10秒或更长时间。参照图12、13、16、20等监控界面都需要用到离床状态判断。

优选地，参照图16和图18，所述管控系统包括n1个所述的智能监仓感知装置100，其中，n1大于或等于3；

所述智能监仓感知装置100的全部压电薄膜传感器按一确定的时间间隔收集压力信息数据，并发送给所述集中控制装置200；

所述集中控制装置200将所述压力信息数据发送至所述监仓信息数据库300保存；

所述管控平台400包括第二离床时间限制报警模块，其从所述监仓信息数据库300提取所述压力信息数据，并如下判定：在一确定的时间内，所述全部压电薄膜传感器都没有压力信号，并且在同一房间同时有三个上所述智能监仓感知装置100都没有压力信号，表明至少三位所述收押人员处于离垫状态，表示有打架可能性，就向后台监控人员报警。

可以理解的是，若是多个房间有多位被监管人员同时离床，则安全形势可能严禁，监控人员不要单独行动，而是多位监控人员同时行动，以确保人员安全。

优选地，参照图17、19，所述管控平台400包括心理反常情绪预警模块，其从所述监仓信息数据库300提取所述心率、呼吸及翻身次数信息数据，并如下判定：在一确定时间长度内，所述收押人员呼吸急促、或心跳加快、或翻身次数频繁，则表明所述收押人员心理情绪反常，就向后台监控人员报警。

优选地，参照图17、18、19，所述管控平台400包括安全形势分析预警，其从所述监仓信息数据库300提取所述心率、呼吸及翻身次数信息数据，并如下判定：在一确定时间长度内，多位所述收押人员呼吸急促、或心跳加快、或翻身次数频繁，则表明所述收押人员心理情绪反常，表明可能有群体事件发生，就向后台监控人员报警。

优选地，参照图19，所述管控平台400包括防猝死预警模块，其从所述监仓信息数据库300提取所述心率、呼吸及翻身次数信息数据，并如下判定：在一确定时间长度内，所述收押人员周期性地呼吸急促、或心跳加快、或翻身次数频繁，则表明所述收押人员身体可能不适，就向后台监控人员报警。

优选地，参照图19，所述管控平台400包括人员身体状态预警模块，其从所述监仓信息数据库300提取所述心率、和呼吸信息数据，并如下判定：在一确定时间长度内，分析所述收押人员心率、呼吸波动走势，若波动走势平稳，则表明所述收押人员身体正常，若波动走势不平稳，则表明所述收押人员身体异常。

可选地，参照图14，所述监管场所的管控系统在每一监仓或房间还包括监控摄像头和/或语音对讲机或语音广播装置。

可选地，参照图20，所述监管场所的管控系统还包括生命体征历史轨迹回，用于分析历史数据，发现潜在的风险，或者找到改进判断准确性的新方法。

可选地，参照图20，所述监管场所的管控系统还包括监管设置模块，用于管理被监管人员的个人姓名和简历等信息。

在本文中，程序模块或模块是指软件程序代码和执行所述代码的硬件的集合，换言之，程序模块或模块的物理实体是能够执行程序代码的硬件集合例如cpu、内存、和硬盘等，而程序模块或模块的数字信息体是指可执行的程序代码，也就是说程序模块或模块包括物理实体和数字信息体。

以上详细描述了本发明创造的优选的或具体的实施例。应当理解，本领域的技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明创造的设计构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明创造的设计构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明创造的范围之内和/或由权利要求书所确定的保护范围内。