活动范围受限人员监管系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及报警设备领域，尤其涉及一种活动范围受限人员监管系统。该系统包括信号发射节点和信号接收节点；信号发射节点用于固定在活动范围受限人员身上，用于向信号接收节点发送射频信号；信号接收节点接收到射频信号后，得到射频信号的RSSI值，若该RSSI值不在信号接收节点预存的RSSI阈值范围内，则发出报警信号。本发明的活动范围受限人员监管系统利用物联网技术实现被监控者脱离监控区域的自动报警功能，解决了视频监视系统不能自动报警的弊端。
【专利说明】活动范围受限人员监管系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及报警设备领域，尤其涉及一种活动范围受限人员监管系统。
【背景技术】
[0002] 活动范围受限是指人民法院、人民检察院、公安机关在刑事诉讼中限令犯罪嫌疑 人、被告人在规定的期限内不得离开住处或者指定的居所，并对其行为加以监视、限制其人 身自由的一种实施强制措施。现在国内外普遍使用的监管方式是视频监控，这种监管手法 存在一些弊端，不仅视频监控设备电量消耗大，而且电子摄像头不方便安装与调试。当被监 控者出现脱逃等异常状况时，视频监视不能实现及时自动报警，而且监视存在死角。因此， 如何提高对活动范围受限人员监管的有效性和智能化程度成为监管机关迫切需要解决的 难题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种活动范围受限人员监管系统，以解决上述问题。
[0004] 为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0005] -种活动范围受限人员监管系统，包括信号发射节点和信号接收节点；信号发射 节点用于固定在活动范围受限人员身上，用于向信号接收节点发送射频信号；信号接收节 点接收到射频信号后，得到射频信号的RSSI值，若该RSSI值不在信号接收节点预存的RSSI 阈值范围内，则发出报警信号。
[0006] 优选地，信号接收节点包括第一通信模块、第一报警模块；信号发射节点包括第二 通信模块、第二报警模块；第一通信模块接收第二通信模块发送的射频信号，若射频信号的 RSSI值不在信号接收节点预存的RSSI阈值范围内，则向第一报警模块和第二通信模块发 送报警信号；第二通信模块接收到报警信号后，将该报警信号发送给第二报警模块。
[0007] 优选地，信号接收节点还包括GPRS模块和串口转网口模块；第一通信模块发出报 警信号后开始计时，若超时，则GPRS模块获取信号发射节点的地理位置信息并发送给第一 通信模块；第一通信模块将地理位置信息及报警信号通过串口转网口模块发送给监控中 心。
[0008] 优选地，信号接收节点还包括GSM模块；第一通信模块还用于向GSM模块发送报警 信号；GSM模块接收到该报警信号后，向预存的手机发送该报警信号。
[0009] 优选地，信号发射节点还包括防拆模块；防拆模块用于当信号发射节点被拆除时， 向第二通信模块发送报警信号；第二通信模块将报警信号发送给第二报警模块和第一通信 模块。
[0010] 优选地，防拆模块包括光敏传感器；光敏传感器设置在信号发射节点内；光敏传 感器与第二通信模块电连接。
[0011] 优选地，第一通信模块还用于信号发射节点断路时，向第一报警模块发送报警信 号。
[0012] 优选地，信号发射节点还包括陀螺仪传感器；陀螺仪传感器用于GPRS模块获取地 理位置信后得到信号发射节点的移动方位信息。
[0013] 与现有技术相比，本发明实施例的优点在于：信号发射节点固定在活动范围受限 人员身上，并持续向信号接收节点发送射频信号；信号接收节点接收到该射频信号后，基于 RSSI距离测算原理得到射频信号的RSSI值，若该RSSI值不在信号接收节点预存的RSSI阈 值范围内，说明活动范围受限人员脱离了正常的活动区域，信号接收节点发出报警信号，提 醒监管人员，提高了监管的有效性。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本发明实施例提供的脚环节点的结构示意图；
[0015] 图2为本发明实施例提供的网关节点的结构示意图；
[0016] 图3为本发明实施例提供的第二通信模块的电路结构图；
[0017] 图4为本发明实施例提供的光敏传感器的电路结构图；
[0018] 图5为本发明实施例提供的陀螺仪传感器的电路结构图；
[0019]图6为本发明实施例提供的第二报警模块的电路结构图；
[0020] 图7为本发明实施例提供的电源稳压模块的电路结构图；
[0021] 图8为本发明实施例提供的第一报警模块的电路结构图；
[0022] 图9为本发明实施例提供的第一通信模块的电路结构图。
【具体实施方式】
[0023] 以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描 述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本 发明所保护的范围。
[0024] 如图1、图2所示，活动范围受限人员监管系统包括脚环节点和网关节点两个部 分，脚环节点与网关节点都将CC2530模块作为主控芯片，其中网关节点作为信号接收节 点，脚环节点作为信号发射节点。被监控者佩戴的脚环节点与网关节点之间定期通信联络， 通过状态信息就可以检测被监控者是否在被监控区域内活动。
[0025] 本发明实施例的活动范围受限人员监管系统利用物联网技术解决监视居住中视 频监视系统存在的问题。
[0026] 发明实现被监控者脱离监控区域的自动报警功能，解决了视频监视过程中不能自 动报警的弊端。解决方案主要是依靠基于RSSI距离测算原理以及高斯校验来实现。
[0027] 基于 RSSI (Received signal strength indication)的测距原理是，已知信号发 射节点的射频信号强度，信号接收节点根据接收到的信号强度，计算出信号传播损耗，再根 据理论模型或者经验模型转化为距离。RSSI测距公式：
[0028] [RSSI] dbm = A-IOnLgd (1)
[0029] 公式⑴中d为信号接收节点与信号发射节点之间的距离，A定义为距离信号发 射节点参考距离内接受到的平均能量绝对值，即Im处的信号强度，单位用dBm表示，n是路 径消耗指数，它的值依赖于周围环境和建筑物类型。
[0030] 使用高斯模型对RSSI值进行校验，得到精准的被监控者的活动半径。高斯模型 校验的基本原理是，一个未知点在同一位置时RSSI可能会有n个值，其中必然存在小概率 事件，利用高斯模型选取概率高的值，然后取其几何均值得到精确RSSI值。通过高斯模型 校验后减少了一些小概率、大干扰事件的发生，增强了测距的精准性，得到相对准确的RSSI 值，从而使计算出的距离更加准确。
[0031] 首先，高斯模型主要通过高斯分布函数筛选RSSI值中出现概率高的值，分布分布 函数如下式所示：
【权利要求】
1. 一种活动范围受限人员监管系统，其特征在于，包括信号发射节点和信号接收节 占. 所述信号发射节点用于固定在活动范围受限人员身上，用于向所述信号接收节点发送 射频信号； 所述信号接收节点接收到所述射频信号后，得到所述射频信号的RSSI值，若该RSSI值 不在所述信号接收节点预存的RSSI阈值范围内，则发出报警信号。
2. 如权利要求1所述的活动范围受限人员监管系统，其特征在于，所述信号接收节点 包括第一通信模块、第一报警模块；所述信号发射节点包括第二通信模块、第二报警模块； 所述第一通信模块接收所述第二通信模块发送的射频信号，若所述射频信号的RSSI 值不在所述信号接收节点预存的RSSI阈值范围内，则向所述第一报警模块和所述第二通 信模块发送报警信号； 所述第二通信模块接收到所述报警信号后，将该报警信号发送给所述第二报警模块。
3. 如权利要求2所述的活动范围受限人员监管系统，其特征在于，所述信号接收节点 还包括GPRS模块和串口转网口模块； 所述第一通信模块发出报警信号后开始计时，若超时，则所述GPRS模块获取所述信号 发射节点的地理位置信息并发送给所述第一通信模块；所述第一通信模块将所述地理位置 信息及报警信号通过串口转网口模块发送给监控中心。
4. 如权利要求3所述的活动范围受限人员监管系统，其特征在于，所述信号接收节点 还包括GSM模块； 所述第一通信模块还用于向所述GSM模块发送报警信号；所述GSM模块接收到该报警 信号后，向预存的手机发送该报警信号。
5. 如权利要求2所述的活动范围受限人员监管系统，其特征在于，所述信号发射节点 还包括防拆模块； 所述防拆模块用于当所述信号发射节点被拆除时，向所述第二通信模块发送报警信 号；所述第二通信模块将所述报警信号发送给所述第二报警模块和所述第一通信模块。
6. 如权利要求5所述的活动范围受限人员监管系统，其特征在于，所述防拆模块包括 光敏传感器； 所述光敏传感器设置在所述信号发射节点内；所述光敏传感器与所述第二通信模块电 连接。
7. 如权利要求6所述的活动范围受限人员监管系统，其特征在于，所述第一通信模块 还用于所述信号发射节点断路时，向所述第一报警模块发送报警信号。
8. 如权利要求6所述的活动范围受限人员监管系统，其特征在于，所述信号发射节点 还包括陀螺仪传感器；所述陀螺仪传感器用于所述GPRS模块获取地理位置信后得到所述 信号发射节点的移动方位信息。
【文档编号】G08B21/00GK104332019SQ201410698329
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】徐雅斌 申请人:北京信息科技大学