本发明涉及户外登山设备技术领域，具体涉及一种智慧登山步道管理系统及其控制方法。
背景技术：
申请公布号为cn103530914a的中国发明专利申请公开了一种智慧登山步道管理系统，该系统包括设置在各标志点处的登山指示牌、设置在登山指示牌上的携带地理位置信息的二维码、由登山者随身携带的用于读取二维码的信息采集设备、以及与各信息采集设备无线通信连接的远程服务器，当登山者行至某一特定的标志点时，使用随身携带的信息采集设备采集二维码，这样，该登山者的位置信息与到达时间等到访信息就会被采集到信息采集设备中，信息采集设备通过无线通信方式将登山者的身份、位置信息和到达时间等数据传送给远程服务器，从而可由远程服务器实现统一管理和监控。
但是现有的智慧登山步道管理系统仍然存在以下技术问题：由于二维码一般是直接裸露在外的，很容易损坏，且信息采集设备也可能存在不能正常工作的情况，以上均会导致登山者的位置信息、到达时间和身份等信息无法采集到或无法远程上传，不仅影响了成绩的统计，而且也不能很好地监控登山者的位置，无法保证登山者的人身安全。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：提供一种可使登山者的身份信息、位置信息和到达时间能被可靠采集的智慧登山步道管理系统。
本发明的技术解决方案是：一种智慧登山步道管理系统，包括设置在各标志点处的登山指示牌、设置在登山指示牌上的携带地理位置信息的二维码、由登山者随身携带的具有身份信息的可用于读取二维码的信息采集设备、以及与各信息采集设备无线通信连接的远程服务器，其特征在于：所述登山指示牌下面设有固定柱，所述固定柱内设有控制器，所述控制器包括主控模块、与主控模块电连接的gps模块和无线通信模块，还包括图像采集装置，所述图像采集装置设置在登山指示牌上靠近二维码位置处并与主控模块电连接用于采集二维码图片和登山者的头像，所述主控模块还通过无线通信模块与远程服务器和信息采集设备通信连接。
采用上述结构后，本发明具有以下优点：
本发明智慧登山步道管理系统在二维码位置处设置图像采集装置即可监控二维码是否损坏，又可在信息采集设备无法正常工作的情况下采集登山者的头像并获得身份信息；通过主控模块与信号采集设备之间的无线通信状况来判断信息采集设备是否正常工作，在二维码未被破坏和信息采集设备正常工作的情况下，可让gps模块休眠，由信息采集设备扫描二维码来获得登山者的位置信息、到达时间和身份信息，而在二维码被破坏或信息采集设备无法正常工作的情况下，由图像采集装置判断登山者何时到达并在到达时获得身份信息，同时通过gps模块来获取登山者的位置信息和到达时间，由于采用了上述冗余措施，使得登山者的位置信息、到达时间和身份信息能被可靠采集，不仅能够正常完成成绩的统计，而且能够很好地监控登山者的位置以保证登山者的人身安全。
作为优选，所述信息采集设备为手机。手机普及率高，可方便采集二维码。
作为优选，所述登山指示牌上还设有led灯和光照度传感器，所述led灯和光照度传感器均与主控模块电连接，所述电源模块还为led灯供电。该设置可利用光照度传感器检测周围环境的亮度，以方便在夜晚光照度不够时点亮led灯来照亮登山指示牌，从而也便于为登山者照明道路。
作为优选，还包括电源模块，所述电源模块包括设置在登山指示牌上的太阳能板、以及设置在固定柱内的充电器和蓄电池组，所述太阳能板通过充电器与蓄电池组电连接，所述蓄电池组为控制器、图像采集装置和led灯供电。该设置可很好地解决了智慧登山步道管理系统户外供电难的问题。
本发明要解决的另一技术问题是：提供一种可节约用电量的应用于上述智慧登山步道管理系统的控制方法。
本发明的另一技术解决方案是：一种应用于上述智慧登山步道管理系统的控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
(1)由各标示点处的主控模块定时控制图像采集装置采集登山指示牌上的二维码图片，并将该二维码图片通过无线通信模块发送到远程服务器；
(2)由远程服务器自动判断各标示点处的二维码是否发生损坏，对于二维码发生损坏的标示点，则由远程服务器自动发送启动gps指令给该标示点处的主控模块，由该标示点处的主控模块启动gps模块开始工作，对于二维码未发生损坏的标示点，则进入下一步；
(3)由远程服务器根据信息采集设备和gps模块采集上传的登山者的身份信息、位置信息和到达时间，自动查找离二维码未发生损坏的各标示点处最近的登山者及其身份信息，由各标示点处的主控模块向离其最近的登山者的信息采集设备发送测试指令，信息采集设备正常工作时会在接收到测试指令后向给其发送测试指令的标示点处的主控模块返回反馈指令；
(4)判断各标示点处的主控模块能否接收到离其最近的登山者的信息采集设备的反馈指令，若能，则判断出该标示点处离其最近的信息采集设备正常工作并使该标示点处的gps模块休眠，若否，则判断出离该标示点处最近的信息采集设备出现异常并启动gps模块工作。
采用上述方法后，本发明具有以下优点：
本发明应用于智慧登山步道管理系统的控制方法针对各标示点，在其二维码未被损坏且离其最近的信息采集设备正常工作的情况下使gps模块休眠，而当其二维码发生损坏和/或离其最近的信息采集设备出现异常时才启动gps模块工作，从而可节约用电量。
作为优选，在所述步骤(2)中判断出有二维码发生损坏的标示点之后，由远程服务器自动发送启动gps指令给该标示点处的主控模块之前，还需由远程服务器自动查找离该标示点处最近的登山者，判断该登山者最后经过的标示点离该标示点的距离是否超过第一阀值，若是，则使gps模块休眠并返回该步骤重新查找离该标示点处最近的登山者并重新判断，若否，则由远程服务器自动发送启动gps指令给该标示点处的主控模块。由于gps模块启动需要一定的时间，设置只有登山者在靠近该二维码发生损坏的标示点处才启动gps模块，既可保证gps模块在登山者到达时已正常启动，又可进一步减少耗电量。
作为优选，在步骤(4)中判断出有未接收到反馈指令的标示点之后，启动该标示点处的gps模块工作之前，还需由远程服务器自动查找离该标示点处最近的登山者，判断该登山者最后经过的标示点离该标示点的距离是否超过第二阀值，若是，则使gps模块休眠并返回该步骤重新查找离该标示点处最近的登山者并重新判断，若否，则由远程服务器自动发送启动gps指令给该标示点处的主控模块。由于gps模块启动需要一定的时间，设置只有登山者在靠近该未接收到反馈指令的标示点处才启动gps模块，既可保证gps在登山者到达时已正常启动，又可进一步减少耗电量。
作为优选，所述步骤(2)和步骤(4)在启动gps模块开始工作之后，一旦图像采集装置采集到某一标示点处登山者到达时，则由gps模块采集位置信息和到达时间，并与图像采集装置采集到的登山者的头像一起发送远程服务器，同时使gps模块转入休眠状态。该设置在采集到登山者到达后将gps模块转入休眠状态，可进一步减少耗电量。
作为优选，在上述步骤中在图像采集装置采集到某一标示点处登山者到达之后，在使该标示点处的gps模块转入休眠状态之前，还由远程服务器重新判断离该标示点处最近的登山者，判断该登山者最后经过的标示点与该标示点的距离是否超过第三阀值，若是，则使该标示点处的gps模块休眠，若否，则返回该步骤重新查找离该标示点处最近的登山者并重新判断。该设置可在上一登山者到达而下一登山者还相距较远的距离时使gps模块休眠，以达到进一步降低耗电量的目的。
附图说明：
图1为本发明智慧登山步道管理系统的功能原理图；
图中：1-登山指示牌，2-二维码，3-信息采集设备，4-远程服务器，5-固定柱，6-主控模块，7-gps模块，8-无线通信模块，11-led灯，12-光照度传感器，13-太阳能板，14-充电器，15-蓄电池组，18-图像采集装置。
具体实施方式
下面结合附图，并结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1：
一种智慧登山步道管理系统，包括设置在各标志点处的登山指示牌1、设置在登山指示牌1上的携带地理位置信息的二维码2、由登山者随身携带的具有身份信息的可用于读取二维码2的信息采集设备3、以及与各信息采集设备3无线通信连接的远程服务器4，所述登山指示牌1下面设有固定柱5，所述固定柱5内设有控制器，所述控制器包括主控模块6、与主控模块6电连接的gps模块7和无线通信模块8，还包括图像采集装置18，所述图像采集装置18设置在登上山指示牌1上靠近二维码2位置处并与主控模块6电连接用于采集二维码2图片和登山者的头像，所述主控模块6还通过无线通信模块8与远程服务器4和信息采集设备3通信连接。
本发明智慧登山步道管理系统在二维码2位置处设置图像采集装置18即可监控二维码2是否损坏，又可在信息采集设备3无法正常工作的情况下采集登山者的头像并获得身份信息；通过主控模块6与信号采集设备之间的无线通信状况来判断信息采集设备3是否正常工作，在二维码2未被破坏和信息采集设备3正常工作的情况下，可让gps模块7休眠，由信息采集设备3扫描二维码2来获得登山者的位置信息、到达时间和身份信息，而在二维码2被破坏或信息采集设备3无法正常工作的情况下，由图像采集装置18判断登山者何时到达并获得身份信息，同时通过gps模块7获取登山者的位置信息和到达时间，由于采用了上述冗余措施，使得登山者的位置信息、到达时间和身份信息能被可靠采集，不仅能够正常完成成绩的统计，而且能够很好地监控登山者的位置以保证登山者的人身安全。
作为优选，所述信息采集设备3为手机。手机普及率高，可方便采集二维码2。
作为优选，所述登山指示牌1上还设有led灯11和光照度传感器12，所述led灯11和光照度传感器12均与主控模块6电连接，所述电源模块还为led灯11供电。该设置可利用光照度传感器12检测周围环境的亮度，以方便在夜晚光照度不够时点亮led灯11来照亮登山指示牌1，从而也便于为登山者照明道路。
作为优选，还包括电源模块，所述电源模块包括设置在登山指示牌1上的太阳能板13、以及设置在固定柱5内的充电器14和蓄电池组15，所述太阳能板13通过充电器14与蓄电池组15电连接，所述蓄电池组15为控制器、图像采集装置18和led灯11供电。该设置可很好地解决了智慧登山步道管理系统户外供电难的问题。
实施例2：
一种应用于实施例1的智慧登山步道管理系统的控制方法，该方法包括以下步骤：
(1)由各标示点处的主控模块6定时控制图像采集装置18采集登山指示牌1上的二维码2图片，并将该二维码2图片通过无线通信模块8发送到远程服务器4；
(2)由远程服务器4自动判断各标示点处的二维码2是否发生损坏，对于二维码发生损坏的标示点处，则由远程服务器自动发送启动gps指令给该标示点处的主控模块6，并由该标示点处的主控模块6启动gps模块7开始工作，对于二维码未发生损坏的标示点处，则进入下一步；
(3)由远程服务器4根据信息采集设备3和gps模块7采集上传的登山者的身份信息、位置信息和到达时间，自动查找离二维码未发生损坏的各标示点处最近的登山者及其身份信息，由各标示点处的主控模块6向离其最近的登山者的信息采集设备3发送测试指令，信息采集设备3正常工作时会在接收到测试指令后向给其发送测试指令的标示点处的主控模块6返回反馈指令；
(4)判断各标示点处的主控模块6能否接收到离其最近的登山者的信息采集设备3的反馈指令，若能，则判断出该标示点处离其最近的信息采集设备3正常工作并使该标示点处的gps模块7休眠，若否，则判断出离该标示点处最近的信息采集设备3出现异常并启动gps模块7工作。
本发明应用于智慧登山步道管理系统的控制方法针对各标示点，在其二维码2未被损坏且离其最近的信息采集设备3正常工作的情况下使gps模块7休眠，而当其二维码2发生损坏和/或离其最近的信息采集设备3出现异常时才启动gps模块7工作，从而可节约用电量。
作为优选，在所述步骤(2)中判断出有二维码2发生损坏的标示点之后，由远程服务器4自动发送启动gps指令给该标示点处的主控模块6之前，还需由远程服务器4自动查找离该标示点处最近的登山者，判断该登山者最后经过的标示点离该标示点的距离是否超过第一阀值，若是，则使gps模块7休眠并返回该步骤重新查找离该标示点处最近的登山者并进行上述判断，若否，则由远程服务器4自动发送启动gps指令给该标示点处的主控模块6。由于gps模块7启动需要一定的时间，设置只有登山者在靠近该二维码2发生损坏的标示点处才启动gps模块7，既可保证gps在登山者到达时已正常启动，又可进一步减少耗电量。
作为优选，在步骤(4)中判断出有未接收到反馈指令的标示点之后，启动该标示点处的gps模块7工作之前，还需由远程服务器4自动查找离该标示点处最近的登山者，判断该登山者最后经过的标示点离该标示点的距离是否超过第二阀值，若是，则使gps模块7休眠并返回该步骤重新查找离该标示点处最近的登山者并进行上述判断，若否，则由远程服务器4自动发送启动gps指令给该标示点处的主控模块6。由于gps模块7启动需要一定的时间，设置只有登山者在靠近该未接收到反馈指令的标示点处才启动gps模块7，既可保证gps在登山者到达时已正常启动，又可进一步减少耗电量。
作为优选，所述步骤(2)和步骤(4)在启动gps模块7开始工作之后，一旦图像采集装置18采集到某一标示点处登山者到达时，则由该标示点处的gps模块7采集位置信息和到达时间，并与该标示点处的图像采集装置18采集到的登山者的头像一起发送远程服务器4，同时使该标示点处的gps模块7转入休眠状态。该设置在采集到登山者到达后将gps模块7转入休眠状态，可进一步减少耗电量。
作为优选，在上述步骤中在图像采集装置18采集到某一标示点处登山者到达之后，在使该标示点处的gps模块7转入休眠状态之前，还由远程服务器4重新判断离该标示点处最近的登山者，判断该登山者最后经过的标示点与该标示点的距离是否超过第三阀值，若是，则使该标示点处的gps模块7休眠，若否，则返回该步骤重新查找离该标示点处最近的登山者并重新判断。该设置可在上一登山者到达而下一登山者还相距较远的距离时使gps模块7休眠，以达到进一步降低耗电量的目的。