基于生物识别的人员跟踪装置的制作方法

本实用新型涉及安防监控领域，具体是一种应用于发电企业的人员跟踪装置。

背景技术：

在发电企业现场施工、巡检管控、设备维修、技术改造等发电企业生产活动中，存在的各种安全隐患和风险对人身、设备的安全带来巨大的威胁，同时，在近年来发电企业规模和生产人员数量发展不平衡的情况下，增加了安全生产工作的压力。结合现有的视频监控技术可以把工作人员的操作过程进行记录，为日后的事故判断和责任追究提供有效的视频历史支持数据。

通过人工操作监控摄像机云镜实现对操作人员跟踪和录像，加重了监控人员的工作负担，并且容易出现遗漏。现有成熟的方案是通过具备视频分析能力的监控摄像机实现对人员的自动跟踪与录像。但是视频分析无法判断进入人员的身份，无法做到特定人员的跟踪，所以可实现的功能上受到严重限制，使得该方式必须结合人工监控。因此需要一种和人员身份关联的跟踪手段来实现发电企业人员靠近重点区域的跟踪和录像，实现电厂生产区重要出入口和重点区域的人员识别与管控，提升企业本质安全性。

技术实现要素：

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种基于生物识别的人员跟踪装置，其采用NFC近场技术和生物识别技术相结合实现对待监管人员的全方位的跟踪和预警。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：基于生物识别的人员跟踪装置，其包括设于人员身上的标识件、与该标识件进行通信的阅读器、与阅读器连接的服务器、以及与服务器连接的生物识别单元；

其中，所述标识件包括NFC芯片，NFC芯片至少包括用于获取定位信息的GPS定位芯片、用于接收GPS定位芯片发送的定位信息的接收装置、用于存储GPS定位芯片发送的定位信息的第一存储器、用于存储预先设置的人员信息的第二存储器、用于与NFC阅读器通信以发送定位信息和人员信息的第一通信装置；

所述阅读器包括识别NFC芯片的NFC阅读器，该NFC阅读器至少包括用于与NFC芯片通信的第二通信装置、用于扫描NFC芯片获得人员信息的扫描装置、以及用于发送信息的发送装置；NFC阅读器可间隔设置于预设区域；

所述生物识别单元是基于生物特征信息(指纹信息或者虹膜图像处理)的识别设备。

其中，NFC芯片和GPS定位芯片实时通信，并存储GPS定位芯片发送的定位信息；当NFC芯片和NFC阅读器接近并处于预设距离内时两者建立通讯连接，NFC阅读器将读取的信息(预设时间段的定位信息和人员信息)发送至服务器，服务器根据预设规则执行相应的操作。这样，本实用新型通过特定设置的NFC芯片以及识别该芯片的NFC阅读器即可实现人员定位跟踪。并且，待监管人员无需手执卡去打卡，仅需要佩戴NFC芯片靠近NFC阅读器即可(一般两者距离在20cm内即可实现通信)，使用方便。

进一步的，该人员跟踪装置还包括与服务器连接的报警单元，服务器接收到NFC阅读器发送的信息后根据预设规则判定是否驱动报警单元执行相应的操作。

其中的所述服务器至少包括用于存储预先设置的标准人员信息和标准定位信息的第三存储器、预先存储有操作指令和启动条件的对比关系的第四存储器、用于对接收到的人员信息和定位信息与标准人员信息和标准定位信息进行比较的比较器、用于比对比较器的结果和启动条件的比对装置、以及根据比对装置输出的结果对应的启动条件对应的操作指令执行操作的执行装置。

本实用新型中，为了方便对报警单元的控制，简便起见，所述执行装置为一继电器开关，该继电器开关的控制端连接至比对装置的输出端，该继电器开关的常开端连接至报警单元；继电器开关可设置为低电平触发(或者高电平触发)，当继电器开关收到比对装置的输出端输出的低电平，则继电器开关的常开端闭合，报警单元接通即实现报警。所述报警单元是声报警器、光报警器或者声光报警器。

优选的，所述NFC芯片上还设有编码，用于快速识别人员所在组别，编码是根据预先设置的规则设置的数字或字母或数字字母组合，例如编码100012，10代表科室，00代表权限最高级别，12代表该科室的第12个组员。

进一步的，所述标识件还包括身份证，对应的，阅读器还包括用于识别身份证的身份证阅读器，身份证阅读器分布于现场的多个出入口位置处；对于没有NFC芯片的访客，可通过身份证阅读器来读取来访人员的身份证信息。

更进一步的，所述标识件还包括IC通行卡，对应的，阅读器还包括用于识别IC通行卡的IC卡读卡器(例如门禁设备)，IC卡读卡器可分布于现场的多个出入口位置处。

所述生物识别单元包括基于生物特征信息的识别设备，可以是指纹识别设备、静脉识别设备、人脸识别设备和虹膜识别设备中的一种或者多种的组合。此时，所述服务器中，还包括用于存储标准生物特征信息的第五存储器，比较器还进一步用于比较接收识别设备发来的生物特征信息与标准生物特征信息。

进一步的，该人员跟踪装置还包括与服务器建立通信连接的视频监控单元，所述视频监控单元包括分布于现场的多个摄像头，各摄像头分布于现场的不同位置处。

相比现有技术，本实用新型通过上述方案，具有如下有益效果：

1、为待监管人员配备NFC芯片，NFC芯片上设有GPS定位芯片，可实时获取定位信息并存储；同时，在现场的多个位置处设置NFC阅读器，待监管人员无需取卡打卡，只需要经过NFC阅读器时即可实现NFC芯片自动与NFC阅读器进行通信，NFC阅读器读到NFC芯片后自动获取相关信息(定位信息、人员信息)并发送给服务器，则服务器实现对待监管人员的实时跟踪。另外，服务器可预设标准人员信息和标准定位信息的对比关系，例如在某个时间段某个人员需要到达一位置处，如果服务器接收到的人员信息和定位信息与标准的信息不符合，则有理由认为该人员有嫌疑，则通过其他识别终端(生物识别单元、视频监控单元)来调取监控录像进行核实，如果核实有问题，则通过报警单元予以警示；本实用新型的方案不仅方便使用，而且还非常好的克服了门禁卡被人捡走时的误闯入现象，非常好的保证了整个作业现场的高度安全；

2、本实用新型中，NFC芯片和NFC阅读器不需要通过移动网络或者其他长距离无线网络(WIFI、蓝牙)而是通过近场通信技术建立连接，这更进一步保证了交互的安全性。NFC近场通讯技术具有相对隐蔽的特点，且信息不可见，NFC芯片可加密等特点，可将写入NFC芯片的内容进行加密，同时将修改信息的权限封闭，只有具有许可的NFC阅读器才可以读取加密内容，则有效做到内容防非法复制，信息防伪的目标；

3、同时，本实用新型还通过生物识别单元、视频监控单元、门禁设备、身份证阅读器等，可实现对重点区域出入人员的生物特征信息(指纹信息、虹膜、静脉或者人脸)、身份信息进行识别，记录每一个出入人员的详细信息，同时还可与公安系统进行对接，避免身份验证时的不可靠性，及时辨识危险可疑人员，对误入以及非法闯入人员，尤其是通缉犯、犯罪嫌疑人等能够自动报警，最大程度满足了发电企业反恐的人员安全管控的需求；

4、通过与报警单元进行对接，完成第三控制措施时的声、光、语音、影像等一种或多种组合方式报警。

附图说明

图1为本实用新型的跟踪装置的原理框图；

图2为本实用新型的跟踪装置的具体实现框图；

图3为本实用新型的跟踪装置应用于发电企业的布控示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

具体的，本实用新型的基于生物识别的人员跟踪装置，参见图1，基于生物识别的人员跟踪装置，其包括设于人员身上的标识件、与该标识件进行通信的阅读器、与阅读器连接的服务器、以及与服务器连接的生物识别单元、身份证阅读器、IC卡读卡器、视频监控单元和报警单元。其中，标识件包括NFC芯片、身份证和IC通行卡，对应的，阅读器包括用于识别NFC芯片的NFC阅读器、用于识别身份证的身份证阅读器、以及用于识别IC通行卡的IC卡读卡器(例如门禁设备)。

参见图2，NFC芯片至少包括用于获取定位信息的GPS定位芯片、用于接收GPS定位芯片发送的定位信息的接收装置、用于存储GPS定位芯片发送的定位信息的第一存储器、用于存储预先设置的人员信息的第二存储器、用于与NFC阅读器通信以发送定位信息和人员信息的第一通信装置。

NFC阅读器至少包括用于与NFC芯片通信的第二通信装置、用于扫描NFC芯片获得人员信息的扫描装置、以及用于发送信息的发送装置。

服务器至少包括用于存储预先设置的标准人员信息和标准定位信息的第三存储器、预先存储有操作指令和启动条件的对比关系的第四存储器、用于对接收到的人员信息和定位信息与标准人员信息和标准定位信息进行比较的比较器、用于比对比较器的结果和启动条件的比对装置、以及根据比对装置输出的结果对应的启动条件对应的操作指令执行操作的执行装置。实际使用时，服务器的第三存储器和第四存储器可由RAM、FIFO等存储器实现，比较器和比对装置可由现有的系统主板实现，执行装置也可以是由系统主板实现。本实用新型通过上述方案，为人员配备特制的NFC(Near Field Communication,近场通信)芯片，在现场的多个位置处设置NFC阅读器，NFC芯片和NFC阅读器通过近场通信技术建立连接，人员经过NFC阅读器(在预设距离内靠近)时即可实现NFC芯片自动与NFC阅读器进行通信，NFC阅读器读到NFC芯片后自动将其存储的定位信息和人员信息并发送给服务器，服务器即可实现对人员的跟踪。同时，服务器预设设置了标准人员信息和标准定位信息的对比关系，例如在某个时间段某个人员需要到达一位置处，如果服务器接收到的人员信息和定位信息与标准的信息不符合，则有理由认为该人员有嫌疑，则可进一步核实，如果核实有问题，则通过报警单元予以警示。

当然，在实际应用中，上述硬件系统中不可避免使用到软件，而上述软件是本领域的技术人员可由其基本常识加现有技术即可获得，本新型只保护上述描述系统之硬件部分及其连接关系。

其中，GPS定位芯片还可替换为UWB定位芯片，在一些特殊情况下，还可同时采用GPS定位芯片和UWB定位芯片来结合起来定位。UWB(Ultra Wide Band，超宽带)是一种以极低功率在短距离内高速传输数据的无线通信技术，UWB具有抗干扰性能强、传输速率高、带宽极宽、消耗电能小、发送功率小等诸多优势，主要应用于室内通信、家庭网络、位置测定、雷达检测等领域。具体使用时，NFC芯片和GPS定位芯片(和/或UWB定位芯片)实时通信，并存储GPS定位芯片(和/或UWB定位芯片)发送的定位信息；当NFC芯片和NFC阅读器接近并处于预设距离内时两者建立通讯连接，NFC阅读器将读取的信息(预设时间段的定位信息和人员信息)发送至服务器，服务器根据预设规则执行相应的操作。这样，本实用新型通过特定设置的NFC芯片以及识别该芯片的NFC阅读器即可实现人员定位跟踪。并且，待监管人员无需手执卡去打卡，仅需要佩戴NFC芯片靠近NFC阅读器即可(一般两者距离在20cm内即可实现通信)，使用方便。

本实用新型中，为了方便对报警单元的控制，简便起见，执行装置为一继电器开关，该继电器开关的控制端连接至比对装置的输出端，该继电器开关的常开端连接至报警单元；继电器开关可设置为低电平触发(或者高电平触发)，当继电器开关收到比对装置的输出端输出的低电平，则继电器开关的常开端闭合，报警单元接通即实现报警。报警单元是声报警器、光报警器或者声光报警器。

另外，NFC芯片上还设有编码，用于快速识别人员所在组别，编码是根据预先设置的规则设置的数字或字母或数字字母组合，例如编码100012，10代表科室，00代表权限最高级别，12代表该科室的第12个组员。

生物识别单元是基于生物识别技术对生物特征信息进行识别的识别设备。生物识别技术就是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性，对包括但不限于指纹、指静脉、人脸、虹膜(还可包括笔迹、声音、步态等行为特征)的生物特征信息来进行个人身份的鉴定。该生物识别单元可包括指纹识别设备、静脉识别设备、人脸识别设备和虹膜识别设备中的一种或者多种的组合。此时，服务器中，还包括用于存储标准生物特征信息的第五存储器，比较器还进一步用于比较接收识别设备发来的生物特征信息与标准生物特征信息。

视频监控单元包括分布于现场的多个摄像头，各摄像头分布于现场的不同位置处，根据拍摄角度、位置的不同，一个摄像头的监控范围，可能覆盖多个重点区域，系统可以把一个监控画面划分成多个子画面，分别与各个重点区域对应；为了防止单个摄像头视角等原因造成的监控死角问题，视频监控单元也可以使用多个摄像头对同一个重点区域进行多角度监控。用于监控重点区域是否有人员入侵，可通过预先设置来判别是否有入侵现象的发生，如果有入侵则通过报警单元进行警示。

本实用新型的通过上述方案提供一种基于生物识别技术的人员安全跟踪装置，其通过对发电企业重点区域进行实时监控，并对重点区域(例如厂区门口、办公室或者是电气开关室)出入人员的身份信息和人脸信息进行识别，记录每一个出入人员的详细信息，与公安系统进行对接，避免身份验证时的不可靠性，及时辨识危险可疑人员，对误入以及非法闯入人员，尤其是通缉犯、犯罪嫌疑人等能够自动报警，最大程度满足了发电企业反恐的人员安全管控的需求。下面以一发电企业作为具体应用实施例来阐述本实用新型的应用。

参见图3，该发电企业100具有一个前大门101，一个后大门102，三个重点区域(记为第一重点区域110、第二重点区域120和第三重点区域130)。第一重点区域110、第二重点区域120和第三重点区域130分别具有一个小门(第一重点区域小门111、第二重点区域小门121和第三重点区域小门131)。其中，前门101和一个后门102均设有IC卡读卡器、闸门以及身份证阅读器，前门101、一个后门102、第一重点区域小门111、第二重点区域小门121和第三重点区域小门131每个门口设有虹膜图像采集装置141(基于虹膜识别技术的摄像头)，视频监控单元的各个监控摄像头142分布于发电企业100的四周，第一重点区域110、第二重点区域120和第三重点区域130的各个区域设有NFC阅读器150。

使用时，首先在服务器上首先预先设置标准人员信息和标准定位信息(认定重点区域的预出入人员注册信息、有效时间段以及位置信息)，设置根据标准人员信息和标准定位信息与实际收到的人员信息和定位信息进行比对的阈值关系，并设置根据得到的比值结果进行启动的启动条件，以及对应不同启动条件的操作指令的相应对比关系。同时对NFC芯片内存储的信息进行录写，录入每个人员的信息，例如：个人姓名、身份证号、手机号、人脸图像、所属重点区域标签、信任度、有效时间段、岗位信息以及家庭详细住址(可以是包括但不仅限于上述信息，也可以是其中的一部分信息，根据实际情况来设定)。例如服务器设定用户A尽可在每天的中午12点-下午3点之间在第一重点区域110活动。而该用户A在超出这个时间段范围之外在第一重点区域110活动或者在任何时间段在第二重点区域120和第三重点区域130活动，则NFC阅读器将NFC芯片的信息上传到服务器上，服务器即可获得佩戴该NFC芯片的人员的跟踪信息；同时，服务器经过判断发现可疑情况，此时系统自动切换到视频监控单元或生物识别单元的摄像头界面上，由监控人员进行确认是否是可疑人士，如果确定，则报警单元执行报警。同时，服务器还可通过视频监控单元或生物识别单元的摄像头界面主动获取监控人员位置。

本实用新型通过上述方案，采用NFC近场通信技术非常好的解决了现有技术中无法实现对对人员实现准确跟踪和判别并及时发出预警，以及无法实现对一些重要人员以及一些重点区域人员的出入进行及时监管的问题。且本实用新型的NFC芯片携带方便，只需要人员佩戴NFC芯片经过NFC阅读器即可，使用方便，而且还非常好的克服了门禁卡被人捡走时的误闯入现象，非常好的保证了整个作业现场的高度安全；另外，NFC芯片和NFC阅读器不需要通过移动网络或者其他长距离无线网络(WIFI、蓝牙)而是通过近场通信技术建立连接，这更进一步保证了交互的安全性。NFC近场通讯技术具有相对隐蔽的特点，且信息不可见，芯片可加密等特点，可将写入NFC芯片的内容进行加密，同时将修改信息的权限封闭，只有具有许可的NFC阅读器才可以读取加密内容，则有效做到内容防非法复制，信息防伪的目标。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。