一种游泳池智能管理系统的制作方法

本发明涉及一种管理系统，特别是一种游泳池智能管理系统。

背景技术：

游泳是很受欢迎的运动，游泳池是大家休闲、运动、竞技的重要运动场所，然而游泳池的水质安全却是国际性难题。根据统计数据显示，几乎所有的公共泳池都出现过尿素超标问题，这对个人的卫生健康造成很大威胁。人体尿素排放主要通过汗液和尿液，正常的汗液排放不会造成尿素超标现象，因此，随意在泳池小便是其罪魁祸首。如何监督和控制随意排尿现象是国际性难题，靠个人自觉已经不能够解决问题。综上诸多因素，设计出用于监督随意排尿现象的智能管理系统，将极大地提高泳池卫生。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种游泳池智能管理系统，采用识别采集装置采集用户特征信息，rfid射频标签标记用户数据、检测尿素浓度，以便pc端与数据库交互，记录不良行为、生成黑名单，进行拒绝准入或处罚除名，从源头上保证游泳池水质清洁，加强监管，并可用作开启个人储物箱的身份验证，实用性强，具有广阔的推广应用价值。

本发明是通过如下的技术方案予以实现的：

一种游泳池智能管理系统，其中，包括识别采集装置、rfid射频标签、rfid读写装置、数据库和pc端，所述识别采集装置用于采集用户特征信息、并传输至pc端，所述rfid射频标签用于与rfid读写装置通信，存储用户开户信息、检测尿素浓度；

所述rfid射频标签包括壳体，所述壳体内设有比色卡、尿素检测试纸和rfid射频电路，所述比色卡和尿素检测试纸顶部设有透明检查视窗，尿素检测试纸一侧的壳体上设有若干水质探测孔，所述rfid射频电路用于与rfid读写装置通信、存储用户开户信息，所述壳体上设有配合使用的防盗磁扣底座和防盗针；

所述rfid读写装置用于识别读取rfid射频标签内的用户开户信息、传输至pc端处理，并接收pc端指令修改rfid射频标签内的用户开户信息；

所述数据库用于与pc端通信、包括用户特征信息子集、行为数据子集和黑名单子集，所述用户特征信息子集、行为数据子集和黑名单子集分别用于存储用户特征信息、行为数据和黑名单信息；

所述pc端用于接收识别采集装置的用户特征信息写入用户特征信息子集、调用用户特征信息子集和黑名单子集进行比对、生成合法用户开户信息、向rfid读写装置发射写入用户开户信息指令，且接收rfid读写装置的用户开户信息、人工录入行为数据写入行为数据子集，调用用户特征信息子集和行为数据子集进行比对、生成黑名单信息写入黑名单子集；

所述pc端还用于接收识别采集装置的用户特征信息，人工发送除名请求、调用数据库进行比对、人工添加除名信息、更新行为数据子集和黑名单子集；

系统还包括rfid射频感应锁，所述rfid射频感应锁设置在游泳馆储物箱上，用于通过rfid射频信号与rfid射频标签通信、识别读取rfid射频标签的用户数据，并与pc端通信、依据pc端指令解除储物箱锁定，所述pc端用于接收rfid射频感应锁的请求信息和用户开户信息，调用数据库进行比对，生成开箱指令，发送至rfid射频感应锁解除锁定机构，所述数据库还包括储物箱信息子集。

本发明的有益效果为：

本发明通过识别采集装置和pc端为所有泳池用户，建立包括用户特征信息子集、行为数据子集和黑名单子集数据库，（1）通过识别采集装置采集用户特征信息，与数据库比对后，可为非黑名单的合法用户生成开户信息，通过rfid读写装置写入rfid射频标签，实现用户准入开户；（2）rfid射频标签结构稳固、设计精巧、可随身佩戴测量尿素浓度，通过rfid射频标签标记用户，经rfid读写装置读取后与数据库比对，可记录不良行为，将超出违规次数的用户列入黑名单，实现用户数据更新；（3）黑名单用户通过人工惩戒后可添加除名信息更新数据库，实现黑名单除名，提高监管弹性；（4）通过rfid射频感应锁与rfid射频标签和pc端通信，用作开启个人储物箱的身份验证，拓展系统功能；从而使系统可以准确发现用户的不文明行为，进行行为记录和相应惩罚，拒绝黑名单用户进入泳池，从源头上保证游泳池水质清洁，实用性强，具有广阔的推广应用价值。

附图说明

图1为本发明结构原理图。

图2为本发明rfid射频标签前视结构图。

图3为本发明rfid射频标签后视结构图。

图4为本发明rfid射频标签安装在泳裤上的位置示意图。

（图2~4中，壳体1，比色卡2、尿素检测试纸3和rfid射频电路4，透明检查视窗5，水质探测孔6，防盗磁扣底座7和防盗针8，后盖9，密封圈10，凹槽11，通孔12，泳裤13）。

图5为本发明“ⅰ.准入和开户环节”流程图。

图6为本发明“ⅱ.开箱环节”流程图。

图7为本发明“ⅲ.数据反馈、更新环节”流程图。

图8为本发明“ⅳ.除名环节”流程图。

图9为本发明的应用流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

参见图1，一种游泳池智能管理系统，其中，包括识别采集装置、rfid射频标签、rfid读写装置、数据库和pc端，所述识别采集装置用于采集用户特征信息、并传输至pc端，所述rfid射频标签用于与rfid读写装置通信，存储用户开户信息、检测尿素浓度；

所述识别采集装置为人脸信息识别采集装置，用于扫描识别采集用户脸部特性数据，并传输至pc端。人脸信息识别采集装置通过有线串口或内设无线通信模块与pc端通信，扫描识别采集的用户脸部特性数据作为用户特征信息，以便pc端快速记录注册，作为系统运行的身份验证。

参见图2~4，所述rfid射频标签包括壳体1，所述壳体1内设有比色卡2、尿素检测试纸3和rfid射频电路4，所述比色卡2和尿素检测试纸3顶部设有透明检查视窗5，尿素检测试纸3一侧的壳体1上设有若干水质探测孔6，所述rfid射频电路4用于与rfid读写装置通信、存储用户开户信息，所述壳体1上设有配合使用的防盗磁扣底座7和防盗针8。

采用rfid射频电路4在无线电信号下与rfid读写装置通信，存储用户数据，方便标记rfid射频标签，用作开启个人储物箱和记录个人行为记录的身份验证，采用防盗磁扣底座7和防盗针8将标签壳体1固定在泳裤大腿内侧，在没有强磁作用下，用户无法自行取下，以便随行监督；

以水质探测孔6进水使尿素检测试纸3变色，尿素检测试纸3在30cm范围内遇尿素发生变色，且尿素浓度降低后不会褪色，游泳结束后，在透明检查视窗5下观察尿素检测试纸3与比色卡2，进行颜色深度对比，检测尿素浓度，在与尿素浓度超标对应颜色处有明显标识，判断是否用户有在泳池内的排尿行为，以便pc端记录。

所述透明检查视窗5与壳体1铰接，rfid射频电路4一侧设有后盖9，所述透明检查视窗5和后盖9与壳体1之间均设有密封圈10，所述壳体1上设有凹槽11，凹槽11上设有通孔12，所述防盗磁扣底座7嵌入凹槽11内，防盗针8端部通过通孔12插入防盗磁扣底座7内。

透明检查视窗5采用可拆卸连接结构，通过密封圈10保证密封防水性能，防止比色卡2和rfid射频电路4进水影响使用，同时通过防盗针8插入泳裤，再通过通孔12与防盗磁扣底座7配合实现锁定，采用凹槽11结构使防盗磁扣底座7能嵌入壳体1内，避免凸出影响游泳活动或碰伤，整个rfid射频标签携带方便、结构稳固、设计精巧、无佩戴感。

防盗磁扣底座7和防盗针8的配合原理是防盗磁扣底座7内设有弹簧和小钢珠，小钢珠卡紧在防盗针8表面的槽上实现锁紧，当强力磁铁向前吸附小钢珠压缩弹簧时，与防盗针8脱离实现解锁，此为现有公知技术，直接购买任意配套的防盗磁扣底座7和防盗即可实现安装，因此其具体结构不再附图赘述；

rfid读写装置可采用rfid读写器，通过射频识别信号与rfid射频标签通信，识别读取rfid射频标签内的用户开户信息，同时可通过can总线串行通讯或内设无线通信模块的通信方式与pc端连接，接收pc端指令，写入修改rfid射频标签内的用户数据；

所述rfid读写装置用于识别读取rfid射频标签内的用户开户信息、传输至pc端处理，并接收pc端指令修改rfid射频标签内的用户开户信息；

所述数据库用于与pc端通信、包括用户特征信息子集、行为数据子集和黑名单子集，所述用户特征信息子集、行为数据子集和黑名单子集分别用于存储用户特征信息、行为数据和黑名单信息；

所述pc端用于接收识别采集装置的用户特征信息写入用户特征信息子集、调用用户特征信息子集和黑名单子集进行比对、生成合法用户开户信息、向rfid读写装置发射写入用户开户信息指令，且接收rfid读写装置的用户开户信息、人工录入行为数据写入行为数据子集，调用用户特征信息子集和行为数据子集进行比对、生成黑名单信息写入黑名单子集；

所述pc端还用于接收识别采集装置的用户特征信息，人工发送除名请求、调用数据库进行比对、人工添加除名信息、更新行为数据子集和黑名单子集；

所述pc端包括传输层、服务层、输入模块和应用层，所述传输层用于与识别采集装置和rfid读写装置通信，所述服务层用于与数据库通信、调用写入数据库，所述输入模块用于输入行为数据、除名请求和除名信息，所述应用层用于依据传输层或输入模块的信息，调用服务层进行比对录入，并生成指令至传输层。

传输层通过tcp、spx或netbios协议或串口与识别采集装置和rfid读写装置通信，将识别采集装置的用户特征信息和rfid读写装置的用户开户信息传输至应用层，应用层调用服务层、调阅数据库进行比数据处理，或依据输入模块的行为数据、除名请求和除名信息调用服务层，更新数据库的数据，实现pc端功能。

系统还包括rfid射频感应锁，所述rfid射频感应锁设置在游泳馆储物箱上，用于通过rfid射频信号与rfid射频标签通信、识别读取rfid射频标签的用户数据，并与pc端通信、依据pc端指令解除储物箱锁定，所述pc端用于接收rfid射频感应锁的请求信息和用户开户信息，调用数据库进行比对，生成开箱指令，发送至rfid射频感应锁解除锁定机构，所述数据库还包括储物箱信息子集。

采用rfid射频感应锁，在rfid射频通信和与pc端的交互下，将rfid射频标签可以作为开启储物箱的“钥匙”，方便用户更换衣物，拓展了管理系统的更多功能。

所述rfid射频感应锁上设有触摸请求按钮，且内部设有rfid读取器、微控制器、数据传输模块和电子锁，所述触摸请求按钮用于与微控制器连接、发送请求信息，所述rfid读取器用于读取rfid射频标签的用户开户信息，所述微控制器用于控制数据传输模块将请求信息和用户数据发送至pc端，并依据数据传输模块接收pc端的指令控制电子锁解锁动作。

触摸请求按钮和电子锁通过串行引脚与微控制器连接，rfid读取器通过近距离识别rfid信号与rfid射频标签的rfid射频电路通信，读取用户开户信息，数据传输模块通过can总线串行或无线通讯与pc端连接，以便实现开箱指令的传输控制。

本发明的系统运行包括以下环节：

参见图5，“ⅰ.准入和开户环节”：

人脸信息识别采集装置采集用户特征信息，传输至pc端输入层接收，pc端应用层依据输入层信息，向服务层发送数据请求，服务层调用数据库的用户特征信息子集和黑名单子集进行比对，如为黑名单用户则进行人工处理，如为非黑名单的合法用户则生成合法用户开户信息，向rfid读写装置发射写入用户开户信息指令，修改写入rfid射频标签的用户开户信息，完成个人行为良好的合法用户识别筛选和开户工作；

参见图6，“ⅱ.开箱环节”流程图：

rfid射频感应锁读取rfid射频标签的用户开户信息，用户按下触摸请求按钮，rfid射频感应锁的微控制器控制控制数据传输模块将请求信息和用户数据发送至pc端输入层接收，pc端应用层依据输入层信息，向服务层发送用户开户信息请求，调用数据库的用户特征信息子集、储物箱信息子集和用户开户信息进行比对，如比对不一致则拒绝请求，如比对一致，则生产开箱指令，通过传输层传输至rfid射频感应锁，微控制器控制解锁，合上箱盖后电子锁5s后自动锁止，完成储物箱的打开与锁定工作；

参见图7，“ⅲ.数据反馈、更新环节”：

rfid读写装置识别读取rfid射频标签的用户开户信息，发送至pc端传输层接收，pc端应用层依据输入层信息，向服务层发送数据请求，调用用户特征信息子集和行为数据子集，人工依据rfid射频标签的尿素检测试纸和比色卡判别尿素浓度超限，将超限不良行为记录入行为数据子集更新存储，依据行为数据的次数生成黑名单信息，更新黑名单子集，实现在验视rfid射频标签尿素检测结果的基础上，录入本次行为信息，更新用户历史行为数据和黑名单；

参见图8，“ⅳ.除名环节”流程图：

在黑名单用户意欲除名、消除影响时，人脸信息识别采集装置采集用户特征信息，传输至pc端输入层接收，输入模块向应用层发送除名请求，应用层依据输入层信息，向服务层发送数据请求，调用数据库显示用户开户信息、和历史行为数据，进行相应处罚后，输入模块人工添加除名信息，应用层接收并控制服务层更新行为数据子集和黑名单子集，实现处罚后的数据更新和黑名单用户除名；

综上，本发明的应用流程参见图9：

用户进入泳池前采集用户面部特征，同时从数据库调阅个人历史行为数据和黑名单，进行对比，如果该用户有频繁的违规记录，则被劝离；如果该用户有违规记录但不频繁，则在进行相应警告并处罚后解除黑名单，如果该用户没有不文明记录，则直接被允许领取rfid射频标签并将其固定在泳裤上。

该rfid射频标签可以作为开启储物箱的“钥匙”，方便用户更换衣物。在进入泳池后，泳裤上固定的rfid射频标签可以检测30cm范围内池水中的尿素浓度，如果30cm范围内的尿素浓度突然升高即用户在泳池内排尿，超标的高浓度尿素会经过水质探测孔进入尿素检测试纸，试纸在尿素的作用下会变色，颜色深度与比色卡上超标标识处一致，且浓度降低后不褪色即无法用水洗褪。

当用户离开泳池时，工作人员将收回rfid射频标签，如果发现标签未变色或颜色未超过限定深度，表明该用户未出现违规行为，计入个人行为数据库存档，如果标签颜色超过限定深度，则说明该用户出现违规行为，计入个人行为数据库。数据库中，如果违规次数未超过规定值，用户不被列入黑名单；如果该用户的违规次数超过规定值，则被列入黑名单，进行完上述活动后，用户离开。

使系统可以准确发现用户的不文明行为，进行行为记录和相应惩罚，拒绝黑名单用户进入泳池，从源头上保证游泳池水质清洁，实用性强，具有广阔的推广应用价值。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，系统通过加装rfid传感器，与pc端和rfid射频标签通信，还可拓展初物品招领、流量监控、人员跟踪定位等延伸功能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。