CN102389300A - 外源智能心率定位监控腕表 - Google Patents
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Abstract
一种由配置有导电腕带和夹锁的面罩，与外置电池、密闭防水的电子监控终端组成的外源智能心率定位监控腕表。电子监控终端有外置电池和内置维持电池。每一个被监控对象只需配置一只电子监控终端，而且，更换外置电池时，电子监控终端通过内置维持电池保持不间断运行；更重要的是，面罩将电池的电极完全隐蔽，被监控对象看不见摸不着电池电极，可避免被监控对象用导电材料对电池短路放电的无形破坏，尤其适用于强制持续佩戴的监管用途。
Description
技术领域
本发明涉及一种对特殊人群随身佩戴监管用的外源智能心率定位监控腕表，属于智能定位监控器械。
本发明文件所述的腕带，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。本发明文件述及的心率等同于心律。
本发明人申请中的发明专利2011101499579《无簧弹子锁》、2011101546226《腕带式电子监控终端心率传感器装配结构》、2011101173023《外源腕带式电子监控终端》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GSM基站和GPS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可充电的锂电池、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2-4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电子监控终端内，充电电极设置在电子监控终端底面，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。
这种电子监控终端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，每次更换电子监控终端时，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。
发明内容
本发明是针对具有心率传感器的腕带式电子监控终端而设计的，将具有心率传感器装配结构的底盒、内置维持电池、布有电子器件的PCBA主板和上盒组成的电子监控终端，设计成密闭防水的独立设备，预注或装配有导电腕带的面罩设计成外置电池与电子监控终端联系器件，将电子监控终端(贴进人体肌肤)、外置电池、面罩装配成为整体。
本发明是本发明人申请中的发明专利2011101173023《外源腕带式电子监控终端》的衍生发明，本发明基于以下四方面的考虑：
其一，在保证电子监控终端密封的前提下，采用外置电池后，更换电池方便快捷，无需对同一监控对象配备AB双机。
其二，采用外置电池和内置维持电池的设计，更换外置电池的短暂时间，电子监控终端由内置维持电池提供电力，确保电子监控终端不间断运行。
其三，确保电子监控终端没有外露电池电极，可以有效防止佩戴者或被监控对象借助导电材料将电极短路，达到无形破坏电池的目的。
其四，外置电池可以适应不断出现的新的电源技术的发展，如质子交换膜燃料电池等，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。
本发明的技术方案(图1)是，一种由腕带压锁、导电腕带、面罩、电子监控终端和外置电池组成的外源智能心率定位监控腕表，特征在于电子监控终端为密闭防水的独立设备，电子监控终端上盒的上平面为装配外置电池的电池匣，电子监控终端至少具有心率监测报警、GSM基站定位和非法卸除报警功能，并由电脑监控中心操控；电池匣装配有外置电池的电子监控终佩戴于人体；面罩左右两段腕带的端头在被压锁锁闭时，由电子监控终端、面罩腕带导通信号引入电极、腕带、腕带、面罩腕带导通信号引入电极、电端，整体套进面罩内腔体，电子监控终端通过配置有导电腕带和压锁的面罩子监控终端组成防止非法卸除的导电回路；腕带端头的压锁须专用钥匙才能解锁。
本发明述及的腕带压锁，请参见本发明人申请中的发明专利2011101499579《无簧弹子锁》。
本发明涉及的电子监控终端(图1-4)，特征在于由上盒、PCBA主板、内置维持电池和底盒依序装配组合成密闭防水的独立设备；上盒的上平面为外置电池的电池匣，电池匣的端头预注有外置电池的输入电极、GSM天线触头或弹片、GPS天线触头或弹片；上盒两侧面预注有腕带导通信号引入电极；底盒的下底面有心率传感器装配腔，底盒的下底面有端头呈弧面分布的透气触点。
本发明所述的底盒下底面的心率传感器装配腔，请参阅本发明人申请中的发明专利2011101546226《腕带式电子监控终端心率传感器装配结构》。
本发明涉及的电子监控端(图1-4)，特征在于电源由外置电池和内置维持电池两部分组成，外置电池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，内置维持电池提供电子监控终端更换外置电池时所需电能；外置电池具有与电池匣上的电力输入电极对应的电力输出电极(附图未示出)，外置电池的输出电极与电池匣的输入电极正、负对应嵌合导通；每次更换外置电池时，充足电力的外置电池即对内置维持电池进行充电。
本发明所述的电池匣端头的外置电池的输入电极，不局限于预注在电池匣的端头，也可分布在底部；相应地，外置电池的电力输出电极，亦应与电池匣的外置电池的输入电极相对应。
本发明涉及的面罩(图1、3)，特征在于面罩的两外侧有腕带耳，腕带耳有腕带嵌入槽，嵌入槽预注或装配有导电的腕带；腕带耳内侧有将导电腕带导通信号引入面罩内侧的预注腕带导通信号引入电极；面罩腕带耳内的腕带导通信号引入电极与电子监控终端上盒外侧的腕带导通信号引入电极对应嵌合，将腕带的导通信号引入电子监控终端；面罩两侧的两段腕带，通过腕带压锁锁闭；面罩内腔体的顶部分布有GSM天线(附图未示出)、内侧面布局GPS天线(附图未示出)。
本发明所述的GPS天线、GPS天线触点不是必须的，比如为节电起见，只采用GSM基站定位功能而不使用GPS定位功能时。
本发明涉及的电子监控终端(图2、4)，特征在于内置维持电池为可充电电池。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，外置电池都要对内置维持电池充电。实施中，因更换外挂电池仅需几秒钟，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。
本发明涉及的电子监控终端(图2、4)，特征在于内置维持电池为超级电容。
因更换外挂电池仅需几秒钟，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池，足以满足更换外置电池的需要。
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。
本发明所述的电子监控终端的内置维持电池不是必须的，使用内置维持电池，可以保证更换外置电池时，电子监控终端的不间断运行，以减少在电脑控制中心的频繁操作；反之，不设置内置维持电池，则在更换外置电池时，必须在电脑控制中心进行停机和重启的操作，否则就会出现垃圾报警。因此，使用内置维持电池比不使用操作更简单，也不会出现垃圾报警。
本发明的工作过程
将充满电力的外置电池装入电子监控终端上盒电池匣，外置电池的电源正、负输出电极分别与电子监控终端的电源正、负输入电极对应接触，外置电池即向电子监控终端的内置维持电池充电，并向电子监控终端提供运行电力；然后，将装有外置电池的电子监控终端套入面罩内腔，并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。
当外置电池电力消耗至一定程度需要更换外置电池时，用钥匙解锁后，将本发明产品从人体取下，直接取下外置电池，重新换上充满电力或加满燃料的另一只外置电池，并对换下的外置电池进行充电或更换燃料备用。在更换外置电池时，因为有内置维持电池的剩余电力，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
1、采用外置电池和内置维持电池的设计，一个被监控对象只需要一只终端机，无需AB双机配置，能有效地降低一次性投入成本。
2、采用外置电池和内置维持电池的设计，更换外置电池时，电子监控终端由内置维持电池提供电力，确保电子监控终端不间断运行。
3、将电池的电极完全隐蔽，被监控对象看不见摸不着电池电极，无法用导电材料放电达到无形破坏电池的目的。这一优点，对于监管用途的腕带式电子监控终端尤为重要。
附图说明
下面结合附图进一步说明本发明：
图1是本发明纵向外观示意图。
图2是本发明横向剖视示意图(不含腕带和压锁)。
图3是本发明横向剖视的装配展开示意图(不含腕带和压锁)。
图4是本发明外电子监控终端横向剖视的装配展开示意图。
图中：
1-压锁
2-(导电)腕带
3-面罩
301-内腔302-腕带耳303-腕带槽304-(腕带)引入电极
4-电子监控终端
401-上盒4011-电池匣4012-内腔4013-(腕带)引入电极4014-GSM天线触头或弹片4015-(外置电池)输出电极4016-GPS天线触头或弹片
402-(布有电子件元器件的)PCBA主板403-外置电池404-底盒4041-(心率传感器)装配腔4042-透气触点
实施例1
如图1、4所示，一种由腕带压锁、导电腕带、面罩、电子监控终端和外置电池组成的外源智能心率定位监控腕表，特征在于电子监控终端(4)为密闭防水的独立设备，电子监控终端(4)上盒的上平面为装配外置电池(5)的电池匣(401)，电子监控终端(4)至少具有心率监测报警、GSM基站定位和非法卸除报警功能，并由电脑监控中心操控；电池匣(401)装配有外置电池(5)的电子监控终端(4)，整体套进面罩(3)内腔体，电子监控终端(4)通过配置有导电腕带(2)和压锁(1)的面罩(3)佩戴于人体；面罩(3)左右两段腕带(2)的端头在被压锁(1)锁闭时，由电子监控终端(4)、面罩(3)腕带(2)导通信号引入电极(304)、腕带(2)、腕带(2)、面罩(3)腕带(2)导通信号引入电极(304)、电子监控终端(4)组成防止非法卸除的导电回路；腕带(2)端头的压锁(1)须专用钥匙才能解锁。
实施例2
如图1-4所示，本发明涉及的电子监控终端，特征在于由上盒(401)、PCBA主板(402)、内置维持电池(403)和底盒(404)依序装配组合成密闭防水的独立设备；上盒(401)的上平面为外置电池的电池匣(4011)，电池匣(4011)的端头预注有外置电池(5)的输入电极(4015)、GSM天线触头或弹片(4014)、GPS天线触头或弹片(4016)；上盒(401)两侧面预注有腕带(2)导通信号引入电极(4013)；底盒(404)的下底面有心率传感器装配腔(4041)，底盒(404)的下底面有端头呈弧面分布的透气触点(4042)。
实施例3
如图1-4所示，本发明涉及的电子监控端，特征在于电源由外置电池(5)和内置维持电池(403)两部分组成，外置电池(5)提供电子监控终端(4)待机、接收和上传发送数据正常运行所需电能，内置维持电池(403)提供电子监控终端(4)更换外置电池(5)时所需电能；外置电池(5)具有与电池匣(4011)上的电力输入电极(4015)对应的电力输出电极(附图未示出)，外置电池(5)的输出电极与电池匣(4011)的输入电极(4015)正、负对应嵌合导通；每次更换外置电池(5)时，充足电力的外置电池(5)即对内置维持电池(403)进行充电。
实施例4
如图1、3所示，本发明涉及的面罩，特征在于面罩(3)的两外侧有腕带耳(302)，腕带耳(302)有腕带(2)嵌入槽(303)，嵌入槽(303)预注或装配有导电的腕带(2)；腕带耳(302)内侧有将导电腕带(2)导通信号引入面罩(3)内侧的预注引入电极(304)；面罩(3)腕带耳(302)内的腕带(2)导通信号引入电极(304)与电子监控终端(4)上盒(401)外侧的腕带(2)导通信号引入电极(4013)对应嵌合，将腕带(2)的导通信号引入电子监控终端(4)；面罩(3)两侧的两段腕带(2)，通过腕带(2)压锁(1)锁闭；面罩(3)内腔体(301)的顶部分布有GSM天线(附图未示出)、内侧面布局GPS天线(附图未示出)。
实施例5
如图2、4所示，本发明涉及的电子监控终端，特征在于内置维持电池(403)为可充电电池。
实施例6
如图2、4所示，本发明涉及的电子监控终端，特征在于内置维持电池(403)为超级电容。
Claims (6)
1.一种由腕带压锁、导电腕带、面罩、电子监控终端和外置电池组成的外源智能心率定位监控腕表，特征在于电子监控终端4为密闭防水的独立设备，电子监控终端4上盒的上平面为装配外置电池5的电池匣401，电子监控终端4至少具有心率监测报警、GSM基站定位和非法卸除报警功能，并由电脑监控中心操控；电池匣401装配有外置电池5的电子监控终端4，整体套进面罩3内腔体，电子监控终端4通过配置有导电腕带2和压锁1的面罩3佩戴于人体；面罩3左右两段腕带2的端头在被压锁1锁闭时，由电子监控终端4、面罩3腕带2导通信号引入电极304、腕带2、腕带2、面罩3腕带2导通信号引入电极304、电子监控终端4组成防止非法卸除的导电回路；腕带2端头的压锁1须专用钥匙才能解锁。
2.权利要求1所述的电子监控终端，特征在于由上盒401、PCBA主板402、内置维持电池403和底盒404依序装配组合成密闭防水的独立设备；上盒401的上平面为外置电池5的电池匣4011，电池匣4011的端头预注有外置电池5的输入电极4015、GSM天线触头4014、GPS天线触头4016；上盒401两侧面预注有腕带2导通信号引入电极4013；底盒404的下底面有心率传感器装配腔4041，底盒404的下底面有端头呈弧面分布的透气触点4042。
3.权利要求1所述的电子监控端，特征在于电源由外置电池5和内置维持电池403两部分组成，外置电池5提供电子监控终端4待机、接收和上传发送数据正常运行所需电能，内置维持电池403提供电子监控终端4更换外置电池5时所需电能；外置电池5具有与电池匣4011上的电力输入电极4015对应的电力输出电极，外置电池5的输出电极与电池匣4011的输入电极4015正、负对应嵌合导通；每次更换外置电池5时，充足电力的外置电池5即对内置维持电池403进行充电。
4.权利要求1所述的面罩，特征在于面罩3的两外侧有腕带耳302，腕带耳302有腕带2嵌入槽303，嵌入槽303预注或装配有导电的腕带2；腕带耳302内侧有将导电腕带2导通信号引入面罩3内侧的预注引入电极304；面罩3腕带耳302内的腕带2导通信号引入电极304与电子监控终端4上盒401外侧的腕带2导通信号引入电极4013对应嵌合，将腕带2的导通信号引入电子监控终端4；面罩3两侧的两段腕带2，通过腕带2压锁1锁闭；面罩3内腔体301的顶部分布有GSM天线、内侧面布局GPS天线。
5.权利要求1所述的电子监控终端，特征在于内置维持电池403为可充电电池。
6.权利要求1所述的电子监控终端，特征在于内置维持电池403为超级电容。
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