专利名称：超级一卡通互动定位预警系统及其方法
技术领域：
本发明涉及一种超级一卡通互动定位预警系统及其方法，属于电子信息领域，是互动定位预警领域的更新换代产品。
背景技术：
随着社会的进步和发展，人们已经接受用科技创造安全的理念，大多一级防护单位开始配备定位报警设施。目前，互动报警设备主要为对讲机、有线紧急按钮报警系统。但存在以下缺陷①对讲机无法在0.1秒报明警情及方位；②对讲机体积大、电池使用周期短、信道易被占用；③紧急报警按钮在1米外就无法操作报警；④无法实现在移动状态快速定位、互动出警；⑤无法实现在数秒内完成接警、调度、出警；⑥无法实现门禁、考勤、巡更、通讯、消费管理；⑦无法与监控录像、周界防范、高压电网、火灾与自然灾害报警设备联网互动。由于上述原因，现有传统安防产品已无法满足一级防护单位的实际需求。
专利号是95117820.2的专利公布了一种电子保安报警系统，当有警情时，用户报警器将警情类别及门牌号通过电力线传送给联保分站及所有或部分在同一联保分站监护下的其他用户报警器显示并声光报警，然后将主人呼机BP机号、电话机TE号码等信息传送给联保分站。联保分站根据事先储存的信息及来自用户报警器的信息通过电话线自动用语音传呼BP机或直接通知主人及有关人员，然后将有关信息传送给联保中心记录管理，并有声报警。该发明也存在如下问题1.联保中心与联保分站之间用电话线通讯，联保分站与在它监控下的所有用户报警器及用户报警器之间用电力载波通讯，数据传输速度慢、只能单向数据传输；2.只能实现固定的定点的报警，无法实现人们在移动状态快速定位、报警；3.该系统功能单一，反应速度慢，不能实现门禁、考勤、巡更、通讯、消费管理。因此，我们根据广大用户的需求发明了超级一卡通互动定位预警系统及其方法，本系统具有移动状态定位接警和报警、快速出警互动、门禁、考勤、巡更、通讯、消费管理、与其它安防设备互动等功能。
发明内容
本发明互动定位预警系统及其方法的目的是提供一种精确定位、快速反应互动、考勤及巡更自动管理装置及其方法。本发明的技术方案由信息机11、坐标器12、服务器13组成；服务器13与多个坐标器12联网，当人们携带经服务器13认证的信息机11进入坐标器12在2米或100米范围内时，信息机11与坐标器12之间便无线相互交换、寄存数据，坐标器12会将经过本区域的信息机11路径信息发送给服务器13，服务器13便建立每个信息机11的巡更、考勤档案；若某区域人们需紧急求助，触发信息机11的报警按扭，通过该区域附近的多个坐标器12将警情数据发送给服务器13，根据各坐标器12信号的强弱和区域信息判断警情地点，用显示和语音方式报明警情，并无线发射警情数据给各区域其余人们携带的信息机11，信息机11均会发出语音告知警情地点；实现互动定位预警、快速反应互助及考勤管理。
本发明具有如下先进性1.实现对工作人员的准确定位、考勤、巡更及个人数据化管理。
2.通过服务器13可自动调整每个坐标器12的发射功率，使坐标器12无线发射覆盖半径可在2米—150米间变化，达到相邻坐标器12发射覆盖信号不叠加、不干扰。
3.服务器13根据收到该信息机11最新的坐标信息和各坐标器12信号的强弱判断警情地点，完成对室内外报警地点的精确定位。
4.服务器13的显示屏45可显示预警区域平面图和坐标器12分布，若某区域有人触发信息机的报警按扭，显示屏45可显示该区域坐标器12标志闪动、发出语音报明警情；同时无线发出群呼信息给各区域指定的信息机11，自动报出语音告知警情地点。
5.通过服务器13可设定信息机11的权限等级配合门禁设备，来限定人们的活动区域；通过服务器13可设置信息机的巡更路线及间隔时间，若某信息机没有按巡更路线及间隔时间巡更则报警；服务器13可给每个信息机11单独发送指令，信息机11收到后会自动确认回复服务器13。
6.坐标器12具备微波/被动红外探头扩展接口、开关控制输出，可实现防盗、防火灾、手动紧急报警、门禁等扩展功能。
7.信息机11、坐标器12、服务器13的无线收发都具有数字化频率合成(上百个信道)、功率调整、场强指示，高速率通讯功能。
8.本系统留有输入和输出接口，可与监控录像、周界防范、高压电网等设备联动控制及报警。
图1是本发明的组成2是本发明信息机11的方框3是本发明坐标器12的方框4是本发明服务器13的方框图具体实施方式
图1为本发明的组成图，包括信息机11、坐标器12、服务器13。
当人们携带经服务器13认证的信息机11进入坐标器12在2米或100米范围内时，信息机11与坐标器12之间便无线相互交换、寄存数据，坐标器12会将经过本区域的信息机11路径信息发送给服务器13，服务器13便建立每个信息机11的巡更、考勤档案；若某区域人们需紧急求助，触发信息机11的报警按扭，通过该区域附近的多个坐标器12将警情数据发送给服务器13，根据各坐标器12信号的强弱和区域信息判断警情地点，用显示和语音方式报明警情，并无线发射警情数据给各区域其余人们携带的信息机11，信息机11均会发出语音告知警情地点；实现互动定位预警、快速反应互动及考勤管理。
图2为本发明信息机11的方框图，包括中央处理器21、显示屏22、震动传感器23、无线收发模块24、电源模块25、语音电路26、喇叭27、按键28。
信息机11的无线收发模块24采用了数字化频合技术可以通过中央处理器21改变功率和切换多个信道。
信息机11的电源模块25给中央处理器21供电，中央处理器21与程序软件配合控制给其它单元供电，在静止状态各单元停止工作、节省电能，当人们携带语音信息机11移动时，震动传感器23将检测到的位移信号发送给中央处理器21，中央处理器21便控制显示屏22开始工作，并使无线收发模块24采用F1、F3、F5信道反复跳变间断接收，间断接收的占空比可在1/10秒到1/20秒范围内调整；如果接收到坐标器12采用F1信道发射的坐标信息，信息机11则采用F2信道回复自身ID编码信息，即FI信道的对应回复信道为F2；如果接收到坐标器12采用F3信道发射的坐标信息，信息机11则采用F4信道回复自身ID编码信息，即F3的对应回复信道为F4；F5信道是接收服务器13调度、通信和报警信息的信道。
当无线收发模块24接收到坐标器12发射的坐标信息后由中央处理器21判别坐标器12的ID编码、信道、功率级别并记存，中央处理器21运算产生回复给坐标器12随机时间常数，该随机时间常数用来防止数据通讯冲突干扰；使无线收发模块24采用与坐标器12对应的信道和发射功率延时发射自身的ID编码，然后返回到与坐标器12发射坐标信息相同的信道等待接收坐标器12回复的确认信息，在数百毫秒内没有收到确认信息再重复上述过程，当收到确认信息后即完成数据交换，恢复到间断接收状态，实现了信息机11与坐标器12之间无线数据交换、寄存；坐标器12将该信息机11通过的路径信息发送给服务器13，实现考勤、巡更记录管理。
每个信息机11都由服务器13设定有该信息机11持有人的值班线路档案，当携带信息机11的工作人员在携带信息机11出离监狱并将信息机11放置为静止状态到达一定时间的情况下，信息机11进入睡眠状态实现节约用电。
信息机11可由服务器13设定权限等级，坐标器12根据服务器13发送的每个信息机11权限等级信息，建立信息机11数据库并可以通过服务器13随时调整。例如一级信息机11配备给监狱的狱政管理领导，到监狱每个区域都会得到相应坐标器12的认可放行，以自由进出所有领域方便管理工作；二级信息机11配备给普通工作人员，只能得到允须区域内坐标器12的认可后放行，当超出设定活动区域并接近对应坐标器12时，该信息机11与坐标器12相互交换信息后，会收到坐标器12回复的拒绝信息，通过无线收发模块24将信息送给中央处理器21，中央处理器21经判断后控制语音电路26与喇叭27配合发出越界语音警告；同时坐标器12会将该信息机11越界信息送给服务器13记录、处理；三级信息机11可以指定通过坐标器12的路线，可用于引领家属会见犯人，超出设定路线则报警提示。
当无线收发模块24采用F5信道接收到服务器13发送的设定或修改权限等级的信息时，便将此信息发送给中央处理器21处理记存，实现服务器13对信息机11权限等级信息的修改。
工作人员携带信息机11经过每个坐标器12时，无线收发模块24会接收到坐标器12发出的坐标信息，无线收发模块24接收并发送坐标器12的坐标信息给中央处理器21，中央处理器21根据接收信息判断坐标器12的身份，并控制无线收发模块24采用对应回复信道和功率将该信息机11的身份码ID发射给坐标器12。一般设在门径等位置的坐标器12采用小功率近距离发射询问信息时，信息机11接收并判别后也采用同样小功率近距离回复自身ID信息；其他区域的坐标器12采用较大功率远距离发射坐标信息时，信息机11接收并判别后采用同样功率远距离回复自身ID信息。
工作人员携带信息机11通过无线收发模块24采用F5信道接收到服务器13发射的接警调度信息，无线收发模块24将接警调度信息发送给中央处理器21，中央处理器21通过语音电路26控制喇叭27发出接警语音。
通过相应操作控制按键28，中央处理器21控制显示屏22显示进入位置查询状态，显示信息机11最后经过坐标器12的对应区域信息，并通过语音电路26控制喇叭27发出相应的语音；通过相应操作控制按键28也可以使中央处理器21控制显示屏22显示进入警情信息重读状态，调出接收到的服务器13发送的警情信息记录，并通过语音电路26控制喇叭27发出相应的语音。
通过相应操作控制按键28，中央处理器21控制显示屏22显示进入短信状态，通过操作控制按键28输入要发信人对方的信息机11的号码，再输入短信代码编号，确认后操作控制按键28通过中央处理器21控制无线收发模块24采用F3或F4信道发射，该区域坐标器12接收后发送给服务器13，服务器13处理后采用F5信道发射给要发信人对方的信息机11，对方信息机11便发出对应的字幕和语音提示，实现信息机11之间相互数字化通信。
携带信息机11的工作人员遇到警情，触动按键28控制中央处理器21与无线收发模块24配合，采用F2或F4信道大功率给所有附近的坐标器12发送报警信息和自身最后一次接收的坐标器12的位置信息，坐标器12将此信息发射给服务器13。
当无线收发模块24接收到服务器13用F5信道发送的调度、通信指令时，无线收发模块24将该指令发送给中央处理器21，中央处理器21运算解码控制语音电路26与喇叭27配合发出对应语音提示。
图3为本发明坐标器12的方框图，包括ARM处理器31、电池模块32、CNA通讯33、接收模块34、发射模块35、控制输出36、多功能传感器接口37。
坐标器12的电池模块32给ARM处理器31供电，ARM处理器31与程序软件配合控制为各单元供电，实现用电低功耗。
坐标器12的接收模块34和发射模块35采用了数字化频合技术可以通过ARM处理器31与程序软件配合改变功率和切换多个信道。
每个坐标器12用总线并联方式与服务器13连接，可实现高速、远距离、可靠数据通讯；在服务器13设定每个信息机11权限等级的资料信息，通过CNA通讯33传给每个坐标器12记存，实现坐标器12和服务器13对信息机11权限控制的数据库建立。
坐标器12不间断发射自身坐标信息唤醒经过该位置的信息机11，工作人员携带信息机11经过坐标器12时，接收到发射模块35采用F1、F3信道发出的坐标信息后，采用对应信道和功率发射信息机11的身份码ID，接收模块34用F2或F4信道接收到该信息机11的身份码ID并将该信息发送给ARM处理器31处理、记存，ARM处理器31根据该信息机11权限等级的资料信息控制发射模块35回复相应指令，并通过CNA通讯33将此信息机11的信息发送给服务器13，服务器13便实时了解工作人员的活动路线和位置信息。
当接收模块34接收到信息机11发送的短信信息时，接收模块34将该短信信息发送给ARM处理器31，ARM处理器31将该短信通过CNA通讯33发送给服务器13处理，服务器13转发该短信给对应的信息机11，实现信息机11相互之间的短信通讯。
接收模块34用F2或F4信道接收到信息机11发射的信息，并将此信号送给ARM处理器31，ARM处理器31控制CNA通讯33将发射的信息发送给服务器13。
当CNA通讯33接收到服务器13调整收发功率和收发信道的信号时，将此信号发送给ARM处理器31，ARM处理器31控制接收模块34和发射模块35调整射频发射功率和信道，对不同位置坐标器12的收发信道和射频范围进行调整，实现相邻坐标器12的发射模块35常发的坐标信息不叠加、不干扰。
ARM处理器31可以同时进行两个以上独立系统的工作，控制输出36可以连接门禁或报警器等设备，通过程序设定配合这些设备的工作；坐标器12的多功能传感器接口37可以连接其他多功能传感器设备，实现多功能项目信息的检测。
图4是本发明服务器13的方框图，包括工控计算机41、CNA通讯42、232通讯43、收发模块44、显示屏45、操作键盘46、音箱47。
服务器13通过CNA通讯42获取报警信息，CNA通讯42将报警信息发送给工控计算机41，工控计算机41控制显示屏45，显示报警位置的示意图；在示意图上对应位置标有每个坐标器12的图标。当发生警情时，接收到报警信号的坐标器12将自身接收到的报警信号全部传送给CNA通讯，CNA通讯将各个坐标器12接收到的报警信号发送给工控计算机41，工控计算机41对各坐标器12接收到的报警信号进行强弱比较，并比较信息机11最后一次接收坐标器12的身份信息，最后确定警情位置并记录；工控计算机41控制显示屏45显示对应坐标器12的图标闪动，并控制音箱47语音报出警情地点位置；同时工控计算机41控制收发模块44给报警信息机11以外的指定信息机11发送接警信息；实现定位报警、接警、记录功能。
通过操作键盘46控制工控计算机41选定特定ID编码身份的信息机11，并设定指令给该信息机11，工控计算机41控制收发模块44采用F5信道将此指令发射给对应信息机11，实现调度每个携带信息机11的工作人员。
当CNA通讯42接收到坐标器12转发的信息机11的短信信息时，CNA通讯将此信息发送给工控计算机41，工控计算机41经过运算处理记录并控制收发模块44转发短信信息给对应的信息机11，实现信息机11之间的短信互通功能。
工作人员可以通过操作服务器13的键盘48使工控计算机41设定修改每个信息机11的值班巡更路线及间隔时间，通过CNA通讯42将此指令给对应的坐标器12，若对应的坐标器12没有按时获取该信息机11的巡更信息并发送给服务器13，工控计算机41经过运算处理、记录，并控制收发模块44发射警告信息给对应的信息机11；实现巡更提醒管理。
工作人员可以通过操作服务器13的键盘48使工控计算机41设定或修改每个信息机11的权限等级，通过收发模块44采用F5信道将此指令发射给对应信息机11，实现动态修改每个信息机11的权限等级。
工作人员可以通过操作服务器13的键盘48使工控计算机41控制CNA通讯42发送调整无线收发信道和功率的指令给对应坐标器12；坐标器12根据服务器13的指令调整无线收发信道和功率。
232通讯43可连接其他设备，起到使其他设备共享服务器13的信息或使服务器13共享和控制其他设备的作用。
服务器13可建立每个信息机11的资料数据库，可通过此功能扩展信息机11的内部电子记帐消费等功能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明技术实施的任何简单修改、变更与等效结构变化，均属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种超级一卡通互动定位预警系统及其方法，其特征是由信息机11、坐标器12、服务器13组成；服务器13与多个坐标器12联网，当人们携带经服务器13认证的信息机11进入坐标器12在2米或100米范围内时，信息机11与坐标器12之间便无线相互交换、寄存数据，坐标器12会将经过本区域的信息机11的路径信息送给服务器13，服务器13便建立每个信息机11的巡史、考勤档案；若某区域人们需紧急求助，触发信息机11的报警按扭，通过该区域附近的多个坐标器12将警情数据发送给服务器13，根据各坐标器12信号的强弱和区域信息判断警情地点，用屏幕和语音方式报明警情，并无线发射警情数据给各区域其余人们携带的信息机11，信息机11均会发出语音告知警情地点；实现互动定位预警、快速反应互助及考勤管理。
2.如权利要求1所述的超级一卡通互动定位预警系统及其方法，其特征是所述的信息机11的电源模块25给中央处理器21供电，中央处理器21与程序软件配合控制给其它单元供电，在静止状态各单元停止工作、节省电能，当人们携带语音信息机11移动时，震动传感器23将检测的位移信号送给中央处理器21，中央处理器21便控制显示屏22开始工作，并使无线收发模块24采用F1、F3、F5信道反复跳变间断接收，间断接收的占空比可在1/10秒到1/20秒范围内调整；如果接收到坐标器12采用F1信道发射的坐标信息，信息机11则采用F2信道回复自身ID编码信息，即FI信道的对应回复信道为F2；如果接收到坐标器12采用F3信道发射的坐标信息，信息机11则采用F4信道网复自身ID编码信息，即F3的对应回复信道为F4；F5信道是接收服务器13调度、通信和报警信息的信道。
3.如权利要求1所述的超级一卡通互动定位预警系统及其方法，其特征是所述的信息机11通过相应操作控制按键28，中央处理器21控制显示屏22显示进入短信状态，通过操作控制按键28输入要发信人对方的信息机11的号码，再输入短信代码编号，确认后操作控制按键28通过中央处理器21控制无线收发模块24采用F3或F4信道发射，该区域坐标器12接收后发送给服务器13，服务器13处理后采用F5信道发射给要发信人对方的信息机11，对方信息机11便发出对应的字幕和语音提示，实现信息机11之间相互数字化通信。
4.如权利要求1所述的超级一卡通互动定位预警系统及其方法，其特征是所述的坐标器12的CNA通讯33接收到服务器13调整收发功率和收发信道的信号时，此信号发送给ARM处理器31，ARM处理器31控制接收模块34和发射模块35调整射频发射功率和信道，对不同位置坐标器12的收发信道和射频范围进行调整，实现相邻坐标器12的发射模块35常发的坐标信息不叠加、不干扰。
5.如权利要求1所述的超级一卡通互动定位预警系统及其方法，其特征是所述的服务器13可以通过操作服务器13的键盘48使工控计算机41设定修改每个信息机11的值班巡更路线及间隔时间，通过CNA通讯42将此指令给对应的坐标器12，若对应的坐标器12没有按时获取该信息机11的巡更信息并发送给服务器13，工控计算机41经过运算处理、记录，并控制收发模块44发射警告信息给对应的信息机11，实现巡更提醒管理。
全文摘要
本发明涉及一种超级一卡通互动定位预警系统及其方法，属电子信息领域，由信息机11、坐标器12、服务器13组成；服务器13与多个坐标器12联网，当人们携带信息机11进入坐标器12在2米或100米射频范围内时，便相互无线交换、寄存数据，坐标器12会将经过本区域的信息机11的路径信息发送给服务器13，服务器13便建立每个信息机11的巡更、考勤档案；若某区域人们需紧急求助，触发信息机11的报警按钮，通过该区域附近的多个坐标器12将警情数据传送给服务器13，根据各坐标器12信号的强弱和区域信息判断警情地点，用屏幕和语音方式报明警情，并无线发射警情数据给各区域其余人们携带的信息机11，语音告知警情地点；实现互动定位预警、快速反应互助及考勤管理。
文档编号G06F17/00GK1909003SQ20061010962
公开日2007年2月7日 申请日期2006年8月11日 优先权日2006年8月11日
发明者朱肃生 申请人:北京时代光华电子技术有限公司