基于Zigbee的野外人员查询系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于Zigbee的野外人员查询系统，由位于野外游人信息监控总站处的监控主机、多个分别布设在不同监控点处监测分站的监控分机以及多个由游人随身携带的便携式身份信息识别卡组成，便携式身份信息识别卡的输出/输入端通过有源无线数据传输网络与距其直线距离小于100米的一个监控分机通信联接，监控分机通过Zigbee无线组网与监控主机通信联接。实际工作中，当人员临近监测分站后，由射频信息卡发出人员信息数据并通过无线网络传递到监测分站，监控分机然后将信息打包后通过Zigbee无线组网传送到监控主机，完成旅游区各地域人员的信息统计、发生意外时人员的呼救和定位、山区无手机信号区域找人等方面的工作。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于安防监控设施
，涉及一种可通过Zigbee无线组网对旅游区和野外地区人员进行信息统计、定位寻找以及救生援助等的野外人员查询系统。
技术介绍
近年来，基于各地旅游事业蓬勃发展，户外运动特别是野外徒步爬山运动随着城市建设规模的增长正逐步由森林公园向原始山区发展。但目前在大多数偏僻山区，由于受网络基站覆盖面限制而没有手机信号，户外运动中经常出现迷路遇险的游人无法通过手机等网络呼叫救援的情况，以致人员失踪、伤亡的事件时有发生。
技术实现思路
本技术的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种结构设置简单、易于操作、设备成本低、综合性能好、智能化程度高、可方便地对进入偏僻山区游人的信息进行实时统计和全面监测的基于Zigbee的野外人员查询系统。为实现上述专利技术目的而采用的技术解决方案是这样的:所提供的基于Zigbee的野外人员查询系统由位于野外游人信息监控总站处的监控主机、多个分别布设在不同监控点处监测分站的监控分机以及多个由游人随身携带的便携式身份信息识别卡组成，便携式身份信息识别卡为采用433MHz通用载波频率的传输距离在100米的无线射频卡，其输出/输入端通过有源无线数据传输网络与距其直线距离小于100米的一个监控分机通信联接，监控分机通过Zigbee无线组网与监控主机通信联接。本技术的技术解决方案还包括:监控分机由单片机、射频数据收发器、Zigbee组网无线收发模块、太阳能电池组件、升压及DC-DC变换电源模块五部分组成，射频数据收发器通过有源无线数据传输通路与距其直线距离在100米的便携式身份信息识别卡通信联接，射频数据收发器的输出/输入端与单片机的人员射频识别信息输入/输出端联接，单片机的输出经Zigbee组网无线收发模块后通过Zigbee无线组网与监控主机的输入端通信联接，太阳能电池组件的输出端经升压及DC-DC变换电源模块后接至单片机的电源输入端。本技术的技术解决方案还包括:便携式身份信息识别卡通过有源无线数据传输网络以逐位闭环通信协议方式与距其直线距离在50 100米的一个监控分机通信联接。本技术的技术解决方案还包括:监控分机通过Zigbee无线组网以信息传递数据包间隔发送的方式与监控主机通信联接。本技术的基本工作原理是:将监测分站分布设在偏僻山区域内多个监测点处，分站之间采用Zigbee无线组网模式，传输距离大约为I 2km，具有自动组网接力传输信号的功能；在所有进入偏僻山区的野外人员(游客)身边均配带有传输距离为100米的身份信息识别卡(无线射频信息卡)，当人员临近监测分站后，所携带的身份信息识别卡自动与监测分站联系，其空间传输距离100米，接收到监测分站的呼叫命令及密码后，由无线射频信息卡发出人员信息数据并通过无线网络传递到监测分站，监控分机(分站CPU)然后将信息打包后通过Zigbee无线组网传送到位于野外游人信息监控总站处的中央测控计算机(监控主机)，完成旅游区各地域人员的信息统计、发生意外时人员的呼救和定位、山区无手机信号区域找人等方面的工作。在上述的工作结构设置中，为了避免对其它通信设备造成干扰，野外人员携带的便携式身份信息识别卡采用433MHz的通用无线载波频率，可以在传输距离为100米时进行可靠传输，是目前广泛使用的短距离传输方案，它的待机状态处于数据接收模式，在进入监测分站区域接收到分站呼叫命令及密码后，自动发送个人信息；在山区多处布设的监测分站(监控分机)能自动采集附近信息识别卡所发信息，当分机接收到人员信息时，快速记录并将其坐标与人员信息发送返回总站测控主机(监控主机)，各分站和中央测控计算机之间通过Zigbee协议，其最大优点在于实现网状连接，多个测点实现自动组网和信号的中继传输，具有较高的通信速率，可以达到19200bps的数据传送速率，克服了以往单一通信链路，当中间某个分站受损而影响远处分站信息的采集的问题，另外，本技术利用闭环通信协议解决多个信号源的相互竞争、即在人员信号发送器中的控制软件中，在发送每一位数据的同时，接收器闭环检测有没有其他信息卡在发送数据，如此也解决了多个定位器同时到达时避免总线冲突的问题；中央测控计算机作为系统主机，及时主动显示、记录各分站采集到的人员位置信息。附图说明附图为本技术的结构原理框图。具体实施方式参见附图，本技术所述的基于Zigbee的野外人员查询系统由便携式身份信息识别卡(无线射频信息卡)卡、监控分机(分站CPU)和监控主机构成。便携式身份信息识别卡采用433MHz无线载波频率的有源无线数据通信，具有智能化程度高的优点。便携式身份信息识别卡利用普通7号干电池供电，为了得到需要发送信息时的高电压，可采用开关式升压电路。为解决多人同时进入一个区域占用一个无线频道出现干扰时的总线竞争问题，将闭环通信协议解决竞争的方法引入人员身份信息识别卡的软件识别当中。即为了避免多个身份信息识别卡在同一频道同时发送载波信号，身份识别信息卡在发送每一位数据的同时，自动检测总线竞争情况，当通信速率取2Kbps时，判别一次竞争需要5mS，传送数据需要20mS，考虑总线判别10mS，一个游人在一个分站只发送一次自己的信息，这样对每秒进入50米范围内少于20 (每小时72000)游人可以进行有效识另U，完全可以满足实际使用要求。在山区多处布设的的监控分机与便携式身份信息识别卡之间通过无线射频技术进行自动数据通信，监控分机单片机、射频数据收发器、Zigbee组网无线收发模块、太阳能电池组件、升压及DC-DC变换电源模块五部分组成，射频数据收发器通过有源无线数据传输通路与据其直线距离为100米的车辆射频信息卡通信联接，射频数据收发器的输出/输入端与单片机的人员射频识别信息输入/输出端联接，单片机的输出经Zigbee组网无线收发模块后通过Zigbee无线组网与监控主机的输入端通信联接，太阳能电池组件的输出端经升压及DC-DC变换电源模块后接至单片机的电源输入端。为了简化电路实现分站布设的便利性，经过电路实验，采用每一分钟通信一次定时通信模式，每个分站在传输距离为2km时的实际工作功耗小于0.2W，分站电源使用太阳能电池供电，避免布设其它外接电源，每个分站只需要5W的太阳能电池即可实现全天候工作。监控主机从计算机网络获取信息，与监控分机之间通过Zigbee组网以信息传递数据包形式间隔发送，一包数据可以包含多个人员的通行信息，节省通信费用；它同时具有分机数目不受限制的优点，也降低了对计算机实时性要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Zigbee的野外人员查询系统，其特征在于由位于野外游人信息监控总站处的监控主机、多个分别布设在不同监控点处监测分站的监控分机以及多个由游人随身携带的便携式身份信息识别卡组成，便携式身份信息识别卡为采用433MHz通用载波频率的传输距离在100米的无线射频卡，其输出/输入端通过有源无线数据传输网络与距其直线距离小于100米的一个监控分机通信联接，监控分机通过Zigbee无线组网与监控主机通信联接。

【技术特征摘要】
1.一种基于Zigbee的野外人员查询系统，其特征在于由位于野外游人信息监控总站处的监控主机、多个分别布设在不同监控点处监测分站的监控分机以及多个由游人随身携带的便携式身份信息识别卡组成，便携式身份信息识别卡为采用433MHz通用载波频率的传输距离在100米的无线射频卡，其输出/输入端通过有源无线数据传输网络与距其直线距离小于100米的一个监控分机通信联接，监控分机通过Zigbee无线组网与监控主机通信联接。2.根据权利要求1所述的基于Zigbee的野外人员查询系统，其特征在于监控分机由单片机、射频数据收发器、Zigbee组网无线收发模块、太阳能电池组件、升压及DC-DC变换电源模块五部分组成，射频数据收发器通过有源无线数据传输通路与...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝昱宇，郝迎吉，李治亮，王燕，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：实用新型
国别省市：