CN101483002A - 越界报警***及其越界报警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种越界报警***，包括监控中心和报警终端，监控中心包括报警分析计算模块，报警终端包括定位信息获取模块和报警模块。同时还公开了该***的越界报警方法，包括步骤：1)监控中心设置越界报警区域；2)报警终端采集定位信息并通过无线通信链路向监控中心发送该定位信息；3)监控中心将该定位信息与设置的报警区域进行分析比较计算，判断该定位信息是否在该设置的报警区域内；4)如果越界，监控中心通过无线通信链路向报警终端发送越界报警信息；5)该报警终端执行越界报警。本发明能够对实际复杂地理区域环境实现高精度报警；解放了报警终端而将复杂的分析计算功能转移到监控中心上进行，实现高速计算。

Description

越界报警***及其越界报警方法

技术领域

本发明涉及一种越界报警***及其越界报警方法，该***和方法利用监控中心实现分析计算位置信息是否在复杂多边形区域内。

背景技术

随着移动通信技术和全球卫星定位技术的发展，越界报警终端产品应用越来越普及，如交通领域、安全性要求比较高的领域、旅游领域、民间应用领域等。

然而，现有的越界报警终端都是基于简单的圆或四边形区域图形，但实际的地理区域同上述简单图形相差很大。因此，现有的越界报警终端的报警精度低。同时有些越界报警终端即使可以判断复杂区域图形，但坐标定位和复杂区域计算都是在报警终端上完成的，由于这类报警终端多为嵌入式设备，不仅受其自身体积和功能的限制，硬件资源也非常有限，并且还包含很多其他功能的芯片如GPS芯片，因此报警终端处理的效率比较低。另一方面，由于这类终端还要处理复杂区域图形计算，因而计算成本也比较高，限制了此类终端的广泛应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种越界报警的方法和装置，其解放了报警终端而将复杂的分析计算功能转移到监控中心上进行。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种越界报警***，包括监控中心和报警终端，监控中心与报警终端通过无线通信链路进行数据传送，其特点在于：

监控中心包括报警分析计算模块，用于对报警终端的位置进行分析计算，判断是否在预设的越界报警区域内；

报警终端包括定位信息获取模块，报警模块。

其中，所述的报警终端是指移动通讯终端；

其中，所述的定位信息获取模块是指GPS模块；

其中，所述的无线通信链路为GPRS无线通信网络。

一种越界报警方法，其特点在于，其包括以下步骤：

1)监控中心设置越界报警区域；

2)该报警终端采集定位信息；

3)该报警终端通过无线通信链路向监控中心发送该定位信息；

4)该监控中心将该定位信息与所设置的报警区域进行分析比较计算，判断该定位信息是否在该设置的报警区域内；

5)如果越界，该监控中心通过无线通信链路向该报警终端发送越界报警信息；

6)该报警终端执行越界报警。

其中，该监控中心设置的越界报警区域为复杂区域多边形。

其中，该监控中心对该定位信息和该设置的报警区域分析比较计算过程包括以下步骤：

1)该监控中心获取该位置坐标信息和多边形区域坐标信息，并输入到其上的报警分析计算模块；

2)该报警分析计算模块利用判断点是否在多边形内的图形学原理，构建一条以该已知位置坐标为起点，以无穷远点为终点的平行于X轴的射线；

3)该报警分析计算模块循环获取该多边形区域的一条边，判断该边是否平行于X轴，如果平行，继续获取该多边形区域的其他边，否则执行下一步；

4)判断该位置坐标点是否在该边上，如果是在该边上，则该位置坐标点在该区域内，停止计算，否则执行下一步；

5)判断该边是否与该射线相交，如果不相交，则继续获取该多边形区域的其他边；

6)如果相交，则记录交点的总个数，判断该多边形区域是否还有其他边没有被获取到，如果有，则继续获取该多边形区域的其他边；

7)如果没有，则判断记录交点的总个数。如果为奇数，则该位置坐标在该区域内，否则该位置坐标不在区域内。

其中，该监控中心分析该复杂多边形区域，构建包含该复杂多边形区域的外包矩形区域，如果该位置坐标信息不位于该外包矩形区域内，则该位置坐标信息也不在该复杂多边形区域内，停止计算。

本发明的积极进步效果在于：

1、该报警终端能很好的适应复杂地理区域越界报警，且报警精度高、全天候、快捷准确，更切合实际应用；

2、解放了报警终端而将复杂的分析计算功能转移到监控中心上进行，实现高速计算，并且将图形学中判断点是否在多边形内的原理应用到了分析计算模块中。

附图说明

图1为本发明的越界报警装置的模块组成示意图。

图2为本发明的越界报警监控中心启动越界报警的流程示意图。

图3为本发明的越界报警监控中心解除越界报警的流程示意图。

图4为本发明的越界报警流程示意图。

图5为本发明的复杂区域多边形的计算流程示意图。

图6为本发明中，判断点是否在规则五边形中的对比示意图。

图7为本发明中，判断点是否在不规则多边形中的对比示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

一、本发明的硬件配置

如图1所示，该图为本发明的越界报警***的组成示意图。在本实施例中，包括GPS移动通信报警终端101、GPRS无线通信链路102和报警监控与计算中心103三大组成部分。GPS移动通信报警终端模块101主要完成GPS位置信息获取及越界报警功能，GPRS无线通信链路102主要完成报警终端和监控计算中心的数据传输功能，报警监控与计算中心103主要完成报警指令监控和复杂多边形区域分析及计算功能。

二、本发明的监控中心启动和解除越界报警的流程

在报警终端执行越界报警的动作之前，需要由监控中心启动报警终端的报警功能，而在不需要报警终端执行越界报警功能时，也需要解除报警终端的越界报警功能。所以，在阐述越界报警流程之前，先介绍一下启动和解除越界报警的流程。

如图2所示，该图为本发明的越界报警监控中心启动越界报警流程示意图，其实现监控中心向报警终端启动越界报警及报警终端予以确认的功能。具体流程如下：

步骤201，监控中心指令操作者进行权限验证，也就是步骤202，比较用户当前输入的密钥和预先设置的密钥是否匹配。如果匹配，执行步骤203，否则提示失败。

步骤203，监控中心通过GPRS无线通信链路向报警终端发送启动越界报警指令。步骤204，如果发送成功，执行步骤205，否则提示失败。

步骤205，报警终端通过GPRS无线通信链路向监控中心回复启动越界报警确认指令，表明已经收到来自监控中心的启动指令。步骤206，如果发送成功，执行步骤207，否则提示失败。

步骤207，向监控中心回复启动越界报警成功。

而如图3所示，该图为本发明越界报警监控中心解除越界报警流程示意图，其实现监控中心向报警终端解除越界报警及报警终端予以确认的功能。该流程和图2中启动越界报警流程类似，具体流程如下：

步骤301，监控中心指令操作者进行权限验证，也就是步骤302，比较用户当前输入的密钥和预先设置的密钥是否匹配。如果匹配，执行步骤303，否则提示失败。

步骤303，监控中心通过GPRS无线通信链路向报警终端发送解除越界报警指令。步骤304，如果发送成功，执行步骤305，否则提示失败。

步骤305，报警终端通过GPRS无线通信链路向监控中心回复解除越界报警确认指令，表明已经收到来自监控中心的解除指令。步骤306，如果发送成功，执行步骤307，否则提示失败。

步骤307，向监控中心回复解除越界报警成功。

三、本发明的越界报警流程

如图4所示，该图为本发明的越界报警流程示意图。具体流程如下：

步骤401，报警终端采集GPS定位信息包括经度、纬度、方向、速度等。

步骤402，如果采集成功，执行步骤403，否则继续步骤401。

步骤403，报警终端通过GPRS无线通信链路向监控中心发送所采集的定位信息。

步骤404，如果发送成功，执行步骤405启动报警分析计算模块，否则继续步骤403。

通过步骤410，监控中心设置越界报警区域，将步骤402获得的所述定位信息与设置的报警区域进行分析比较计算，步骤406判断是该定位信息是否越界。如果越界，执行步骤407，否则不报警。

步骤407，监控中心通过GPRS无线通信链路向报警终端发送越界报警信息。步骤408，如果发送成功，执行步骤409，否则继续步骤407。

步骤409，报警终端进行越界报警，具体可包括语音提示、显示报警画面、响报警声等方式。

本越界报警流程中的关键步骤是对定位信息和设置的报警区域进行分析计算，该分析计算在监控中心中进行，之后通过无线通信方式发送给报警终端，这也是本发明与现有技术相比的显著的进步。监控中心可以采用个人电脑等设备，相比现有技术中在报警终端等嵌入式设备上完成计算，能够实现高精度、高速度的计算，进而加快判别速度。

四、本发明越界报警流程中，复杂区域多边形的分析计算流程

下面具体介绍对定位信息和报警区域进行分析计算的原理和流程。本分析计算模块在具体实现时采用c编程语言实现，利用了图形学中判断点是否在多边形内的原理，该原理为公知技术，为理解下文方便，现简要介绍如下，该原理为：由该点引出一条射线，如果射线与该多边形的交点为奇数个，则该点在该多边形内；否则该点在该多边形外。

1)如图6，对于一规则的五边形，判断点O是否在五边形内部时，以O为起点，作一条平行于X轴的射线OX，则当有1个交点(注意1为奇数)时，O在该五边形内；当有2个交点(注意2为偶数)时，O不在该五边形内。

2)如图7，对于一不规则的多边形，判断点O是否在该多边形内部时，同样以O为起点，作一条平行于X轴的射线OX，则当有3个交点(注意3为奇数)时，O在该多边形内；当有4个交点(注意4为偶数)时，O不在该多边形内。

如图5所示，该图为本发明复杂区域多边形计算流程示意图。具体流程如下：

步骤501，监控计算中心获取位置坐标信息和多边形区域坐标信息。

步骤502，监控计算中心为了加快判别速度，分析步骤501中的所述坐标信息，构建最大外包矩形区域。如果位置坐标信息位于所述的最大外包矩形区域内，则执行步骤503，否则表明位置坐标也不在该多边形区域内，停止计算。

步骤503，构建一条以已知位置坐标为起点，以无穷远点为终点的平行于X轴的射线。

步骤504，循环获取多边形区域的一条边，判断该边是否平行于X轴。

步骤505，如果平行，则表明射线和该边没有交点，继续步骤504，否则执行步骤506。

步骤506，判断位置坐标点是否在所述的边上。如果是在边上，则表明位置坐标在区域内，停止计算，否则执行步骤507。

步骤507，判断所述的边是否与上述射线相交。如果相交，执行步骤508，否则继续步骤504。

步骤508，交点计数器加1(该交点计数器即为程序实现时的一个变量，用于记录交点的总个数)，之后执行步骤509判断是否还有更多的多边形边。如果有，继续步骤504，否则执行步骤510。

步骤510，取得交点计数器除以2的余数，判断该余数是否为1。如果是，则表明该该射线与多边形有奇数个交点，该位置坐标在区域内，否则，位置坐标不在区域内。

由于采用了上述实现方法，故越界报警装置对复杂区域图形报警精度高，快捷准确，更切合实际应用。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (8)

1、一种越界报警***，包括监控中心和报警终端，监控中心与报警终端通过无线通信链路进行数据传送，其特征在于：

所述的监控中心包括报警分析计算模块，用于对报警终端的位置进行分析计算；

所述的报警终端包括定位信息获取模块，报警模块。

2、如权利要求1所述的越界报警***，其特征在于：所述的报警终端是指移动通讯终端。

3、如权利要求1所述的越界报警***，其特征在于：所述的定位信息获取模块是指GPS模块。

4、如权利要求1所述的越界报警***，其特征在于：所述的无线通信链路是指GPRS无线通信网络。

5、如权利要求1所述的越界报警***的越界报警方法，其特征在于，其包括以下步骤：

1)监控中心设置越界报警区域；

2)报警终端采集定位信息；

3)该报警终端通过无线通信链路向监控中心发送该定位信息；

4)该监控中心将该定位信息与所设置的越界报警区域进行分析比较计算，判断该定位信息是否在所设置的越界报警区域内；

5)如果越界，该监控中心通过无线通信链路向该报警终端发送越界报警信息；

6)该报警终端执行越界报警。

6、根据权利要求5所述的越界报警方法，其特征在于，该监控中心设置的越界报警区域为复杂多边形区域。

7、根据权利要求5所述的越界报警方法，其特征在于，该监控中心对该定位信息和所设置的越界报警区域分析比较计算过程包括以下步骤：

1)该监控中心获取该位置坐标信息和多边形区域坐标信息，并输入到其上的报警分析计算模块；

2)该报警分析计算模块利用判断点是否在多边形内的图形学原理，构建一条以该已知位置坐标为起点，以无穷远点为终点的平行于X轴的射线；

3)该报警分析计算模块循环获取该多边形区域的一条边，判断该边是否平行于X轴，如果平行，继续获取该多边形区域的其他边，否则执行下一步；

4)判断该位置坐标点是否在该边上，如果是在该边上，则该位置坐标点在该区域内，停止计算，否则执行下一步；

5)判断该边是否与该射线相交，如果不相交，则继续获取该多边形区域的其他边；

6)如果相交，则记录交点的总个数，判断该多边形区域是否还有其他边没有被获取到，如果有，则继续获取该多边形区域的其他边；

7)如果没有，则判断记录交点的总个数。如果为奇数，则该位置坐标在该区域内，否则该位置坐标不在区域内。

8、根据权利要求5所述的越界报警方法，其特征在于，该监控中心分析该复杂多边形区域，构建包含该复杂多边形区域的外包矩形区域，如果该位置坐标信息不位于该外包矩形区域内，则该位置坐标信息不在该复杂多边形区域内，停止计算。

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