一種用于監(jiān)所民警的安全警戒裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及嵌入式安全警戒智能設(shè)備，尤其涉及一種用于監(jiān)所民警的安全警戒裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]公安監(jiān)管民警依法承擔(dān)對犯罪嫌疑人、被告人、罪犯、違法人員和被強制醫(yī)療的精神病人警戒看管、執(zhí)行刑罰、行政處罰、教育、特定疾病治療、心理及行為矯治的任務(wù)。公安監(jiān)管工作的進(jìn)步離不開廣大公安監(jiān)管民警的付出與貢獻(xiàn)。雖然近年來公安監(jiān)管民警數(shù)量有所增加，但與承擔(dān)的工作任務(wù)相比仍然明顯不足。據(jù)統(tǒng)計，全國公安監(jiān)管民警與被監(jiān)管人員比例不足10%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于我國監(jiān)獄25%的比例，與國外發(fā)達(dá)國家和地區(qū)差距更大。
[0003]民警數(shù)量不足，并且需要長時間只身深入監(jiān)室，面對面執(zhí)法管理，公安監(jiān)管民警作為特殊崗位的警察，每天面對著殺人、搶劫、強奸等惡性犯罪的罪犯或嫌疑人，受到人身攻擊的幾率大。長期超負(fù)荷緊張工作，嚴(yán)重?fù)p害民警身心健康，加劇了被襲擊的風(fēng)險，不僅危及民警個人安全，而且危及監(jiān)所長治久安。急切需要一種能夠?qū)崟r監(jiān)控民警自身狀態(tài)，進(jìn)行準(zhǔn)確定位，提高監(jiān)所民警安全警戒和防范能力的可穿戴設(shè)備。但市場上并未發(fā)現(xiàn)適用于監(jiān)所警員姿態(tài)監(jiān)控的設(shè)備，類似設(shè)備多用于老人跌倒報警。
[0004]現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)中存在的不足:在實際應(yīng)用中，人員狀態(tài)監(jiān)測報警主要分為三大類:第一類是基于視頻監(jiān)控進(jìn)行狀態(tài)分析；第二類是基于聲學(xué)的狀態(tài)檢測系統(tǒng)；第三類是基于可穿戴裝置智能感知進(jìn)行狀態(tài)分析。
[0005]第一類技術(shù)和設(shè)備是在一定區(qū)域內(nèi)安裝攝像頭，拍攝人體活動的畫面。通過圖像處理的方法，檢測是否有跌倒等危險狀態(tài)發(fā)生。視頻監(jiān)控技術(shù)易受到光線、溫度和人員配合等多種因素干擾，對監(jiān)控環(huán)境的要求極高，如果上述條件有一項不滿足，基于視頻監(jiān)控技術(shù)的人員狀態(tài)監(jiān)測會產(chǎn)生很高的誤報率，甚至完全失去作用。且系統(tǒng)建設(shè)成本極高。
[0006]第二類技術(shù)和設(shè)備是通過分析跌倒時的音頻信號來監(jiān)測，所能監(jiān)測的人員狀態(tài)種類單一，且極易受到外界干擾，導(dǎo)致系統(tǒng)的誤報率極高。
[0007]第三類技術(shù)和設(shè)備是將微型傳感器嵌入可穿戴設(shè)備中來監(jiān)測人員狀態(tài)，根據(jù)原理不同可分為三種:
[0008]1、導(dǎo)電液體開關(guān)型
[0009]此類型的狀態(tài)檢測儀是以水銀等導(dǎo)電液體開關(guān)的閉合作為判別人是否倒下，但智能程度低，對一些正常的行為和狀態(tài)無法分辨，誤報率極高。通常與GSM或GPRS技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行報警傳輸，但無法實現(xiàn)報警定位。
[0010]2、固定電話按鍵型
[0011]此類型的狀態(tài)檢測儀是在使用者跌倒后，通過打電話或是按上跌倒檢測儀上的按鍵進(jìn)行求助，但前提條件是使用者處于清醒狀態(tài)且具有一定自理能力，且無法實現(xiàn)報警定位。
[0012]3、身體傾角(姿態(tài))判斷型
[0013]此種類型的狀態(tài)檢測儀是通過比較人身體傾角是否大于閾值來判斷是否需要進(jìn)行報警，通常采用單個加速度傳感器進(jìn)行某個方向上的加速度判斷，誤報率相對較高。通常與GPS技術(shù)配合使用，由于GPS無法在室內(nèi)和遮蔽物較多的地方進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，且監(jiān)所警員基本工作在室內(nèi)，所以使用場受到限制。GPS只能進(jìn)行自身定位，還需要配合3G或GPRS技術(shù)進(jìn)行報警信號和位置信息的上報，所以此類設(shè)備的功耗問題難以解決。
[0014]如公開號:102750803A，發(fā)明名稱:跌倒報警儀、跌倒報警檢測裝置及方法，該發(fā)明提供一種跌倒報警儀、跌倒報警檢測裝置及方法，其中跌倒報警儀包括MCU處理單元及均與所述MCU處理單元連接的傳感器單元、GSM無線單元、顯示單元、按鍵單元、報警單元、藍(lán)牙單元；所述傳感器單元包括用于檢測使用者加速度的3D加速度傳感器及檢測氣壓數(shù)據(jù)的氣壓傳感器。該發(fā)明是通過3D加速度傳感器及氣壓傳感器采集到的數(shù)據(jù)，能夠準(zhǔn)確地檢測使用者的身體重心下移狀態(tài)、失重狀態(tài)及撞擊狀態(tài)，不易發(fā)生誤判。當(dāng)判定使用者發(fā)生跌倒后，及時地進(jìn)行報警，把對無人看護的病人或老人的傷害降到最低。
[0015]上述幾種狀態(tài)監(jiān)測裝置往往存在誤報率高、智能程度低、監(jiān)控狀態(tài)種類少、無法進(jìn)行室內(nèi)定位、成本較高和功耗較大等缺點，無法適應(yīng)監(jiān)所警員日常的工作需要。
【實用新型內(nèi)容】
[0016]針對以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種用于監(jiān)所民警的安全警戒裝置，所述裝置采用微機電系統(tǒng)的三軸加速度傳感器、三軸地磁傳感器和三軸陀螺儀傳感器配合使用共同采集民警狀態(tài)數(shù)據(jù)，得到最終狀態(tài)結(jié)果，以此解決由于現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備中狀態(tài)監(jiān)測類型少，監(jiān)測報警準(zhǔn)確率低的問題，三軸加速度傳感器通過采集監(jiān)所民警冠狀面、矢狀面和橫截面三個方向上的加速度值，得到對加速度的總體評價，其評價效果優(yōu)于單個坐標(biāo)軸分別計算。三軸地磁傳感器用于獲得監(jiān)所民警的實時運動方向。三軸陀螺儀傳感器可采集監(jiān)所民警實時轉(zhuǎn)角，得到是否發(fā)生扭打的結(jié)果。
[0017]所述裝置設(shè)置有實時定位元件，基于信號強度和信號傳輸時間相結(jié)合的zigbee無線定位技術(shù)，進(jìn)行固定區(qū)域定位，實現(xiàn)了室內(nèi)和室外的無縫定位。在保證室內(nèi)高精度定位的同時實現(xiàn)設(shè)備的低功耗。
[0018]所述裝置采用內(nèi)置拾音裝置的語音壓縮元件，通過高性能聲音壓縮芯片有效的將拾音器采集到的聲音碼率壓縮到4Kbit，保證聲音在不失真的前提下通過zigbee信道進(jìn)行傳輸，將壓縮好的聲音數(shù)據(jù)每16個字節(jié)打成一包，10個包封裝為一幀，每20ms發(fā)送一幀，每個設(shè)備采用不同的信道傳輸語音數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)不同基站下的點對點對講，同一基站內(nèi)I對4廣播，也可實現(xiàn)中心站對所有設(shè)備廣播，或單個設(shè)備與中心站對講，發(fā)生報警后，發(fā)送位置信息的同時自動打開拾音器，上傳周邊環(huán)境聲音。
[0019]同時，所述裝置采用基于激光反射型脈搏傳感器(pulse sensor)進(jìn)行監(jiān)所民警的脈搏監(jiān)控，脈搏傳感器不工作時處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)民警將手指放在激光器上時，脈搏傳感器自動開啟，通過測量血液中血紅蛋白對綠光吸收的變化得到每分鐘脈搏的跳動次數(shù)，可以隨時監(jiān)測監(jiān)所民警的健康狀況。
[0020]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所述一種用于監(jiān)所民警的安全警戒裝置的技術(shù)解決方案是:所述裝置包括實時定位元件(zigbee)、姿態(tài)測量元件、微控制元件(MCU)、脈搏監(jiān)測元件和語音壓縮元件；所述實時定位元件內(nèi)置有無線微控制器芯片和功率放大器，所述微控制元件包括微處理器、微控制器、存儲器和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述微控制元件通過串口與實時定位元件相連；所述脈搏監(jiān)測元件包括模數(shù)轉(zhuǎn)換、濾波和放大電路以及激光反射傳感器組成，所述微控制元件通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)采集脈搏傳感器的數(shù)據(jù)信息；所述姿態(tài)測量元件由三軸加速度傳感器、三軸地磁傳感器和三軸陀螺儀組成，所述姿態(tài)測量元件通過I2C總線與微控制元件相連；所述語音壓縮元件內(nèi)置有拾音器和語音處理芯片，所述語音處理芯片通過8位并行數(shù)據(jù)總線與微控制元件相連接。
[0021]由上述技術(shù)方案能夠看出，本實用新型所述一種用于監(jiān)所民警的安全警戒裝置的有益效果是:功能優(yōu)異、效果顯著。本實用新型所述裝置用于實時監(jiān)控監(jiān)所民警執(zhí)