一種基于rfid技術的游泳池定向無線信號觸發器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及安全保障技術領域，更具體地，涉及一種基于RFID技術的游泳池定向無線信號觸發器。
【背景技術】
[0002]游泳是一項既傳統又熱門的體育運動，無論是成年人還是兒童每年都會以各種形式參與的體育活動。近年游泳館兒童溺水事件不斷上演，就上海地區而言近年來在一些比較正規的游泳館內發生過多起兒童溺水事件，不但給家庭帶來無比的悲痛，也是經營單位的營業風險。如何保障兒童游泳安全，如何加強游泳館的保障機制是一個普遍的社會熱門話題。
[0003]目前的整體解決方案和技術存在以下幾點核心問題:
1、不適應人多密集水域:例如，采用水下紅外探測并判斷遮擋物的靜止時間的設計不適用于人多密集的水域，不適應在大批量人員同步一體化智能監管；
2、誤報率高:由于報警算法的問題，SOS報警信號誤報率高，造成現場恐慌和不和諧，無形增加救生員的壓力和疲勞度。而且，SOS事件發生時的物理反應機制過于原始和單調，不能有效及時發現并處置；
3、報警提示不鮮明且受制于實時與網絡PC服務器聯網:當前現有技術大多采用視頻監控或通過泳姿圖像對比算法等手段，除了監管人員容易視覺疲勞和疏忽外，更重要的是需要提前進行對游泳者個人的數據采集和定義。而且，圖像采集和對比并計算得出的結果實施比較復雜且必須依托實時與網絡PC服務器和CCTV監控系統在線聯網運行方可實現；
4、位置判斷不準確:以空間立體識別定位為例，當前有采用RFID三維多點探測與識別技術算法，其雖可實現粗略位置判定，但容易受到外在因素影響而發生位置漂移，存在定位不穩定不可靠的問題，容易誤導救生員到達錯誤位置而喪失最佳救援時間。而且，該方法采用三點無線探測識別技術，其技術尚不成熟且成本居高不下，而最重要的是需在岸邊明處加裝至少三個以上讀卡器裝置(信號角度、強度、時間差等三維立體算法)，除了影響美觀以夕卜，因水面和水下環境及條件不確定且比較雜亂時，標簽信號由讀卡器判讀的位置有較大的誤差和失誤；
5、對事件區域的游泳池水底狀態無法通過岸邊監控攝像頭監看并獲知實時狀態影像信息。
[0004]綜上所述，針對現有技術中存在的上述缺陷，本發明提出了一種基于RFID技術的游泳池定向無線信號觸發器，應用于基于RFID技術的防溺水安全保障系統中，能夠對事件區域的游泳池水底狀態通過岸邊監控攝像頭監看并獲知實時狀態影像信息。
【發明內容】
[0005]為了解決上述主要問題，本發明提出一種基于RFID技術的游泳池定向無線信號觸發器。
[0006]本發明提供的基于RFID技術的游泳池定向無線信號觸發器，具有唯一收發器ID、LED事件指示燈和微型針孔攝像頭，所述收發器ID包含地址編碼；所述地址編碼通過邏輯計算確定游泳者處于游泳池的固定坐標位置，同時，當定向無線信號觸發器被激活時，安裝其內部的微型針孔攝像頭對其局域現場區域進行實時影像監拍。
[0007]定向無線信號觸發器包括MCU (CPU)中央處理芯片、驅動電源控制電路、繼電器輸入控制電路、電瓶信號輸入輸出電路、LED七彩發光二極管、發光二極管控制電路、發光二極管光束透鏡、2.4G無線微波收發電路、無線微波天線、有線/無線網絡通訊數據傳輸接口、針孔攝像頭組件；所述定向無線信號觸發器還具有CPU邏輯控制電路，用于直觀開啟和關閉LED事件指示燈的不同燈光事件顏色提醒以及微型針孔攝像頭的開啟和關閉；LED七彩發光二極管用于顯示多種顏色和頻閃效果以及利用微型針孔攝像頭對其目標局部現場進行實施影像拍攝。
[0008]所述定向無線信號觸發器為數個，所述定向無線信號觸發器設置在游泳池底部；所述定向無線信號觸發器與游泳池底部相互之間的設置方式為:將線管和線槽在粘貼游泳池底部瓷磚時，提前將其埋入地下，待瓷磚粘貼完畢后，每個嵌入地下的防水線管盒上方的瓷磚將漏空，以便對其相關電子設備二次的內嵌安裝；當定向無線信號觸發器設備裝入地下管盒內后，用帶有玻璃透鏡的上蓋加以扣緊鎖死。
[0009]所有定向無線信號觸發器采取區域網格均勻等距布置，將數個定向無線信號觸發器以串聯的總線方式進行數據線連接，每個定向無線信號觸發器具有4個外延伸定向天線接口，每個天線接口有獨立ID地址副碼。采取區域網格均勻等距布置的定向無線信號觸發器，局部范圍以2M*2M或3M*3M為一個正方形為有效識別區塊，每個識別區塊共有4個定向無線信號觸發器作為一個識別單元，每個定向無線信號觸發器具有唯一 ID識別碼，每個識別碼作為網格中的唯一有效坐標位置。
[0010]本發明應用于基于RFID技術的防溺水安全保障系統，本發明組成的安全保障系統技術含量高，集成度高，自動化程度高以及減少安全管理員的數量有效降低場館人員成本的特點。本系統在復雜環境下信息采集準確且定位精準，系統中的每個單元模塊都具有獨立自主的智能判斷與控制特性，通過簡便、人性化的科技管理手段，真正意義上實現在以當今物聯網為核心主題的現代化科技游泳館的典型建設與應用。
[0011]本發明組成的RFID技術的防溺水安全保障系統的最大創新價值是安全、穩定、可靠、精準、靈敏。本發明采用RFID無線射頻技術結合網格式物理定位理念，以一種安全可靠成熟的產品技術解決方案在減少運營成本的同時更避免和減少人員傷亡事故，因此，本發明具有很高的實用性和市場推廣價值，
基于本發明組成的RFID技術的防溺水安全保障系統具有如下有益效果:
1、解決因外在環境影響而發生的判定位置漂移現象，克服了環境與人的影響，在任何時候都可實現準確定位，誤差不超過2平方米范圍；
2、解決SOS聲光報警器誤報而引起的現場恐慌問題，有效緩解和降低救生員的疲勞感和緊張度。用真實、有效和準確的人性化監管與自動無聲提醒模式創建游泳館舒適的應用體驗；
3、在系統與PC服務端脫機和斷網的情況下，整套監護系統能夠獨立自主的完成所有智能判定和動作執行，擺脫系統因PC服務端的各種因素制約系統功能的發揮和實現。特別在響應速度和響應時間方面達到最理想狀態；
4、當SOS事件發生時或即將發生時，安裝在水下和水上的LED光束指引裝置將起到多重事件判定分級提醒并快速精確位置自動引導。不同的事件信號通過LED燈的動作組合模式、頻閃模式、頻閃顏色并結合其他如語音自動提醒和開啟聲光報警、觸發器開啟攝像頭對池底現場情況進行實施影像監控等，驅使現場救生員和周圍人群在一個比較安靜和諧的環境下引起注意并采取正確的措施和方法加以及時發現和施救；
5、定向無線信號收發器采取地埋嵌入式安裝，不破壞游泳館整體視覺環境為前提，從而實現系統功能實現目標；
6、由于本系統的設計的獨創性，對于現有游泳館不做游泳池底部改造預加裝本系統時，只需將定向無線信號收發器與可靈活拼裝的定制型塑木地板有機結合，在游泳池地面鋪設拼裝含有定向無線信號收發器的塑木地板即可，不破壞現場環境。每個塑木地板連接處有快速導線和防水插頭，以方便快速組網；
7、通過可穿戴式RFID電子標簽與加裝在岸邊固定式全向無線信號收發器為手法并相互結合互動，本發明將對游泳館水上和岸邊陸地上的所有人員進行全程實時監管，為整個場館的實時人數統計、分時分流、到鐘自動提醒、場外等待人員等待時間自動告知等方面，提供準確及時的智能分析與推送，實現并達到智慧游泳館的核心要求；
8、考慮到一卡通功能的延伸，可穿戴的RFID電子標簽本身內嵌有NFC電子標簽無線射頻IC芯片，可結合電子消費以及近距離感應開啟更衣室鎖柜一同使用；
9、能夠對事件區域的游泳池水底狀態通過岸邊監控攝像頭監看并獲知實時狀態影像信息。
【附圖說明】
[0012]圖1為基于本發明組成的RFID技術的防溺水安全保障系統的方案結構示意圖； 圖2顯示了圖1中的本發明提供的基于RFID技術的游泳池定向無線信號觸發器實施方式的結構圖；
圖3顯示了圖2中的定向無線信號觸發器的網格布置示意圖；
圖4顯示了拼接后的游泳池底的示意圖；
圖5顯示了完整的拼接后的游泳池底的示意圖；
圖6-8顯示了本發明的安全保障系統的工作狀態的示意圖。
【具體實施方式】