基于rfid技術(shù)的防溺水安全保障系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安全保障技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及基于RFID物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的防溺水安全監(jiān)控與保障系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]游泳是一項既傳統(tǒng)又熱門的體育運動，無論是成年人還是兒童每年都會以各種形式參與的體育活動。近年游泳館兒童溺水事件不斷上演，就上海地區(qū)而言近年來在一些比較正規(guī)的游泳館內(nèi)發(fā)生過多起兒童溺水事件，不但給家庭帶來無比的悲痛，也是經(jīng)營單位的營業(yè)風(fēng)險。如何保障兒童游泳安全，如何加強游泳館的保障機制是一個普遍的社會熱門話題。
[0003]目前的整體解決方案和技術(shù)存在以下幾點核心問題:
[0004]1、不適應(yīng)人多密集水域:例如，采用水下紅外探測并判斷遮擋物的靜止時間的設(shè)計不適用于人多密集的水域，不適應(yīng)在大批量人員同步一體化智能監(jiān)管；
[0005]2、誤報率高:由于報警算法的問題，SOS報警信號誤報率高，造成現(xiàn)場恐慌和不和諧，無形增加救生員的壓力和疲勞度。而且，SOS事件發(fā)生時的物理反應(yīng)機制過于原始和單調(diào)，不能有效及時發(fā)現(xiàn)并處置；
[0006]3、報警提示不鮮明且受制于實時與網(wǎng)絡(luò)PC服務(wù)器聯(lián)網(wǎng):當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)大多采用視頻監(jiān)控或通過泳姿圖像對比算法等手段，除了監(jiān)管人員容易視覺疲勞和疏忽外，更重要的是需要提前進行對游泳者個人的數(shù)據(jù)采集和定義。而且，圖像采集和對比并計算得出的結(jié)果實施比較復(fù)雜且必須依托實時與網(wǎng)絡(luò)PC服務(wù)器和CCTV監(jiān)控系統(tǒng)在線聯(lián)網(wǎng)運行方可實現(xiàn)；
[0007]4、位置判斷不準(zhǔn)確:以空間立體識別定位為例，當(dāng)前有采用RFID三維多點探測與識別技術(shù)算法，其雖可實現(xiàn)粗略位置判定，但容易受到外在因素影響而發(fā)生位置漂移，存在定位不穩(wěn)定不可靠的問題，容易誤導(dǎo)救生員到達錯誤位置而喪失最佳救援時間。而且，該方法采用三點無線探測識別技術(shù)，其技術(shù)尚不成熟且成本居高不下，而最重要的是需在岸邊明處加裝至少三個以上讀卡器裝置(信號角度、強度、時間差等三維立體算法)，除了影響美觀以外，因水面和水下環(huán)境及條件不確定且比較雜亂時，標(biāo)簽信號由讀卡器判讀的位置有較大的誤差和失誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決上述主要問題，本發(fā)明提出一種基于RFID技術(shù)的防溺水安全保障系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括安裝在游泳池底部呈現(xiàn)網(wǎng)格狀的多個無線信號收發(fā)器，每個無線信號收發(fā)器具有唯一收發(fā)器ID，所述無線信號收發(fā)器還具有CPU邏輯控制電路，用于根據(jù)接收到來自RFID電子標(biāo)簽的不同事件代碼而直觀開啟和關(guān)閉不同LED燈光事件顏色提醒；佩戴在游泳者身上的RFID電子標(biāo)簽，所述RFID電子標(biāo)簽具有唯一電子標(biāo)簽ID，所述RFID電子標(biāo)簽還具有CPU邏輯控制電路，用于根據(jù)微傳感器的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行事件類型判斷并產(chǎn)生不同的事件代碼；智能終端中央控制器，智能終端中央控制器用于與無線信號發(fā)射器和網(wǎng)絡(luò)PC服務(wù)器通信；受智能終端中央控制器控制的伺服云臺LED光束指引燈；其中，RFID電子標(biāo)簽將判斷出的事件類型的事件ID發(fā)送至定向無線信號發(fā)射器，而內(nèi)嵌的LED燈光將根據(jù)ID事件碼在不受其他設(shè)備控制的前提下自行開啟和關(guān)閉并產(chǎn)生不同效果的燈光初步提醒，同步進行的是將相關(guān)信息再傳輸至無線信號收發(fā)器中繼，在由無線信號收發(fā)器中繼將數(shù)據(jù)傳輸至智能終端中央控制器，智能終端中央控制器根據(jù)事件ID判斷是否聯(lián)動伺服云臺LED光束指引燈和其他組件，以分級別啟動再次的有效直觀提醒和指引。
[0009]更具體地，本發(fā)明的基于RFID技術(shù)的防溺水安全保障系統(tǒng)，包括:
[0010]佩戴在游泳者身上的RFID電子標(biāo)簽，所述RFID電子標(biāo)簽具有唯一電子標(biāo)簽ID，所述RFID電子標(biāo)簽?zāi)軌蚋袦y包括水壓、電阻、電壓和/或時間的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述數(shù)據(jù)進行事件類型判斷并產(chǎn)生不同的事件ID。
[0011]安裝在游泳池底部的多個定向無線信號收發(fā)器，定向無線信號收發(fā)器能夠接收RFID電子標(biāo)簽產(chǎn)生的事件ID等其他ID碼，每個定向無線信號收發(fā)器具有唯一收發(fā)器ID，所述收發(fā)器ID包含地址編碼；
[0012]伺服云臺LED光束指引燈，其能夠投射不同效果的燈光至游泳池水面上；
[0013]智能終端中央控制器，其用于從無線信號收發(fā)器接收所述事件ID、收發(fā)器ID和RFID電子標(biāo)簽物理碼ID等，并根據(jù)所述事件ID控制所述伺服云臺LED光束指引燈的開啟和關(guān)閉；
[0014]其中，在開啟伺服云臺LED光束指引燈時，智能終端中央控制器將事件ID和收發(fā)器ID發(fā)送至伺服云臺LED光束指引燈，伺服云臺LED光束指引燈根據(jù)事件ID控制燈光效果并且根據(jù)收發(fā)器ID中的地址編碼控制投射位置。
[0015]在另一基于RFID技術(shù)的防溺水安全保障系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)包括:
[0016]安裝在游泳池底部的多個定向RFID電子標(biāo)簽，每個定向RFID電子標(biāo)簽具有電子標(biāo)簽ID，所述電子標(biāo)簽ID包含地址編碼；
[0017]佩戴在游泳者身上的定向無線信號收發(fā)器，所述定向無線信號收發(fā)器具有收發(fā)器ID，所述定向無線信號收發(fā)器能夠讀取所述定向RFID電子標(biāo)簽的電子標(biāo)簽ID，所述定向無線信號收發(fā)器能夠感測包括水壓、電阻、電壓和/或時間的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述數(shù)據(jù)進行事件類型判斷并產(chǎn)生不同的事件ID ;
[0018]伺服云臺LED光束指引燈，其能夠投射不同效果的燈光至游泳池水面上；
[0019]智能終端中央控制器，其用于從安裝在岸邊的定向或全向無線信號收發(fā)器接收所述事件ID和電子標(biāo)簽ID等其他ID編碼，并根據(jù)所述事件ID控制所述伺服云臺LED光束指引燈的開啟和關(guān)閉；
[0020]其中，在開啟伺服云臺LED光束指引燈時，智能終端中央控制器將事件ID和電子標(biāo)簽ID發(fā)送至伺服云臺LED光束指引燈，伺服云臺LED光束指引燈根據(jù)事件ID控制燈光效果并且根據(jù)電子標(biāo)簽ID中的地址編碼控制投射位置。
[0021]本發(fā)明系統(tǒng)技術(shù)含量高，集成度高，自動化程度高以及減少安全管理員的數(shù)量有效降低場館人員成本的特點。本系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下信息采集準(zhǔn)確且定位精準(zhǔn)，系統(tǒng)中的每個單元模塊都具有獨立自主的智能判斷與控制特性，通過簡便、人性化的科技管理手段，真正意義上實現(xiàn)在以當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)為核心主題的現(xiàn)代化科技游泳館的典型建設(shè)與應(yīng)用。
[0022]本發(fā)明的最大創(chuàng)新價值是安全、穩(wěn)定、可靠、精準(zhǔn)、靈敏。本發(fā)明采用RFID無線射頻技術(shù)結(jié)合網(wǎng)格式物理定位理念，以一種安全可靠成熟的產(chǎn)品技術(shù)解決方案在減少運營成本的同時更避免和減少人員傷亡事故，因此，本發(fā)明具有很高的實用性和市場推廣價值，
[0023]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0024]1、解決因外在環(huán)境影響而發(fā)生的判定位置漂移現(xiàn)象，克服了環(huán)境與人的影響，在任何時候都可實現(xiàn)準(zhǔn)確定位，誤差不超過2平方米范圍；
[0025]2、解決SOS聲光報警器誤報而引起的現(xiàn)場恐慌問題，有效緩解和降低救生員的疲勞感和緊張度。用真實、有效和準(zhǔn)確的人性化監(jiān)管與自動無聲提醒模式創(chuàng)建游泳館舒適的應(yīng)用體驗；
[0026]3、在系統(tǒng)與PC服務(wù)端脫機和斷網(wǎng)的情況下，整套監(jiān)護系統(tǒng)能夠獨立自主的完成所有智能判定和動作執(zhí)行，擺脫系統(tǒng)因PC服務(wù)端的各種因素制約系統(tǒng)功能的發(fā)揮和實現(xiàn)。特別在響應(yīng)速度和響應(yīng)時間方面達到最理想狀態(tài)；
[0027]4、當(dāng)SOS事件發(fā)生時或即將發(fā)生時，安裝在水下和水上的LED光束指引裝置將起到多重事件判定分級提醒并快速精確位置自動引導(dǎo)。不同的事件信號通過LED燈的動作組合模式、頻閃模式、頻閃顏色并結(jié)合其他如語音自動提醒和開啟聲光報警等，驅(qū)使現(xiàn)場救生員和周圍人群在一個比較安靜和諧的環(huán)境下引起注意并采取正確的措施和方法加以及時發(fā)現(xiàn)和施救。
[0028]5、定向無線信號收發(fā)器采取地埋嵌入式安裝，不破壞游泳館整體視覺環(huán)境為前提，從而實現(xiàn)系統(tǒng)功能實現(xiàn)目標(biāo)。
[0029]6、由于本系統(tǒng)的設(shè)計的獨創(chuàng)性，對于現(xiàn)有游泳館不做游泳池底部改造預(yù)加裝本系統(tǒng)時，只需將定向無線信號收發(fā)器與可靈活拼裝的定制型塑木地板有機結(jié)合，在游泳池地面鋪設(shè)拼裝含有定向無線信號收發(fā)器的塑木地板即可，不破壞現(xiàn)場環(huán)境。每個塑木地板連接處有快速導(dǎo)線和防水插頭，以方便快速組網(wǎng)。
[0030]7、通過可穿戴式RFID電子標(biāo)簽與加裝在岸邊固定式全向無線信號收發(fā)器為手法并相互結(jié)合互動，本發(fā)明將對游泳館水上和岸邊陸地上的所有人員進行全程實時監(jiān)管，為整個場館的實時人數(shù)統(tǒng)計、分時分流、到鐘自動提醒、場外等待人員等待時間自動告知等方面，提供準(zhǔn)確及時的智能分析與推送，實現(xiàn)并達到智慧游泳館的核心要求。
[0031]8、考慮到一卡通功能的延伸，可穿戴的RFID電子標(biāo)簽本身內(nèi)嵌有NFC電子標(biāo)簽無線射頻IC芯片，可結(jié)合電子消費以及近距離感應(yīng)開啟更衣室鎖柜一同使用。
【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明的基于RFID技術(shù)的防溺水安全保障系統(tǒng)的第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2顯示了圖1中的無線信號收發(fā)器的一個實施方式的結(jié)構(gòu)圖；
[0034]圖3是拼接完的布置有無線信號收發(fā)器的塑木地板的截面圖；
[0035]圖4顯示了圖3中的無線信號收發(fā)器的網(wǎng)格布置示意圖；
[0036]圖5顯不了拼接后的游泳池底的不意圖；
[0037]圖6顯示了完整的拼接后的游泳池底的示意圖；
[0038]圖7顯示了圖1中的RFID電子標(biāo)簽的一個實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖8顯示了圖1中的智能終端中央控制器的一個實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖9顯示了圖1中的云臺LED光束指引燈的控制電路的一個實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖10顯示了圖1中的無線語音/信號發(fā)射器和無線語音/信號接收器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖11顯示了圖1中的全向無線信號收發(fā)器中繼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖12顯示了全向無線信號收發(fā)器的一個實施方式的結(jié)構(gòu)圖；
[0044]圖13-15顯示了本發(fā)明的安全保障系統(tǒng)的工作狀態(tài)的示意圖；
[0045]圖16為本發(fā)明的基于RFID技術(shù)的防溺水安全保障方法的第一實施方式的流程圖；
[0046]圖17為本發(fā)明的基于RFID技術(shù)的防溺水安全保障系統(tǒng)的第二實