CN102200585A - 外源腕带式电子监控终端 - Google Patents
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Abstract
一种由外挂扩展电源、电子监控终端、腕带和锁具组成的外源腕带式电子监控终端。电子监控端的电源由外挂扩展电源和内置维持电源两部分组成，外挂扩展电源提供电子监控终端待机、接收和上传发送数据正常运行所需电能，内置维持电源提供电子监控终端更换外挂扩展电源时所需电能；采用外挂扩展电源的结构，储电容量增大、运行周期更长，并能适应不断出现的比能量更大的新型电源技术的需要。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种对特殊人群随身监管用的外源腕带式电子监控终端，属于智能定位监控器械。
本发明文件述及的腕带，泛指在人体手腕、脚腕、颈项和腰间佩戴电子监控终端的带状配件。
本发明人申请中的发明专利《无簧弹子锁》说明书文件中的相关说明内容，直接引用成为本发明文件的部分说明，本文将不再赘述。
背景技术
智能型卫星定位、尤其包括人体心率、体温等生理体征参数监控的腕带式电子监控终端，正在逐渐应用于看守所内犯罪嫌疑人、监狱罪犯，以及监外服刑改造等受控人员特殊人群的监管中。也可用于普通人群的定位监控。
腕带式电子监控终端的具有强制性、佩戴时间连续持久、佩戴者不能擅自卸除和更换电池的特殊性。
现有技术的电子监控终端电源，普遍采用一体化内置次充电的锂电池、或镍氢电池等。但由于受到电池容量技术的限制、和腕带式电子监控终端体积不能太大的制约，目前的腕带式电子监控终端的电池的使用周期，工作时间仅有2-6天。
已知有研究单位试验中的腕带式电子监控终端，为使更换电池快速化，和保证电池密封的可靠性，采用了将电池灌封于电子监控终端机内，充电电极设置于终端机外壳，并对同一佩戴者配备A、B双机的实施案例。其具体做法是：先将充满电力的A机佩戴于佩戴者手腕实施监控，待A机电池储存电量用完时，取下A机，并马上换上已充足电力的B机，然后对A机进行充电，如此循环。
这种终端机内置密封锂电池的缺点在于：其一，机内电池储存电力容量有限，电池使用周期极短；其二，每次更换终端机时，需要在电脑监控中心上停止A或B机，然后再启动B或A机，并不能省去对A、B机进行充电的操作，其更换过程繁复；其三，每一个佩戴者配备A、B双机，必然增减监管机构的购机成本，增加投资负担。
目前为止，尚未见使用周期超过一周的腕带式电子监控终端。
发明内容
本发明将腕带式电子监控终端的电源设计为外挂扩展电源和内置维持电源两部分。
本发明外挂扩展电源为终端机的主要电源，主供终端机正常运行时待机、接收和发射数据的能量；内置维持电源密封于终端机内，其作用仅在更换终端机外挂扩展电源时，保证终端机不间断运行，无需监控中心作停机和启动的切换操作。
本发明的设计思路基于三方面的考虑：
其一，电子监控终端借助腕带佩戴于人的手腕时，电子监控终端的体积，尤其是厚度尺寸不能太大，否则会给佩戴者的生活起居造成严重的不便；而在离掌背较远的小臂即使有较大体积或厚度尺寸的物件，对佩戴者的生活起居不会有太大的影响。
其二，采用外挂扩展电源后，将电子监控终端的体积尤其是厚度尺寸设计的较小，最大限度地降低对佩戴者生活起居的影响，而将外挂扩展电源设计为较大的体积，使其具有较大的电力容量，从而延长电池的使用周期；尤其重要的是，外挂扩展电源可以适应不断出现的新的电源技术的发展，如随本发明人同期申请的发明《外挂式质子交换膜燃料电池》，即是本发明人专门针对本发明的需求而设计的外源性扩展电源，使用该外挂扩展电源，可以使电子监控终端电源的使用周期延长至30天甚至更长，从而满足监管的需要。
其三，采用外挂扩展电源和内置维持电源的设计，更换外挂扩展电源的短暂时间，电子监控终端由内置维持电源提供电力，确保电子监控终端不间断运行。
本发明的技术方案(图1)是，一种由外挂扩展电源、电子监控终端、腕带和锁具组成的外源腕带式电子监控终端，其特征在于电子监控终端至少具有卫星定位监控功能，并由电脑监控中心操控；电子监控端的电源由外挂扩展电源和内置维持电源两部分组成，外挂扩展电源提供电子监控终端待机、接收和上传发送数据正常运行所需电能，内置维持电源提供电子监控终端更换外挂扩展电源时所需电能；电子监控终端通过配置的腕带，配合锁具佩戴于人体；电子监控终端左右两段腕带的端头在被锁具锁闭时，由电子监控终端、腕带、腕带、电子监控终端组成防止非法卸除的导电回路；腕带端头的锁具须专用钥匙才能解锁。
本发明涉及的外挂扩展电源与电子监控终端(图2、3、4、5)，其特征在于外挂扩展电源的外壳与电子监控终端的外壳的挂接部位，至少有一对燕尾槽和燕尾形条状榫，挂接时燕尾形条状榫插入燕尾槽而相互啮合；电子监控终端外壳燕尾槽和燕尾形条状榫的上部有压头，外源扩展电源与电子监控终端挂接后，压头紧压外挂扩展电源外壳的燕尾槽形榫，以防止佩戴者在佩戴过程中卸除外挂扩展电源；外挂扩展电源的外壳与电子监控终端的啮合界面，至少有正、负二条电源输出电极，电子监控终端的外壳与外挂扩展电源的啮合界面，至少有正、负二条电源输入电极；外挂扩展电源的正、负电极与电子监控终端的正、负电极对应接触导通。
本发明所述的外挂扩展电源和电子监控终端不局限于燕尾槽与燕尾形条状榫啮合的挂接方式。
本发明涉及的外挂扩展电源(图1、3、5)，其特征在于采用便携式质子交换膜燃料电池。
详情参阅本发明人同期申请的《外挂式质子交换膜燃料电池》。
本发明发明涉及的外挂扩展电源(图1、3、5)，其特征在于采用可充电电池。
本发明所用可充电电池种类可以使用、但不局限于锂电池、镍氢电池。
本发明涉及的外挂扩展电源(图1、3、5)，其特征在于采用一次性电池。
本发明所用一次性电池种类可以使用、但不局限于锌空电池。
本发明涉及的电子监控终端的内置维持电源(图2、4、5)，其特征在于使用电容器。
实施中，因更换外挂电池仅需几分钟，一只功率为3-4W的电子监控终端，选用5.5V、1F的纽扣式超级电容器为内置维持电源，足以保证更换外挂扩展电源的需要。
采用超级电容器时，因其瞬间放电特性优于任何一种电池，可以获得更佳的监控信号传递效果。
本发明涉及的电子监控终端的内置维持电源(图2、4、5)，其特征在于使用可充电电池。
每一个使用周期，内置维持电池的电量随时间而减少，但每次更换外挂扩展电源时，外挂扩展电源都要对内置维持电池充电。
实施中，因更换外挂电池仅需几分钟，维持电池的电量仅需100mAH即可，以尽可能减小电子监控终端的体积，尤其是厚度。
但更换外挂扩展电源时，维持电源的电量随外挂扩展电源一起，其电量已经不充足，电池容量亦不可太低。
本发明涉及的外挂扩展电源与电子监控终端(图6)，其特征在于外挂扩展电源外壳与电子监控终端的外壳的挂接部位，至少有一对相互啮合的横向挂榫和榫槽，至少有一对相互啮合的嵌入榫和嵌入槽；电子监控终端榫槽设置于压头之下，外源扩展电源与电子监控终端挂接后，压头紧压外挂扩展电源外壳的挂榫，电子监控终端的嵌入榫嵌入外源扩展电源的嵌入槽，以防止佩戴者在佩戴过程中卸除外挂扩展电源；外挂扩展电源的外壳与电子监控终端的啮合界面，至少有正、负二条电源输出电极，电子监控终端的外壳与外挂扩展电源的啮合界面，至少有正、负二条电源输入电极；外挂扩展电源的正、负电源输出电极与电子监控终端的正、负电源输入电极对应接触导通。
本发明涉及的腕带，可以使用金属丝编织带、钣金冲孔带，也可以使用非金属网孔编织带、高分子聚合板材的冲孔带等。尤其可选用本发明人申请中的发明专利《非金属腕带式电子监控终端》和《金属腕带式电子监控终端》。
本发明涉及的腕带，即使为非金属材质，也具有导电性能。
本发明涉及的锁具，尤其可选用本发明人申请中的发明专利《无簧弹子锁》，也可选用其他锁具。
本发明的工作过程
将充满电力或加满燃料的外挂扩展电源与电子监控终端挂接后，外挂扩展电源的电源输出正、负电极分别与电子监控终端的电源正、负输入电极对应接触，外挂扩展电源即向电子监控终端的内置维持电源充电，同时亦向电子监控终端提供运行电力。然后通过腕带将本发明产品佩戴于被监控对象的手腕或脚腕或其他部位，并锁紧腕带。
当外挂扩展电源电力消耗至一定程度需要更换外挂扩展电源时，用钥匙解锁后，将本发明产品从人体取下，直接取下外挂扩展电源，重新换上充满电力或加满燃料的另一只外挂扩展电源，并对换下的外挂扩展电源进行充电或更换燃料备用。
在更换外挂扩展电源时，因为有内置维持电源的剩余电力，电子监控终端一直处于正常的工作状态，无需在电脑控制中心进行切换操作。
本发明的有益结果是：
1、采用外挂扩展电源和内置维持电源的设计，更换外挂扩展电源时，电子监控终端由内置维持电源提供电力，确保电子监控终端不间断运行。
2、采用外挂扩展电源和内置维持电源的设计，解决了腕带式或便携式用电设备充电或添加燃料与用电(尤其是必须持续用电)之间的矛盾。用于对特殊人群监管的腕带式电子监控终端尤为重要。
3、由于外挂扩展电源位于离掌背较远的部位，可以将体积设计的较大，最大限度地设计电力容量，可以有效地延长电源的使用周期。
4、尤其重要的是，外挂扩展电源可以即使应用不断出现的新型大容量电源或电池技术。
5、采用电子监控终端采用小厚度尺寸设计，可以在一定程度上改善腕带式电子监控终端给佩戴者的生活起居造成严重的不便。
图说明
下面结合图进一步说明本发明：
图1是本发明纵向外观示意图。
图2是本发明电子监控终端外壳水平剖视的俯视示意图(未示出内部结构)。
图3是本发明外挂扩展电源外壳水平剖视的俯视示意图(未示出内部结构)。
图4是本发明外挂扩展电源与电子监控终端(横向挂榫和嵌入啮合)挂接部位结构水平剖视示意图。
图5是本发明外挂扩展电源的输出电极与电子监控终端电源输入电极接触示意图。
图6本发明外挂扩展电源与电子监控终端(横向挂榫和榫槽、嵌入榫和
嵌入槽啮合)挂接部位结构水平剖视示意图。
图中：
1-锁具
2-腕带
3-电子监控终端 301-盖体 302-(腕带)固定耳 303-底座 304-电子监控终端内腔(内部结构未示出) 305-燕尾形条状榫 306-燕尾槽 307-电源输入电极 308-维持电源 309-(导电腕带)输入电极 310-压头 311-(电子监控终端)机芯(结构细节未示出) 312-榫槽 313-嵌入榫
4-外观扩展电源 401-电源腔(内部结构未示出) 402-燕尾槽 403-燕尾形条状榫 404-电源输出电极 405-嵌入槽 406-横向挂榫
34a-外挂扩展电源燕尾形条状榫插入电子监控终端燕尾槽啮合部结构
34b-电子监控终端燕尾形条状榫插入外挂扩展电源燕尾槽啮合部结构
实施例1
如图1所示，一种由外挂扩展电源(4)、电子监控终端(3)、腕带(2)和锁具(1)组成的外源腕带式电子监控终端，其特征在于电子监控终端(3)至少具有卫星定位监控功能，并由电脑监控中心操控；电子监控端(3)的电源由外挂扩展电源(4)和内置维持电源(308)两部分组成，外挂扩展电源(4)提供电子监控终端(3)待机、接收和上传发送数据正常运行所需电能，内置维持电源(308)提供电子监控终端(3)更换外挂扩展电源(4)时所需电能；电子监控终端(3)通过配置的腕带(2)，配合锁具(1)佩戴于人体；电子监控终端(3)左右两段腕带(2)的端头在被锁具(1)锁闭时，由电子监控终端(3)、腕带(2)、腕带(2)、电子监控终端(3)组成防止非法卸除的导电回路；腕带(2)端头的锁具(1)须专用钥匙才能解锁。
实施例2
如图2、3、4、5所示，本发明涉及的外挂扩展电源(4)与电子监控终端(3)，其特征在于外挂扩展电源(4)的外壳与电子监控终端(3)的外壳的挂接部位，至少有一对燕尾槽(306、402)和燕尾形条状榫(305、403)，挂接时燕尾形条状榫(305、403)插入燕尾槽(306、402)而相互啮合；电子监控终端(3)外壳燕尾槽(306)和燕尾形条状榫(305)的上部有压头(309)，外源扩展电源(4)与电子监控终端(3)挂接后，压头(9)紧压外挂扩展电源(4)外壳的燕尾槽形榫(403)，以防止佩戴者在佩戴过程中卸除外挂扩展电源(4)；外挂扩展电源(4)的外壳与电子监控终端(3)的啮合界面，至少有正、负二条电源输出电极(404)，电子监控终端(3)的外壳与外挂扩展电源(4)的啮合界面，至少有正、负二条电源输入电极(307)；外挂扩展电源(4)的正、负电极(404)与电子监控终端(3)的正、负电极(307)对应接触导通。
实施例3
如图1、3、5所示，本发明涉及的外挂扩展电源(4)，其特征在于采用便携式质子交换膜燃料电池(4)。
实施例4
如图1、3、5所示，本发明涉及的外挂扩展电源(4)，其特征在于采用可充电电池(4)。
实施例5
如图1、3、5所示，本发明涉及的外挂扩展电源(4)，其特征在于采用一次性电池(4)。
实施例6
如图2、4、5、6所示，本发明涉及的电子监控终端(3)的内置维持电源(308)，其特征在于使用电容器(308)。
实施例8
如图2、4、5、6所示，本发明涉及的电子监控终端(3)的内置维持电源(308)其特征在于使用可充电电池(4)。
实施例9
如图6所示，本发明涉及的外挂扩展电源(4)与电子监控终端(3)，其特征在于外挂扩展电源(4)外壳与电子监控终端(3)的外壳的挂接部位，至少有一对相互啮合的横向挂榫(406)和榫槽(312)，至少有一对相互啮合的嵌入榫(313)和嵌入槽(405)；电子监控终端(3)榫槽(312)设置于压头(310)之下，外源扩展电源(4)与电子监控终端(3)挂接后，压头(310)紧压外挂扩展电源(4)外壳的挂榫(406)，电子监控终端(3)的嵌入榫(313)嵌入外源扩展电源(4)的嵌入槽(405)，以防止佩戴者在佩戴过程中卸除外挂扩展电源(4)；外挂扩展电源(4)的外壳与电子监控终端(3)的啮合界面，至少有正、负二条电源输出电极(404)，电子监控终端(3)的外壳与外挂扩展电源(4)的啮合界面，至少有正、负二条电源输入电极(307)；外挂扩展电源(4)的正、负电源输出电极(404)与电子监控终端(3)的正、负电源输入电极(307)对应接触导通。
本发明，外挂扩展电源与电子监控终端的挂架方式，不局限于实施例1、2所示的结构。
Claims (8)
1.一种由外挂扩展电源4、电子监控终端3、腕带2和锁具1组成的外源腕带式电子监控终端，其特征在于电子监控终端3至少具有卫星定位监控功能，并由电脑监控中心操控；电子监控端3的电源由外挂扩展电源4和内置维持电源308两部分组成，外挂扩展电源4提供电子监控终端3待机、接收和上传发送数据正常运行所需电能，内置维持电源308提供电子监控终端3更换外挂扩展电源4时所需电能；电子监控终端3通过配置的腕带2，配合锁具1佩戴于人体；电子监控终端3左右两段腕带2的端头在被锁具1锁闭时，由电子监控终端3、腕带2、腕带2、电子监控终端3组成防止非法卸除的导电回路；腕带2端头的锁具1须专用钥匙才能解锁。
2.权利要求1所述的外挂扩展电源4与电子监控终端3，其特征在于外挂扩展电源4的外壳与电子监控终端3的外壳的挂接部位，至少有一对燕尾槽306、402和燕尾形条状榫305、403，挂接时燕尾形条状榫305、403插入燕尾槽306、402而相互啮合；电子监控终端3外壳燕尾槽306和燕尾形条状榫305的上部有压头309，外源扩展电源4与电子监控终端3挂接后，压头9紧压外挂扩展电源4外壳的燕尾槽形榫403，以防止佩戴者在佩戴过程中卸除外挂扩展电源4；外挂扩展电源4的外壳与电子监控终端3的啮合界面，至少有正、负二条电源输出电极404，电子监控终端3的外壳与外挂扩展电源4的啮合界面，至少有正、负二条电源输入电极307；外挂扩展电源4的正、负电极404与电子监控终端3的正、负电极307对应接触导通。
3.权利要求1的外挂扩展电源4，其特征在于采用便携式质子交换膜燃料电池4。
4.权利要求1所述的外挂扩展电源4，其特征在于采用可充电电池4。
5.权利要求1所述的外挂扩展电源4，其特征在于采用一次性电池4。
6.权利要求1所述的电子监控终端3的内置维持电源308，其特征在于使用电容器308。
7.权利要求1所述的电子监控终端3的内置维持电源308，其特征在于使用可充电电池4。
8.权利要求1所述的外挂扩展电源4与电子监控终端3，其特征在于外挂扩展电源4外壳与电子监控终端3的外壳的挂接部位，至少有一对相互啮合的横向挂榫406和榫槽312，至少有一对相互啮合的嵌入榫313和嵌入槽405；电子监控终端3榫槽312设置于压头310之下，外源扩展电源4与电子监控终端3挂接后，压头310紧压外挂扩展电源4外壳的挂榫406，电子监控终端3的嵌入榫313嵌入外源扩展电源4的嵌入槽405，以防止佩戴者在佩戴过程中卸除外挂扩展电源4；外挂扩展电源4的外壳与电子监控终端3的啮合界面，至少有正、负二条电源输出电极404，电子监控终端3的外壳与外挂扩展电源4的啮合界面，至少有正、负二条电源输入电极307；外挂扩展电源4的正、负电源输出电极404与电子监控终端3的正、负电源输入电极307对应接触导通。
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