专利名称：移动目标无线跟踪定位电子围栏系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有无线跟踪、定位和报警的电子围栏系统及其定位方法。
技术背景目前市场上常见的无线跟踪定位设备通常基于GPS、GSM和WCDMA等技术，具有定 位精度高，跟踪定位地域广的优点，但存在着系统复杂成本高、体积大不便携带、功耗大待 机时间短的缺点，另外目标在室内移动无法接收GPS信号，在移动基站没有覆盖的区域无 法使用GSM和WCDMA，因此上述设备并不适用于某些特定小区域的无线跟踪定位。目前市场 上常见的电子围栏的探测器通常基于红外线遮挡、热释电、有线触动等原理，其缺点是动物 的侵犯会引起误报警，并且无法识别侵犯电子围栏的具体目标。市场上的无线电子围栏的 探测器仍通常基于红外线遮挡、热释电、有线触动等原理，只不过是探测器与监控中心之间 采用无线通信而已。通常的无线跟踪定位系统只能对某地域范围内的移动目标进行跟踪定位，没有目 标地域边界限定(即电子围栏)的监控定位功能，而通常的电子围栏只能对电子围栏受到 侵犯时进行报警，没有对电子围栏内的电子移动目标进行区域定位功能，更不能识别具体 的侵犯目标。目前的安防系统(如监狱监控、重要物品仓储监控、矿工搜救、医院病员监护等) 主要基于视频监控技术，设备投资较大，监控目标很多时容易因监控人员疲劳和疏忽而造 成遗漏，而且由于电子围栏的频繁误报警引起监控人员思想麻痹，从而使监控效果大大降 低
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构合理，具有对电子围栏限定地域范围内的移 动目标进行无线跟踪、定位和报警功能的移动目标无线跟踪定位电子围栏系统及其跟踪定 位方法。本实用新型的技术解决方案是一种移动目标无线跟踪定位电子围栏系统，其特征是包括监控中心，监控中心通 过第一通信总线与进行电子围栏警戒线侵犯侦听和定位的若干个拦截器连接，监控中心通 过第二通信总线与对电子围栏内的跟踪器进行跟踪定位的若干个侦听器连接；跟踪器是对 被监控对象进行跟踪、定位和识别，并与被监控对象结合的装置，第一通信总线用来将所有 的拦截器与监控中心相连，提供拦截器与监控中心数据通信的通道；第二通信总线用来将 所有的侦听器与监控中心相连，提供侦听器与监控中心数据通信的通道；跟踪器向拦截器 和侦听器发射无线电信号，拦截器和侦听器将侦听到的跟踪器及其状态通过第一、第二通 信总线向监控中心报告。监控中心包括作为监控中心的数据与状态处理和显示的显示终端，显示终端与用 来存储记录系统数据的数据库服务器连接，显示终端与用来连接第一通信总线、使监控中心与拦截器进行数据通信的第一通信总线接口电路连接，显示终端与用来连接第二通信总 线、使监控中心与侦听器进行数据通信的第二通信总线接口电路连接，显示终端与声光报 警单元连接。拦截器包括进行数据处理的第一微处理器，第一微处理器与用来进行无线电接收 的解调，并与第一微处理器进行数据交换的第一无线通信电路连接，第一无线通信电路与 接收跟踪器发射的无线电信号的第一天线连接，第一微处理器与用来连接第一通信总线、 使第一微处理器与监控中心进行数据通信的第三通信总线接口电路连接，第一微处理器与 用来存储拦截器编号的第一数据存储器连接；一个电源变换电路为上述第一微处理器、第 一无线通信电路、第三通信总线接口电路及第一数据存储器供电。侦听器包括进行数据处理的第二微处理器，第二微处理器与用来进行无线电接收 的解调，并与第二微处理器进行数据交换的第二无线通信电路连接，第二无线通信电路与 接收跟踪器发射的无线电信号的第二天线连接，第二微处理器与用来连接第二通信总线、 使第二微处理器与监控中心进行数据通信的第四通信总线接口电路连接，第二微处理器与 用来存储侦听器编号的第二数据存储器连接；一个电源变换电路为上述第二微处理器、第 二无线通信电路、第四通信总线接口电路及第二数据存储器供电。跟踪器包括进行数据处理的第三微处理器，第三微处理器与用来进行无线电收发 的调制与解调及发射功率调节，并与第三微处理器进行数据交换的第三无线通信电路连 接，第三无线通信电路与用来进行载波检测和向侦听器及拦截器发射无线电信号的第三天 线连接，第三微处理器与用来存储跟踪器编号的第三数据存储器连接，第三微处理器与检 测电池电压是否欠压的电压检测电路连接，第三微处理器与检测跟踪器是否与被监控对象 脱离的脱离检测电路连接，第三微处理器与检测跟踪器外壳是否打开的打开检测电路连 接；电池为上述第三微处理器、第三无线通信电路、第三数据存储器、电压检测电路、脱离检 测电路及打开检测电路供电。本实用新型结构合理，实现对电子围栏限定地域范围内的移动目标进行跟踪定 位、移动目标异常监控以及对移动目标侵犯电子围栏进行定位监控。系统无线通信频段为 开放的ISM(工业、科学、医疗)频段或者2. 4GHZ频段，具有成本低廉、功耗小待机时间长、 全向通信、抗干扰能力强、电磁污染小，系统构建简单灵活等特点，系统的实时性、准确性、 可靠性有效地避免了传统安防系统的诸多缺点。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明图1是本实用新型一个实施例的结构示图。图2是监控中心的结构示图。图3是拦截器的结构示图。图4是侦听器的结构示图。图5是跟踪器的结构示图。
具体实施方式
一种移动目标无线跟踪定位电子围栏系统，包括作为系统监控的人机界面的监控中心1，监控中心通过第一通信总线5与进行电子围栏警戒线侵犯侦听和定位的若干个拦 截器2连接，监控中心通过第二通信总线6与对电子围栏内的跟踪器进行跟踪定位的若干 个侦听器3连接；跟踪器4是对被监控对象(目标)进行跟踪、定位和识别，并附着于被监 控对象表面或嵌入其中的装置，第一通信总线5用来将所有的拦截器与监控中心相连，提 供拦截器与监控中心数据通信的通道；第二通信总线6用来将所有的侦听器与监控中心相 连，提供侦听器与监控中心数据通信的通道；跟踪器向拦截器和侦听器发射无线电信号，拦 截器和侦听器将侦听到的跟踪器及其状态通过第一、第二通信总线向监控中心报告。监控中心包括作为监控中心的数据与状态处理和显示的显示终端27，显示终端与 用来存储记录系统数据的数据库服务器28连接，显示终端与用来连接第一通信总线、使监 控中心与拦截器进行数据通信的第一通信总线接口电路29连接，显示终端与用来连接第 二通信总线、使监控中心与侦听器进行数据通信的第二通信总线接口电路30连接，显示终 端与声光报警单元31连接。拦截器包括进行数据处理的第一微处理器7，第一微处理器与用来进行无线电接 收的解调，并与第一微处理器进行数据交换的第一无线通信电路8连接，第一无线通信电 路与接收跟踪器发射的无线电信号的第一天线9连接，第一微处理器与用来连接第一通信 总线、使第一微处理器与监控中心进行数据通信的第三通信总线接口电路10连接，第一微 处理器与用来存储拦截器编号的第一数据存储器11连接；一个电源变换电路12为上述第 一微处理器、第一无线通信电路、第三通信总线接口电路及第一数据存储器供电。侦听器包括进行数据处理的第二微处理器13，第二微处理器与用来进行无线电接 收的解调，并与第二微处理器进行数据交换的第二无线通信电路14连接，第二无线通信电 路与接收跟踪器发射的无线电信号的第二天线15连接，第二微处理器与用来连接第二通 信总线、使第二微处理器与监控中心进行数据通信的第四通信总线接口电路16连接，第二 微处理器与用来存储侦听器编号的第二数据存储器17连接；一个电源变换电路18为上述 第二微处理器、第二无线通信电路、第四通信总线接口电路及第二数据存储器供电。跟踪器包括进行数据处理的第三微处理器19，第三微处理器与用来进行无线电收 发的调制与解调及发射功率调节，并与第三微处理器进行数据交换的第三无线通信电路20 连接，第三无线通信电路与用来进行载波检测和向侦听器及拦截器发射无线电信号的第三 天线21连接，第三微处理器与用来存储跟踪器编号的第三数据存储器22连接，第三微处理 器与检测电池电压是否欠压的电压检测电路23连接，第三微处理器与检测跟踪器是否与 被监控对象脱离的脱离检测电路24连接，第三微处理器与检测跟踪器外壳是否打开的打 开检测电路25连接；电池26为上述第三微处理器、第三无线通信电路、第三数据存储器、电 压检测电路、脱离检测电路及打开检测电路供电。一种移动目标无线跟踪定位电子围栏系统的跟踪定位、报警、目标确认方法，包 括(1)跟踪器与被监控对象结合，跟随被监控对象在电子围栏以内的区域移动，每个 跟踪器存储有唯一的编号，每个侦听器也存储有唯一的编号，跟踪器周期性地随机地向侦 听器发射无线电信号，侦听器只接收跟踪器发射的无线电信号，不发射无线电信号；跟踪器 与侦听器通信的载波频率不同于跟踪器与拦截器通信的载波频率，预先设定好跟踪器向侦 听器发射无线电信号时的发射功率，从而限制每个侦听器的侦听区域范围；[0026]各侦听器的侦听区域范围可能有交叉，这时，同一个跟踪器可被多个相邻的侦听 器同时侦听到，监控中心通过检查侦听到某个跟踪器的侦听器号，对跟踪器所在区域进行 跟踪定位；当某个重点跟踪器被限定在某个侦听器侦听区域范围内活动，如果该跟踪器离 开其所属的活动区域，则其所属的侦听器侦听不到它，监控中心就报警，如果该跟踪器仍在 电子围栏内，则其将被其他侦听器侦听到，从而监控中心就锁定该跟踪器所处区域，当所有 侦听器都没有侦听到某个跟踪器时，监控中心对其报警；(2)每个拦截器存储有唯一的编号，预先设定好跟踪器向拦截器发射无线电信号 时的发射功率，从而确定了电子围栏的警戒距离，跟踪器周期性地随机向拦截器发射无线 电信号，拦截器只接收跟踪器发射的无线电信号，不发射无线电信号；各拦截器的侦听区域范围可能有交叉，这时，同一个跟踪器可被多个相邻的拦截 器同时侦听到，监控中心通过检查侦听到某个跟踪器的拦截器号，就对跟踪器侵犯电子围 栏所在区域进行定位和报警，同时通过拦截器侦听到该跟踪器编号确认具体的被监控对 象；(3)跟踪器向侦听器和拦截器发射的数据除了包括跟踪器编号外，还包括了跟踪 器是否异常，即跟踪器是否脱离被监控对象、跟踪器外壳是否打开及电池是否欠压的状态 数据，从而监控中心可对跟踪器脱离被监控对象和跟踪器外壳打开及电池欠压进行报警， 并根据侦听到该跟踪器的侦听器号对其进行定位。跟踪器发射的数据长度很小，即发射时间很短，每个跟踪器在发射前处于休眠状 态，每次休眠的时间长度是随机的，当休眠结束，首先向侦听器发射数据的信道进行载波检 测，即检测信道是否空闲，如果信道空闲，则向侦听器发射数据，如果信道不空闲，则等待信 道空闲后延时一个随机时间向侦听器发射数据；当侦听器发射数据结束后，对向拦截器发射数据的信道进行载波检测，即检测该 信道是否空闲，如果信道空闲，则向拦截器发射数据，如果信道不空闲，则等待信道空闲后 延时一个随机时间向拦截器发射数据；当向拦截器发射数据结束后，抽取一个随机时间进入休眠期，如此循环。监控中心通过通信总线顺序轮询侦听器和拦截器来获取侦听器和拦截器的侦听 数据。监控器还进行重点跟踪器缺席报警、跟踪器侵犯电子围栏报警和跟踪器全域缺席 报警；所述重点跟踪器缺席报警是指对重点跟踪器脱离某个侦听器侦听范围，即某侦听器 超时未侦听到所需监控的重点跟踪器的无线电信号时进行报警；所述跟踪器侵犯电子围栏 报警是指拦截器接收到跟踪器的无线电发射信号时报警；所述跟踪器全域缺席报警是指全 部侦听器都超时未侦听到某个跟踪器时报警。监控中心可以对指定的跟踪器进行屏蔽，即不对其进行监控；监控中心还可以设 定重点跟踪器及对其限定活动区域进行侦听的侦听器信号。
权利要求一种移动目标无线跟踪定位电子围栏系统，其特征是包括监控中心，监控中心通过第一通信总线与进行电子围栏警戒线侵犯侦听和定位的若干个拦截器连接，监控中心通过第二通信总线与对电子围栏内的跟踪器进行跟踪定位的若干个侦听器连接；跟踪器是对被监控对象进行跟踪、定位和识别，并与被监控对象结合的装置，第一通信总线用来将所有的拦截器与监控中心相连，提供拦截器与监控中心数据通信的通道；第二通信总线将所有的侦听器与监控中心相连，提供侦听器与监控中心数据通信的通道；跟踪器向拦截器和侦听器发射无线电信号，拦截器和侦听器将侦听到的跟踪器及其状态通过第一、第二通信总线向监控中心报告。
2.根据权利要求1所述的移动目标无线跟踪定位电子围栏系统，其特征是监控中心 包括作为监控中心的数据与状态处理和显示的显示终端，显示终端与用来存储记录系统数 据的数据库服务器连接，显示终端与用来连接第一通信总线、使监控中心与拦截器进行数 据通信的第一通信总线接口电路连接，显示终端与用来连接第二通信总线、使监控中心与 侦听器进行数据通信的第二通信总线接口电路连接，显示终端与声光报警单元连接。
3.根据权利要求1所述的移动目标无线跟踪定位电子围栏系统，其特征是拦截器包 括进行数据处理的第一微处理器，第一微处理器与用来进行无线电接收的解调，并与第一 微处理器进行数据交换的第一无线通信电路连接，第一无线通信电路与接收跟踪器发射的 无线电信号的第一天线连接，第一微处理器与用来连接第一通信总线、使第一微处理器与 监控中心进行数据通信的第三通信总线接口电路连接，第一微处理器与用来存储拦截器编 号的第一数据存储器连接；一个电源变换电路为上述第一微处理器、第一无线通信电路、第 三通信总线接口电路及第一数据存储器供电。
4.根据权利要求1或2所述的移动目标无线跟踪定位电子围栏系统，其特征是侦听 器包括进行数据处理的第二微处理器，第二微处理器与用来进行无线电接收的解调，并与 第二微处理器进行数据交换的第二无线通信电路连接，第二无线通信电路与接收跟踪器发 射的无线电信号的第二天线连接，第二微处理器与用来连接第二通信总线、使第二微处理 器与监控中心进行数据通信的第四通信总线接口电路连接，第二微处理器与用来存储侦听 器编号的第二数据存储器连接；一个电源变换电路为上述第二微处理器、第二无线通信电 路、第四通信总线接口电路及第二数据存储器供电。
5.根据权利要求1或2所述的移动目标无线跟踪定位电子围栏系统，其特征是跟踪 器包括进行数据处理的第三微处理器，第三微处理器与用来进行无线电收发的调制与解调 及发射功率调节，并与第三微处理器进行数据交换的第三无线通信电路连接，第三无线通 信电路与用来进行载波检测和向侦听器及拦截器发射无线电信号的第三天线连接，第三微 处理器与用来存储跟踪器编号的第三数据存储器连接，第三微处理器与检测电池电压是否 欠压的电压检测电路连接，第三微处理器与检测跟踪器是否与被监控对象脱离的脱离检测 电路连接，第三微处理器与检测跟踪器外壳是否打开的打开检测电路连接；电池为上述第 三微处理器、第三无线通信电路、第三数据存储器、电压检测电路、脱离检测电路及打开检 测电路供电。
专利摘要本实用新型公开了一种移动目标无线跟踪定位电子围栏系统，监控中心通过第一通信总线与若干个拦截器连接，监控中心通过第二通信总线与若干个侦听器连接；跟踪器是对被监控对象进行跟踪、定位和识别，并与被监控对象结合的装置，跟踪器向拦截器和侦听器发射无线电信号，拦截器和侦听器将侦听到的跟踪器及其状态通过第一、第二通信总线向监控中心报告。本实用新型结构合理，实现对电子围栏限定地域范围内的移动目标进行跟踪定位、移动目标异常监控以及对移动目标侵犯电子围栏进行定位监控。
文档编号G08B25/10GK201654921SQ201020107718
公开日2010年11月24日 申请日期2010年1月20日 优先权日2010年1月20日
发明者季振明, 彭建学, 潘建, 陈苏荣 申请人:彭建学;陈苏荣;潘建;季振明