CN103473889B - 地板预警系统及其预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地板预警系统及其预警方法，该系统包括：压力传感器、微处理模块、无线数据收发模块、网关设备、云端服务器、智能终端，基于该系统及方法可实现室内老年人跌倒的预警通知，解决了现有技术中无法实现对室内活动的人员跌倒状态的实时监测及第一时间发出预警通知，以及在居民家中无人时，无法实现盗贼进入后第一时间发出预警通知的问题。

Description

地板预警系统及其预警方法

技术领域

本发明涉及安全预警系统领域，尤其指代一种基于无线技术的地板预警系统及其预警方法。

背景技术

随着人们生活节奏感的不断加强，工作时间越来越紧张，这样就导致老年人与儿女在一起的生活时间或是见面时间大幅度减少，而相对于一些自理能力较差的老年人独处家中时有时会发生一些意外情况，如：晕倒在地上、走路不小心滑倒等情况，这样往往得不到及时的处理和救助，造成不必要的危险，更为严重时会导致生命垂危。针对于上述问题，市面上也随之出现了多种跌倒检测预警系统或预警装置，如：中国专利申请号为CN201210518318.X名称为“基于3D加速度仪和陀螺仪的老年人跌倒检测报警系统”揭露了内容：将集成了3D加速度仪和陀螺仪、蓝牙芯片和微处理器的人体运动活动感知模块嵌入到老年人穿戴的背心上，实时采集老年人活动的3D加速度和角速度数据，并通过蓝牙将活动数据发送给运行跌倒检测软件的智能手机；上述中国专利的缺陷在于：老年人必须无时无刻都穿戴此背心，在炎热的夏天给老人带来酷暑的考验，缺乏人性化的需求，此外上述专利功能应用单一，无法与其他的电子设备相互配合应用。此外，市面上也有一些紧急报警装置在出售，用户仅需按动装置上的一个紧急按键即可实现通知家人或者急救中心的目的，而这些装置的缺陷在于：1、用户需随身携带设备，不方便；2、当发生晕倒在地时，无法执行按动紧急按键的动作，失去预警作用；3、需要经常更换电池或充电，若在紧急状态下装置没电则失去预警作用，带来严重的后果。

此外，一些居民家中大多往往白天家中无人，而正是盗贼作案的最好时机，虽然现在摄像监控设备有得到广泛应用，但对于偷盗行业的老手大多都会躲避这些监控设备，如同形同虚设，给被盗的用户带来严重的经济损失；同时居民家中在无人时，有事还会发生水龙头爆裂或其他设备漏水的问题，导致家中被水淹，也会造成严重的经济损失，若积水渗到楼下还会给邻居带来不必要的损失。

ZigBee是一种新型的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术；其采取了IEEE802.1.4强有力的无线物理层所规定的全部有限：省点、简单、成本又低的规格；并且增加了逻辑网络，网络安全和应用层。ZigBee无线传输带宽在20-250KB/s范围，适合传感器数据采集和控制数据的传输，ZigBee无线可以组建大规模网络，网络节点容量达到65535个，具有非常强大的组网优势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地板预警系统及其预警方法，以解决现有技术中无法实现对室内活动的人员跌倒状态的实时监测及第一时间发出预警通知，以及在居民家中无人时，无法实现盗贼进入后第一时间发出预警通知的问题。

为达到上述目的，本发明提供一种地板预警系统，该系统包括：压力传感器、微处理模块、无线数据收发模块、网关设备、云端服务器、智能终端，其中：

所述的压力传感器安装在室内地板下，采集地板表面所受到的压力数据；

所述的微处理模块与上述压力传感器数据连接，接收压力传感器发送的压力数据并进行解码分析处理；

所述的无线数据收发模块与上述微处理模块数据连接，接收微处理模块发出的指令信号，对压力数据进行传输；

所述的网关设备与上述的无线数据收发模块无线连接，接收无线数据收发模块发送的压力数据信息，该网关设备连通以太网络；

所述云端服务器接收上述网关设备传输的压力数据，并进行存储，其内存储有压力数据报警阈值，该云端服务器对接收到的压力数据与存储的压力数据报警阈值进行分析比对，判断是否达到阈值，并产生结果数据，当分析比对结果达到阈值则发出预警通知；

所述的智能终端通过互联网接收云端服务器发送的预警通知及地板表面受到的压力数据。

较佳实施例中，上述的无线数据收发模块与网关设备采用ZigBee、蓝牙、WIFI或Z-Wave无线通信协议进行数据传输。

较佳实施例中，上述的云端服务器与室内的摄像监控设备数据连接并接收视频数据信息。

较佳实施例中，上述的地板预警系统还包括：安装在室内地板下的湿度传感器，其采集地板的湿度数值，并将采集到的湿度数值发送至所述的微处理模块。

本发明的地板预警系统，通过压力传感器采集地板表面所受到的压力数据，当室内有老人或病人跌倒时，压力传感器可将采集到的压力数据藉由网关设备发送至云端服务器，经云端服务器分析比对后产生一个预警通知发送给授权的智能终端，这样用户即可于第一时间得到家中的老人或病人发生倒地通知，用户可于第一时间采取相应的急救措施，还可通过室内与云端服务器数据连接的摄像监控设备了解室内发生的情况，判断是否老人有摔倒，避免误报现象的发生；还可实现室内漏水的预警通知。

本发明还提供了一种地板预警系统的预警方法，包括步骤如下：

步骤11：压力传感器实时采集地板表面收到的压力数据；

步骤12：微处理模块接收上述压力传感器发送的压力数据；

步骤13：经解码分析处理后将压力数据通过网关设备发送至云端服务器；

步骤14：云端服务器将压力数据信息发送至授权的智能终端。

通过上述地板预警系统的预警方法，用户可通过授权的智能终端接收到云端服务器发送的室内（家中）地板表面的受到的压力数据，进而得到是否有老年人或病人摔倒，实现远程对室内（家中）人员的监控。

本发明又提供了一种地板预警系统的预警方法，包括步骤如下：

步骤21：通过智能终端访问云端服务器进行布防设置；

步骤22：压力传感器实时采集地板表面收到的压力数据；

步骤23：微处理模块接收压力传感器发送的压力数据，并进行解码分析处理；

步骤24：网关设备接收微处理模块发送的压力数据信息并传送至云端服务器；

步骤25：云端服务器判断是否接收到上述压力数据信息，若接收到则进入下一步骤26；若未接收到则返回本步骤；

步骤26：云端服务器产生一预警通知并发送至授权的智能终端。

上述步骤25具体包括：云端服务器判断所接收到的压力数据是否达到其内存储的压力数据阈值，或判断接收到的压力数据所施加在地板的位置是否发生变化，若达到上述两点其中之一则进入步骤26。

通过上述地板预警系统的预警方法，用户在离家后进行布防设置，一旦室内（家中）有陌生人（或非法分子）闯入后，压力传感器可第一时间采集到地板表面受到的压力数据，并可将采集到的实时数据发送至授权的智能终端，这样用户即可得知室内是否有非法分子闯入，以便第一时间实现相应的预警动作。

本发明再提供了一种地板预警系统的预警方法，包括步骤如下：

步骤31：湿度传感器实时采集室内地板的湿度数值；

步骤32：微处理模块接收上述湿度传感器发送的地板湿度数据；

步骤33：经解码分析处理后将湿度数据通过网关设备发送至云端服务器；

步骤34：云端服务器将湿度数据信息发送至授权的智能终端。

通过上述地板预警系统的预警方法，用户可通过授权的智能终端接收到云端服务器发送的室内（家中）地板的湿度数据，进而得知室内是否有水龙头爆裂或其他设备漏水的事件发生。

本发明的有益效果：

1、采用无线传输技术，省去了传统技术中大量布线的烦恼；

2、用户通过授权的智能终端可远程得知室内（家中）是否有老人或病人摔倒在地；

3、用户离家后在家里无人的情况下，可通过授权的智能终端远程了解到家中是否有非法分子闯入；

4、用户通过授权的智能终端可远程得知家中是否有水龙头爆裂或其他设备漏水的事件发生。

附图说明

图1绘示本发明地板预警系统的原理结构框图。

图2绘示本发明地板预警系统采集压力数据时的原理结构框图。

图3绘示本发明地板预警系统采集湿度数据时的原理结构框图。

图4绘示本发明地板预警系统的预警方法于第一实施例中的步骤流程图。

图5绘示本发明地板预警系统的预警方法于第二实施例中的步骤流程图。

图6绘示本发明地板预警系统的预警方法于第三实施例中的步骤流程图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

参照图1、图2所示，本发明提供一种地板预警系统，可应用于居民家中也可应用于办公室等公共场所，该系统包括：压力传感器、微处理模块、无线数据收发模块、网关设备、云端服务器、智能终端，具体实施例如下：

所述的压力传感器安装在室内地板下，（于其他实施例中，随着科技的进步，所述的压力传感器可在地板一体成型，嵌设于地板内部），采集地板表面所受到的压力数据，每个压力传感器采集地板部分区域的受力数据，根据室内地板面积的不同安装复数个压力传感器，各压力传感器对应不同的标识码，于云端服务器内均有存储，并将采集到的压力数据值以模拟信号输出；

所述的微处理模块与上述压力传感器数据连接，本实施例中二者采用有线的方式连接，于其他实施例中也可采用2.4GHz的无线通信协议进行连接，该微处理模块接收上述压力传感器发送的模拟信号压力数据并进行解码分析处理，将模拟信号进行A/D转换后生成数字信号，得到压力数据；

所述的无线数据收发模块与上述微处理模块数据连接，接收微处理模块发出的控制指令信号，对生成的压力数据进行传输，上述二者采用一体化设计，选用ZigBee芯片，该芯片上集成了ZigBeeRF前段、flash存储器和MCU微控制器，具有8倍的标准8051内核的性能具有ZigBee数据的接收/发送功能；

所述的网关设备与上述的无线数据收发模块通过ZigBee无线通讯连接（于其他实施例中还可采用蓝牙、WIFI、或Z-Wave等无线技术），接收无线数据收发模块发送的压力数据信息，该网关设备具有连接互联网络的以太网络接口，连接网线后即可与云端服务器进行数据传输，需要说明的是，初始时需要对无线数据收发模块与网关设备进行组网设置，进行相互授权；另外，该网关设备还可与室内的其他ZigBee设备数据通信连接，控制各设备的运行状态；

所述云端服务器通过互联网络接收上述网关设备传输的压力数据，并进行存储，其内的数据存储库中存储有压力数据报警阈值，如：初始时多次试验得到人体倒地的压力区间值，不同人的倒地压力阈值不同；该云端服务器内设有的MCU单元对接收到的压力数据与存储的压力数据报警阈值进行分析比对，判断是否达到上述的阈值，并产生结果数据，当分析比对结果达到阈值则发出预警通知；此外，云端服务器可根据每个压力传感器的对应标识码来计算出压力数据为哪个区域的压力传感器采集到的，即得出发生跌倒现象的具体区域位置；

所述的智能终端通过互联网接收云端服务器发送的预警通知及地板表面受到的压力数据，该智能终端具体表现为智能手机、平板电脑或PC机等智能上网设备，其内设有配套的软件开发程序。

于较佳实施例中，上述的云端服务器与室内的摄像监控设备数据连接并接收视频数据信息，用户通过智能终端访问云端服务器后接收到摄像监控设备拍摄的视频数据，这样，当用户接收到地板表面的压力数据后，可通过摄像监控设备对发生区域的视频数据进行查看，了解具体的情况，以便作出对应的解决办法。

参照图3所示，于较佳实施例中，本发明的地板预警系统还包括：安装在室内地板下的湿度传感器，如：陶瓷湿度传感器等，其采集地板一定区域的湿度数值，并将采集到的湿度数值发送至所述的微处理模块，同样，湿度传感器的数量根据室内的面积进行安装设置，每个湿度传感器对应不同的标识码；湿度传感器采集到的地板湿度数据发送至云端服务器，云端服务器与其内存储的湿度阈值进行比对，若达到阈值则发送预警通知给授权的智能终端，这样用户可第一时间得知室内（家中）是否发生漏水现象。

本发明的地板预警系统，通过压力传感器采集地板表面所受到的压力数据，当室内有老人或病人跌倒时，压力传感器可将采集到的压力数据藉由网关设备发送至云端服务器，经云端服务器分析比对后产生一个预警通知发送给授权的智能终端，这样用户即可于第一时间得到家中的老人或病人发生倒地通知，用户可于第一时间采取相应的急救措施，还可通过室内与云端服务器数据连接的摄像监控设备了解室内发生的情况，判断是否老人有摔倒，避免误报现象的发生；还可实现室内漏水的预警通知。

基于上述系统，本发明提供了一种地板预警系统的预警方法，参照图4所示，第一实施例中，包括步骤如下：

步骤S11：压力传感器实时采集地板表面收到的压力数据，当室内地板上有物体撞击产生压力数据，压力传感器将采集到的压力数据以模拟信号输出；

步骤S12：微处理模块接收上述压力传感器发送的压力数据，并对接收到的压力数据进行A/D转换输出数字信号；

步骤S13：微处理模块控制无线数据收发模块将解码转换后的压力数据通过网关设备连接互联网后发送给云端服务器，无线数据收发模块与网关设备之间通过ZigBee无线协议进行数据传输；

步骤S14：云端服务器将接收到的压力数据发送至授权的智能终端，此外，较佳地，该云端服务器可将接收到的压力数据与其内存储的压力数据报警阈值进行分析比对，判断是否达到上述的压力数据报警阈值，并产生结果数据，当分析比对结果达到阈值则发出预警通知给授权的智能终端；云端服务器可根据每个压力传感器的对应标识码来计算出压力数据为哪个区域的压力传感器采集到的，即得出采集到压力数据的具体区域位置。

本发明的地板预警系统的预警方法，参照图5所示，第二实施例中，包括步骤如下：

步骤S21：通过智能终端访问云端服务器进行布防设置，用户离家家中无人后，可通过智能终端连接云端服务器后进行布防设置，即相当于开启室内压力传感器采集功能；

步骤S22：压力传感器实时采集地板表面收到的压力数据，当室内地板上有物体撞击产生压力数据，如：当有非法分子闯入室内，接触室内的地板后，压力传感器进行压力数据采集，压力传感器将采集到的压力数据以模拟信号输出；

步骤S23：微处理模块接收上述压力传感器发送的压力数据，并对接收到的压力数据进行A/D转换输出数字信号，控制无线数据收发模块利用ZigBee传输方式将压力数据发送给网关设备；

步骤S24：网关设备接收微处理模块发送的压力数据信息，连接互联网络后将压力数据发送至指定的云端服务器；

步骤S25：云端服务器分析判断是否接收到上述压力数据信息，若接收到“是”则进入下一步骤26；若未接收“否”到则返回本步骤；

步骤S26：云端服务器产生一预警通知并将压力数据及预警通知发送至授权的智能终端。

较佳实施例中，上述步骤S25具体包括：云端服务器判断所接收到的压力数据是否达到其内存储的压力数据阈值（步骤S251），因不同物体接触地板的压力数值不同，普通小物品跌落到地板上与人员跌倒在地板上的压力数值是完全不同的，云端服务器再初始时经多次试验将常用的各种压力数据阈值进行存储；或判断接收到的压力数据所施加在地板的位置是否发生变化（步骤S252），因普通物品跌落后一般不会持续运动，而若是有人员进入后产生的压力会持续在不同的区域，若达到上述两点其中之一则进入步骤S26。

通过上述地板预警系统的预警方法，用户在离家后进行布防设置，一旦室内（家中）有陌生人（或非法分子）闯入后，压力传感器可第一时间采集到地板表面受到的压力数据，并可将采集到的实时数据发送至授权的智能终端，这样用户即可得知室内是否有非法分子闯入，以便第一时间实现相应的预警动作。

本发明的地板预警系统的预警方法，参照图6所示，第三实施例中，包括步骤如下：

步骤S31：湿度传感器实时采集室内地板的湿度数值；

步骤S32：微处理模块接收上述湿度传感器发送的湿度数据，并对接收到的湿度数据进行A/D转换输出数字信号；

步骤S33：微处理模块控制无线数据收发模块将解码转换后的湿度数据通过网关设备连接互联网后发送给云端服务器，无线数据收发模块与网关设备之间通过ZigBee无线协议进行数据传输；

步骤S34：云端服务器将接收到的湿度数据发送至授权的智能终端，此外，较佳地，该云端服务器可将接收到的湿度数据与其内存储的湿度报警阈值进行分析比对，判断是否达到上述的湿度报警阈值，并产生结果数据，当室内发生水龙头漏水或者水管破裂的现象后，分析比对结果数据达到阈值则发出预警通知给授权的智能终端（步骤S35），用户即可第一时间得知家中发生漏水现象，以便第一时间采取救助措施，避免打的损失发生；若未达到阈值，则结束。

上述各个步骤中说明的无线数据收发模块与网关设备、网关设备与云端服务器进行数据传输属于现有的公知技术，申请人在此并未加以详细的赘述，而此技术也并为本发明的关键点所在。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种地板预警系统，其特征在于，该系统包括：压力传感器、微处理模块、无线数据收发模块、网关设备、云端服务器和智能终端，其中：

所述的压力传感器安装在室内地板下，采集地板表面所受到的压力数据；

所述的微处理模块与上述压力传感器数据连接，接收压力传感器发送的压力数据并进行解码分析处理；

所述的无线数据收发模块与上述微处理模块数据连接，接收微处理模块发出的指令信号，对压力数据进行传输；

所述的网关设备与上述的无线数据收发模块无线连接，接收无线数据收发模块发送的压力数据信息，该网关设备连通以太网络；

所述云端服务器接收上述网关设备传输的压力数据，并进行存储，其内存储有压力数据报警阈值，该云端服务器对接收到的压力数据与存储的压力数据报警阈值进行分析比对，判断是否达到阈值，并产生结果数据，当分析比对结果达到阈值则发出预警通知；

所述的智能终端通过互联网接收云端服务器发送的预警通知及地板表面受到的压力数据；

云端服务器根据每个压力传感器的对应标识码来计算出压力数据为哪个区域的压力传感器采集到的，即得出发生跌倒现象的具体区域位置，云端服务器与室内的摄像监控设备数据连接并接收视频数据信息，用户通过智能终端访问云端服务器后接收到摄像监控设备拍摄的视频数据，当用户接收到地板表面的压力数据后，通过摄像监控设备对发生的区域的视频数据进行查看。

2.根据权利要求1所述的地板预警系统，其特征在于，上述的无线数据收发模块与网关设备采用ZigBee、蓝牙、WIFI或Z-Wave无线通信协议进行数据传输。

3.根据权利要求1所述的地板预警系统，其特征在于，上述的地板预警系统还包括：安装在室内地板下的湿度传感器，其采集地板的湿度数值，并将采集到的湿度数值发送至所述的微处理模块。