CN207037745U - 基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统 - Google Patents

Abstract

基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统，属于通信技术领域，包括电子校徽、参考点、Zigbee路由器、Zigbee网关、服务器以及终端设备，电子校徽内部设置有Zigbee芯片，电子校徽通过ZigBee网络连接到参考点上，所有的参考点都通过ZigBee网络连接到Zigbee路由器上；Zigbee路由器通过ZigBee网络连接到Zigbee网关上；Zigbee网关通过Internet网络连接到服务器上，终端设备通过网络连接到服务器上。本实用新型通过ZigBee网络定位技术,完成对学生在校期间的定位。通过学生佩戴的电子校徽,管理人员可以知道学生所处位置，可有效的提升中小学校园的安全程度。

Description

基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别是涉及到一种基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统。

背景技术

学校安全是公共安全的重要组成部分，学校安全工作事关师生人身安全和学校的财产安全，事关教育改革、发展、稳定的大局，也关系社会稳定。近年来，各级政府、教育行政部门、学校与其他有关部门积极配合，采取多种监管、防范措施，加强了学校的安全工作，取得了一些成绩。但中小学校园安全工作仍存在很多问题，比如近几年发生的中小学学生踩踏事件、幼童被老师遗忘在校车内最终窒息死亡事件、校园极端暴力事件等。事件造成的社会影响很大，对受害者家庭带来的心灵上的伤害和打击是非常沉重。

为此世界各国加强了中小学校园安全防范措施，在技术方面主要采用视频监控系统，附带RFID射频技术、腕带设备、智能移动终端设备等。但实际使用效果来看并不明显，有些系统运行一段时间后就各种原因停止使用。前几年很多中小学校楼内设置了RFID系统，但管理上的不到位、学生自觉性差等原因最终未能推广下去。而腕带设备和移动终端设备价格高，教师普遍反映学生携带这些东西，注意力不集中，影响学习。所以很多中小学校已禁止学生携带这些智能终端设备进入教室。通过上述分析可知，目前中小学校园安全监管中能发挥一定作用的就剩下视频监控系统。但视频监控系统也存在问题，比如负责安全的保安人员始终盯着屏幕，且没有突发事件的预报功能，只能起到事后调查取证使用。比如公安机关侦破盗窃案件或刑事案件时提供一些线索。

通过这些现象的分析我国中小学校园安全建设任重道远，必须尽快解决以下三个方面问题：一是跟踪学生在校车、校内的活动轨迹；二是在校内发生突发事件时，能对学生进行定位和搜救；三是实时采集学生在校内的活动，利用大数据分析来预判潜在的突发事件，及时采取措施，消除各种安全隐患。

因此，现有技术当中亟需要一种新的技术方案来解决这一问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统，该系统用于管理在校的中小学生，降低安全事故隐患。

为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统，其特征是：包括电子校徽、参考点、Zigbee路由器、Zigbee网关、服务器以及终端设备，所述电子校徽内部设置有Zigbee芯片，电子校徽通过ZigBee网络连接到参考点上，且每个电子校徽都通过ZigBee网络与参考点连接；所有的参考点都通过ZigBee网络连接到Zigbee路由器上；所述Zigbee路由器通过ZigBee网络连接到Zigbee网关上；所述Zigbee网关通过Internet网络连接到服务器上，所述终端设备内部具有网络连接芯片，终端设备通过网络连接到服务器上。

所述Zigbee芯片采用CC2530芯片。

所述服务器具有对外接口，服务器通过对外接口连接到教育部门或其他的校园安全监管系统。

所述终端设备上具有电子地图。

通过上述设计本发明能带来以下有益效果：

1、电子校徽内部设置有Zigbee芯片，使得电子校徽具备定位的功能，方便学校的管理人员获取学生的位置。

2、可以完成学生上课的签到、上下班车、进出校园的记录。

3、服务器提供对外接口，可连接到教育部门，也可以提供对其他的校园安全监管系统的支持，方便组建大型的校园安全监管系统。

4、具备学校的电子地图，可以直观的看到学生位置。

5、使用低功耗的ZigBee芯片进行定位，能长时间工作。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明：

图1本发明基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统的结构框图。

图2本发明基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统构架示意图。

图3本发明基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统的拓扑图。

图中：1-电子校徽、2-参考点、3-Zigbee路由器、4-Zigbee网关、5-服务器、6-终端设备。

具体实施方式

本发明提出了基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统，如图1及图2所示，该校园安全监管系统包括电子校徽1、参考点2、Zigbee路由器3、Zigbee网关4、服务器5以及终端设备6，所述电子校徽1内部设置有Zigbee芯片，电子校徽1通过ZigBee网络连接到参考点2上，且每个电子校徽1都通过ZigBee网络与参考点2连接；所有的参考点2都通过ZigBee网络连接到Zigbee路由器3上；所述Zigbee路由器3通过ZigBee网络连接到Zigbee网关4上；所述Zigbee网关4通过Internet网络连接到服务器5上；所述终端设备6内部具有网络连接芯片，终端设备6通过网络连接到服务器5上。

所述Zigbee芯片采用CC2530芯片，使用低功耗的ZigBee芯片进行定位，能长时间工作。

所述服务器5具有对外接口，服务器5通过对外接口连接到教育部门或其他的校园安全监管系统，方便组建大型的校园安全监管系统。

下面给出各个部件在本发明中的功能及作用：

电子校徽1的功能为：该电子校徽1由学生佩戴，其接收来自参考点2的位置广播数据，根据信号强弱判断出自身的坐标位置，并将该坐标连同自身ID号通过ZigBee网络发送到服务器5上。

参考点2的功能为：定期的向周边空间广播跳数只有1的位置广播数据，内容包括当前的系统时间以及参考点2的位置代码。同时参考点2也作为一个路由器接入到当前的ZigBee网络中。

Zigbee路由器3的功能为：作为ZigBee网络的通信主干，完成对ZigBee网络的构建。

Zigbee网关4的功能为：维护ZigBee网络的正常运行，通过集成的wifi模块连接到广域网中，可以接受服务器5发送来的控制指令，也可以转发电子校徽1上传的位置信息到服务器5上。

服务器5的功能为：接收并存储电子校徽1上传的位置数据，能管理所有的电子校徽1信息，设定规定的时间不在特定地点显示提示等功能。同时监听对外通信的端口，允许外部程序的访问。

终端设备6的功能为：终端设备6为智能手机终端，它的应用软件可通过网络连接到服务器5上，通过服务器5的身份验证后，可以查看与管理电子校徽1的信息。其中存储了学校的电子地图，获取到电子校徽1的位置后，可以在电子地图上进行显示出来。

下面结合实施例对本发明做进一步的描述。

如图1及图2所示，本实施例所示的基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统包括电子校徽1、参考点2、Zigbee路由器3、Zigbee网关4、服务器5以及终端设备6，电子校徽1、参考点2、Zigbee路由器3以及Zigbee网关4使用ZigBee技术进行通信，Zigbee路由器3可以多级连接，最终连接到ZigBee网络中的Zigbee网关4上；Zigbee网关4通过Internet网络与服务器5进行通信；所述终端设备6内部具有网络连接芯片，可通过网络连接到服务器5上。

在基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统工作时，参考点2会不断的广播跳数为1的位置广播信息，信息内容为参考点2的位置代码以及当前的系统时间。电子校徽1在工作的时候会接受到参考点2的广播信息，在接收到广播信息的时候也会获得该广播信息的位置代码以及信号强度，在某些情况下也会同步自己的时间。在接收到一定的广播信息后，电子校徽1可以根据这些广播信息的位置代码和信号强度计算出自身的位置坐标。电子校徽1通过Zigbee芯片算出位置坐标后通过参考点2或者Zigbee路由器3将位置信息以及自身的标识发送出去，Zigbee路由器3会将该位置信息转发到Zigbee网关4上。Zigbee网关4再将该位置信息转发给服务器5，服务器5会记录这些位置信息，即定位信息并检查该电子校徽1是否符合特定的时间处于特定的地点的要求。终端设备可以通过Internet网络连接到服务器5读取这些位置信息，也可以设置系统的参数。

如图3所示，本发明可以多个学校通过对外接口连接起来，整合成一个平台，供上级教育部门使用。

本基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统通过电子校徽1实现对中小学生的定位功能，学校的管理人员可通过终端设备6，通过电子校徽1的定位功能查看学生位置、历史位置、学生信息等。

电子校徽1具备签到的功能，电子校徽1会通过ZigBee网络上传自己的定位数据到服务器5，服务器5中存有班级的课程表，课程表中有时间，当服务器5在上课期间检查到电子校徽1不在班级，则会记录此情况。终端设备6可以通过连接服务器5查询以上记录，不在课堂时发出震动或者闪烁提示。

本基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统可以记录学生的出入情况，当学生进入学校以及离开学校的时候，电子校徽1会上传自己的定位数据，服务器5接受到定位数据后会检测电子校徽1的位置，如果处于学校边缘位置，则会上传定位数据，服务器5会加上时间合成一条数据记录，作为学生的出入情况记录。

综上，该基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统主要应用于中小学校园,通过基于ZigBee网络定位技术，完成对学生在校期间的定位。通过学生佩戴的一张电子校徽1，管理人员可以知道学生的所处位置。学生的上课、进校以及出校等活动都会被服务器5记录在案。同时位置数据可以对外给有权限的部门访问，极大的增强了中小学校园的安全性。

显然，本基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统可以有效的提升中小学校园的安全程度，大大的降低了学生安全工作的难度，因此本系统具有很高的推广价值。

除上述实施例外，本发明还可以由其他实施方式，凡采用等同替换或者等效变换形成的技术方案，均落在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统，其特征是：包括电子校徽(1)、参考点(2)、Zigbee路由器(3)、Zigbee网关(4)、服务器(5)以及终端设备(6)，所述电子校徽(1)内部设置有Zigbee芯片，电子校徽(1)通过ZigBee网络连接到参考点(2)上，且每个电子校徽(1)都通过ZigBee网络与参考点(2)连接；所有的参考点(2)都通过ZigBee网络连接到Zigbee路由器(3)上；所述Zigbee路由器(3)通过ZigBee网络连接到Zigbee网关(4)上；所述Zigbee网关(4)通过Internet网络连接到服务器(5)上；所述终端设备(6)内部具有网络连接芯片，终端设备(6)通过网络连接到服务器(5)上。

2.根据权利要求1所述的基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统，其特征是：所述Zigbee芯片采用CC2530芯片。

3.根据权利要求1所述的基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统，其特征是：所述服务器(5)具有对外接口，服务器(5)通过对外接口连接到教育部门或其他的校园安全监管系统。

4.根据权利要求1所述的基于无线传感定位技术的中小学校园安全监管系统，其特征是：所述终端设备(6)上具有电子地图。