一種簡易社區(qū)矯正人員無線遙測心理測試裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種簡易社區(qū)矯正人員無線遙測心理測試裝置，其特征在于包括：一終端電子手環(huán)與一無線定位裝置；所述終端電子手環(huán)內部設置一皮溫和心跳傳感器采集模塊；所述的皮溫和心跳傳感器采集模塊的輸出端與一單片機控制模塊連接；所述單片機控制模塊與一終端協(xié)調器相連，所述的終端協(xié)調器通過ZigBee無線網絡與無線定位裝置通訊；所述的無線定位裝置包括N個定點ZigBee設備和網絡協(xié)調器PAN，其中N為不小于1的正整數(shù)。本實用新型中終端電子手環(huán)通過定點ZigBee設備將矯正人員的皮溫、心跳和位置信息發(fā)送至網絡協(xié)調器PAN經計算處理傳輸至電腦，實現(xiàn)監(jiān)管者對矯正人員的智能管理，具有低耗能低成本，便于攜帶，可靠性與安全性高的特點，可廣泛運用于司法領域。
【專利說明】
—種簡易社區(qū)矯正人員無線遙測心理測試裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種簡易社區(qū)矯正人員無線遙測心理測試裝置，特別是一種可佩戴并能對矯正人員進行心理測試和實時定位的測試裝置，適用于司法領域。

【背景技術】
[0002]我國管理社區(qū)矯正人員的方式主要采用由專門國家機關在相關社會團體和民間組織以及社會志愿者協(xié)助下，在判決、裁定或決定確定的期限內，矯正其犯罪心理和行為惡習，這種方式需要大量人力且無法有效地對矯正人員的心理狀態(tài)進行測試。而目前的心理測試儀的部件接線復雜，測試工作易受環(huán)境影響，過程費事，使用不太方便。
[0003]近年來，新型無線通信方案ZigBee技術在無線低速領域的角色越發(fā)重要，其具有以下特點:低功耗，ZigBee節(jié)點的電池工作時間可以維持半年到兩年。低成本，ZigBee協(xié)議棧相對簡單且免費?？煽啃愿撸W絡容量大，延時性短，工作頻段靈活，網絡拓撲能力較強，易實現(xiàn)大規(guī)模區(qū)域范圍的覆蓋，安全性高。利用該技術實現(xiàn)無線遙測社區(qū)矯正人員的心理測試，保證實時掌握其心理狀態(tài)和動向，協(xié)助監(jiān)管者提高監(jiān)管效率，穩(wěn)定社會安定和和諧，就成為本實用新型的主要目的。


【發(fā)明內容】

[0004]有鑒于此，本實用新型提供一種可佩戴并無線遙測矯正人員的心理狀態(tài)和實時定位的測試裝置，以提高監(jiān)管者對矯正人員的管理效率。
[0005]本實用新型采用以下方案實現(xiàn):一種簡易社區(qū)矯正人員無線遙測心理測試裝置，其特征在于包括:一終端電子手環(huán)與一無線定位裝置；所述終端電子手環(huán)內部設置一皮溫和心跳傳感器采集模塊；所述的皮溫和心跳傳感器采集模塊的輸出端與一單片機控制模塊連接；所述單片機控制模塊與一終端協(xié)調器相連，所述的終端協(xié)調器通過ZigBee無線網絡與無線定位裝置通訊；所述的無線定位裝置包括N個定點ZigBee設備和網絡協(xié)調器PAN，其中N為不小于I的正整數(shù)。
[0006]進一步地，所述的的單片機控制模塊包括一 AD轉換器，一捕捉引腳以及一異步通信模塊；所述的AD轉換器用以將皮溫信號轉換為數(shù)字信號，所述的捕捉引腳用以讀取心跳信號，所述的異步通信模塊將獲取的皮溫，心跳信號發(fā)送給所述的終端協(xié)調器。
[0007]進一步地，所述的皮溫和心跳傳感器采集模塊包括一皮溫傳感器與心跳傳感器；所述的皮溫傳感器為熱敏電阻，所述的心跳傳感器為壓電傳感器。
[0008]進一步地，所述終端協(xié)調器采用具有唯一編號的ZigBee無線射頻芯。
[0009]進一步地，所述的終端電子手環(huán)還包括一電子鎖，所述的電子鎖包括電磁機構以及用于驅動所述電磁機構動作的環(huán)形電路，所述電子鎖的開啟通過監(jiān)管者發(fā)送解鎖指令，控制所述電磁機構的線圈部分通電完成。
[0010]進一步地，所述的終端電子手環(huán)內部還包括一電源模塊，用以為單片機控制器模塊、皮溫和心跳傳感器采集模塊、終端協(xié)調器以及環(huán)形電路供電。
[0011]進一步地，所述環(huán)形電路包括一場效應管，所述場效應管的源極接地，漏極為環(huán)形電路輸出OUT端與所述的單片機控制模塊相連，所述電磁機構的常閉觸頭一端與所述場效應管的門極相連，另一端與所述電源模塊相連。
[0012]進一步地，所述的定點ZigBee設備和網絡協(xié)調器PAN均采用一具有唯一編號的ZigBee無線射頻芯片與一 MCU51內核。
[0013]進一步地，所述的網絡協(xié)調器PAN的輸出端通過一 RS232轉USB接口電路連接到監(jiān)管人員的電腦。
[0014]進一步地，所述的終端電子手環(huán)由塑膠封裝，具有防水功能。
[0015]本實用新型的有益效果是:終端電子手環(huán)體積小，便于攜帶，續(xù)航時間長，使用簡單，不影響使用者日常生活和行動。只需將手環(huán)戴在手腕上，矯正人員的皮溫、心跳數(shù)據以及位置信息經無線通信協(xié)議傳輸至電腦，完成遙測矯正人員的心理測試以達到預警的作用，同時也可以在手環(huán)意外脫落或矯正人員出現(xiàn)異常但電子鎖報警未觸發(fā)的情況下發(fā)出警報，提高了工作效率，實現(xiàn)監(jiān)管智能化。
[0016]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0017]圖1是本實用新型的裝置原理框圖。
[0018]圖2是本實用新型的終端電子手環(huán)結構示意圖。
[0019]圖3是本實用新型的電子鎖結構示意圖。
[0020]標號說明:1為終端電子手環(huán)內部各個模塊的集成電路板，包括單片機控制模塊，皮溫和心跳傳感器采集模塊、終端協(xié)調器，電源模塊，2為電子鎖，3為環(huán)形回路，4為電子鎖左端連接部，5為電子鎖右端連接部,6為推桿,7為電磁機構的常閉觸頭,8為電磁機構的線圈，9為環(huán)形回路與常閉觸頭接點。
[0021]圖4是本實用新型的電子鎖環(huán)形回路電路圖。
[0022]圖5是本實用新型的一較佳實施例的示意圖。
[0023]【具體實施方式】:
[0024]下面結合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。
[0025]如圖1本實用新型的裝置原理框圖所示，一種簡易社區(qū)矯正人員無線遙測心理測試裝置，其特征在于包括:一終端電子手環(huán)與一無線定位裝置；所述終端電子手環(huán)內部設置一皮溫和心跳傳感器采集模塊；所述的皮溫和心跳傳感器采集模塊的輸出端與一單片機控制模塊連接；所述單片機控制模塊與一終端協(xié)調器相連，所述的終端協(xié)調器通過ZigBee無線網絡與無線定位裝置通訊；所述的無線定位裝置包括定點ZigBee設備和網絡協(xié)調器PAN。
[0026]請繼續(xù)參見圖1，所述的皮溫和心跳傳感器采集模塊包括一皮溫傳感器與心跳傳感器；所述的皮溫傳感器為熱敏電阻，所述的心跳傳感器為壓電傳感器。所述的的單片機控制模塊包括一 AD轉換器，一捕捉引腳以及一異步通信模塊；所述的AD轉換器用以將皮溫信號轉換為數(shù)字信號，所述的捕捉引腳用以讀取心跳信號，所述的異步通信模塊將獲取的皮溫，心跳信號發(fā)送給所述的終端協(xié)調器。
[0027]所述的終端電子手環(huán)還包括一電子鎖，所述的電子鎖包括電磁機構以及用于驅動所述電磁機構動作的環(huán)形電路，所述電子鎖的開啟通過監(jiān)管者發(fā)送解鎖指令，控制所述電磁機構的線圈部分通電完成。所述環(huán)形電路包括一場效應管，所述場效應管的源極接地，漏極為環(huán)形電路輸出OUT端與所述的單片機控制模塊相連，所述電磁機構的常閉觸頭一端與所述場效應管的門極相連，另一端與所述電源模塊相連。
[0028]所述的終端電子手環(huán)內部還包括一電源模塊，用以為單片機控制器模塊、皮溫和心跳傳感器采集模塊、終端協(xié)調器以及環(huán)形電路供電。
[0029]另外，圖2是本實用新型的終端電子手環(huán)結構示意圖，所述的終端電子手環(huán)由塑膠封裝，具有防水功能。其中I為終端電子手環(huán)內部各個模塊的集成電路板，包括了單片機控制模塊，皮溫和心跳傳感器采集模塊、終端協(xié)調器，電源模塊，2為電子鎖，3為環(huán)形回路。其中，當單片機控制模塊接收的皮溫或心跳值出現(xiàn)異常時，單片機加注報警信標在異常信號后通過ZigBee無線網絡發(fā)送到電腦，由電腦內部程序識別和存貯并提示監(jiān)管者發(fā)生異常以實現(xiàn)報警。
[0030]所述的終端電子手環(huán)的電子鎖結構示意圖請參見圖3，所述電子鎖開啟時分為兩部分，4為電子鎖左端連接部,5為電子鎖右端連接部,6為推桿,7為電磁機構的常閉觸頭,8為電磁機構的線圈，9為環(huán)形回路與常閉觸頭接點。電子鎖右端連接部的凸起處有一略大于推桿截面的穿孔，電子鎖左端連接部裝有電磁機構，線圈未通電時常閉觸頭處于閉合狀態(tài)，推桿與觸頭固定在一起，由彈簧支撐。閉合電子鎖只需將左右兩部分對接，推桿下滑，當右端部穿孔處移至推桿，推桿受彈簧作用上升，將電子鎖鎖閉，常閉觸頭觸頭閉合，環(huán)形回路與常閉觸頭接合，環(huán)形回路完全接通。當所述電子鎖戴上后，需監(jiān)管者發(fā)送解鎖指令，單片機控制模塊控制線圈通電，常閉觸頭打開，推桿下滑，解鎖后線圈斷電，有效的節(jié)約了電源，也減少了線圈長時間通電發(fā)熱的問題。所述環(huán)形回路如圖4，所述環(huán)形電路由場效應管和所述電磁機構的常閉觸頭組成，環(huán)形電路內嵌于手環(huán)環(huán)身，電磁機構的常閉觸頭一端與場效應管的門極連接，源極接地，常閉觸頭另一端接電源，電源由電源模塊提供，環(huán)形回路輸出OUT端接入單片機控制模塊。當環(huán)形電路斷開或損壞時，輸出OUT電平改變被單片機控制模塊捕獲，單片機控制模塊判斷是否收到解鎖命令，若沒有即發(fā)送警告到電腦。
[0031]為了能更好地說明本實用新型中的終端電子手環(huán)與無線定位裝置的使用過程，請參見圖5，圖5是本實用新型的一較佳實施例的示意圖。在矯正人員佩戴上終端電子手環(huán)后，終端電子手環(huán)內部的皮溫和心跳傳感器采集模塊用以采集用以矯正人員的皮溫與心跳信息，并經一單片機控制模塊后傳輸給終端協(xié)調器，所述終端協(xié)調器向附近的多個定點ZigBee設備發(fā)送矯正人員的皮溫、心跳以及位置信息，定點ZigBee將接收到的數(shù)據傳輸至網絡協(xié)調器PAN，網絡協(xié)調器PAN通過將多個位置信息計算處理獲得終端電子手環(huán)的具體坐標，并將皮溫、心跳數(shù)據和終端電子手環(huán)的坐標發(fā)送至電腦。
[0032]較佳的，所述終端協(xié)調器采用ZigBee無線射頻芯片，具有唯一的編號，自帶有定位引擎，用以將皮溫、心跳信號和位置信息進行打包處理后依次發(fā)送給定點ZigBee設備。所述的定點ZigBee設備采用一 ZigBee無線射頻芯片與MCU51內核，自帶有定位引擎，用以接收所述終端協(xié)調器發(fā)送的數(shù)據并將接收到數(shù)據發(fā)送給網絡協(xié)調器PAN。
[0033]值得一提的是，所述的網絡協(xié)調器PAN為ZigBee通信網絡中的主協(xié)調器，用以建立ZigBee網絡,通過與各個定點ZigBee設備鏈接,形成一個區(qū)域管理系統(tǒng)。由于定點Zigbee設備位置坐標已知，定點Zigbee設備與網絡協(xié)調器PAN通過ZigBee網絡連接,形成一個區(qū)域管理系統(tǒng)。終端電子手環(huán)置于管理系統(tǒng)內，與附近的定點Zigbee設備通信。區(qū)域管理系統(tǒng)的覆蓋面積由定點ZigBee設備的數(shù)量和放置位置決定所述的網絡協(xié)調器采用一ZigBee無線射頻芯片與MCU51內核，自帶有定位引擎，用以接收所述定點ZigBee設備發(fā)送的數(shù)據，并處理得到終端電子手環(huán)的坐標值。所述的網絡協(xié)調器PAN的輸出端與一 RS232轉USB接口電路相連，用以將皮溫、心跳信號和終端電子手環(huán)的坐標值傳輸給監(jiān)管人員的電腦。
[0034]綜上所述，本實用新型中終端電子手環(huán)通過定點ZigBee設備將矯正人員的皮溫、心跳和位置信息發(fā)送至網絡協(xié)調器PAN經計算處理傳輸至電腦，實現(xiàn)監(jiān)管者對矯正人員的智能管理，具有低耗能低成本，便于攜帶，可靠性與安全性高的特點，可廣泛運用于司法領域。
[0035]本實用新型旨在保護終端電子手環(huán)與無線定位裝置裝置，在ZigBee無線通信過程中使用到的ZigBee通信協(xié)議為現(xiàn)有技術，不屬于本實用新型的技術要點。
[0036]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權利要求】
1.一種簡易社區(qū)矯正人員無線遙測心理測試裝置，其特征在于包括:一終端電子手環(huán)與一無線定位裝置；所述終端電子手環(huán)內部設置一皮溫和心跳傳感器采集模塊；所述的皮溫和心跳傳感器采集模塊的輸出端與一單片機控制模塊連接；所述單片機控制模塊與一終端協(xié)調器相連，所述的終端協(xié)調器通過ZigBee無線網絡與無線定位裝置通訊；所述的無線定位裝置包括N個定點ZigBee設備和網絡協(xié)調器PAN，其中N為不小于I的正整數(shù)。
2.據權利要求1所述的一種簡易社區(qū)矯正人員無線遙測心理測試裝置，其特征在于:所述的的單片機控制模塊包括一 AD轉換器，一捕捉引腳以及一異步通信模塊；所述的AD轉換器用以將皮溫信號轉換為數(shù)字信號，所述的捕捉引腳用以讀取心跳信號，所述的異步通信模塊將獲取的皮溫，心跳信號發(fā)送給所述的終端協(xié)調器。
3.根據權利要求1所述的一種簡易社區(qū)矯正人員無線遙測心理測試裝置，其特征在于:所述的皮溫和心跳傳感器采集模塊包括一皮溫傳感器與心跳傳感器；所述的皮溫傳感器為熱敏電阻，所述的心跳傳感器為壓電傳感器。
4.根據權利要求1所述的一種簡易社區(qū)矯正人員無線遙測心理測試裝置，其特征在于:所述終端協(xié)調器采用具有唯一編號的ZigBee無線射頻芯。
5.根據權利要求1所述的一種簡易社區(qū)矯正人員無線遙測心理測試裝置，其特征在于:所述的終端電子手環(huán)還包括一電子鎖，所述的電子鎖包括電磁機構以及用于驅動所述電磁機構動作的環(huán)形電路，所述電子鎖的開啟通過監(jiān)管者發(fā)送解鎖指令，控制所述電磁機構的線圈部分通電完成。
6.根據權利要求1所述的一種簡易社區(qū)矯正人員無線遙測心理測試裝置，其特征在于:所述的終端電子手環(huán)內部還包括一電源模塊，用以為單片機控制器模塊、皮溫和心跳傳感器采集模塊、終端協(xié)調器以及環(huán)形電路供電。
7.根據權利要求5所述的一種簡易社區(qū)矯正人員無線遙測心理測試裝置，其特征在于:所述環(huán)形電路包括一場效應管，所述場效應管的源極接地，漏極為環(huán)形電路輸出OUT端與所述的單片機控制模塊相連，所述電磁機構的常閉觸頭一端與所述場效應管的門極相連，另一端與所述電源模塊相連。
8.根據權利要求1所述的一種簡易社區(qū)矯正人員無線遙測心理測試裝置，其特征在于:所述的定點ZigBee設備和網絡協(xié)調器PAN均采用一具有唯一編號的ZigBee無線射頻芯片與一 MCU51內核。
9.根據權利要求1所述的一種簡易社區(qū)矯正人員無線遙測心理測試裝置，其特征在于:所述的網絡協(xié)調器PAN的輸出端通過一 RS232轉USB接口電路連接到監(jiān)管人員的電腦。
10.根據權利要求1所述的一種簡易社區(qū)矯正人員無線遙測心理測試裝置，其特征在于:所述的終端電子手環(huán)由塑膠封裝，具有防水功能。
【文檔編號】A61B5/0205GK204207730SQ201420567355
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權日:2014年9月29日
【發(fā)明者】林瑀, 唐曉艷, 金濤 申請人:福建師范大學