CN108765874A - 跌摔自动呼救系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种跌摔自动呼救系统，包括设置于前端的跌倒报警器组件、摄像头，设置于中端的中控盒，和设置于后端的移动终端或者PC端；所述的跌倒报警器组件包括光电感应外部传感器、红外人体传感器和呼救块，所述的呼救块上设置有报警按钮，所述的报警按钮上设置有线开关和/或无线开关；所述的光电感应外部传感器包括彼此相对布置的发光器与受光器，所述的发光器与受光器构成光线对射；所述的光电感应外部传感器和红外人体传感器上均设有继电器；所述的光电感应外部传感器、红外人体传感器和呼救块的输出端与中控盒连接，中控盒的输出端与呼救块、摄像头、移动终端或者PC端连接，摄像头的输出端与移动终端或者PC端连接。
Description
技术领域
本发明属于智能救援技术领域，涉及养老体系中的救援，具体涉及一种跌摔自动呼救系统。
背景技术
随着全社会的老龄化，养老体系正在逐渐完善，老人在养老场所中跌摔及随后的现场救援处理事宜，已成为一个亟需完善的问题。对如何提供及时有效的现场监测、报警等，使救援人员对第一时间、第一现场的情况具有准确、全面的了解、以及养老体系中的被动、主动及时救援为亟待解决的问题。现有的针对老人的跌摔主要还是依靠类似老人跌摔自动呼救器等主动监测、救援，对与老人跌摔状态的被动识别以及被动监测、及时救助仍然没有有效解决。
发明内容
本发明目的是提供一种跌摔自动呼救系统，对人跌摔进行被动识别，实现人跌摔状态的被动、主动监测以及及时救助，尤其适用于养老体系的养老场所中。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种跌摔自动呼救系统，包括设置于前端的跌倒报警器组件、摄像头，设置于中端的中控盒，和设置于后端的移动终端或者PC端；
所述的跌倒报警器组件包括光电感应外部传感器、红外人体传感器和呼救块，所述的呼救块上设置有报警按钮，所述的报警按钮上设置有线开关和/或无线开关；所述的光电感应外部传感器包括彼此相对布置的发光器与受光器，所述的发光器与受光器构成光线对射；所述的光电感应外部传感器和红外人体传感器上均设有继电器；
所述的中控盒上设置有电源、微控制器MCU、按钮输入检测模块，无线通讯模块、继电器控制器、报警器，所述的电源通过电源电路与微控制器MCU、按钮输入检测模块，无线通讯模块、继电器控制器连接，所述的微控制器MCU上通过微控制器电路与按钮输入检测模块、无线通讯模块、继电器控制器连接，所述的按钮输入检测模块通过按钮输入检测电路与呼救块上报警按钮连接；
所述的光电感应外部传感器、红外人体传感器和呼救块的输出端与中控盒连接，中控盒的输出端与呼救块、摄像头、移动终端或者PC端连接，摄像头的输出端与移动终端或者PC端连接。
进一步的，所述的呼救块报警按钮上设置有有线开关和无线开关，所述的无线开关通过gsm或gprs或2g或3g或4g或wifi或433或zigbee无线传输至有线开关，所述的有线开关通过有线信号传输到中控盒，中控盒传输所述有线信号至报警器。
进一步的，中控盒检测光电感应外部传感器的信号通过有线传输一个开关量信号至有线开关，有线开关通过gsm或gprs或2g或3g或4g或wifi或433或zigbee无线传输至摄像头。
再进一步的，所述的无线通讯模块为GPRS模组，GPRS模组通过GPRS通信电路与微控制器MCU32连接。
再进一步的，所述的发光器型号为FGQ-2580N；所述的受光器型号为SGQ-2580N。
再进一步的，所述的红外人体传感器型号为HWCG-1001。
再进一步的，所述的微控制器MCU型号为STM32F103C8T6。
再进一步的，所述的摄像头型号为SXT-HD13V。
再进一步的，所述的无线开关型号为IPC-WX01；所述的有线开关型号为IPC-YX02。
再进一步的，所述的GPRS模组型号为SIM800C。
本发明的技术效果在于：将本发明前端设备置于监测区域内，当人意外摔倒时，跌倒报警器组件的光电感应外部传感器、红外人体传感器会通过光电感应或红外扫描自动识别传递至中控盒并相应的发出警报信号，以及传送至移动终端或者PC端，通过与无线通讯模块配合定位，对人跌摔进行被动识别，提醒后台工作人员救助或发出报警短信及语音提示至移动终端，通知救援人员及时救助，实现被动救援。当人遇到突发事件或身体不适时，按压呼救块上的报警按钮，通过报警按钮上的有线开关和/或无线开关，立即通过报警器、短信、语音或者其他警报方式向移动终端或者PC端发送报警信号，实现及时的主动救助。此外，优选的，所述的中控盒或者移动终端或者PC端可与就近的服务点、社区卫生所或医院联网并救。当报警器发出警报信号并将信号传输至摄像头，启动摄像头实时监测现场的异常情况，有利于被动救援、主动救援中救助人员第一时间合理安排必要的救助措施。
附图说明
图1为本发明的结构布置图；
图2为本发明的电源电路图；
图3为本发明的GPRS通信电路图；
图4为本发明的继电器控制电路图；
图5为本发明的按钮输入检测电路图；
图6为本发明的微控制器电路图；
图7为本发明的中控盒的控制流程图。
具体实施方式
参照附图，一种跌摔自动呼救系统，包括设置于前端的跌倒报警器组件10、摄像头20，设置于中端的中控盒30，和设置于后端的移动终端或者PC端；
所述的跌倒报警器组件10包括光电感应外部传感器11、红外人体传感器12和呼救块13，所述的呼救块13上设置有报警按钮，所述的报警按钮上设置有线开关和/或无线开关；所述的光电感应外部传感器11包括彼此相对布置的发光器11a与受光器11b，所述的发光器11a与受光器11b构成光线对射；所述的光电感应外部传感器11和红外人体传感器12上均设有继电器；
所述的中控盒30上设置有电源31、微控制器MCU32、按钮输入检测模块33，无线通讯模块34、继电器控制器35、报警器36，所述的电源31通过电源电路与微控制器MCU32、按钮输入检测模块33，无线通讯模块34、继电器控制器35连接，所述的微控制器MCU32上通过微控制器电路与按钮输入检测模块33、无线通讯模块34、继电器控制器35连接，所述的按钮输入检测模块33通过按钮输入检测电路与呼救块13上报警按钮连接；
所述的光电感应外部传感器11、红外人体传感器12和呼救块13的输出端与中控盒40连接，中控盒40的输出端与呼救块13、摄像头20、移动终端或者PC端连接，摄像头20的输出端与移动终端或者PC端连接。
进一步的，所述的呼救块13报警按钮上设置有有线开关和无线开关，所述的无线开关通过gsm或gprs或2g或3g或4g或wifi或433或zigbee无线传输至有线开关，所述的有线开关通过有线信号传输到中控盒30，中控盒30传输所述有线信号至报警器36。
进一步的，中控盒30检测光电感应外部传感器11的信号通过有线传输一个开关量信号至有线开关，有线开关通过gsm或gprs或2g或3g或4g或wifi或433或zigbee无线传输至摄像头20。
再进一步的，所述的无线通讯模块34为GPRS模组，GPRS模组通过GPRS通信电路与微控制器MCU32连接。
再进一步的，所述的发光器11a型号为FGQ-2580N；所述的受光器11b型号为SGQ-2580N。
再进一步的，所述的红外人体传感器12型号为HWCG-1001。
再进一步的，所述的微控制器MCU42型号为STM32F103C8T6。
再进一步的，所述的摄像头20型号为SXT-HD13V。
再进一步的，所述的无线开关型号为IPC-WX01；所述的有线开关型号为IPC-YX02。
再进一步的，所述的GPRS模组型号为SIM800C。
结合附图，下面对本发明原理进行说明与解释：本发明主要由跌倒报警器组件10的光电感应外部传感器11、红外人体传感器12和呼救块13，中控盒30和摄像头20组成。将光电感应外部传感器11安装于室内环境中，由发光器11a(型号FGQ-2580N)发出的光直射到受光器11b(型号SGQ-2580N)，形成光电感应外部传感器11。当人在此环境中正常活动时，如正常行走时，位于发光器11a与受光器11b之间的光线对射不会具有一个较长时间的隔挡，光电感应外部传感器11正常监测，其信号传递至中控盒30不会发出报警信号。但当人摔倒时，其处于发光器11a和受光器11b之间，将会阻挡光电感应外部传感器11之间的光线对射，当这种情况达到一段时间后，这个一段时间由其上的继电器可以预设本发明采用预设时间为20秒，光电感应外部传感器11立即发出一个NPN信号传输至中控盒30，启动报警器36报警。同样，布置在室内环境中的红外人体传感器12(型号HWCG-1001)能实时监测有无人体在活动。当人在此环境中正常活动时，红外人体传感器12正常监测其在活动，其信号传递至中控盒30不会发出报警信号。但当人摔倒，其处于一段时间静止状态，当这种情况达到一段时间后，这个一段时间由其上的继电器可以预设(本发明采用预设时间为20秒)，红外人体传感器12立即发出一个NPN信号传输至中控盒30，启动报警器36报警。对人跌摔进行被动识别。
具体的，中控盒30的硬件电路的基本组成有电源电路、微控制器电路、按钮输入检测电路、GPRS通信电路和继电器控制电路组成。其中，电源电路使得中控盒30电源31为24V直流电源输入，这样微控制器MCU32工作电源为直流3.3V，GPRS模组工作电源为直流4V，中控盒30种设计了两个DCDC转换电路可以将输入的24V降压到4V和3.3V；本发明微控制器MCU采用意法半导体公司的STM32F103C8T6，微控制器电路是基于这款微控制器MCU芯片的电路，STM32F103C8T6是一款基于ARM Cortex-M内核STM32系列的32位的微控制器，STM32F103C8T6的IO口可检测按钮输入和NPN输入，同时可控制继电器作为输出，该芯片具备的UART串口通信可以与GPRS模组进行通信；本发明GPRS模组采用芯讯通无线科技(上海)有限公司的SIM800C模组，GPRS通信电路是基于这款GPRS模组的电路，SIM800C是一款四频GSM/GPRS模块，为城堡孔封装，SIM800C工作频率为GSM/GPRS 850/900/1800/1900MHz，可以低功耗实现语音、SMS和数据信息的传输。
基于上述中控盒30的控制程序参照图7：
中控盒30通电开始后会对系统进行初始化，包括内存初始化，外设初始化，初始化后微控制器MCU32会以微妙级别的周期进行查询外部NPN输入时候闭合，如果没有闭合继续查询(实现反复自检)；
如果闭合，微控制器MCU32会闭合继电器，让摄像头20开始工作；同时会通知云服务器实现远程报警；
服务器接收到报警信息后，会在移动终端或者PC端的客户端浏览器端或APP端显示相关报警信息，并做声音报警和报警记录。
基于中控盒30，呼救块13上设置均具有无线传输功能的有线开关、无线开关，其中，无线开关(型号IPC-WX01)的无线传输功能直接通讯至有线开关(型号IPC-YX02)，即无线开关通过433无线传输触发有线开关(型号IPC-YX02)，有线开关(IPC-YX02)通过有线信号传输到中控盒30，触发报警器36报警。
当中控盒30检测到光电感应外部传感器11、红外人体传感器12发来的NPN信号时，通过有线传输一个开关量信号至有线开关，有线开关(型号IPC-YX02)通过433无线传输控制摄像头20(型号SXT-HD13V)启动，对室内环境进行视频拍摄并实时上传至移动终端或者PC端。
此外，上述无线传输除了采用433无线传输，也可替换或者增加gsm、gprs、2g、3g、4g、wifi、zigbee无线传输模式。
通过上述方案，将本发明前端设备置于监测区域内，当人意外摔倒时，跌倒报警器组件10的光电感应外部传感器11、红外人体传感器12会通过光电感应或红外扫描自动识别传递至中控盒30并相应的发出警报信号，以及传送至移动终端或者PC端，通过与无线通讯模块34配合定位，对人跌摔进行被动识别，提醒后台工作人员救助或发出报警短信及语音提示至移动终端，通知救援人员及时救助，实现被动救援。当人遇到突发事件或身体不适时，按压呼救块13上的报警按钮，通过报警按钮上的有线开关和/或无线开关，立即通过报警器36、短信、语音或者其他警报方式向移动终端或者PC端发送报警信号，实现及时的主动救助。此外，优选的，所述的中控盒30或者移动终端或者PC端可与就近的服务点、社区卫生所或医院联网并救。当报警器36发出警报信号并将信号传输至摄像头20，启动摄像头20实时监测现场的异常情况，有利于被动救援、主动救援中救助人员第一时间合理安排必要的救助措施。此外，优选的，摄像头20上还可以设置远程对话模块、远程镜头调节模块、远程镜头移动跟随单元、呼救声音变化识别单元，为人提供可靠的安全保障；同理，呼救块13上也可以设置远程对话模块、呼救声音变化识别单元。
Claims (10)
1.一种跌摔自动呼救系统，其特征在于：包括设置于前端的跌倒报警器组件(10)、摄像头(20)，设置于中端的中控盒(30)，和设置于后端的移动终端或者PC端；
所述的跌倒报警器组件(10)包括光电感应外部传感器(11)、红外人体传感器(12)和呼救块(13)，所述的呼救块(13)上设置有报警按钮，所述的报警按钮上设置有线开关和/或无线开关；所述的光电感应外部传感器(11)包括彼此相对布置的发光器(11a)与受光器(11b)，所述的发光器(11a)与受光器(11b)构成光线对射；所述的光电感应外部传感器(11)和红外人体传感器(12)上均设有继电器；
所述的中控盒(30)上设置有电源(31)、微控制器MCU(32)、按钮输入检测模块(33)，无线通讯模块(34)、继电器控制器(35)、报警器(36)，所述的电源(31)通过电源电路与微控制器MCU(32)、按钮输入检测模块(33)，无线通讯模块(34)、继电器控制器(35)连接，所述的微控制器MCU(32)上通过微控制器电路与按钮输入检测模块(33)、无线通讯模块(34)、继电器控制器(35)连接，所述的按钮输入检测模块(33)通过按钮输入检测电路与呼救块(13)上报警按钮连接；
所述的光电感应外部传感器(11)、红外人体传感器(12)和呼救块(13)的输出端与中控盒(30)连接，中控盒(30)的输出端与呼救块(13)、摄像头(20)、移动终端或者PC端连接，摄像头(20)的输出端与移动终端或者PC端连接。
2.根据权利要求1所述的跌摔自动呼救系统，其特征在于：所述的呼救块(13)报警按钮上设置有有线开关和无线开关，所述的无线开关通过gsm或gprs或2g或3g或4g或wifi或433或zigbee无线传输至有线开关，所述的有线开关通过有线信号传输到中控盒(30)，中控盒(30)传输所述有线信号至报警器(36)。
3.根据权利要求1所述的跌摔自动呼救系统，其特征在于：中控盒(30)检测光电感应外部传感器(11)的信号通过有线传输一个开关量信号至有线开关，有线开关通过gsm或gprs或2g或3g或4g或wifi或433或zigbee无线传输至摄像头(20)。
4.根据权利要求2或3所述的跌摔自动呼救系统，其特征在于：所述的无线通讯模块(34)为GPRS模组，GPRS模组通过GPRS通信电路与微控制器MCU(32)连接。
5.根据权利要求4中所述的跌摔自动呼救系统，其特征在于：所述的发光器(11a)型号为FGQ-2580N；所述的受光器(11b)型号为SGQ-2580N。
6.根据权利要求4中所述的所述的跌摔自动呼救系统，其特征在于：所述的红外人体传感器(12)型号为HWCG-1001。
7.根据权利要求4中所述的所述的跌摔自动呼救系统，其特征在于：所述的微控制器MCU(42)型号为STM32F103C8T6。
8.根据权利要求4中所述的所述的跌摔自动呼救系统，其特征在于：所述的摄像头(20)型号为SXT-HD13V。
9.根据权利要求4所述的跌摔自动呼救系统，其特征在于：所述的无线开关型号为IPC-WX01；所述的有线开关型号为IPC-YX02。
10.根据权利要求4所述的跌摔自动呼救系统，其特征在于：所述的GPRS模组型号为SIM800C。
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