一种基于北斗增强定位的校园安全智能管理系统及方法与流程

本发明涉及导航信号领域，尤其涉及一种基于北斗增强定位的校园安全智能管理系统及方法。

背景技术：

当今社会，校园安全问题尤为关注，特别是上学期间，学校不能实时准确掌握全体学生的入学考勤状态，家长也无法知晓孩子在校情况，不知道是否入校了，是否进教室了，是否逃课了，由于学生人数较多，人工进行点名费时费力，现有很多校园安装人脸识别考勤，而人脸识别有5％的出错率，意味着如有3000名学生的校园，则有150名学生出现识别错误，效率低，还有些学校采用rfid电子标签打卡方式，可是幼儿园孩童，小学生们管理意识低，时常忘记打卡，从而家长无法及时准确了解孩子上学情况更无从知晓在哪个具体的教室，图书馆之类，对于学生佩戴电话手表，家长也不可能时时刻刻电话询问孩子，影响孩子上课。

因此，亟需一种安全可信可靠且成本可控的技术手段来解决以上问题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种安全可信可靠且建设成本低的基于北斗增强定位的校园安全智能管理系统。具体采用以下技术方案：

一种基于北斗增强定位的校园安全智能管理系统，包括相互连接的校园安全管理平台和设置在校园内的导航增强定位信号生成装置；所述导航增强定位信号生成装置设置有用于发射所述考勤定位信号至学生智能终端的发射模块，所述校园安全管理平台与学生智能终端无线连接。

进一步地，所述导航增强定位信号生成装置设置校园安全管理标记模块。

进一步地，所述导航增强定位信号生成装置为n个，分布在校园内n个不同的区域，包括教室、图书室、食堂、校门口，每个所述导航增强定位信号生成装置在校园安全管理平台中的id不同。

进一步地，所述学生智能终端与家长智能终端，和/或与老师智能终端无线连接。

进一步地，所述导航增强定位信号生成装置发射北斗定位信号或gps定位信号。

进一步地，所述学生智能终端设有解析导航增强信号的解析模块。

进一步地，所述学生智能终端设有学籍号的标识模块。

进一步地，所述校园安全管理平台通过应用软件与所述家长智能终端和/或老师智能终端连接。

本发明还提供一种校园安全智能管理方法，包括以下步骤：

s1：初始化校园安全管理信息；

s2：生成与实际卫星导航系统信号兼容的校园安全增强定位信号并在校园内播发；

s3：接收学生智能终端的位置信息及校园安全管理标识信息；

s4：判断校园安全管理标识信息是否有效，根据判据结果进行校园安全统计分析；

进一步地，步骤s1中，还包括根据卫星导航系统接口控制文件编排导航电文；根据自定义的编码格式，在导航电文填入校园安全管理识信息；依据卫星导航系统接口控制文件，生成并发射学生智能终端所能接收的校园安全增强定位信号。

进一步地，所述校园安全管理识信息包括校园各区域id信息编码后由0、1构成的比特流。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、安全可信：导航增强定位信号生成装置在兼容现有gnss信号的同时，可大大降低室内/室外由于天上卫星信号易遮挡、易干扰、易欺骗等脆弱性，定位安全可靠并可提供校园、教室等区域标识信息，可满足全天候、全天时的稳定可信的位置定位，避免了光学识别效率低、出错率高等问题，提高了校园考勤管理效率、准确性与安全性；

2、在校园入口、甚至每个教室区域内安装导航增强定位信号生成装置，不同区域安装的导航增强定位信号生成装置配置相应的区域标记信息，随增强导航信号周期播发，学生佩戴含有北斗增强定位装置/模块的智能终端，进入校园可以接收北斗增强信号实现定位，解析信号中导航电文的校园安全管理标识信息，该信息和位置实时报给校园安全管理平台，以及家长智能终端，可以在学生无感觉的情况下获取学生到达学校或者具体到达哪间教室的情况，从而可以实现家校共同监管学生上学的安全与出勤率。

综上，本发明实现建设成本低、安全可信，保障用户或区域隐私，可加速校园智能化管理的推广应用。

附图说明

图1为本发明实施例的系统布局示意图；

图2为本发明实施例的方法流程图；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本实施例中，如图1所示，一种基于北斗增强定位的校园安全智能管理系统，包括相互连接的校园安全管理平台和设置在校园内的导航增强定位信号生成装置；所述导航增强定位信号生成装置设置有用于发射所述校园安全增强定位信号至学生智能终端的发射模块，所述校园安全管理平台与学生智能终端无线连接。在校园区域内设置校园固有的导航增强定位信号生成装置，校园安全增强定位信号会让学生智能终端的定位相对准确，而不至于发生巨大的位置偏离，造成学生不在校园的假象，从而避免家长担忧，且导航增强定位信号生成装置不止是一个定位装置，还是一个通过信号定位进行自动式rfid管理标签。校园安全管理平台与学生智能终端的连接包括且不局限于2g、3g、4g、5g、wifi、蓝牙方式。

其中，学生智能终端，家长智能终端包括但不限于个人计算机，笔记本电脑，平板电脑，手机，便携式可穿戴设备等移动终端，只要满足学生智能终端能接收导航增强定位信号，以及与家长智能终端进行无线通信即可，能接收室外的卫星导航定位信号都可以。

在本实施例中，所述导航增强定位信号生成装置设置校园安全管理标记模块。其校园安全管理标记模块用于给学生发送本校园的专属标识信息，即使得本校园导航增强信号具备管理本校园的特殊的rfid管理信息，通过学生智能终端及时接收，校园安全管理平台的统计分析，家长及时收到反馈，对于学生在校安全情况一目了然。

在本实施例中，所述导航增强定位信号生成装置为n个，分布在校园内n个不同的区域，包括教室、图书室、食堂、校门口，每个所述导航增强定位信号生成装置在校园安全管理平台中的id不同，具体也可以说是各区域的导航增强定位信号生成装置所标记的专属标识信息不同，例如在教学楼1栋的206教室，所标识信息可设置为1-206，所有在该教室内的学生智能终端都能接收该1-206，后台的校园安全管理平台通过无线连接，收到学生智能终端的反馈，可自动统计该教室的出勤情况，同理，食堂可统计学生就餐率，图书馆也可以统计分析学生的阅读情况。

在本实施例中，所述学生智能终端与家长智能终端，和/或与老师智能终端无线连接，与家长智能终端无线实时连接，让家长及时了解自家孩子在校情况，更具体地说是在校教室，图书馆，食堂的等所有轨迹信息，班主任，及任课老师也可以通过智能终端及时了解学生的校园安全情况，甚至通过本发明可以在教室讲台上设置固定的老师智能终端，让老师上课，自动可以接收本教室学生的情况，无需再通过传统的点名等方式进行学生考勤。

在本实施例中，所述导航增强定位信号生成装置发射北斗定位信号或gps定位信号，当然也可以不局限于北斗、gps、galileo、glonass、qzss、irnss、gagan、egnos、waas系统所定义卫星导航信号中的至少一种。比如生成导航增强信号之前，可任意选择北斗、gps、galileo、glonass、qzss、irnss、gagan、egnos、waas任意一种或多种组合计算仿真数据，从而在导航增强信号再生中的m个主基带信号单元生成m*n个任意gnss信号，即任意一种gnss信号可以选择多个通道并行独立输出，以满足多个体制信号发射的需要，不存在位置盲区与死区，即可满足全世界任何卫星信号体制下的家庭、学生、学校的智能管理。

在本实施例中，还根据校园覆盖范围，调节导航增强信号发射功率。当然，本实施例还通过调节导航增强信号的功率，以增大或衰减播发的信号的功率，对于面积较大的体育场室内环境中，在信号播发前增大导航增强信号功率，提供有效卫星导航定位保障，不会因为信号微弱造成学生智能终端无法接收的问题；对于相邻紧密的各个教室进行单个定制服务时，则需要将在信号播发前降低导航增强信号功率，以使得每个相邻教室中的信号互不干扰。

在本实施例中，所述学生智能终端设有解析导航增强信号的解析模块，可以直接对导航增强信号进行解析，得到该信号中的专属标识信息。

在本实施例中，所述学生智能终端设有标识模块，例如该标识模块自带学籍信息，学生从入学开始，就在教育系统里注册了唯一的学籍信息，通过该学籍信息，可以追查学生所在学校，姓名，年龄，更加完善了校园安全管理机制，甚至通过该发明的校园安全管理系统，可以对本学生一学期，一学年，甚至在该校园整个的学生期内都可以进行统计分析其在校出勤等情况，方便，高效，智能。

在本实施例中，所述校园安全管理平台通过应用软件与所述家长智能终端和/或老师智能终端连接，例如可以通过开发设置专属的校园安全管理app或微信程序与家长智能终端和/或老师智能终端连接，无需额外增加家长，学校的硬件成本。

如图2所示，本发明还提供一种校园安全智能管理方法，包括以下步骤：

s1：初始化校园安全管理信息；

s2：生成与实际卫星导航系统信号兼容的校园安全增强定位信号并在校园内播发；

s3：接收学生智能终端的位置信息及校园安全管理标识信息；

s4：判断校园安全管理标识信息是否有效，根据判据结果进行校园安全统计分析；

如果校园安全管理标识信息有效，则判断学生的位置信息与校园安全管理标识信息是否一致，如果一致，则视为学生在校园，或在教室，若校园安全管理标识信息无效，则判断校园位置与学生位置是否存在偏差，偏差多少，如果在100米，或在预设的一个可控的范围内，仍视为学生在校园内，否则，学生不在学校，及时将分析结果反馈至家长，老师，进行告警提示。

本发明中，步骤s1中，还包括根据卫星导航系统接口控制文件编排导航电文；根据自定义的编码格式，在导航电文填入校园安全管理识信息；依据卫星导航系统接口控制文件，生成并发射学生智能终端所能接收的校园安全增强定位信号。

具体地，所述校园安全管理标识信息包括校园各区域id信息编码后由0、1构成的比特流。校园安全管理标识信息可以是学校的具体位置信息、任意教室的专属编码信息，但不仅限于上述信息。

综上，本发明1、安全可信：导航增强定位信号生成装置在兼容现有gnss信号的同时，可大大降低室内/室外由于天上卫星信号易遮挡、易干扰、易欺骗等脆弱性，定位安全可靠并可提供校园、教室等区域标识信息，可满足全天候、全天时的稳定可信的位置定位，避免了光学识别效率低、出错率高等问题，提高了校园考勤管理效率、准确性与安全性；

2、在校园入口、甚至每个教室区域内安装导航增强定位信号生成装置，不同区域安装的导航增强定位信号生成装置配置相应的区域标记信息，随增强导航信号周期播发，学生佩戴含有北斗增强定位装置/模块的智能终端，进入校园可以接收导航增强信号实现定位，解析信号中导航电文的校园标识信息，该信息和位置实时报给校园安全管理平台，以及家长智能终端，可以在学生无感觉的情况下获取学生到达学校或者具体到达哪间教室的情况，从而可以实现家校共同监管学生上学的安全与出勤率，甚至对学生在校的整体情况进行统计分析，实现高效，智能的教学管理。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。