CN105259980A - 一种基于北斗卫星定位的电子腕表监控管理*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于北斗卫星定位的电子腕表监控管理***，它涉及监控技术领域。它包括腕表和手持终端，腕表安装在被监管人员手腕处，手持终端放在被监管人员口袋或者背包内，腕表通过RFID射频信号和手持终端进行通讯连接，当腕表和手持终端之间的距离超过10米的时候，腕表和手持终端会发生报警操作，同时也可以将被监管人员在室外或者室内居住地会实时将其定位信息以及姿态信息传送到中央监控中心。本发明外形美观、体积小巧、隐蔽性强，在不影响被监管人员日常生活的前提下使得人机成为一体并被实时管控，同时保证精准定位，稳定可靠，易于推广使用。

Description

一种基于北斗卫星定位的电子腕表监控管理***

技术领域

本发明涉及的是监控技术领域，具体涉及一种基于北斗卫星定位的电子腕表监控管理***。

背景技术

近年来随着我国犯罪人数的持续上升，对于嫌疑犯的监管已经超出监管人员的能力，对于量刑较轻的刑事犯罪分子可采取新的技术进行监管，从而降低社会成本，提高法制监管力度；对于取保候审的犯罪嫌疑人、刑满释放人员和量刑较轻的刑事犯罪分子，特别是刑满后仍被法庭裁定可能对社会安全构成隐患刑事犯罪人员，都需要进行监视和监管，从而保证社会的安定。

现有的监管方式是通过手机基站定位技术来实现人员管控，这种方法没有强制约束设备，手机和人分离后监管形同虚设，并且基站定位误差大，不准确，不能准确确定被监管人员位置，另外，笨重的外观和体积，很大程度上影响了被监管人员的日常工作和生活。

为了解决上述问题，设计一种基于北斗卫星定位的电子腕表监控管理***还是很有必要的。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种基于北斗卫星定位的电子腕表监控管理***，结构设计合理，外形美观、体积小巧、隐蔽性强，在不影响被监管人员日常生活的前提下使得人机成为一体并被实时管控，同时保证精准定位，稳定可靠，易于推广使用。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于北斗卫星定位的电子腕表监控管理***，包括腕表和手持终端，腕表安装在被监管人员手腕处，手持终端放在被监管人员口袋或者背包内，腕表通过RFID射频信号和手持终端进行通讯连接，当腕表和手持终端之间的距离超过10米的时候，腕表和手持终端会发生报警操作，同时也可以将被监管人员在室外或者室内居住地会实时将其定位信息以及姿态信息传送到中央监控中心，所述的手持终端包括基带芯片、北斗定位模块、RFID射频模块、拆卸监测模块、SIM卡槽、射频RF芯片、触摸显示屏、内外部存储单元、距离感应及重力感应陀螺仪，北斗定位模块、拆卸监测模块、SIM卡槽、内外部存储单元、距离感应及重力感应陀螺仪均接基带芯片，基带芯片还分别与RFID射频模块、射频RF芯片、触摸显示屏双向连接，所述基带芯片采用基带芯片MT6735，射频RF芯片采用射频芯片MT6169；所述的腕表包括CPU、RFID发射接收模块、防拆卸报警模块、RFID天线、二氧化锰大容量纽扣电池和机械表芯显示时间模块，CPU接RFID发射接收模块，RFID发射接收模块与RFID天线连接，CPU还分别接防拆卸报警模块，二氧化锰大容量纽扣电池分别与CPU、RFID发射接收模块、防拆卸报警模块、RFID天线连接，所述的RFID发射接收模块采用RFID发射接收模块HX1080。

作为优选，所述的腕表还包括上表带、下表带，上表带、下表带连接在腕表的表头两端，下表带的一端安装有由表锁内盖板、表锁中盖板及表锁外盖板组成的盖板，表锁内盖板、表锁中盖板与表锁外盖板之间通过防拆螺钉固定连接，上表带上固定有防退位铜片，上表带、下表带内部分别设置有上表带PCB软排线、下表带PCB软排线，上表带PCB软排线、下表带PCB软排线的一端均与表头内部的主机铜片相连，下表带PCB软排线的另一端与二极管连接后再接回弹铜片，上表带PCB软排线的另一端与防退位铜片连接，上表带穿过盖板与表锁中盖板卡接，表锁中盖板上设置有防退扣，防退扣与防退位铜片的凹槽卡接；所述的上表带、下表带分别通过上表带PCB软排线、下表带PCB软排线连接至腕表内CPU的GPIO1脚、GPIO2脚。

作为优选，所述的腕表和手持终端安全距离不大于10米，超出后腕表会震动提醒，并主机立即向后端监管平台发送报警信息，平台向监管人员手机发送报警短信，腕表每1秒通过天线发送一帧心跳包数据给手持终端，手持终端在通过接收后判定腕表的是否在线，连续超过3秒没有接收到心跳包则认为设备已经掉线；另外每30秒腕表发送一帧状态数据到手持终端，手持终端通过接收到的数据判断腕表是否处于报警状态。

作为优选，所述的手持终端内部还设置有后盖拆卸报警电路，终端主机背面电路设有两个金属触点，后盖内部设为一个金属簧片，当后盖正常安装在手持终端上时，电路上的两个金属触点为短路状态，当手持终端被外力非法拆卸，试图取下电池时，终端通过后盖的两个防拆触点实时监测是否断路，以此判断后盖是否脱离，若发现后盖脱离主机，则立即向后台管理平台上报报警信息。

本发明的有益效果：(1)***能保证精准定位、人机一体，能够应用于现下嫌犯的监管工作中，降低政务支出，进一步提高政务管理效率，对推广北斗导航应用产品起到积极作用；

(2)外形美观且体积小巧，隐蔽性强，不给于被监管人员心里障碍等优势，并具有手机基本功能；

(3)采用北斗/GPS双模定位及多种定位方式互补提高定位可靠性，并采用北斗双天线进一步提高定位精度，并具有多种防拆卸机制和功能，使其在现实应用中具有很好的使用价值和商业价值。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明手持终端的原理框图；

图2为本发明腕表的原理框图；

图3为本发明腕表的结构示意图；

图4为本发明手持终端的功能框图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参照图1-4，本具体实施方式采用以下技术方案：一种基于北斗卫星定位的电子腕表监控管理***，包括腕表和手持终端两部分，腕表通过RFID射频信号和手持终端进行通讯连接，智能电子腕表分为腕表和手持终端腕表的外形与普通手表相差无异，安装在被监管人员手腕处，具有定时自动以无线电方式回传功能，腕表用意不是刑具那样能像传统的脚铐那样限制犯人的迁移自由与行为，而是确保犯人仍在可监控的距离范围内，手持终端可以放在被监管人员口袋或者背包内，它是一种防水、带有卫星定位装置的信号发射器；腕表可以通过自主定义的协议，通过433Mhz的RFID射频信号和手持终端进行通讯，当腕表和手机之间的距离超过10米的时候，腕表和手机会发生报警操作，同时也可以将被监管人员在室外或者室内居住地会实时将其定位信息以及姿态信息传送到中央监控中心。

值得注意的是，所述的手持终端包括基带芯片1、北斗定位模块2、RFID射频模块3、拆卸监测模块4、SIM卡槽5、射频RF芯片6、触摸显示屏7、内外部存储单元8、距离感应及重力感应陀螺仪9，北斗定位模块2、拆卸监测模块4、SIM卡槽5、内外部存储单元8、距离感应及重力感应陀螺仪9均接基带芯片1，基带芯片1还分别与RFID射频模块3、射频RF芯片6、触摸显示屏7双向连接，所述基带芯片1采用基带芯片MT6735，射频RF芯片6采用射频芯片MT6169。

值得注意的是，所述的腕表包括CPU10、RFID发射接收模块11、防拆卸报警模块12、RFID天线13、二氧化锰大容量纽扣电池14和机械表芯显示时间模块15，CPU10接RFID发射接收模块11，RFID发射接收模块11与RFID天线13连接，CPU10还分别接防拆卸报警模块12，二氧化锰大容量纽扣电池14分别与CPU10、RFID发射接收模块11、防拆卸报警模块12、RFID天线13连接，所述的RFID发射接收模块11采用RFID发射接收模块HX1080，RFID发射接收模块11采用超高频段433Mhz，该频段广泛的使用在能监狱，智能医院，智能停车场，智能交通，智慧城市，智慧地球及物联网等领域。

表1RFID发射接收模块指标

值得注意的是，采用机械表芯显示时间模块15来代替LED显示时间，这样所有的电量都可以用来保证RFID的发射和防拆卸报警，极大的保证了终端的续航能力，同时也不存在强光下看不清楚的问题。

此外，所述的腕表还包括上表带16、下表带17，上表带16、下表带17连接在腕表的表头两端，下表带17的一端安装有由表锁内盖板18、表锁中盖板19及表锁外盖板20组成的盖板，表锁内盖板18、表锁中盖板19与表锁外盖板20之间通过防拆螺钉28固定连接，上表带16上固定有防退位铜片21，上表带16、下表带17内部分别设置有上表带PCB软排线22、下表带PCB软排线23，上表带PCB软排线22、下表带PCB软排线23的一端均与表头内部的主机铜片24相连，下表带PCB软排线23的另一端与二极管25连接后再接回弹铜片26，上表带PCB软排线22的另一端与防退位铜片21连接，上表带16穿过盖板与表锁中盖板19卡接，表锁中盖板19上设置有防退扣27，防退扣27与防退位铜片21的凹槽卡接。

本具体实施方式是一种不可拆除安装在手腕处、并配备手持终端的智能电子腕表设备，主要用来监视和监管取保候审的犯罪嫌疑人、刑满释放人员和量刑较轻的刑事犯罪分子，特别是刑满后仍被法庭裁定可能对社会安全构成隐患刑事犯罪人员，从而保证社会的安定，其中电子功能部分是在基站定位基础上，增加北斗卫星导航模块进行精准定位，同时运用RFID射频技术，确保手持终端和腕表部分处于可控范围内。在不影响被监管人员日常生活的前提下使得人机成为一体并被实时管控，通过北斗卫星等定位导航与传感技术的结合，达到更可靠，更精准的定位性能。

本具体实施方式的报警机制：通讯：使用频率为433Mhz的RFID射频信号进行和手持终端的通讯，通讯数据采用自主定义的协议保护数据安全。

终端智能报警：(1)分离报警：主机和电子腕表安全距离≤10米，超出后腕表会震动提醒，并主机立即向后端监管平台发送报警信息，平台向监管人员手机发送报警短信；

腕表和手持终端都配备了该模块，腕表每1秒通过天线发送一帧心跳包数据给手持终端，手持终端在通过接收后判定腕表的是否在线，连续超过3秒没有接收到心跳包则认为设备已经掉线；另外每30秒腕表发送一帧状态数据到手持终端，手持终端通过接收到的数据判断腕表是否处于报警状态(拆卸报警、低电压报警)。

(2)拆卸报警：若非法断开电子腕表腕带，主机立即向后端监管平台发送报警信息，同时向监管人员手机发送报警短信；

所述的上表带16、下表带17分别通过上表带PCB软排线22、下表带PCB软排线23连接至腕表内CPU10的GPIO1脚、GPIO2脚，并且下表带17中还有一个二极管25，两个表带在扣紧的时候，回弹铜片26被压下，整个电路导通，其工作原理：在表带未扣紧时候，回弹铜片26未被压下，整个回路都不导通，CPU10先置高GPIO2，然后检测GPIO1上是否为高电平，因为回路不导通，所以GPIO2肯定为低电平，CPU10就可以判定表被拆卸掉，然后发起拆卸报警；在表带扣紧时候，回弹铜片26被压下，整个回路导通，CPU10先置高GPIO2，再检测GPIO1上是否为高电平，因为回路导通，所以GPIO1为高电平，然后CPU10再置高GPIO1，检测GPIO2上的电平，因为二极管25的单项导通性，所以GPIO2位低电平，CPU10就可以判定表未被拆卸掉；该方案可以防止用户使用任意导线短路上表带16、下表带17的导体，当用户使用导线导通两个表带的时候，因为导线没有方向性，所以双向都导通，CPU判定还是表已经被拆卸，发起拆卸报警。

(3)低电报警：腕表电量不足时，主机上报监控中心腕表低电量提示信息，提醒更换腕表。

(4)后盖拆卸报警：手持终端内部还设置有后盖拆卸报警电路，终端主机背面电路设有两个金属触点，后盖内部设为一个金属簧片，当后盖正常安装在手持终端上时，电路上的两个金属触点为短路状态，当手持终端被外力非法拆卸，试图取下电池时，终端通过后盖的两个防拆触点实时监测是否断路，以此判断后盖是否脱离，若发现后盖脱离主机，则立即向后台管理平台上报报警信息。

表2导航定位参数

本具体实施方式有北斗\GPS双模式定位功能、防拆卸告警、低电告警、防技术短接、电子围栏等功能，其主要工作过程包括以下步骤：

第一步：***初次上电后，手持终端获取定位信息，电子腕表开始工作：

第二步：***将位置信息存储到Flash中，便于后续读取：

第三步：开始监测手持终端和腕表的人员，其报警机制如下：(1)手持终端与电子腕表离开距离超过既定位置10米，认定为可以报警；(2)如果腕表防拆模块监测到腕表被拆卸，认定为可以报警；(3)腕表电量不足时，主机上报监控中心腕表低电量提示信息，提醒更换腕表，否则认定为可以报警；(4)当被监管人员超出指定的电子围栏时，认定为可以报警。

第四步：当以上报警条件发生后立即报警通知平台及移动监管终端。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种基于北斗卫星定位的电子腕表监控管理***，其特征在于，包括腕表和手持终端，腕表安装在被监管人员手腕处，手持终端放在被监管人员口袋或者背包内，腕表通过RFID射频信号和手持终端进行通讯连接，当腕表和手持终端之间的距离超过10米的时候，腕表和手持终端会发生报警操作，同时也可以将被监管人员在室外或者室内居住地会实时将其定位信息以及姿态信息传送到中央监控中心，所述的手持终端包括基带芯片(1)、北斗定位模块(2)、RFID射频模块(3)、拆卸监测模块(4)、SIM卡槽(5)、射频RF芯片(6)、触摸显示屏(7)、内外部存储单元(8)、距离感应及重力感应陀螺仪(9)，北斗定位模块(2)、拆卸监测模块(4)、SIM卡槽(5)、内外部存储单元(8)、距离感应及重力感应陀螺仪(9)均接基带芯片(1)，基带芯片(1)还分别与RFID射频模块(3)、射频RF芯片(6)、触摸显示屏(7)双向连接，所述基带芯片(1)采用基带芯片MT6735，射频RF芯片(6)采用射频芯片MT6169；

所述的腕表包括CPU(10)、RFID发射接收模块(11)、防拆卸报警模块(12)、RFID天线(13)、二氧化锰大容量纽扣电池(14)和机械表芯显示时间模块(15)，CPU(10)接RFID发射接收模块(11)，RFID发射接收模块(11)与RFID天线(13)连接，CPU(10)还分别接防拆卸报警模块(12)，二氧化锰大容量纽扣电池(14)分别与CPU(10)、RFID发射接收模块(11)、防拆卸报警模块(12)、RFID天线(13)连接，所述的RFID发射接收模块(11)采用RFID发射接收模块HX1080。

2.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星定位的电子腕表监控管理***，其特征在于，所述的腕表还包括上表带(16)、下表带(17)，上表带(16)、下表带(17)连接在腕表的表头两端，下表带(17)的一端安装有由表锁内盖板(18)、表锁中盖板(19)及表锁外盖板(20)组成的盖板，表锁内盖板(18)、表锁中盖板(19)与表锁外盖板(20)之间通过防拆螺钉(28)固定连接，上表带(16)上固定有防退位铜片(21)，上表带(16)、下表带(17)内部分别设置有上表带PCB软排线(22)、下表带PCB软排线(23)，上表带PCB软排线(22)、下表带PCB软排线(23)的一端均与表头内部的主机铜片(24)相连，下表带PCB软排线(23)的另一端与二极管(25)连接后再接回弹铜片(26)，上表带PCB软排线(22)的另一端与防退位铜片(21)连接，上表带(16)穿过盖板与表锁中盖板(19)卡接，表锁中盖板(19)上设置有防退扣(27)，防退扣(27)与防退位铜片(21)的凹槽卡接。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于北斗卫星定位的电子腕表监控管理***，其特征在于，所述的上表带(16)、下表带(17)分别通过上表带PCB软排线(22)、下表带PCB软排线(23)连接至腕表内CPU(10)的GPIO1脚、GPIO2脚。

4.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星定位的电子腕表监控管理***，其特征在于，所述的手持终端内部还设置有后盖拆卸报警电路，终端主机背面电路设有两个金属触点，后盖内部设为一个金属簧片，当后盖正常安装在手持终端上时，电路上的两个金属触点为短路状态，当手持终端被外力非法拆卸，试图取下电池时，终端通过后盖的两个防拆触点实时监测是否断路，以此判断后盖是否脱离，若发现后盖脱离主机，则立即向后台管理平台上报报警信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星定位的电子腕表监控管理***，其特征在于，所述的腕表和手持终端安全距离不大于10米，腕表每1秒通过天线发送一帧心跳包数据给手持终端，手持终端在通过接收后判定腕表的是否在线，连续超过3秒没有接收到心跳包则认为设备已经掉线；另外每30秒腕表发送一帧状态数据到手持终端，手持终端通过接收到的数据判断腕表是否处于报警状态。