CN108086817A - 一种智能电子脚扣系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能电子脚扣系统，包括脚扣，所述脚扣内设置有第一主控芯片，所述第一主控芯片分别连接有第一无线通信模块、第一电源模块、高压电击模块和电子锁，所述脚扣通过第一无线通信模块通信连接有PDA和手环，所述手环内设置有与所述第一无线通信模块相配合的第二无线通信模块，所述第二无线通信模块连接有第二主控芯片，所述第二主控芯片还分别连接有第二电源模块和电击按键。本发明的有益效果：可以在警察等监狱管理人员被袭击或者处在危险情况下时，保护其生命安全，可加强对在押人员的管理。

Description

一种智能电子脚扣系统

技术领域

本发明涉及电子脚扣领域，具体来说，涉及一种智能电子脚扣系统。

背景技术

电子脚扣是一种具有监控和追踪功能的电子设备，一般用于需要监控定位的人(如监禁期的罪犯)或物品。目前，市场上的电子脚扣产品一般包括脚扣和主机两个部件，脚扣通过电子锁锁定安装在人或物品上，脚扣和主机之间具有通讯关系，主机时刻监控脚扣的具体方位以防止脚扣离开设定的区域。

但现有的脚扣只具有定位和监管功能，没有警察防御功能，若在押人员对警察等监狱管理人员进行暴力侵袭，会导致警察等监狱管理人员的人身安全难以保障。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种智能电子脚扣系统，由手环、PDA 、脚扣组成一个系统，通过手环或PDA来控制脚扣，对违反监规的在押人员进行打击，从而可运用电子手段帮助监狱管理人员制止在押人员的暴力侵袭。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种智能电子脚扣系统，包括脚扣，所述脚扣内设置有第一主控芯片，所述第一主控芯片分别连接有第一无线通信模块、第一电源模块、高压电击模块和电子锁，所述脚扣通过第一无线通信模块通信连接有PDA和手环，所述手环内设置有与所述第一无线通信模块相配合的第二无线通信模块，所述第二无线通信模块连接有第二主控芯片，所述第二主控芯片还分别连接有第二电源模块和电击按键。

进一步地，所述第一主控芯片和第二主控芯片均采用STM32系列芯片。

进一步地，所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块均采用LORA无线通信模块。

进一步地，所述PDA和手环均有线或无线通信连接有PC。

进一步地，所述手环通过所述第二无线通信模块通信连接所述PDA。

进一步地，所述第一主控芯片还分别连接有电源开关和多路传感器接口。

进一步地，所述第一主控芯片通过所述多路传感器接口连接有感光设备，所述第一电源模块还通过设置有所述电源开关的线路分别连接所述电子锁和所述第一无线通信模块。

进一步地，所述第一主控芯片还连接有LED灯。

进一步地，所述第二主控芯片还连接有测试按键。

进一步地，所述第二主控芯片还连接有工作指示灯。

本发明的有益效果：可以在警察等监狱管理人员被袭击或者处在危险情况下时，保护其生命安全，可加强对在押人员的管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的智能电子脚扣系统的示意图；

图2是根据本发明实施例所述的脚扣的示意图；

图3是根据本发明实施例所述的手环的示意图。

图中：

1、脚扣；2、PDA；3、手环；4、PC；5、第一主控芯片；6、第一无线通信模块；7、高压电击模块；8、电子锁；9、电源开关；10、多路传感器接口；11、LED灯；12、第二主控芯片；13、第二无线通信模块；14、电击按键；15、测试按键；16、工作指示灯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，根据本发明实施例所述的一种智能电子脚扣系统，包括脚扣1，所述脚扣1内设置有第一主控芯片5，所述第一主控芯片5分别连接有第一无线通信模块6、第一电源模块、高压电击模块7和电子锁8，所述脚扣1通过第一无线通信模块6通信连接有PDA2和手环3，所述手环3内设置有与所述第一无线通信模块6相配合的第二无线通信模块13，所述第二无线通信模块13连接有第二主控芯片12，所述第二主控芯片12还分别连接有第二电源模块和电击按键14。

在本发明的一个具体实施例中，所述第一主控芯片5和第二主控芯片12均采用STM32系列芯片。

在本发明的一个具体实施例中，所述第一无线通信模块6和所述第二无线通信模块13均采用LORA无线通信模块。

在本发明的一个具体实施例中，所述PDA2和手环3均有线或无线通信连接有PC4。

在本发明的一个具体实施例中，所述手环3通过所述第二无线通信模块13通信连接所述PDA2。

在本发明的一个具体实施例中，所述第一主控芯片5还分别连接有电源开关9和多路传感器接口10。

在本发明的一个具体实施例中，所述第一主控芯片5通过所述多路传感器接口10连接有感光设备，所述第一电源模块还通过设置有所述电源开关9的线路分别连接所述电子锁8和所述第一无线通信模块6。

在本发明的一个具体实施例中，所述第一主控芯片5还连接有LED灯11。

在本发明的一个具体实施例中，所述第二主控芯片12还连接有测试按键15。

在本发明的一个具体实施例中，所述第二主控芯片12还连接有工作指示灯16。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本发明的上述技术方案进行详细说明。

本发明PDA2和手环3在需要设置时可与PC（个人计算机）4连接进行设置，设置完成后可与PC4断开，监狱管理人员手持PDA2并佩戴手环3，在遇到危险情况下，如在押人员袭警，可以启动PDA2对在押人员进行电击，若PDA2被在押人员抢走可以启动手环3进行对其进行电击。

脚扣1主要由第一主控芯片5和功能外设组成。第一主控芯片5采用STM32系列芯片，STM32系列芯片是以ARM32的Cortex-M3为内核的处理器，最高工作频率可达72MHz。脚扣1通过第一无线通信模块6实现与PDA2、手环3的无线通信，第一无线通信模块6和所述第二无线通信模块13均采用LORA无线通信模块，LORA无线通信模块采用了LORA扩频调制解调技术，使期间传输距离、收发灵敏度、通信可靠度都远远优于现有的基于FSK或OOK调制方式的系统。脚扣1与其他终端设备（包括PDA2和手环3）之间的通信都是基于LORA的无线通信。脚扣1一般处于被动状态，接收或者等待接收其他终端设备的命令。每个脚扣1都有一个与其一一对应的ID，脚扣1接收的信息包括：设置命令，用于设置脚扣1所属的监区编号、ID、脚扣1自动电击情况下的持续时间和电击等级等；测试命令，在使用脚扣1设备之前，需先测试整个系统通信功能是否正常，以确保之后的工作顺利开展，监狱管理人员通过手环3和PDA2都可以发出测试命令，区别在于，手环3的测试命令是对该监区编号内的所有脚扣1进行测试（简称为群测），PDA2可群测也可对某一脚扣1进行单一测试，脚扣1收到测试消息，其上设置的LED灯11闪烁三次（间隔1s）以示通信正常，若测试范围内有某个脚扣1没有通过闪灯进行回应，需要相关管理人员查看该脚扣1的ID或者其他设置信息（比如通信频率，监区编号等）是否正确；被动电击命令：监狱管理人员根据当时身处环境判断是否需要发送电击消息，手环3和PDA2均可发送电击消息，区别在于，手环3只能提前设置监区编号以及电击等级，在紧急情况下按下电击按键14，会启动该监区编号内所有脚扣1的高压电击模块7以对佩戴该脚扣1的在押人员进行电击（简称为群击），若松开电击按键14，脚扣1则停止群击，PDA2不仅可以群击，也可选择某一脚扣1进行单一电击，同时可设电击等级和电击持续时间；查询设置信息以及脚扣行为日志，查询到的设置信息为通过设置命令设置的内容，脚扣行为日志主要记录脚扣主动或者被动电击的行为明细。

第一主控芯片5连接有电源开关9，第一电源模块通过设置有电源开关9的线路为电子锁8和第一无线通信模块6供电，脚扣1上安装了感光设备（如光敏二极管、光线传感器等），感光设备通过多路传感器接口10连接第一主控芯片5，当打开脚扣1的包装时第一主控芯片5开启电源开关9，使第一电源模块为电子锁8和第一无线通信模块6供电，当将脚扣1放于包装内，并通过其他控制终端发送电源关闭命令后，第一主控芯片5关闭电源开关9，使第一电源模块停止为电子锁8和第一无线通信模块6供电。电源开关9可采用继电器等电气元件。

高压电击模块7包括直流交流-直流变换器以及多个变压器，可将低压直流电转换成高压交流电。高压电击模块7的数量可以为多个，以输出多个不同等级的电压，进而实现电击等级的调控。第一主控芯片5可直接为高压电击模块7供电或者第一主控芯片5连接有一个继电器，第一电源模块通过设置该继电器的线路为高压电击模块7供电。

第一主控芯片5可连接GPS等定位模块以实现脚扣1的定位和监管功能。

PDA（Personal Digital Assistant），又称为掌上电脑，可以帮助使用者完成在移动中工作，学习，娱乐等。按使用来分类，分为工业级PDA和消费品PDA。工业级PDA主要应用在工业领域，常见的有条码扫描器、RFID读写器、POS机等都可以称作PDA；消费品PDA包括的比较多，智能手机、平板电脑、手持的游戏机等。

PDA2长按3秒电源键开机，滑动解锁后进入系统桌面，点击应用图标后进入控制软件，长按3秒电源键，可以选择关机、重启或其它操作。长按10秒电源键，强制关机重启。

PDA2的控制软件具有六大模块，分别为管理模块、工具模块、全部打击模块、通讯模块、设置模块。

管理模块用于对每个脚扣1进行信息显示和控制管理，管理模块可显示每个监区内的所有脚扣1的信息（比如监区编号、ID等）以及该ID所对应的人员信息，可以对每个脚扣1进行控制管理，比如：对该脚扣1执行一级、二级或三级电击、持续电击、停止电击、设置脚扣1的信息、查看该脚扣1的行为日志等。

工具模块用以检测脚扣1是否正常工作，可对脚扣1进行单个或选中多个进行检测，并显示出检测结果以及检测未通过的脚扣1。

全部打击模块包括全部打击按键，按下该按键2秒不放即可开启群击功能，松开后，停止群击，从而防止了因误碰导致群击功能开启。

通讯模块是依托LORA的距离远、功耗低等特点而构架的通讯系模块，可以在1-2公里的城区或10公里以上的空旷地带进行无线短消息通讯，无须依托任何基站或卫星设施，支持最大长度64字符的消息发送。

设置模块用于查看和设置PDA2的运行参数，具体包括查看PDA所使用的数据库版本、查看通讯模块的运行状态及模块参数、设置PDA是否开启震动。若开启震动，当开启群击功能后，PDA会有震动提示，提醒正在全部打击。

手环3设计精致轻便，用于辅助PDA工作。手环3上设置有电击按键14、测试按键15和工作指示灯16，工作指示灯16按照一定频率闪烁，以示手环3工作正常；测试按键15用于测试手环3与脚扣1之间的通信是否正常；电击按键14用于紧急情况下发送电击消息，以启动群击功能，另外，将电击按键14分布在手环3的四周，以防止不法分子抢夺手环。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，增加了警察防御功能，警察佩戴手环后，可在遇袭的情况下触动手环紧急启动防御功能，手环佩戴在手腕上，不易被发现，有隐蔽功能，解决了目前现有脚扣只具有定功能的缺陷。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能电子脚扣系统，包括脚扣（1），其特征在于，所述脚扣（1）内设置有第一主控芯片（5），所述第一主控芯片（5）分别连接有第一无线通信模块（6）、第一电源模块、高压电击模块（7）和电子锁（8），所述脚扣（1）通过第一无线通信模块（6）通信连接有PDA（2）和手环（3），所述手环（3）内设置有与所述第一无线通信模块（6）相配合的第二无线通信模块（13），所述第二无线通信模块（13）连接有第二主控芯片（12），所述第二主控芯片（12）还分别连接有第二电源模块和电击按键（14）。

2.根据权利要求1所述的智能电子脚扣系统，其特征在于，所述第一主控芯片（5）和第二主控芯片（12）均采用STM32系列芯片。

3.根据权利要求1所述的智能电子脚扣系统，其特征在于，所述第一无线通信模块（6）和所述第二无线通信模块（13）均采用LORA无线通信模块。

4.根据权利要求1所述的智能电子脚扣系统，其特征在于，所述PDA（2）和手环（3）均有线或无线通信连接有PC（4）。

5.根据权利要求1所述的智能电子脚扣系统，其特征在于，所述手环（3）通过所述第二无线通信模块（13）通信连接所述PDA（2）。

6.根据权利要求1所述的智能电子脚扣系统，其特征在于，所述第一主控芯片（5）还分别连接有电源开关（9）和多路传感器接口（10）。

7.根据权利要求6所述的智能电子脚扣系统，其特征在于，所述第一主控芯片（5）通过所述多路传感器接口（10）连接有感光设备，所述第一电源模块还通过设置有所述电源开关（9）的线路分别连接所述电子锁（8）和所述第一无线通信模块（6）。

8.根据权利要求1所述的智能电子脚扣系统，其特征在于，所述第一主控芯片（5）还连接有LED灯（11）。

9.根据权利要求8所述的智能电子脚扣系统，其特征在于，所述第二主控芯片（12）还连接有测试按键（15）。

10.根据权利要求1所述的智能电子脚扣系统，其特征在于，所述第二主控芯片（12）还连接有工作指示灯（16）。