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文档简介

1、基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书第 页基于物联网技术的智能养老技术方案书第1页目录TOC o 1-5 h z背景5 HYPERLINK l bookmark4 系统概述6 HYPERLINK l bookmark6 系统设计原则6实用性7易用性7稳定性8可靠性8 HYPERLINK l bookmark16 先进性8兼容性8 HYPERLINK l bookmark20 系统设计方案9 HYPERLINK l bookmark22 设计依据9系统设计10 HYPERLINK l bookmark26 系统拓扑图10 HYPERLINK l bookmark30 系统组成11 HY

2、PERLINK l bookmark50 设备布设16 HYPERLINK l bookmark52 主干网设备16 HYPERLINK l bookmark60 终端设备17设备布置图17设备清单17 HYPERLINK l bookmark66 系统基本原理简介18 HYPERLINK l bookmark68 ZigBee技术简介18 HYPERLINK l bookmark72 ZigBee技术概述18Zigbee技术特点19通信原理19基站/基站控制单元与服务器通信19 HYPERLINK l bookmark76 基站与基站通信20基站与各智能终端通信20定位原理20 HYPERL

3、INK l bookmark80 系统主要功能21 HYPERLINK l bookmark82 实时定位及紧急求救功能21实时定位及轨迹21 HYPERLINK l bookmark86 移动无线求救22老人运动状态监测22区域闯入报警23 HYPERLINK l bookmark88 固定式无线呼叫功能23 HYPERLINK l bookmark90 老人防走失功能24 HYPERLINK l bookmark92 在线巡更功能24 HYPERLINK l bookmark94 离床扌报警系统功能25 HYPERLINK l bookmark96 视频监控及联动功能25一卡通功能25 H

4、YPERLINK l bookmark100 对讲通讯功能25 HYPERLINK l bookmark102 大屏显示系统功能26 HYPERLINK l bookmark104 系统特点26 HYPERLINK l bookmark106 多系统合一、高效灵活26 HYPERLINK l bookmark108 一套主干网,系统成本低26 HYPERLINK l bookmark110 多种组网方式,施工难度小26 HYPERLINK l bookmark112 信号全覆盖,无死角26 HYPERLINK l bookmark114 三维结合二维,双架构平台27 HYPERLINK l b

5、ookmark116 实时定位,定位更精确27开放式数据接口,兼容性高27 HYPERLINK l bookmark118 系统技术规格28 HYPERLINK l bookmark120 系统硬件简介28 HYPERLINK l bookmark122 硬件介绍28基站控制单元28 HYPERLINK l bookmark126 吸顶基站29 HYPERLINK l bookmark128 室内桌面基站30 HYPERLINK l bookmark130 室外工业基站31 HYPERLINK l bookmark132 定位卡33 HYPERLINK l bookmark138 定位腕表34

6、 HYPERLINK l bookmark144 胸牌35 HYPERLINK l bookmark152 无线呼叫器36离床报警智能床垫37 HYPERLINK l bookmark156 数字对讲机38 HYPERLINK l bookmark158 开关电源39 HYPERLINK l bookmark160 监控主机41 HYPERLINK l bookmark162 服务器42显示大屏42 HYPERLINK l bookmark164 系统软件43 HYPERLINK l bookmark166 主界面44 HYPERLINK l bookmark172 主要功能46 HYPERL

7、INK l bookmark220 工程施工安排56 HYPERLINK l bookmark222 施工流程56 HYPERLINK l bookmark228 初步工程进度安装表57 HYPERLINK l bookmark230 培训及售后服务58培训58系统介绍58定位终端的使用59设备维护59 HYPERLINK l bookmark240 系统软件的使用60 HYPERLINK l bookmark242 售后服务承诺61 HYPERLINK l bookmark244 售后服务形式61 HYPERLINK l bookmark246 设备扩容61 HYPERLINK l book

8、mark248 软件升级62 HYPERLINK l bookmark250 公司简介62 HYPERLINK l bookmark252 公司简介62 HYPERLINK l bookmark254 质量保证63 HYPERLINK l bookmark256 电路板的生产63 HYPERLINK l bookmark258 元器件的保证63 HYPERLINK l bookmark260 产品的生产63生产过程的质控64产品的出厂检验64产品的包装、运输及现场调试6412.3现场案例图6512.4客户(非矿山)66第 #页第 页1.冃景根据世界通用的老龄化国家标准,65岁老人占全国人口的7

9、%或60岁老人占全国人口的10%,那么这个国家已经进入老龄化。根据中国老龄工作委员会发布的报告,中国已于1999年进入老龄化国家。2014年2月19日中国民政部副部长窦玉沛在国新办新闻发布会上公布中国60岁老人数量已超过2亿,占人口总数的14.9%。由于中国是在经济不发达的情况下进入老龄化社会,社会养老保障制度不完善,养老成为我国面临的一个十分突出的社会问题。养老产业是为老年人群提供产品和服务的特殊行业,发展养老产业即有利于满足老年人的社会需求,形成健康老龄化社会,又有利于产业结构的调整升级,缓解就业压力,减轻社会保障负担。随着社会经济的发展及人们生活水平的提高,老人不在满足于生活的温饱,而是

10、追求高品质的老年生活,加之我国独生子女政策,使得居家养老的功能弱化,社会养老服务的的需求显得越来越迫切。当前养老产业正逐步走入市场化,目前新型的养老模式在逐步形成,如开放式养老院、养老公寓、养老社区等。该类型的养老机构具有完善的养老配套设施及专业的管理人员,再加之开放式的群居生活,不仅能够满足老年人对居家养老的自由及情感的需求,还能够为老人提供更便捷舒适的生活和更高的安全保障。安全需求是人的最基本且最重要的需求,尤其是在老年人当中,由于身体原因更易出现安全问题。因此,安全对养老社区、养老机构、居家养老来说是极其重要的部分。如何实现科学管理,提高老人的生活安全性、舒适性,以及如何提高养老社区、养

11、老机构、居家养老管理的工作效率,降低管理成本,已成为当前养老机构关注的重点。2014年6月20日国家民政部办公厅下发“关于开展国家智能养老物联网应用示范工程的通知”,通知要求尽快在养老机构中建立起智能化的物联网综合系统,包含定位求助、老人跌倒、卧床监测、痴呆老人防走丢等功能。通过示范工程的建设,依托养老机构对集中照料人员开展智能化服务,研究探索养老机构对周边社区老人开展社区化服务新模式,建立健全技术标准体系,形成一批技术应用成果,促进智能养老物联网相关产业的健康发展。海能通信作为物联网技术应用的国家高新技术企业,在智慧养老系统建设方面走在前列,并已在多个养老机构应用。系统专注于老人的人身安全,

12、通过定位、呼叫、传感、视频、一卡通等系统的建设,打造智慧养老安全防护综合管理平台,为老人人身安全提供保驾护航。基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书第6页第6页系统概述系统建设以满足老年人养老服务的需求,保障老年人的安全健康、提升养老机构管理水平、促进养老智慧化信息化为出发点,应用物联网技术,在养老机构建立智慧养老综合管理系统平台,综合管理系统包括实时定位及紧急求救系统、呼叫系统、老人防走丢系统、在线巡更系统、离床卧床监测系统,并集成视频联动系统、一卡通系统、对讲通讯系统、MIS信息管理系统,各子系统在同一个平台展现,并可根据需求可合可分。

13、基于以上系统为老人提供一个安全、方便、舒适的生活环境,同时系统的建设也进一步提高了养老机构工作的实时、高效及科学性。系统基于ZigBee无线射频技术而设计,并结合GPS定位、视频监控、传感、RIFD、对讲通信、网络通信等技术。系统主干网由网络交换机、ZigBee基站(基站控制单元、ZigBee基站)组成,智能终端包括定位腕表、定位卡(带GPS及不带GPS两种)、胸牌、智能床垫、固定式无线呼叫器)等设备组成。系统的建成将开创养老机构的管理及服务新模式,促进养老机构的服务、管理水平的提高,为养老行业的健康发展提供有力支持。系统设计原则系统的设计以提高养老机构老人安全及养老机构管理效率为目的,以实现

14、养老机构管理工作的安全、实时、高效、科学为着眼点,以信息系统推广及全面应用为核心,以低投入、基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书第 页第 页高效益、重质量为目标,在数字信息化系统建设的总体框架内进行系统设计和总体规划。为满足养老机构对老人安全防护管理的需求,整个系统采用实用、易用、稳定、可靠、先进、兼容的设计原则。31实用性系统功能强大:系统功能包含固定式呼叫(床头、洗手间呼叫)、移动式呼叫(呼叫器随身携带)、实时定位、防走丢、传感监测(跌倒、离床卧床监测)、视频联动、一卡通信息管理等功能;系统成本低:系统基于同一个ZigBee网络,所有

15、ZigBee智能终端共用一套主干网设备(共用基站),可方便扩展多种ZigBee智能终端,如离床卧床传感器、护工联动胸牌等,无需再布设新的主干网设备,且基站的无线覆盖距离可达100米(可视条件下),可利用较少的设备实现监控区域的信号全覆盖,节省了成本;系统设备便于安装布设:系统设备组网方式有485组网、TCP/IP组网、无线组网等多种组网方式,无TCP/IP网络的地方可使用485组网、有TCP/IP网络的地方可就近接入、不方便布线的地方可采用无线传输,施工布设极为方便。32易用性对于老人:固定式呼救器仅需像开关一样按下即可实现报警、定位卡/定位腕表(移动式呼救器)上也有用户紧急呼叫的按钮,按下3

16、s即可实现报警、离床卧床传感器则无需老人进行操作即可实施监测老人离床卧床状态,因此系统各类终端都是简单操作即可,同时定位卡/定位腕表也可集成一卡通,使得老人无需再多携带一张卡,对于老人极为方便;对于护工:护工胸牌仅需佩戴在胸前,如发现附近有报警,会即可以声光方式提醒护工前往查看,并在屏幕上显示报警信息及位置;对于管理员:系统界面采用3D/GIS地图,具有良好的人机交互界面,所有异常报警信息均自动弹窗并发出声光报警提示,且可直接查询/定位到报警目标,无需复杂的操作,方便管理人员使用;对于管理方的系统维护:系统均通过严格测试及实际项目长期运行考验,稳定、可靠,无需复杂的后期维护。33稳定性首先系统

17、设备均经过严格测试及实际项目检验;其次系统设备具有异常自修复功能;另外系统具有设备链路自动检测功能,如设备链路出现异常可及时报警,并显示故障设备的ID、位置等信息,方便维护。34可靠性系统定位采用RSSI场强定位算法,支持零位、一维及二维定位,定位精度5-10米;系统可实现无线信号全覆盖,且系统所有报警功能都具有严格的算法支撑,可避免漏报、误报现象的发生。3.5.先进性系统建设的核心技术采用先进的物联网技术(ZigBee无线射频技术),ZigBee定位技术采用2.4G频段,传输速率可达2Mbps,而且采用了自调频技术,使得干扰的影响大为降低。接收端和发射端之间并不需要连续性工作,从而大大降低了

18、功耗、延长电池续航时间。此外,更重要的是无线射频技术为双向传输模式,避免单向传输容易出现信号断续的情况。2.4Ghz为公共频段并不需要向任何组织或者个人交纳专利费用,其成本相对其它无线网络技术(如:WiFi/蓝牙等)要低廉不少。系统设备采用2.4G无线模块配合我公司自主研发设计辅助电路以及单片机加密处理程序,形成一套先进的、安全稳定的电子系统。36兼容性系统设计充分考虑养老机构信息化系统建设的多方面的需求。养老机构的系统建设包括众多系统,如医疗系统、消费系统、门禁系统、视频监控系统等,那么实现综合管理系统与各系统的交互,就能够充分利用系统数据,实现更科学高效的管理。系统数据交互主要体现在如下几

19、个方面:1、与医疗系统交互:实现老人信息互通,建立统一的老人信息档案;2、与消费系统互通:建立一卡通消费系统,实现轻松快捷的消费方式;3、与门禁交互:人员定位卡可集成门禁功能,实现门禁与人员定位一体化建设;4、与视频监控系统联动:如出现异常情况时,系统的报警信息传输到视频监控系统,基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书可以及时调取现场视频监控资料。系统设计方案4.1.设计依据GB/T293532012养老机构基本规范GB508672013养老设计建筑设计规范GB503482004安全防范工程设计规范GB/T503142006智能建设设计标准

20、Q/HNDM001-2012海能通信人员定位管理系统企业标准GB42082008外壳防护等级(IP代码)GB/T1912008包装储运图示标志GB/T2423.12001电工电子产品环境试验部分:试验方法试验A:低温GB/T2423.22001电工电子产品环境试验部分:试验方法试验B:高温GB/T2423.4-2008电工电子产品环境试验部分:试验方法试验Db交变湿热(12h+12h循环)GB/T2423.5-1995电工电子产品环境试验部分:试验方法试验Ea和导则:冲击GB/T2423.8-1995电工电子产品环境试验部分:试验方法试验Ed:自由跌落GB/T2423.10-2008电工电子产

21、品环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)GB/T10111-2008随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程序GB/T2829-2002周期检验计数抽样程序及表(适用于对生产过程稳定性的检验)GB/T9969-2008工业产品使用说明书总则数据采集端、服务器端、客户端共同组成了智慧养老综合管理系统,通过三个部分的有基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书42系统设计4.2.1系统拓扑图系统由数据采集端、服务器端、客户端组成:1、数据采集端:采集端硬件包括基站控制单元、基站、定位腕表、定位卡、护工胸牌、智能床垫、固定式无线呼叫器、摄像头等组成,所有采集的数据通过TCP/IP网

22、络上传到服务方器。2、服务器端:服务器端安装分析程序和数据库,主要用于分析处理数据采集端上报的数据,这些处理包括:位置信息、报警信息、传感数据信息、设备信息等,从而将处理结果展示到客户端软件上。3、客户端:客户端主要用基本信息的录入及数据的显示。录入的信息包括人员及设备的的基本信息;显示的信息包括人员及设备位置显示、各类报警信息、各类数据查询结果显示、各分类统计信息显示等。机结合,实现各类数据(人员、设备等数据)的上传、数据的分析处理、数据的显示,从而实现养老机构的信息化管理。”J-一-J一1-一-I第10页年干码叢虧社拱匣至早其去逞亠徑器齣d71WilIBSHft决只碍皿屉虹L-MIftfl

23、:-I期用亞EI2世皿嘲HIE*血1EE-PIS8S4b|.ilt-P1i:aa?Fs|.*C+)-J位4.2.2系统组成4.2.2.1.实时定位及紧急求救系统实时定位及紧急求救系统的适用范围为养老机构内,系统硬件包括基站控制单元(485组网时使用该设备)、基站、定位腕表、定位卡、胸牌组成。首先在养老机构的室内场所(房间、走廊、楼层出入口、楼栋出入口)、室外道路、园林等场所布设一定数量的基站,使得养老机构内信号全覆盖,然后为老人佩戴定位腕表/定位卡、为护工(工作人员)佩戴胸牌。定位终端(腕表、卡、胸牌)周期性的向基站发送无线数据,这些数据包括(ID等基本信息、信号强度信息、报警信息等),基站采

24、集数据后将信息上报的服务器,经服务器分析处理后,将处理结果展示到客户端上;同事基站也将接收到的服务器的指令信息发送到定位终端上,如老人求救报警信息发送到护工胸牌上、向定位腕表发送短消息等,从而实现对老人的实时定位、轨迹查看、紧急求救、危险快速定位救援等功能,当需要查询老人位置或老人发出呼救信息时,可对其进行快速定位,及时救援。删访问第11页基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书4.2.2.2.固定式无线呼叫系统固定式无线呼叫系统与定位系统共用一套主干网设备(由基站控制单元、基站)。首先在走廊内安装一定数量的基站,使得信号能够覆盖附近所有房间,然后在床头或卫生间内安装无线呼叫器;无线呼叫

25、器作为接入终端,通过ZigBee无线射频模块与基站进行通讯,实现数据的采集与上报。当老人在房间内出现异常时,可及时发出呼叫信息,呼叫信息在监控主机和分机中显示,同时呼叫信息也通过基站发送到护工胸牌上,从而获得及时救援或服务。4.2.2.3.老人防走失系统粥T懈其二辭琢歸朋:老人防走丢采用ZigBee定位与GPS定位无缝结合的双重定位方式,从而解决了ZigBee无法实现室外远距离定位、GPS无法实现室内定位的问题。仝老人携带防丢器在ZigBee信号区内活动时,此时GPS处于关闭状态,定位采用PigBee甘页曲一兰H金泸UPE汪肛TtP/i?rasQJ鼻上老人防丢噩亘片ECF/沖琢5Li-.亡旦的

26、:1金亡科珂画s1技术来实现,当老人从养老结构的边界基站(大门口基站或其它可离开养老机构的基站)离开时,系统将产生提示信息,提示信息显示在监控主机、分机或胸牌上;当老人携带防丢器离开信号区(如离开养老机构),系统接收不到防丢器的ZigBee信号时,系统将通过SIM卡向防丢器下发指令开启GPS,利用GPS卫星进行定位。防丢器的优点在于实现了室内外定位的无缝结合,同时采用了下发指令开启功能,使得其更省电、更具有实用价值。老人防丢器适用于具有走失危险的老人,通过老人携带的防丢器,从而限制该老人的活动范围,同时在易发时间段(如晚上)的对老人的行为进行监测分析,如发现老人离开园区,则发出报警提示,降低走

27、失发生的概率。4.2.2.4.在线巡更系统如图所示,巡更系统与定位、呼叫、防走丢系统共用一套主干网设备(基站控制单元、基站)。基站用于对巡更点的信号覆盖;定位卡/胸牌作为接入终端,通过ZigBee无线射频模块与基站进行通讯,实现数据的采集与上报。为巡更人员佩戴定位终端(定位卡/胸牌),当巡更人员经过巡更点(经过巡更点的基站)时,系统可自动记录到达时间、停留多久(无线自动识别),在巡更时,可对人员进行实时跟踪,当巡更人员未按照巡更要求巡更时,系统提供报警功能。基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书第13页Inn痂::議3.尹三吨.匪三瓠圭昱闾谊.其铳4啞宙閘TCP/IP讯婚吸血工工!廛站

28、4.2.2.5.离床卧床监测系统离床报警系统与定位、呼叫、防走丢、巡更系统共用一套主干网设备(基站控制单元、基站)。智能床垫作为接入终端,通过ZigBee无线射频模块与基站进行通讯,实现数据的采集与上报。离床报警系统通过智能床垫来实现老人离床、卧床、翻转三种状态的检测,当老人出现异常离床时,如晚上长时间离床,系统产生报警,已提示管理人员查看,降低事故发生概率。同时降低晚间护工工作量,使得一个护工可监护更多的老人。4.2.2.6.视频监控及联动系统HE至基e?s?t互其E营匪薮曲“賂融坊冋如图所示,系统根据各智能终端的定位坐标及摄像头的坐标信息来确定调取哪些摄像出视频界面;当需要跟踪某一个定位目

29、标时,系统会根据定位目标的坐标切换其附近的摄像头,从而实现视频跟踪。视频监控及联动系统通过视频监控系统与定位系统的联动,实现对目标人员的视频跟踪,同时当出现求救报警时,定位系统自动调取视频图像,以便管理人员及时掌握现场情况,为异常处理提供现场信息。4.2.2.7.集成一卡通定位终端通过集成IC卡,实现定位终端于与门禁、考勤、消费IC卡集成,定位仅做结构上的集成,对原有一卡通系统的使用无影响。对讲通讯系统对讲通讯系统通过对讲机,实现报警后信息快速传递、人员的快速调配,如监控中心值班人员发现报警后,可通过对讲机通知相关人员前往处理,形成信息快速传递、事故快速处理机制。大屏显示系统大屏显示系统由大屏

30、、控制主机组成。大屏显示系统为监控中心的展示平台,所有系统数据均可在大屏上进行展示。7.基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书4.3.设备布设4.3.1.主干网设备主干设备包括基站控制单元、基站、服务器、监控主机等。系统根据定位区域的实际布局,在定位区域布置一定数量的基站,使得所监控的区域无线信号全覆盖或重点区域覆盖。基站有效覆盖范围:室外基站可视距离100米、室内可视距离80米;基站布设点:房间内、走廊、大厅四角、室外道路、楼栋出入口及每层出入口、大门出入口、园区周边及其它需要布设的位置;基站控制单元布设点:根据基站的分布,选择合适点,原则是尽量覆盖更多的基站,与基站的最远距离不能超

31、过1000米、挂接基站不超过20台(A、B端子各10台);服务器、监控主机、大屏放置在监控室内。I第16页101房103房走廊105房102房104房106房楼梯室内娱乐场所楼栋出入口室外活动场围栏园区出入口4.3.2终端设备终端设备包括离床感知智能床垫、定位腕表、定位卡、胸牌、固定式无线呼叫器、摄像头、自助体检设备等。智能床垫:平铺在床的中间;定位腕表、定位卡、胸牌、老人防丢器:随身携带;固定式无线呼叫器:安装在床头、卫生间;44设备布置图提供CAD图纸,可设计具体设备布设方案。45设备清单第17页基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书5.系统基本原理简介5.1.ZigBee技术简介

32、511ZigBe技术概述Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。分项设备名称型号/规格品牌/产地单位数量备注硬件监控室监控中心大屏套1根据需求设计服务器CPUE3T220/内存4G/硬盘1T/DVD/含导轨/键盘鼠标;此标准以上台1数据采集分析监控主机CPUi5/内存4GB/硬盘1TG/DVDRW/显卡GT635;此标准或以上台1数据展示交

33、换机TL-SF1008+台1对讲机QP350翌科台待定通讯调度使用现场设备基站控制单元HN-CU02海能台待定室内吸顶基站HN-BS503/HN-BS504海能台待定室外工业基站HN-BS603/HN-BS604海能台待定室内桌面基站HN-BS511海能台待定定位卡HN-PT207海能张待定定位腕表HN-PT211海能个待定胸牌HN-PT212海能个待定老人防丢器HN-PT301海能个待定无线呼叫器HN-GH01海能个待定智能床垫HN-CG01海能张待定对讲机QP350翌科台待定通讯调度使用辅材辅材深圳批1软件二维软件平台平面地图深圳套1三维软件平台三维地图深圳套1其特点是近距离、低复杂度、自

34、组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是低功耗的近距离无线组网通讯技术。5.1.2.Zigbee技术特点无线组网:多个设备间通过无线方式组成无线Mesh网,通过无线中继的方式将数据上传至服务器。传输可靠:采用碰撞避免策略,同时为需要固定带宽的业务预留专用时隙。定位:通过信号强度和场强定位法实现较精确定位、通过信号飞行时间实现精确定位。A时延短:典型搜索设备时延为30ms,休眠激活时延为15ms,活动设备信道接入时延为15ms;相比较,WiFi需要3s。功耗低:发射功率仅1mW,还可采用休眠模式。52通信原理5.2.1.基

35、站/基站控制单元与服务器通信基站控制单元通过RJ45接口接入交换机,实现与服务器的数据通信;基站分为485型基站或网络型基站,485型基站通过485总线接入基站控制单元,实现数据通信;网络型基站通过RJ45接口接入交换机,实现与服务器的数据通信。第19页基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书龍;1基站控制单元智能终端基站与基站通信当所有设备均采用有线连接时,基站与基站之间无数据传输;当基站仅供电,无通信线时,基站与基站之间采用ZigBee无线模块进行无线通信,实现数据的传输。基站与各智能终端通信智能终端包括定位腕表、定位卡、胸牌、智能床垫、

36、固定式无线呼叫器、老人防丢器等。智能终端周期性的发送无线信号,该信号中包含ID号等基本信息,无线信号被基站接收后传输至服务器。53定位原理系统基于ZigBee无线射频技术,采用RSSI(信号强度)的定位算法,工作在2.4GHz频段,可实现区域定位、直线定位和平面定位。区域定位原理:当定位终端在基站信号覆盖范围内时,系统会将其定位到信号最强的基站上,实际定位效果为从一个基站跳到另一个基站。第20页直线和平面定位原理:定位终端与基站的距离和信号强度成正比,系统根据距离与信号强度的函数关系,从而计算出定位终端与基站的距离,服务器结合距离及基站的坐标计算出定位终端的坐标,从而确定定位终端的相对位置。6

37、.系统主要功能61实时定位及紧急求救功能611实时定位及轨迹定位目标:老人、护工、巡更等人员;定位目的:老人活动范围监测、紧急情况下快速定位、老人快速查找、护工考勤、巡更人员管理等。(址校K(N.y.e卜电左悼辛站Ui.yu屯位基讪阳)收到的信息结合基站坐标信息,从而计算出人员的坐标信息,实现定位时跟踪,结合摄像头还可对人员进行视频跟踪定位第21页在系统中输入人员的姓名或卡号即可快速定位到该人员当前的位置,并可对人员进行实宦位基站基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书该基站时系统也记录离开的时间,由此形成人员历史轨迹记录,并可在地图上以动画

38、的方式进行轨迹回放。6.1.2.移动无线求救老人携带的定位终端上有一个求救报警按钮,当出现危险情况时,可按下求救按钮,基站接收到终端的求救信息,并将求救信息上传到基站控制单元或服务器;服务器接收到求救报警产生声光报警,以提示管理人员有异常情况发生,同时可结合实时定位及视频信息及时6.1.3.老人运动状态监测当老人使用的定位终端为定位腕表是,定位腕表独有的加速度传感功能,可检测老人的第22页当前状态,如是静止还是在运动,并根据人的作息习惯判断是否出现异常情况,当出现异常时给予报警提示;同时加速度传感器根据摔倒时的加速度值,可对摔倒进行判断并报警。6.1.4区域闯入报警系统可将监控区域划分为若干个

39、小区域进行管理,可规定哪些属于正常活动区域、哪些属于危险区域,一旦发现老人携带定位终端进入到危险区域,系统立即告警。系统同时具有区域准入权限管理,如定位基站探测到携卡人员无权限进入该区域,则系统产生告警。6.2固定式无线呼叫功能适用人群:所有老人适用范围:老人居住的房间内(床头、卫生间)目的:老人在房间内的紧急呼叫功能实现:在老人房间的床头及卫生间安装固定式一键呼叫按钮,按钮带有ZigBee无线模块,当老人按下按钮后,呼叫信息通过无线模块传送的基站,进行传送到基站控制单元或服务器,每个值班室内安装呼叫报警显示屏及声光报警装置,可及时提示值班人员及时前往处理。与传统呼叫系统相比:首先该功能为整个

40、系统平台的子系统,在实现系统平台其它功能的基础上,仅需在房间内安装呼叫报警按钮即可,无线再重新布设其它设备,成本低;其次呼叫按钮为无线传输,无需布线,安装方便。张国辉01机电房设备管理室活动室监控中心提示张国辉非法进入设备管理室,存在危险基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书il,Juj1(悻敦1第页2363老人防走失功能适用人群:具有走失风险的老人或所有老人;目的:预防老人走失使用范围:养老机构内或离开养老机构均可实现定位跟踪功能实现:系统在养老机构的主要出入口布设一定数量的基站,针对有走失风险的老人佩戴ZigBee+GPS功能的终端,当老人未经授权从主要出入口经过时,系统将发出报警

41、信息,如老人已经从出入口离开,到达ZigBee信号覆盖范围以外,系统还可向终端发送开启GPS定位指令,实现GPS定位,以便快速寻找老人。64在线巡更功能系统平台设置巡更管理模块,该模块主要是管理养老场所的巡更人员,如楼层、房间更等;模块主要功能如下:1、巡更路线制定:系统可根据地图上布设的基站位置,灵活制定巡更路线,巡更人员需按照此路线并在规定的时间段内进行巡更,否则系统将会产生报警。2、巡更时间制定:在制定巡更路线后,可设置此路线巡更的频率,比如一个小时巡更一遍;或者制定特殊的时间点,要求巡更人员必须在此时间点完成巡更。3、巡更报警:如巡更人员未按照规定路线巡更或者未按着规定巡更频率和时间巡

42、更,系统将会产生报警提示。4、巡更历史信息查询:巡更路线信息查询以列表形式显示到达各巡更点的时间;报警信息查询以列表形式显示历史报警信息。巡更点4未到达巡更点1巡更点4巡更点2巡更点3与传统巡更系统相比:首先该功能为整个系统平台的子系统,在实现系统平台其它功能的基础上,仅需为巡更人员佩戴定位终端即可,无线再重新布设其它设备,成本低;其次定第24页位终端为无线自动识别,无需刷卡,可自动记录记录到达时间、停留时间、离开时间,更全面可靠。65离床报警系统功能该功能主要监测老人离床、卧床、翻身等状态,可对老人异常离床等状态进行报警提示,从而实现对特定人群(失能半失能老人)、特定时间段(晚间)的老人活动

43、状态实时监测,提高了老人的安全性和养老机构的管理效率。离床监测:离床报警智能床垫可检测老人是否卧床,针对失能半失能老人异常离床情况进行检测,同时可对老人晚间离床卧床状态进行监控及报警,如晚间长时间离床报警提示,有利于老人的综合管理,预防安全事故的发生;卧床监测:当老人在床上休息时,传感器可实时将监测数据上报到服务器,在卧床状态下,还可对老人的翻身等动作做出检测。66视频监控及联动功能基于位置信息,实时调取当前视频信息。紧急呼救报警及视频联动:如在人员发出无线呼救时,管理人员可迅速查看人员位置附近的摄像头,获取现场信息,为救援提供帮助。定位与视频实时跟踪:如想通过视频跟踪查看某人员,在系统中输入

44、人员卡号,点击视频跟踪即可,系统根据人员实时的位置信息可自动切换摄像头,实现视频实时跟踪定位。67一通功能定位终端内置ic卡,可实现定位、门禁、消费等一卡通。68对讲通讯功能系统为监控中心人员、值班室人员、巡更人员等配备对讲机,一旦发生异常信息,可及时建立沟通渠道,做到信息及时传播、人员及时调配、事故及时处理。第25页基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书69大屏显示系统功能大屏显示系统用于管理平台的展示。系统特点71多系统合一、高效灵活以ZigBee传感网为核心,集成实时定位及紧急求救系统、呼叫系统、老人防走失系统、在线巡更系统、离床报警

45、系统、视频联动系统、一卡通、对讲通讯、大屏显示系统。各子系统通过一个平台运行及显示,并可合可分。72套主干网,系统成本低系统主干网络为一个网络,即由同一套ZigBee基站组成的ZigBee无线网络,所有智能终端共用这一套网络,降低了本及设备维护难度。多种组网方式,施工难度小系统有485组网、TCP/IP组网、无线跳船组网,且三种方式可混合组网。当环境中无TCP/IP组网,可采用485结合跳传组网,在监控区域布设485主干网络,不方便布线的地方可采用无线跳传,基站仅需供电即可。当环境中有TCP/IP组网,可采用现有网络组网,不方便布线的地方也可采用无线跳传,基站仅需供电即可。多种组网方式可符合各

46、种环境的布线安装,大大降低了施工难度。信号全覆盖,无死角基站的覆盖范围可达100米,相比RFID等技术来说,布设较少的基站即可实现信号全覆盖。第26页基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书75三维结合二维,双架构平台系统采用C/S架构(三维地图)、B/S(平面GIS地图)双架构,满足监控软件可视、直观的同时,也可进行远程监控。76实时定位,定位更精确系统采用的是ZigBee技术,结合精确的定位算法,实现根据场强强度及基站的坐标信息,计算出定位终端的地图上的实际位置,定位更精确。多种定位算法相结合,根据不同区域系统可自动切换不同算法,使得定位更具有意义。定位算法包括区域定位、直线定位、平

47、面定位。数据交互VK.Ziil第27页7.7.开放式数据接,兼容性高系统提供开发的数据接口,可实现与视频系统、门禁考勤系统、一卡通系统等多系统的系统技术规格1)系统平台为综合性管理平台;2)系统组网采用485总线组网、TCP/IP组网,同时两者均可结合无线跳传,具有组网灵活、施工方便等特点;3)系统具有实时定位、紧急求救、轨迹回放、无线呼叫、老人防走丢、在线巡更、离床卧床监测、视频联动等功能。4)系统具有设备管理功能,包含主干设备链路检测、终端低电检测、无信号检测等功能、用户管理功能;5)系统定位精度5-10米;6)系统可实现无线全覆盖;7)系统支持C/S、B/S双架构,支持3D地图、GIS地

48、图,中心站可以联网运行,使网上所有终端在使用权限范围内都能共享监测信息,查询、打印各类数据报表;8)系统具有可扩展性,在符合系统协议的情况下,可扩展多种智能终端;9)系统提供开放性接口,可拓展与其它系统集成。系统硬件简介9.1硬件介绍911基站控制单元基站控制单元用于接收定位基站的上传信息,对接收的信息进行初步处理后上传送至服务器,且可将服务器下发的信息下发到基站。第28页HN-CU02基站控制单元技术参数工作电压DC12V9.1.2.吸顶基站吸顶基站主要用于室内吸顶式安装,其功能为周期性的采集智能终端的无线信息,并将接收到的信息传送至基站控制单元/服务器;另也可将基站控制单元/服务器下发的信

49、息下发到智能终端。最大工作电流200mA基站控制单元与定位基站通信:有线传输介质485线缆线缆规格RVV4*0.5,两芯通信,两芯供电最大传输距离2KM最大接入定位基站20台接口数量及类型2个485接口、1个电源接口、1个网口、1第29页个RS232接口指示灯数量及类型2个信号I指示灯、2个信号II指示灯、1个工作指示灯、1个电源指示灯安装位置及方式监控中心或室内其它位置,放置在机柜中尺寸(长宽高)238*220*68mm材质冷轧板HN-BS503吸顶基站(485型)技术参数工作电压DC9-36V最大工作电流100mA传输类型RS485有线传输介质485线缆基于物联网技术的智慧养老综合管理系统

50、技术方案书9.1.3.室内桌面基站线缆规格RVV4*0.5,两芯通信,两芯供电无线频段2.4G无线传输距离80m(可视距离)天线规格3dBi材质塑胶尺寸六边形,对角线198*边长100*高50mm安装方式吸顶HN-BS504吸顶基站(网络型)技术参数工作电压DC10-48V最大工作电流100mA传输类型TCP/IP或无线传输有线传输介质CATE5无线频段2.4G无线传输距离80m以上(可视距离)天线规格3dBi材质塑胶尺寸六边形,对角线198*边长100*高50mm安装方式吸顶第30页室内桌面基站主要在室内使用,其特点可放置在室内桌面上(附近有电源接口及网口),方便安装,无需复杂布线,其功能与

51、其它基站相同。9.1.4.室外工业基站HN-BS511室内桌面基站(网络型)技术参数工作电压DC10-48V最大工作电流100mA传输类型TCP/IP或无线传输有线传输介质CATE5无线频段2.4G无线传输距离50m以上(可视距离)天线规格3/5dBi材质塑胶尺寸长82.80mm*宽54.0mm*高15.82mm室外工业基站采用防水防雷设放置桌面r十,适用于室外安装,其功能为周期性的采集智能终端的无线信息,并将接收到的信息传送至基站控制单元/服务器;另也可将基站控制单元/服务器下发的信息下发到智能终端。HN-BS603室外工业级基站(485型)技术参数基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方

52、案书基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书IIJ丿厂基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书工作电压DC9-36V最大工作电流100mA传输类型RS485有线传输介质485线缆线缆规格RVV4*0.5,两芯通信,两芯供电无线频段2.4G无线传输距离100m以上(可视距离)天线规格5dBi材质铝合金尺寸长195*宽109*厚46mm(不含天线)安装方式壁挂/抱杆IP等级IP65户外全防水HN-BS604室外工业基站(网络型)技术参数工作电压DC10-48V最大工作电流100mA传输类型TCP/IP或无线传输有线传输介质CATE5无线频段2.4G无线传输距离100m以上(可视距离)天

53、线规格5dBi材质铝合金尺寸长195*宽109*厚46mm(不含天线)安装方式壁挂/抱杆IP等级IP65户外全防水9.1.5定位卡定位卡主要给管理人员、巡更人员等使用,定位卡相当于“人员身份证”,携带该卡进入定位区域后,该卡可周期性的发送无线信息给基站,基站上传到基站控制单元/服务器,经服务器分析处理计算出定位卡的实时地理位置。该卡还具有紧急求救功能,当遇到紧急情况是可向管理中心发出求救报警。9151特点功耗低,纽扣电池,电池可使用6个月。卡片式设计,携带方便。具有低电指示功能。具有求救报警功能防水、防尘设计;无辐射伤害。可内嵌直径25mmRFID卡,实现与RFID考勤系统整合。915.2.技

54、术参数条IP匹EHN-PT207定位卡技术参数工作电压第33页DC3V工作电流W40mA无线频段2.4GHz调制方式OPQSK电池类型锂锰纽扣电池电池寿命6个月9.1.6定位腕表定位腕表主要给老人使用,携带腕表进入定位区域后,腕表可周期性的发送无线信息给基站,基站上传到基站控制单元/服务器,经服务器分析处理计算出定位卡的实时地理位置。同时腕表还具有紧急求救功能,当遇到紧急情况是可向管理中心发出求救报警。9.1.6.1.特点功耗低,可充电锂电池,充电一次可使用半个月;定位腕表式设计,材质柔软,携带方便;具有低电指示功能;具有时间、日期显示功能具有求救报警功能;具有运动传感功能;防水、防尘、无辐射

55、伤害,IP65。技术参数HN-PT211定位腕表技术参数工作电压DC3.7V工作电流W200mA无线频段2.4GHz调制方式OPQSK第34页材质ABS塑胶尺寸(长宽厚)86*54*6mm重量22g基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书9.1.7.胸牌胸牌主要给护工使用,其主要功能为接收智能终端的报警信息,以便及时处理。佩戴胸声光提示。同时胸牌也具有定位功能,系统可对其进行实时定位跟踪。特点功耗低,可充电锂电池,充电一次可使用1个月;卡片式设计,携带方便;具有低电指示功能;具有时间、日期显示功能;具有接收报警及报警声光提示功能;防水、防尘、

56、无辐射伤害,IP43。电池类型锂聚合物电池170mAh电池寿命充电一次使用半个月,可充500次表带材质硅胶表盘材质ABS+PVC表盘尺寸(长宽厚)第35页40*40*14mm显示屏幕0LED1.3寸IP等级IP65重量40g护工翻牌基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书9.1.7.2.技术参数9.1.8无线呼叫器=-=-工作电压DC3.7V工作电流W40mA无线频段2.4GHz调制方式OPQSK电池类型锂电池210mAh电池寿命充电一次使用1个月,可充500次材质ABS+PVC尺寸/lxrFerrtrt匸、I亠亠*宀一、rf十rti.八tm

57、长76.0mm*宽34.0mm*厚9.8mm无线吁叫器安装仕床头及卫生间,用显示屏幕1rJ丄宀亠Lrt-T7八Lt-r口n亠一L-fA4rrrrF-rf/亠于房间内的呼叫。当老人遇到糸急情况,可按下按OLED1.3寸占/亠占ft丄十hF1-rrrHD十宀八tnttkrI口,监控主机及分机即可自动弹出吁叫信IP等级bEnvpH11/宀R口口Art丁FR息,信息包括呼叫器ID、房间号等,服务人员可IP65据吁叫信息及时刖往处理。重量35g(预估)HN-PT212护工胸牌技术参数钮根功耗低,一节电池可使用2年以上;无线传输,无需布线,安装方便;第36页基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书具

58、有链路检测功能,呼叫器周期性的发送链路检测信息到服务器;9.1.8.2.技术参数9.1.9离床报警智能床垫HN-GH01固定式无线呼叫器技术参数工作电压DC6V工作电流W200mA无线频段2.4GHz调制方式OPQSK电池能床垫适用失能、半失能老人的离床卧床实时监测性干电可用于正常老人的晚间离床卧监电池寿命主要功能为离床监测、卧床监则、翻转监测。年以上材床垫硬件包含压力传感、ZigBee无纟艮射频模块、A电源模块等组成,ZigBee无线射频模用于采集传感模块的数据变化,通过床垫传感器有无被压、压力的不同位置来判断离床、床安装翻转状态,当经分析程序分析后,乍出报警提示宰挂如失能半失能老人离床、晚

59、间长时间离床等异常情况的报警。离床传感采用AC220V转DC5V供电。床垫特点如下:可准确检测离床、卧床、翻转三种状态;床垫轻薄、柔软舒适、使用方便;床垫可清洗;第37页9.1.10.数字对讲机对讲机主要给监控中心管理人员、分区管理人员等使用,当出现报警提示时,用于信息的快速传达和人员的快速调度。基于物联网技术的智慧养老综合管理系统技术方案书HN-CD01智能床垫技术参数供电方式AC220V转DC5V适配器供电工作电压DC5V工作电流W200mA无线频段第38页2.4GHz无线距离100米(可视情况下)调制方式OPQSK床垫材质PVC床垫尺寸长750mm*宽490mm*厚2mm安装方式平铺在床

60、中间QP35O对讲机技术参数总体规格频率范围UHF:400-420MHz450-470MHz信道数16信道间隔25/12.5KHz/6.25KHz工作电压3.7V电池1700mAh(锂电池)9.1.11.开关电源开关电源为基站进行集中供电,AC220V输入,两路DC36V输出;一路输出可同时为20个基站供电,一路最远可传输1KM。平均电池寿命大于10小时频率稳定度2.5ppm工作温度范围-20C+55C天线阻抗50Q外型尺寸高105mmX宽50mmX深30mm(带电池,不带天线)重量(带天线和电池)141g发射部分输出功率2W/0.5W调制方式数字:4FSK,模拟:16KF3E/8K0F3E杂

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