CN106525036A - 一种低功耗防脱摘定位检测系统及方法 - Google Patents

一种低功耗防脱摘定位检测系统及方法 Download PDF

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CN106525036A CN201611080741.0A CN201611080741A CN106525036A CN 106525036 A CN106525036 A CN 106525036A CN 201611080741 A CN201611080741 A CN 201611080741A CN 106525036 A CN106525036 A CN 106525036A
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Abstract

本发明公开了一种低功耗防脱摘定位检测系统，包括检测手表和定位终端，所述检测手表包括检测装置和检测电路，所述检测装置包括外壳和腕带，所述检测电路包括微控制器、显示电路和供电单元，所述微控制器接有心率检测电路、三轴加速度传感器、无线发射通信模块和腕带拆解检测电路，所述定位终端包括定位服务器和多个无线接收基站。本发明还公开了一种低功耗防脱摘定位检测方法。本发明通过佩戴者抬臂检测，降低了微控制器和显示电路的功耗，通过双重脱摘检测防线，有效确保检测手表和佩戴者是否处于同一物理位置，通过定位算法得到佩戴者的位置坐标，解决了保密单位对外来人员需要全程跟踪陪护的管理方式造成的不便，实现了自动化管理。

Description

一种低功耗防脱摘定位检测系统及方法
技术领域
本发明属于安防监控技术领域，具体涉及一种低功耗防脱摘定位检测系统及方法。
背景技术
由于GPS定位系统在确定室内的精确位置方面还不是很有效，室内的GPS定位系统存在定位精度差、灵敏性低等缺点，不能满足用户的定位要求，尤其对于军事等保密单位。现有的一些军事等保密单位对外来人员的管理方法是由内部人员全程跟踪陪护的方式，这种方式不仅消耗大量的人力，而且为管理带来不便。因此需要一种室内定位检测装置和方法，将无线定位技术应用在对保密单位的外来人员在本单位的位置追踪，在定位服务器上显示外来人员的位置，管理人员通过定位服务器即可达到对外来人员进行监控的目的，并且具有防脱摘和低功耗的特点，防止外来人员将携带的定位手表脱摘而造成的实际的定位位置结果和外来人员的真实位置不一致的问题，从而保证了外来人员的定位位置结果的可靠性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种低功耗防脱摘定位检测系统及方法，其结构简单、设计合理，通过佩戴者抬臂检测，降低了微控制器和显示电路的功耗，通过双重脱摘检测防线，有效确保检测手表和佩戴者是否处于同一物理位置，通过定位算法得到佩戴者的位置坐标，解决了保密单位对外来人员需要全程跟踪陪护的管理方式造成的不便，实现了自动化管理。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种低功耗防脱摘定位检测系统，其特征在于：包括检测手表和与检测手表通信的定位终端，所述检测手表包括检测装置和检测电路，所述检测装置包括外壳和固定连接在外壳两端的腕带，所述检测电路包括微控制器、与微控制器输出端相接的显示电路以及对微控制器和显示电路供电的供电单元，所述微控制器接有用于检测佩戴者心率的心率检测电路、用于检测佩戴者手臂姿势的三轴加速度传感器和无线发射通信模块，所述微控制器的输入端接有用于检测所述腕带连接状态的腕带拆解检测电路，所述供电单元包括依次连接的电池充电电路、电池和电池稳压电路，所述定位终端包括定位服务器和多个用于与无线发射通信模块通信且与定位服务器相接的无线接收基站；所述腕带包括第一腕带和第二腕带，所述第一腕带的端部设置有扣体，所述第一腕带内设置有与扣体连接的扣体导线，所述第二腕带上开设有多个与扣体配合的扣孔，所述第二腕带内设置有与扣孔位置对应的扣孔导线，所述腕带拆解检测电路包括电阻R6，所述电阻R6的一端接地，所述电阻R6的另一端分两路，一路与微控制器相接，另一路经过扣体导线与扣体相接，所述扣孔导线与3.3V电源相接。
上述的一种低功耗防脱摘定位检测系统，其特征在于：所述心率检测电路包括芯片PAH8001，所述芯片PAH8001的PD_QB引脚分四路，一路与芯片PAH8001的VSS引脚相接，另一路与电容C23的一端相接，电容C23的另一端与芯片PAH8001的VDD28V引脚相接，第三路与电容C24的一端相接，电容C24的另一端与芯片PAH8001的VDDx18V引脚相接，第四路接地；所述芯片PAH8001的LED_N引脚分两路，一路与芯片PAH8001的LED引脚相接，另一路与电阻R8的一端相接，所述电阻R8的另一端分五路，一路与芯片PAH8001的LED_P相接，另一路与芯片PAH8001的VDDIO引脚相接，第三路与芯片PAH8001的VDDM引脚相接，第四路与3.3V电源端相接，第五路与电容C25的一端相接，电容C25的另一端接地；所述芯片PAH8001的SCK引脚、SDIO引脚、SDI_ID0引脚和CSN_ID1引脚均与微控制器相接。
上述的一种低功耗防脱摘定位检测系统，其特征在于：所述三轴加速度传感器包括芯片LIS3DH，所述芯片LIS3DH的SCL引脚、SDA引脚、SDO引脚和CS引脚均与微控制器相接。
上述的一种低功耗防脱摘定位检测系统，其特征在于：所述无线发射通信模块包括芯片ATmega128RFA1，所述芯片ATmega128RFA1的PD2引脚、PD3引脚、PB1引脚、PB2引脚、PB3引脚和PB4引脚均与微控制器相接。
上述的一种低功耗防脱摘定位检测系统，其特征在于：所述微控制器为芯片EFM32G200。
同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理的低功耗防脱摘定位检测的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、佩戴者抬臂检测：
步骤101、判断定时器计时时长是否大于抬臂检测周期：当t1≤T1，微控制器进入睡眠状态，当t1>T1，微控制器进入工作状态，进入步骤二，其中，T1表示设定的抬臂检测周期，t1表示微控制器内部定时器得到的抬臂检测计时时长；
步骤102、判断佩戴者是否抬臂：
步骤1021、实时获取佩戴者抬臂的加速度：所述三轴加速度传感器与外壳平行设置，所述三轴加速度传感器的Z轴方向与外壳的平面垂直，佩戴者的抬臂加速度为：其中，g表示重力加速度，gx表示重力加速度在三轴加速度传感器的X轴方向上的分量，gy表示重力加速度在三轴加速度传感器的Y轴方向上的分量,gz表示重力加速度在三轴加速度传感器的Z轴方向上的分量，θx表示三轴加速度传感器的X轴方向与空间X轴方向的夹角，θy表示三轴加速度传感器的Y轴方向与空间Y轴方向的夹角，θz表示三轴加速度传感器的Z轴方向与空间Z轴方向的夹角，其中，0°≤θx≤90°，0°≤θy≤90°，0°≤θz≤90°；
步骤1022、设定佩戴者抬臂判断区间：设其中，表示佩戴者在X轴方向的抬臂判断夹角，表示佩戴者在Y轴方向的抬臂判断夹角，佩戴者在Z轴方向的抬臂判断夹角；
步骤1023、结果输出：当且gz<0时，说明此时佩戴者抬臂观看检测手表，则进入步骤103，否则进入步骤105；
步骤103、显示电路工作：电池给显示电路供电；
步骤104、判断定时器计时时长是否大于显示设定周期：当t2≤T2，显示电路正常工作，显示屏点亮，当t2>T2，进入步骤105，其中，T2表示设定的显示屏点亮周期，t2表示微控制器内部定时器检测到的显示屏工作的计时时长；
步骤105、显示电路不工作：电池停止给显示电路供电；
步骤二、佩戴者脱摘检测：
步骤201、心率判断脱摘检测：通过心率检测电路检测佩戴者的心率数值设定心率阈值为若说明定位检测装置未被脱摘，进入步骤202，否则说明定位检测装置被脱摘，微控制器记录心率数值和脱摘状态，进入步骤203，其中，表示设定的心率阈值；
步骤202、腕带判断脱摘检测：通过腕带拆解检测电路检测扣体与扣孔是否结合，如果扣体与扣孔结合，说明定位检测装置未被脱摘，否则说明定位检测装置被脱摘，微控制器记录脱摘状态，然后进入203；
步骤203、脱摘检测：微控制器将得到的心率数值和脱摘状态发送到定位服务器；
步骤三、佩戴者定位检测：
步骤301、建立坐标系：在被测区域内，建立模拟二维直角坐标系；
步骤302、建立定位信号接收强度矩阵：在模拟二维直角坐标系内设立n个位置已知的信号发射点，形成坐标位置矩阵其中(xi,yi)表示第i个信号发射点的坐标位置，将实体定位RFID标签分别放置在n个信号发射点的坐标位置处，通过m个无线接收基站接收实体定位RFID标签的信号，形成定位信号接收强度矩阵Ri,j表示第j个无线接收基站在第i个信号发射点位置处接收到的实体定位RFID标签的信号接收强度，并将坐标位置矩阵(x,y)和定位信号接收强度矩阵R记录在定位服务器中，其中，i＝1，2，…，n，n为≥3的正整数，j＝1，2，…，m，m为≥3的正整数；
步骤303、定位检测：
步骤3031、检测手表的信号强度检测：通过m个无线接收基站实时接收无线发射通信模块的信号，形成定位信号接收强度向量T＝(T1,T2,…,Tj,…,Tm)，其中，Tj表示第j个无线接收基站接收到的无线发射通信模块的信号强度；
步骤3031、佩戴者位置坐标估算：首先，计算相似度其中，Ei表示无线发射通信模块的坐标位置与第i个信号发射点的坐标位置的相似度，然后计算其中，ωi表示第i个信号发射点坐标位置的权值，最后，计算佩戴者位置坐标(X,Y)＝∑ωi·(xi,yi)。
上述的方法，其特征在于：所述信号发射点均匀布设在所述模拟二维直角坐标系内。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的结构简单，设计合理，实现及使用操作方便。
2、本发明利用检测装置内部的微处理器的低功耗机制，使微处理器以一定的时间周期进入睡眠模式，在睡眠模式下，微处理器电流消耗低，减少检测装置的功耗；微处理器在工作模式下，采集三轴加速度传感器的三个轴向加速度，并根据算法判断佩戴者的手臂姿势，仅当佩戴者抬臂时，检测手表的显示电路工作，降低了显示电路处于常亮状态的功耗。
3、本发明以检测佩戴者心率的方式作为第一道脱摘防线，利用佩戴者的心率数值判断脱摘状态，防止检测手表被脱摘而造成的实际定位位置和外来人员的真实位置不一致的问题，从而保证了对外来人员的定位位置结果的可靠性。
4、本发明以腕带拆解检测电路作为第二道脱摘防线，将扣体和扣孔作为腕带拆解检测电路中导线的连接点，不仅穿戴灵活，而且具有防止检测手表被暴力拆解的功能，通过双重脱摘检测防线，有效确保检测手表和佩戴者是否处于同一物理位置，以此确保定位结果的可靠性，可应用于安防监控领域当中，很好地解决了军事等保密单位对外来人员需要跟踪陪护的管理方式，实现了自动化管理。
5、本发明中的无线发射通信模块以一定的时间周期向位置已知的无线接收基站发送佩戴者心率、本机编号、脱摘状态等，通过多个无线接收基站接收到的无线发射通信模块的信号强度，得到佩戴者的位置坐标。
综上所述，本发明结构简单、设计合理，通过佩戴者抬臂检测，降低了微控制器和显示电路的功耗，通过双重脱摘检测防线，有效确保检测手表和佩戴者是否处于同一物理位置，通过定位算法得到佩戴者的位置坐标，解决了保密单位对外来人员需要全程跟踪陪护的管理方式造成的不便，实现了自动化管理。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
图2为本发明检测手表的结构示意图。
图3为本发明佩戴者抬臂检测的方法流程图。
图4为本发明佩戴者脱摘检测的方法流程图。
图5为本发明佩戴者定位检测的方法流程图。
图6为本发明微控制器的电路原理图。
图7为本发明心率检测电路的电路原理图。
图8为本发明腕带拆解检测电路的电路原理图。
图9为本发明三轴加速度传感器的电路原理图。
图10为本发明无线射频通信模块的电路原理图。
附图标记说明:
1—检测手表； 2—定位终端； 3—心率检测电路；
4—腕带拆解检测电路； 5—三轴加速度传感器； 6—显示电路；
7—无线发射通信模块； 8—电池充电电路； 9—电池稳压电路；
10—电池； 11—微控制器； 12—无线接收基站；
13—定位服务器； 14—外壳； 15—第一腕带；
16—第二腕带； 17—扣孔； 18—扣体；
19—扣孔导线； 20—扣体导线。
具体实施方式
如图1、图2和图8所示，本发明包括检测手表1和与检测手表1通信的定位终端2，所述检测手表1包括检测装置和检测电路，所述检测装置包括外壳14和固定连接在外壳14两端的腕带，所述检测电路包括微控制器11、与微控制器11输出端相接的显示电路6以及对微控制器11和显示电路6供电的供电单元，所述微控制器11接有用于检测佩戴者心率的心率检测电路3、用于检测佩戴者手臂姿势的三轴加速度传感器5和无线发射通信模块7，所述微控制器11的输入端接有用于检测所述腕带连接状态的腕带拆解检测电路4，所述供电单元包括依次连接的电池充电电路8、电池9和电池稳压电路10，所述定位终端2包括定位服务器13和多个用于与无线发射通信模块7通信且与定位服务器13相接的无线接收基站12；所述腕带包括第一腕带15和第二腕带16，所述第一腕带15的端部设置有扣体18，所述第一腕带15内设置有与扣体18连接的扣体导线20，所述第二腕带16上开设有多个与扣体18配合的扣孔17，所述第二腕带16内设置有与扣孔17位置对应的扣孔导线19，所述腕带拆解检测电路4包括电阻R6，所述电阻R6的一端接地，所述电阻R6的另一端分两路，一路与微控制器11相接，另一路经过扣体导线20与扣体18相接，所述扣孔导线19与3.3V电源相接。
如图6所示，本实施例中，所述微控制器11为芯片EFM32G200。
如图7所示，本实施例中，所述心率检测电路3包括芯片PAH8001，所述芯片PAH8001的PD_QB引脚分四路，一路与芯片PAH8001的VSS引脚相接，另一路与电容C23的一端相接，电容C23的另一端与芯片PAH8001的VDD28V引脚相接，第三路与电容C24的一端相接，电容C24的另一端与芯片PAH8001的VDDx18V引脚相接，第四路接地；所述芯片PAH8001的LED_N引脚分两路，一路与芯片PAH8001的LED引脚相接，另一路与电阻R8的一端相接，所述电阻R8的另一端分五路，一路与芯片PAH8001的LED_P相接，另一路与芯片PAH8001的VDDIO引脚相接，第三路与芯片PAH8001的VDDM引脚相接，第四路与3.3V电源端相接，第五路与电容C25的一端相接，电容C25的另一端接地；所述芯片PAH8001的SCK引脚、SDIO引脚、SDI_ID0引脚和CSN_ID1引脚分别与芯片EFM32G200的PD6引脚、PC14引脚、PD7引脚和PC13引脚相接。
如图9所示，本实施例中，所述三轴加速度传感器5包括芯片LIS3DH，所述芯片LIS3DH的SCL引脚、SDA引脚、SDO引脚和CS引脚分别与芯片EFM32G200的PC0引脚、PA2引脚、PA1引脚和PA0引脚相接。
如图10所示，本实施例中，所述无线发射通信模块7包括芯片ATmega128RFA1，所述芯片ATmega128RFA1的PD2引脚、PD3引脚、PB1引脚、PB2引脚、PB3引脚和PB4引脚分别与芯片EFM32G200的PD4引脚、PD3引脚、PF0引脚、PF1引脚、PF2引脚、PB11引脚相接。
如图3、图4和图5所示的一种低功耗防脱摘定位检测的方法，包括以下步骤：
步骤一、佩戴者抬臂检测：
步骤101、判断定时器计时时长是否大于抬臂检测周期：当t1≤T1，微控制器11进入睡眠状态，当t1>T1，微控制器11进入工作状态，进入步骤二，其中，T1表示设定的抬臂检测周期，t1表示微控制器11内部定时器得到的抬臂检测计时时长；
步骤102、判断佩戴者是否抬臂：
步骤1021、实时获取佩戴者抬臂的加速度：所述三轴加速度传感器5与外壳14平行设置，所述三轴加速度传感器5的Z轴方向与外壳14的平面垂直，佩戴者的抬臂加速度为：其中，g表示重力加速度，gx表示重力加速度在三轴加速度传感器5的X轴方向上的分量，gy表示重力加速度在三轴加速度传感器5的Y轴方向上的分量,gz表示重力加速度在三轴加速度传感器5的Z轴方向上的分量，θx表示三轴加速度传感器5的X轴方向与空间X轴方向的夹角，θy表示三轴加速度传感器5的Y轴方向与空间Y轴方向的夹角，θz表示三轴加速度传感器5的Z轴方向与空间Z轴方向的夹角，其中，0°≤θx≤90°，0°≤θy≤90°，0°≤θz≤90°；
步骤1022、设定佩戴者抬臂判断区间：设其中，表示佩戴者在X轴方向的抬臂判断夹角，表示佩戴者在Y轴方向的抬臂判断夹角，佩戴者在Z轴方向的抬臂判断夹角；
步骤1023、结果输出：当且gz<0时，说明此时佩戴者抬臂观看检测手表，则进入步骤103，否则进入步骤105；
步骤103、显示电路工作：电池10给显示电路6供电；
步骤104、判断定时器计时时长是否大于显示设定周期：当t2≤T2，显示电路6正常工作，显示屏点亮，当t2>T2，进入步骤105，其中，T2表示设定的显示屏点亮周期，t2表示微控制器11内部定时器检测到的显示屏工作的计时时长；
步骤105、显示电路不工作：电池10停止给显示电路6供电；
步骤二、佩戴者脱摘检测：
步骤201、心率判断脱摘检测：通过心率检测电路3检测佩戴者的心率数值设定心率阈值为若说明定位检测装置未被脱摘，进入步骤202，否则说明定位检测装置被脱摘，微控制器11记录心率数值和脱摘状态，进入步骤203，其中，表示设定的心率阈值；
步骤202、腕带判断脱摘检测：通过腕带拆解检测电路4检测扣体18与扣孔17是否结合，如果扣体18与扣孔17结合，说明定位检测装置未被脱摘，否则说明定位检测装置被脱摘，微控制器11记录脱摘状态，然后进入203；
步骤203、脱摘检测：微控制器11将得到的心率数值和脱摘状态发送到定位服务器13；
步骤三、佩戴者定位检测：
步骤301、建立坐标系：在被测区域内，建立模拟二维直角坐标系；
步骤302、建立定位信号接收强度矩阵：在模拟二维直角坐标系内设立n个位置已知的信号发射点，形成坐标位置矩阵其中(xi,yi)表示第i个信号发射点的坐标位置，将实体定位RFID标签分别放置在n个信号发射点的坐标位置处，通过m个无线接收基站12接收实体定位RFID标签的信号，形成定位信号接收强度矩阵Ri,j表示第j个无线接收基站12在第i个信号发射点位置处接收到的实体定位RFID标签的信号接收强度，并将坐标位置矩阵(x,y)和定位信号接收强度矩阵R记录在定位服务器13中，其中，i＝1，2，…，n，n为≥3的正整数，j＝1，2，…，m，m为≥3的正整数；
步骤303、定位检测：
步骤3031、检测手表的信号强度检测：通过m个无线接收基站12实时接收无线发射通信模块7的信号，形成定位信号接收强度向量T＝(T1,T2,…,Tj,…,Tm)，其中，Tj表示第j个无线接收基站12接收到的无线发射通信模块7的信号强度；
步骤3031、佩戴者位置坐标估算：首先，计算相似度其中，Ei表示无线发射通信模块7的坐标位置与第i个信号发射点的坐标位置的相似度，然后计算其中，ωi表示第i个信号发射点坐标位置的权值，最后，计算佩戴者位置坐标(X,Y)＝∑ωi·(xi,yi)。
本实施例中，所述信号发射点均匀布设在所述模拟二维直角坐标系内。
具体实施时，通过调节扣孔17和扣体18将检测手表1佩戴在外来人员的身上，穿戴灵活。微控制器11按照一定的时间间隔交替从工作模式进入睡眠模式或者从睡眠模式唤醒进入工作模式，微控制器11在工作模式下，发送命令信号给心率检测电路3和三轴加速度传感器5，心率检测电路3开始采集佩戴者的心率数值，三轴加速度传感器5开始采集佩戴者的三个轴向加速度，微控制器11将本机编号、心率数值、脱摘状态和腕带拆解检测电路4检测到的脱摘状态发送给无线发射通信模块7，无线发射通信模块7以一定的时间周期向位置已知的无线接收基站12发送本机编号、心率数值和脱摘状态，通过多个无线接收基站12接收到的无线发射通信模块7的信号强度，并根据算法得到佩戴者的位置坐标；微控制器11接收佩戴者的三个轴向加速度，根据算法判断佩戴者的手臂姿势，并判断是否给显示电路6供电，从而达到低功耗的目的，显示电路6用于显示本机编号、心率数值和脱摘状态。
检测手表1以心率检测电路3作为第一道脱摘防线，以腕带拆解检测电路4作为第二道脱摘防线，通过双重脱摘机制结合对脱摘的判断率大大提高，从而提高了对被佩戴者位置确定的可靠性。心率检测电路3作为第一道验证脱摘的防线，当佩戴者正常穿戴使用时，芯片PAH8001实时连续检测佩戴者的心率数值并发送给微控制器11，微控制器11将心率数值和心率阈值进行比较，如果说明佩戴者正常穿戴检测手表1，否则说明检测手表1被脱摘，微控制器11将脱摘状态发送给定位服务器13。
如果心率检测电路3判断出检测手表1未被脱摘，则进行第二道脱摘防线检测。腕带拆解检测电路4作为第二道验证脱摘的防线，将扣体17和扣孔18作为腕带拆解检测电路4中导线的连接点，通过调节扣孔17和扣体18将检测手表1佩戴在外来人员的身上，不仅穿戴灵活，而且具有防止检测手表1被暴力拆解的功能。在腕带未被暴力拆解时，微控制器11的PB15引脚由于电阻R6的分压作用始终为高电平，当腕带被暴力拆解时，由于下拉电阻的存在，微控制器11的PB15引脚产生低电平，利用微控制器11内部提供的中断机制捕获该引脚电平信号的变化作为脱摘状态的判断依据，微控制器11将脱摘状态发送给定位服务器13。通过双重脱摘检测防线，有效确定检测手表1和佩戴者是否处于同一物理位置，以此确保定位结果的可靠性，可应用于安防监控领域当中，很好地解决了军事等保密单位对外来人员需要跟踪陪护的管理方式，保证了对外来人员的定位位置结果的可靠性，实现了自动化管理。
微控制器11按照一定的时间间隔交替从工作模式进入睡眠模式或者从睡眠模式唤醒进入工作模式，微控制器11在睡眠模式下，电流消耗低于250nA，减少检测装置的功耗；微控制器11在工作模式下，采集三轴加速度传感器5的三个轴向加速度，根据经验和实验数据分析设定佩戴者抬臂判断区间，当佩戴者手臂与空间X轴方向的夹角在0°到20°之间、佩戴者手臂与空间Y轴方向的夹角在0°到20°之间且佩戴者手臂与空间Z轴方向的夹角的绝对值在0°到15°之间时，认为佩戴者抬臂观看检测手表1，并根据重量加速度在三个轴向上的分量判断佩戴者的手臂姿势，仅当佩戴者抬臂时，检测手表1的显示电路6工作，因为佩戴者在使用检测手表1的过程中，抬起手臂查看显示电路6的时间仅占整体使用时间的小部分，利用微控制器11内部的定时器、中断机制和低功耗睡眠模式最大限度地降低检测手表1的功率损耗。
在多个已知位置设立无线接收基站12，用于接收检测手表1中无线发射通信模块7的信号，根据位置不同，每个无线接收基站12接收到的信号强度不同，根据算法判断出佩戴者坐标位置。
以上所述，仅是本发明的实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种低功耗防脱摘定位检测系统，其特征在于：包括检测手表(1)和与检测手表(1)通信的定位终端(2)，所述检测手表(1)包括检测装置和检测电路，所述检测装置包括外壳(14)和固定连接在外壳(14)两端的腕带，所述检测电路包括微控制器(11)、与微控制器(11)输出端相接的显示电路(6)以及对微控制器(11)和显示电路(6)供电的供电单元，所述微控制器(11)接有用于检测佩戴者心率的心率检测电路(3)、用于检测佩戴者手臂姿势的三轴加速度传感器(5)和无线发射通信模块(7)，所述微控制器(11)的输入端接有用于检测所述腕带连接状态的腕带拆解检测电路(4)，所述供电单元包括依次连接的电池充电电路(8)、电池(9)和电池稳压电路(10)，所述定位终端(2)包括定位服务器(13)和多个用于与无线发射通信模块(7)通信且与定位服务器(13)相接的无线接收基站(12)；所述腕带包括第一腕带(15)和第二腕带(16)，所述第一腕带(15)的端部设置有扣体(18)，所述第一腕带(15)内设置有与扣体(18)连接的扣体导线(20)，所述第二腕带(16)上开设有多个与扣体(18)配合的扣孔(17)，所述第二腕带(16)内设置有与扣孔(17)位置对应的扣孔导线(19)，所述腕带拆解检测电路(4)包括电阻R6，所述电阻R6的一端接地，所述电阻R6的另一端分两路，一路与微控制器(11)相接，另一路经过扣体导线(20)与扣体(18)相接，所述扣孔导线(19)与3.3V电源相接。
2.按照权利要求1所述的一种低功耗防脱摘定位检测系统，其特征在于：所述心率检测电路(3)包括芯片PAH8001，所述芯片PAH8001的PD_QB引脚分四路，一路与芯片PAH8001的VSS引脚相接，另一路与电容C23的一端相接，电容C23的另一端与芯片PAH8001的VDD28V引脚相接，第三路与电容C24的一端相接，电容C24的另一端与芯片PAH8001的VDDx18V引脚相接，第四路接地；所述芯片PAH8001的LED_N引脚分两路，一路与芯片PAH8001的LED引脚相接，另一路与电阻R8的一端相接，所述电阻R8的另一端分五路，一路与芯片PAH8001的LED_P相接，另一路与芯片PAH8001的VDDIO引脚相接，第三路与芯片PAH8001的VDDM引脚相接，第四路与3.3V电源端相接，第五路与电容C25的一端相接，电容C25的另一端接地；所述芯片PAH8001的SCK引脚、SDIO引脚、SDI_ID0引脚和CSN_ID1引脚均与微控制器(11)相接。
3.按照权利要求1所述的一种低功耗防脱摘定位检测系统，其特征在于：所述三轴加速度传感器(5)包括芯片LIS3DH，所述芯片LIS3DH的SCL引脚、SDA引脚、SDO引脚和CS引脚均与微控制器(11)相接。
4.按照权利要求1所述的一种低功耗防脱摘定位检测系统，其特征在于：所述无线发射通信模块(7)包括芯片ATmega128RFA1，所述芯片ATmega128RFA1的PD2引脚、PD3引脚、PB1引脚、PB2引脚、PB3引脚和PB4引脚均与微控制器(11)相接。
5.按照权利要求1所述的一种低功耗防脱摘定位检测系统，其特征在于：所述微控制器(11)为芯片EFM32G200。
6.一种利用如权利要求1所述的系统进行低功耗防脱摘定位检测的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、佩戴者抬臂检测：
步骤101、判断定时器计时时长是否大于抬臂检测周期：当t1≤T1，微控制器(11)进入睡眠状态，当t1>T1，微控制器(11)进入工作状态，进入步骤二，其中，T1表示设定的抬臂检测周期，t1表示微控制器(11)内部定时器得到的抬臂检测计时时长；
步骤102、判断佩戴者是否抬臂：
步骤1021、实时获取佩戴者抬臂的加速度：所述三轴加速度传感器(5)与外壳(14)平行设置，所述三轴加速度传感器(5)的Z轴方向与外壳(14)的平面垂直，佩戴者的抬臂加速度为：其中，g表示重力加速度，gx表示重力加速度在三轴加速度传感器(5)的X轴方向上的分量，gy表示重力加速度在三轴加速度传感器(5)的Y轴方向上的分量,gz表示重力加速度在三轴加速度传感器(5)的Z轴方向上的分量，θx表示三轴加速度传感器(5)的X轴方向与空间X轴方向的夹角，θy表示三轴加速度传感器(5)的Y轴方向与空间Y轴方向的夹角，θz表示三轴加速度传感器(5)的Z轴方向与空间Z轴方向的夹角，其中，0°≤θx≤90°，0°≤θy≤90°，0°≤θz≤90°；
步骤1022、设定佩戴者抬臂判断区间：设其中，表示佩戴者在X轴方向的抬臂判断夹角，表示佩戴者在Y轴方向的抬臂判断夹角，佩戴者在Z轴方向的抬臂判断夹角；
步骤1023、结果输出：当且gz<0时，说明此时佩戴者抬臂观看检测手表(1)，则进入步骤103，否则进入步骤105；
步骤103、显示电路工作：电池(10)给显示电路(6)供电；
步骤104、判断定时器计时时长是否大于显示设定周期：当t2≤T2，显示电路(6)正常工作，显示屏点亮，当t2>T2，进入步骤105，其中，T2表示设定的显示屏点亮周期，t2表示微控制器(11)内部定时器检测到的显示屏工作的计时时长；
步骤105、显示电路不工作：电池(10)停止给显示电路(6)供电；
步骤二、佩戴者脱摘检测：
步骤201、心率判断脱摘检测：通过心率检测电路(3)检测佩戴者的心率数值设定心率阈值为若说明定位检测装置未被脱摘，进入步骤202，否则说明定位检测装置被脱摘，微控制器(11)记录心率数值和脱摘状态，进入步骤203，其中，表示设定的心率阈值；
步骤202、腕带判断脱摘检测：通过腕带拆解检测电路(4)检测扣体(18)与扣孔(17)是否结合，如果扣体(18)与扣孔(17)结合，说明定位检测装置未被脱摘，否则说明定位检测装置被脱摘，微控制器(11)记录脱摘状态，然后进入203；
步骤203、脱摘检测：微控制器(11)将得到的心率数值和脱摘状态发送到定位服务器(13)；
步骤三、佩戴者定位检测：
步骤301、建立坐标系：在被测区域内，建立模拟二维直角坐标系；
步骤302、建立定位信号接收强度矩阵：在模拟二维直角坐标系内设立n个位置已知的信号发射点，形成坐标位置矩阵其中(xi,yi)表示第i个信号发射点的坐标位置，将实体定位RFID标签分别放置在n个信号发射点的坐标位置处，通过m个无线接收基站(12)接收实体定位RFID标签的信号，形成定位信号接收强度矩阵Ri,j表示第j个无线接收基站(12)在第i个信号发射点位置处接收到的实体定位RFID标签的信号接收强度，并将坐标位置矩阵(x,y)和定位信号接收强度矩阵R记录在定位服务器(13)中，其中，i＝1，2，…，n，n为≥3的正整数，j＝1，2，…，m，m为≥3的正整数；
步骤303、定位检测：
步骤3031、检测手表的信号强度检测：通过m个无线接收基站(12)实时接收无线发射通信模块(7)的信号，形成定位信号接收强度向量T＝(T1,T2,…,Tj,…,Tm)，其中，Tj表示第j个无线接收基站(12)接收到的无线发射通信模块(7)的信号强度；
步骤3031、佩戴者位置坐标估算：首先，计算相似度其中，Ei表示无线发射通信模块(7)的坐标位置与第i个信号发射点的坐标位置的相似度，然后计算其中，ωi表示第i个信号发射点坐标位置的权值，最后，计算佩戴者位置坐标(X,Y)＝∑ωi·(xi,yi)。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：所述信号发射点均匀布设在所述模拟二维直角坐标系内。
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