养老院安全智能管理系统.docx

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养老院安全智能管理系统

养老院安全智能管理系统

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北京创羿兴晟科技发展有限公司

第一章系统背景

随着我国家庭小型化发展趋势的日益凸显，少子、老龄化使得空巢老年人家庭日益增多。

针对此状况，老年公寓开始逐步发展，就目前的老年公寓而言，由于管理手段落后，不能实现智能化、信息化的管理。

北京创羿智能养老院管理系统为从提升养老机构的管理效率和信息化水平入手，通过自动采集老人日常活动、身体状态及居住环境等数据，针对异常情况进行快速的预警及报警响应。

同时为整个老年社区建立历资料数据库，为各级管理人员提供科学的参考依据。

本系统不仅提高了老人信息的智能化、自动化管理，做到养老院信息化管理、门禁系统管理、智能监护、脱离监控报警、老人的活动轨迹、定点提醒护理、老人行为分析、防摔倒报警、紧急报警、智能尿湿提醒、监测老人的心率、体温等生命体征等功能，而且对护理人员也提出了更高的要求。

第二章系统原理

2.1系统拓扑结构

2.2系统原理概述

设备清单：

RFID老人腕带（脉搏、血压、一键报警、定位、消费）、护工标签、智能尿液检测器、消费刷卡器、定向读卡器、无线路由节点、协调器、摄像头、报警器、智能水表、智能水杯、智能药箱、PC机、交换机和服务器等。

本系统组网设备为无线路由节点、定向读卡器、协调器、交换机和服务器。

无线路由节点用于房间内的信号全覆盖，定向读卡器用于出入门的判断，无线路由节点和定向读卡器将读取的腕带信息传递给协调器，协调器将数据信息通过485或网线的方式传递给交换机，交换机然后通过网线的方式和后台服务器相连接。

终端设备为RFID老人腕带，护工标签，智能尿液检测器，智能水杯，智能水表，智能药箱等，其中RFID老人腕带是2.4G和13.56M双频通信，2.4G频段用于老人定位、脉搏监测数据传输、体温监测数据传输、紧急呼救传输等功能，而13.56M用于消费功能的实现。

第三章系统流程

3.1无线路由节点

主要用于室内房间、走廊、楼梯、电梯等区域的人员定位，可对房间或室内大区域的人员标签进行实时监控，根据各个无线路由节点扫描到标签的衰减值，并利用多点定位的计算方式，可判断人员处于的实时位置。

无线路由节点读取到标签信息后，会通过无线方式传输给协调器，实现Zigbee无线通讯。

多台设备Zigbee组网定位精度为1.5-3米，如图4无线路由节点读取RFID标签示意图所示。

图4无线路由节点读取RFID标签示意图

3.2全向读卡器

主要用于室外环境。

在完全无遮挡的环境下，读卡器识别距离可达500米。

在楼宇等环境时，建议读卡使用距离为30米-80米。

此款全向读卡器特采用防水外壳，即使在环境恶劣的地方也可以正常工作。

根据实际情况，可将室外区域分成若干个小区域进行管理，每个区域布置一台全向读卡器，标签进入识别区域内时，可根据全向读卡器和标签之间的衰减值进行人员位置的判断，标签离全向读卡器越近，捕获效率越快越大，反之捕获率越慢越小。

同时全向读卡器还可以提供485/232/网口/GPRS/WIFI等多种接口，方便用户选择。

多台设备Zigbee组网定位精度为5-15米，如图5全向读卡器读取标签的形式所示。

图5全向读卡器读取标签的形式

3.3协调器

用来收集CY-SFPS定向读卡器和CY-WRT无线路由节点的数据，然后通过有线或无线传输给系统终端。

通常4-6台的定向读卡器和无线路由节点用一台协调器。

同时，协调器还提供485/232/网口/GPRS/WIFI等多种接口，方便用户选择。

如图6协调器收取数据的形式所示。

图6协调器收取数据的形式

3.4设备具体配置

✧室内设备配置

第一层Zigbee网络：

电子标签

第二层Zigbee网络：

无线路由节点&定向读卡器——协调器

第三层Zigbee网络：

数据采集器——总控平台

图7室内设备组网模式

✧室外设备配置

第一层Zigbee网络：

电子标签——全向读卡器

第二层Zigbee网络：

数据采集器——总控平台

图8室外设备组网模式

3.5设备的应用

✧房间内多点定位

因为房间内的结构比较复杂，所以采用的是多点定位的方法，这样才能够在距离较短的房间内实现定位的功能。

如图9房间内多点定位形式。

图9房间内多点定位形式

✧楼梯内多点定位

建筑内楼梯处的人员定位在整个系统的定位体系中也占有很大的比重，具体实现的方法如图10楼梯处的设备部点及定位形式所示。

图10楼梯处的设备部点及定位形式

✧门禁管理

门禁在拘留所、收教所也占有很高的权重，所以在门口也得安装定位设备，具体的门禁的读卡形式如图11门禁系统中读卡形式所示。

图11门禁系统中读卡形式

第四章系统特点

4.1养老院信息智能化管理

将老人姓名、年龄、照片、证件号、亲属、护理人员、房间号等与老人相关的信息都录入到系统中，并通过老人手上的腕带授权管理；

4.2门禁系统管理；

老人手中的有源电子标签腕带作为身份识别，当老人接近门时，门口的定向读卡器自动识别老人的RFID标签，自动开门；如果门口没有定向读卡器，那么可以通过RFID标签集成的13.56M近距离刷卡识别；

4.3人员定位

　　在组网设备信号全覆盖的情况下，老人手中带着的RFID腕带可以实时了解老人的具体位置，对于出现意外情况的老人能够第一时间采取及时有效的措施。

4.4老人离位报警

当老人离开监控时限时，提示就近的护理人员去查明老人不在正常位置的原因，并采取有效合理的措施。

4.5活动轨迹

在信号全覆盖的区域，不仅可以对老人的活动轨迹实时监控，同时也可以很好的了解护工的活动轨迹，这样，不仅可以保证老人的安全，同时方便调度护工。

4.6定点提醒护理

当老人在规定的时间没有吃饭，一段时间后护理人员提醒老人吃饭；当老人在同一个地方坐的时间过长，护理人员提醒老人应该出去走走了等等；

4.7老人行为分析

系统会自动识别老人在食堂、活动室、室内、室外、康复中心等地的不良习惯，并且通知其护理人员采取措施。

例如：

1、在棋牌室打牌超过2小时，系统识别并且通知其护理人员提醒老人适当运动和休息。

2、当天气空气质量不好，超过PM2.5，会通知在外活动老人的护理人员提醒老人回房间休息。

4.8防摔倒报警

当老人走路或活动的规律不正常，即将要跌倒时，根据老人标签中的重力加速度感应装置，报警，提醒就近的护理人员采取及时有效的措施。

4.9生命体征监测和一键报警

老人腕带可以检测老人的心率以及体温等生命体征，当生命体征停止或不正常时报警，并提醒周围的护理人员采取及时有效的措施。

当老人突发疾病，不能自己处理时，按下老人标签上的紧急按钮，通知周围的护理人员采取有效的救护措施。

4.10水量监测

水量监测分为两块，一方面是用水监测，通过智能水表监测老人一天的用水量，当用水量过低或过高时就报警，提醒就近护理人员采取及时有效的措施；另一方面是喝水监测，通过智能水杯监测老人一天的喝水量情况，当老人喝水非常少时智能水杯自动提醒老人该喝水了。

4.11智能尿湿提醒

在信号全覆盖的区域，当老人尿片尿湿的情况，提醒周围的护理人员，及时更换尿片，以免长时间患湿疹等疾病。

4.12护工巡房漏巡时报警

护理人员在巡房时,如果出现漏巡现象报警，系统自动给相应人员主管发送漏巡信息，并记入相应人员考核中。

4.13科学合理的人员调度

针对护理人员的全方位管理，对于没有老人、老人比较少的区域，对应的多余的护理人员就合理的分配到老人集中的区域；

4.14消费系统

在RFID老人腕带上集成13.56M消费系统，便于老人在养老院内一卡通消费。

这样就不需要再专门为老人配一张用于消费的卡片，方便了老人的携带。

第五章硬件产品

5.1CY-SFPS定向读卡器

产品参数

工作频率：

2.4GHz―2.5GHzISM微波段

识别精度：

3M-5M

识别能力：

同时识别200张标签

识别方式：

定向识别

环境温度：

在-40℃-85℃

使用寿命：

30年

抗干扰性：

使用频道隔离技术，多个设备互不干扰

安全性能：

防雷、防冲击，满足工业环境要求

通信接口：

RS232/RS485/RJ45

电源：

9V/12V-3ADC电源

天线极化：

垂直

数据速率：

最高10Mbit/s

外形尺寸：

11.8CM*8.8*3.8CM

产品重量：

1kg

外壳材料：

金属材质

产品颜色：

银灰色

安装方式：

支架固定

5.2CY-WRT无线路由节点

产品参数

工作频率：

2.4GHz―2.5GHzISM微波段

识别精度：

3M-5M

识别能力：

同时识别200张标签

识别方式：

全方向识别

环境温度：

在-40℃-85℃

湿度：

5%RH—95%RH（无凝露）

使用寿命：

30年

抗干扰性：

使用频道隔离技术，多个设备互不干扰

安全性能：

防雷、防冲击，满足工业环境要求

通信接口：

Zigbee

电源：

9V/12V-3ADC电源

天线极化：

垂直

数据速率：

最高10Mbit/s

外形尺寸：

11.8CM*8.8*3.8CM

产品重量：

500g

外壳材料：

金属材质

产品颜色：

银灰色

安装方式：

粘贴或者侧挂

5.3CY-TZB腕带

产品参数：

识别距离：

0～200米

识别速度：

200公里/小时

识别方式：

全向识别

工作频段：

2.4GHz～2.5GHz

使用寿命：

经多次、长时间测试，电池试用寿命为1.5年到2年，电池可更换

位无码率：

10-9

功耗标准：

平均工作功率为微瓦级

通讯速率：

双向1024Kbit/s

通信机制：

基于时分多址和码分多址同步通信机制

抗干扰性：

频道隔离技术，多个设备互不干扰

安全性：

加密计算与安全认证，防止链路侦测

封装特性：

PC工程塑料，抗高强度跌落与振动

环境特性：

工作温度－40℃～85℃

工作湿度：

＜95％

生命体征：

监测病人的脉搏和体温

防拆功能：

可提供多达3路的防拆（报警）功能；非授权强力取下或破坏时，系统将触发报警。

附加功能：

根据用户需求可在标准版基础上集成加速度传感器和振动传感器，当人员发生打架冲突或急速奔跑的行为，系统可触发报警。

按钮功能：

正面有报警按钮

可靠性：

防水防冲击，满足工业环境要求

外形：

手表型等，可按要求定做其他造型

尺寸：

38*38*13.5MM

安装方式：

腕带或吊扣

5.4读卡器

产品性能

工作频率：

2.4GHz―2.5GHzISM微波段

识别距离：

有效识别距离可达0-1500m，可调节

识别速度：

最高识别速度可达200公里/小时

识别能力：

同时识别200张标签

识别方式：

全方向识别、定向识别

外接电源：

220V交流电

环境温度：

在-35℃-85℃

使用寿命：

30年

5.5CY-SJCJQ-200数据采集器

CY-SJCJQ-200数据采集器是RDID同类产品中最基本的配套产品。

该产品性能稳定，能对接收到的数据信号进行完好的接收、存储、转发、放大，统一管理接收到的数据。

数据采集器是协调器使用过程中的配套产品，完全满足对信息量大的数据处理。

CY-SJCJQ-200数据采集器性能稳定、工作可靠、信号中转、放大能力强。

其良好的性能、出色的外观、出众的性价比，使其在同类产品中受到普遍的欢迎。

产品性能

环境温度：

在-20℃-40℃

湿度：

5%RH—95%RH（无凝露）

使用寿命：

30年

安全性能：

防雷、防冲击，满足工业环境需求

通信接口：

AD/DC

电  源：

220V

数据速率：

最高10Mbit/s

外形尺寸：

26cm*29.5cm*12cm

产品重量：

2kg

外壳材料：

金属材质

产品颜色：

银白色

5.6护工标签

识别距离：

0～200米

识别速度：

200公里/小时

识别方式：

全向识别

工作频段：

2.4GHz～2.5GHz

使用寿命：

经多次、长时间测试，电池试用寿命为1.5年到2年，电池可更换

位无码率：

10-9

功耗标准：

平均工作功率为微瓦级

通讯速率：

双向1024Kbit/s

通信机制：

基于时分多址和码分多址同步通信机制

抗干扰性：

频道隔离技术，多个设备互不干扰

安全性：

加密计算与安全认证，防止链路侦测

封装特性：

PC工程塑料，抗高强度跌落与振动

环境特性：

工作温度－40℃～85℃

工作湿度：

5～95％

尺寸：

36*40*9MM

安装方式：

粘链吊扣或腕带

5.7智能尿液检测器

识别距离：

0～200米

识别速度：

200公里/小时

识别方式：

全向识别

工作频段：

2.4GHz～2.5GHz

使用寿命：

经多次、长时间测试，电池试用寿命为1.5年到2年，电池可更换

位无码率：

10-9

功耗标准：

平均工作功率为微瓦级

通讯速率：

双向1024Kbit/s

通信机制：

基于时分多址和码分多址同步通信机制

抗干扰性：

频道隔离技术，多个设备互不干扰

安全性：

加密计算与安全认证，防止链路侦测

封装特性：

PC工程塑料，抗高强度跌落与振动

环境特性：

工作温度－40℃～85℃

工作湿度：

5～95％

尺寸：

36*42*11MM或30*38*11MM

安装方式：

粘链吊扣或腕带