一种巡逻哨兵安防智能报警装置的制作方法

本实用新型属于安防报警技术领域，具体涉及一种巡逻哨兵安防智能报警装置。

背景技术：

执勤管理智能化是武警部队信息化的重要内容之一，对于提高部队执勤能力，高标准实现“确保执勤目标安全和确保执勤部队安全”具有重要意义。如何对巡逻哨兵自身的状况进行及时、全面地感知和保护，一直是基层执勤部队面临的一个现实问题。目前，对于固定哨位的执勤巡逻哨兵，通过执勤管理信息系统中的远程监控系统可以实现视频感知，但是对于巡逻哨兵的监测则是一个空白。巡逻哨兵在遭遇突发疾病或突然袭击等突发情况的时候，缺乏一种有效的装置进行智能化的及时感知和报警，给巡逻哨兵安全和执勤目标安全等构成严重威胁。上述情况一旦发生，往往会产生非常严重的后果。因此，现如今缺少一种结构简单、设计合理且使用方便可靠的巡逻哨兵安防智能报警装置，通过设置手环检测单元和腰带检测单元，对巡逻哨兵躯干行为姿态和左上肢动作进行实时检测，确保巡逻哨兵在躯干行为姿态、脉率和左侧上肢动作异常时能及时发出报警信号，通过设置GNSS模块对巡逻哨兵的位置进行实时检测，实现对巡逻哨兵的跟踪定位，确保巡逻哨兵发生异常情况时的及时处置，提高巡逻哨兵自身安全性。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种巡逻哨兵安防智能报警装置，其结构简单，设计合理，通过设置手环检测单元和腰带检测单元，对巡逻哨兵的动作进行实时检测，确保巡逻哨兵在躯干行为姿态、脉率和左侧上肢动作异常时能及时发出报警信号，通过设置GNSS模块对巡逻哨兵的位置进行实时检测，实现对巡逻哨兵的跟踪定位，确保巡逻哨兵异常情况的及时处置，提高巡逻哨兵自身安全性，实用性很强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种巡逻哨兵安防智能报警装置，其特征在于：包括佩戴在巡逻哨兵左手腕部的手环机构、佩戴在巡逻哨兵腰部的腰带机构和设置在值班室内的监控机，所述手环机构包括手环壳体和安装在所述手环壳体内的手环检测单元，所述腰带机构包括腰带壳体和安装在所述腰带壳体内且与手环检测单元进行双向通信的腰带检测单元，所述腰带检测单元和监控机进行双向通信，所述手环检测单元包括第一控制器、第一电源模块和与第一控制器相接的第一蓝牙射频模块，所述第一控制器的输入端接有用于检测巡逻哨兵左侧上肢动作类型的第一加速度传感器和用于检测巡逻哨兵脉率的脉搏检测模块，所述第一控制器的输出端接有指示灯，所述腰带检测单元包括第二控制器、第三控制器和第二电源模块，以及与第二控制器相接的第二蓝牙射频模块、与第三控制器相接的2G射频模块和与第三控制器相接的SIM卡模块，所述第二控制器和第三控制器进行双向通信，所述第二控制器的输入端接有用于检测巡逻哨兵躯干行为姿态类型的第二加速度传感器，所述第三控制器的输入端接有用于检测巡逻哨兵位置信息的GNSS模块，所述第一蓝牙射频模块和第二蓝牙射频模块进行双向通信。

上述的一种巡逻哨兵安防智能报警装置，其特征在于：所述第一加速度传感器为六轴加速度传感器MPU6050，所述第二加速度传感器为三轴加速度传感器LIS3DH。

上述的一种巡逻哨兵安防智能报警装置，其特征在于：所述手环壳体和所述腰带壳体上均设置有Micro-USB充电接口，且所述手环壳体和所述腰带壳体均为防水壳体。

上述的一种巡逻哨兵安防智能报警装置，其特征在于：所述第一电源模块和第二电源模块均为可充电锂离子电池。

上述的一种巡逻哨兵安防智能报警装置，其特征在于：所述脉搏检测模块包括芯片SFH7050和芯片AFE4404。

上述的一种巡逻哨兵安防智能报警装置，其特征在于：所述第一控制器和第二控制器均为Nordic nRF51822控制模块，所述第三控制器为MT2503D控制模块。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构简单、设计合理且投入成本较低、操作安全且使用效果好，易于大面积推广应用。

2、本实用新型通过设置第一蓝牙射频模块和第二蓝牙射频模块，能使手环检测单元和腰带检测单元进行无线数据通信，便于综合利用巡逻哨兵上肢动作类型、脉率和躯干行为姿态类型对巡逻哨兵的整体行为状态做出准确地判断。

3、本实用新型通过手环检测单元，手环检测单元中第一加速度传感器对巡逻哨兵左侧上肢动作类型进行实时检测，脉搏检测模块对巡逻哨兵脉率进行实时检测，以便巡逻哨兵左侧上肢动作和脉率异常时能及时发出报警信号。

4、本实用新型通过设置腰带检测单元，腰带检测单元中第二加速度传感器对巡逻哨兵躯干行为姿态类型进行实时检测，确保巡逻哨兵躯干行为姿态异常时能及时发出报警信号，GNSS模块对巡逻哨兵位置进行实时检测，实现对巡逻哨兵的跟踪定位。

5、本实用新型设置手环检测单元和腰带检测单元共同检测，检测准确，第一控制器将接收到的巡逻哨兵左侧上肢动作类型和巡逻哨兵脉率经过第一蓝牙射频模块和第二蓝牙射频模块传输到第二控制器，第二控制器将接收到的巡逻哨兵左侧上肢动作类型、巡逻哨兵脉率和巡逻哨兵躯干行为姿态类型发送至第三控制器，同时，第三控制器将接收到的巡逻哨兵左侧上肢动作类型、巡逻哨兵脉率、巡逻哨兵躯干行为姿态类型和巡逻哨兵位置信息经过2G射频模块发送至监控机，使监控机在对巡逻哨兵进行跟踪定位的同时，能实现对巡逻哨兵的脉率、巡逻哨兵左侧上肢动作状态和巡逻哨兵躯干行为姿态的监测，在巡逻哨兵突发疾病、与敌搏斗或遭受袭击而倒地等情况发生时及时给出告警，有利于监控中心掌握执勤巡逻哨兵的全面状况，有利于部队对突发事件进行及时进行处置，实用性很强，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，通过设置手环检测单元和腰带检测单元，对巡逻哨兵的动作进行实时检测，确保巡逻哨兵在躯干行为姿态、脉率和左侧上肢动作异常时能及时发出报警信号，通过设置GNSS模块对巡逻哨兵的位置进行实时检测，实现对巡逻哨兵的跟踪定位，确保巡逻哨兵异常情况的及时处置，提高巡逻哨兵自身安全性，实用性很强，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型手环检测单元的电路原理框图。

图3为本实用新型腰带检测单元的电路原理框图。

图4为本实用新型脉搏检测模块的电路原理图。

附图标记说明:

1—第一控制器； 2—第一电源模块； 3—第一加速度传感器；

4—脉搏检测模块； 5—指示灯； 6—第一蓝牙射频模块；

7—第二电源模块； 8—第二蓝牙射频模块； 9—第二加速度传感器；

10—第二控制器； 11—第三控制器； 12—2G射频模块；

13—GNSS模块； 14—SIM卡模块； 15—监控机；

16—手环检测单元； 17—腰带检测单元。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本实用新型包括佩戴在巡逻哨兵左手腕部的手环机构、佩戴在巡逻哨兵腰部的腰带机构和设置在值班室内的监控机15，所述手环机构包括手环壳体和安装在所述手环壳体内的手环检测单元16，所述腰带机构包括腰带壳体和安装在所述腰带壳体内且与手环检测单元16进行双向通信的腰带检测单元17，所述腰带检测单元17和监控机15进行双向通信，所述手环检测单元16包括第一控制器1、第一电源模块2和与第一控制器1相接的第一蓝牙射频模块6，所述第一控制器1的输入端接有用于检测巡逻哨兵左侧上肢动作类型的第一加速度传感器3和用于检测巡逻哨兵脉率的脉搏检测模块4，所述第一控制器1的输出端接有指示灯5，所述腰带检测单元17包括第二控制器10、第三控制器11和第二电源模块7，以及与第二控制器10相接的第二蓝牙射频模块8、与第三控制器11相接的2G射频模块12和与第三控制器11相接的SIM卡模块14，所述第二控制器10和第三控制器11进行双向通信，所述第二控制器10的输入端接有用于检测巡逻哨兵躯干行为姿态类型的第二加速度传感器9，所述第三控制器11的输入端接有用于检测巡逻哨兵位置信息的GNSS模块13，所述第一蓝牙射频模块6和第二蓝牙射频模块8进行双向通信。

实际使用过程中，所述巡逻哨兵左侧上肢动作类型包括静止不动、正常摆臂、直拳、勾拳和摆拳；所述巡逻哨兵躯干行为姿态类型包括直立、行走、奔跑、跳跃和倒地。

本实施例中，所述第二控制器10与第三控制器11之间通过SPI接口进行双向通信。

实际使用过程中，所述腰带机构通过腰带壳体上的卡扣固定在巡逻哨兵腰部。

本实施例中，所述手环检测单元16和所述腰带检测单元17均采用低功耗或超低功耗设计，所述手环检测单元16的续航时间不少于7天，所述腰带检测单元17的续航时间大于24小时，且手环检测单元16和所述腰带检测单元17均可实现快速充电。

本实施例中，所述第一加速度传感器3为六轴加速度传感器MPU6050，所述第二加速度传感器9为三轴加速度传感器LIS3DH。

本实施例中，通过设置第一蓝牙射频模块6和第二蓝牙射频模块8，能使手环检测单元和腰带检测单元进行无线数据通信，便于综合利用巡逻哨兵上肢动作类型、脉率和躯干行为姿态类型对巡逻哨兵的整体行为状态做出准确地判断。

本实施例中，所述手环壳体和所述腰带壳体上均设置有Micro-USB充电接口，且所述手环壳体和所述腰带壳体均为防水壳体。

本实施例中，所述第一电源模块2和第二电源模块7均为可充电锂离子电池。

本实施例中，所述脉搏检测模块4包括芯片SFH7050和芯片AFE4404。

如图4所示，本实施例中，所述脉搏检测模块4包括芯片SFH7050和芯片AFE4404，所述SFH7050的第1引脚分四路，第一路经并联的电容C401和C402接地，第二路与+5.0V电源输出端相接，第三路与芯片SFH7050的第6引脚相接，第四路与芯片AFE4404的TX-SUP引脚相接；所述芯片SFH7050的第2引脚与芯片AFE4404的TX3引脚相接，所述芯片SFH7050的第3引脚与芯片AFE4404的TX2引脚相接，所述芯片SFH7050的第4引脚与芯片AFE4404的INM引脚相接，所述芯片SFH7050的第5引脚与芯片AFE4404的INP引脚相接，所述芯片SFH7050的第7引脚与芯片AFE4404的TX1引脚连接，所述芯片AFE4404的RX-SUP引脚分六路，第一路经并联的电容C403和C404接地，第二路与+3.0V电源输出端相接，第三路经电容C405接地，第四路与电阻R401的一端相接，第五路与电阻R403的一端相接，第六路与电阻R402的一端相接；所述芯片AFE4404的RESETZ引脚分两路，一路与电阻R403的另一端相接，另一路与第一控制器1相接；所述芯AFE4404的I2C-CLK引脚分两路，一路与电阻R401的另一端相接，另一路与第一控制器1相接；所述芯片AFE4404的I2C-DAT引脚分两路，一路与电阻R402的另一端相接，另一路与第一控制器1相接；所述芯AFE4404的ADC-RDY引脚与第一控制器1相接，所述芯片AFE4404的CLK引脚分两路，一路经电阻R404与第一控制器1相接，另一路经电阻R405接地。

本实施例中，所述第一控制器1和第二控制器10均为Nordic nRF51822控制模块，所述第三控制器11为MT2503D控制模块。

实际使用过程中，所述第一控制器1和第二控制器10可选择其他的控制器，例如STM32L151系列、STM32L1152系列、Dialog DA14580和MSP430F5528等，这些控制器都具有低功耗超的特点，适用于可穿戴装置的开发。

本实用新型使用时，第一电源模块2为第一控制器1供电，第一控制器1进入工作状态，同时，第二电源模块7为第二控制器10和第三控制器11供电，第二控制器10和第三控制器11进入工作状态，第一加速度传感器3对巡逻哨兵左侧上肢加速度进行实时检测，并将检测到的巡逻哨兵左侧上肢加速度数据发送至第一控制器1，第一控制器1经过处理得到巡逻哨兵左侧上肢动作类型，脉搏检测模块4对巡逻哨兵脉率进行实时检测，并将检测到哨兵脉率发送至第一控制器1，第一控制器1将接收到的巡逻哨兵左侧上肢动作类型和巡逻哨兵脉率经过第一蓝牙射频模块6和第二蓝牙射频模块8传输到第二控制器10，第二加速度传感器9对巡逻哨兵躯干加速度进行实时检测，并将检测到的巡逻哨兵躯干加速度数据发送至第二控制器10，第二控制器10经过处理得到巡逻哨兵躯干行为姿态类型，GNSS模块13接收GPS或北斗位置数据，并将检测到的GPS或北斗位置数据发送至第三控制器11，第三控制器11经过处理得到巡逻哨兵位置信息，实现对巡逻哨兵位置的实时检测，第二控制器10将接收到的巡逻哨兵左侧上肢动作类型、巡逻哨兵脉率和巡逻哨兵躯干行为姿态类型发送至第三控制器11，第三控制器11将得到的巡逻哨兵左侧上肢动作类型、巡逻哨兵脉率、巡逻哨兵躯干行为姿态类型和巡逻哨兵位置信息经过2G射频模块12发送至值班室内的监控机15，使监控机15实现对巡逻哨兵的跟踪定位，确保巡逻哨兵发生异常情况时的及时处置，还能实现对巡逻哨兵的脉率、巡逻哨兵左侧上肢动作状态和巡逻哨兵躯干行为姿态的监测，在巡逻哨兵突发疾病、与敌搏斗或遭受袭击而倒地等异常情况发生时及时给出告警，同时，第三控制器11通过SIM卡模块14进行报警，便于工作人员的手机能及时获得报警信号，有利于值班室和其他工作人员掌握执勤巡逻哨兵的全面状况，有利于部队对突发事件进行及时进行处置，提高巡逻哨兵自身安全性，实用性很强，便于推广使用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。