福利院老年公寓离床报警系统方案

2018-10-24 21:13

福利院/老年公寓离床报警系统方案

北京得瑞紫蜂科技有限公司

老年公寓离床报警系统方案

福利院/

一、系统方案 ................................................................................... 3 1.1 系统功能................................................................................. 4

1.1.1 离床报警 ............................................................................ 4 1.1.2 系统故障自检 ........................................................................ 4 1.1.3 主动呼叫报警 ........................................................................ 4 1.1.4 报警信息历史记录及回访 .............................................................. 5 1.1.5 床位定时启用与关闭 .................................................................. 5 1.1.6 定位功能 ............................................................................ 5 1.2 系统组成................................................................................. 7 1.2.1 室内定位基站 .......................................................................... 7 1.2.2 室外定位基站 .......................................................................... 7 1.2.3 子网控制器（网关） .................................................................... 8 1.2.4 离床报警器 ............................................................................ 9 1.3 管理软件................................................................................ 11 二、公司介绍 .................................................................................. 13

一、系统方案

本系统采用国际标准的ZigBee无线通信技术，ZigBee是一种结构简单、低功耗、低速率、高可靠性的无线网络通信技术。利用ZigBee的无线组网特性，通过在室内，楼道灵活的架设基站，可实现对所有房间所有床位的无线覆盖，对覆盖范围内的离床报警器进行实时监控，并可结合无线定位系统实现对持卡人员的精确定位。

方案一：方案二：

ZigBee无线信号离床报警器室内基站网管基站Internet室内基站离床报警器室内基站防火墙PC机离床报警器

系统架构图

由于有的社区的面积较大，如果单使用ZigBee组网，网络负担会非常大，整个网络的效率也会比较低。针对这种情况，系统采用了ZigBee与乙太网结合的方式，将每个楼层划分一个ZigBee无线子网，每个子网的ZigBee基站通过子网网关连接到系统中心。这样即保证了网络的运行效率，又充分体现了无线的灵活性。

1.1 系统功能

系统具有离床报警、系统故障自检、主动呼叫报警、报警信息历史记录及回访、床位定时启用与关闭等诸多功能。另外系统还可以结合定位系统扩展实现区域定位功能，让你轻松查看指定人员的实时和历史位置。

1.1.1 离床报警

当某个床位上的人员离开床位时，安装在床腿的压力传感器感应到压力变化，软件端接收到经过室内基站和网络基站上传的数据后，将离床报警信息发送给客户端，客户端发出声光报警并显示报警信息。

房间内床头报警按钮（定位基站）ZIGBEE无线房间外离床报警传感装置定位基站（走廊）ZIGBEE无线网关基站网线定位基站（走廊）网线交换机1.1.2 系统故障自检

本系统能够对系统内的硬件设备进行实时监测，当某个设备发生故障无法通讯时发出报警信息，能有效避免由于设备故障导致的事故。

1.1.3 主动呼叫报警

除了离床报警以外，系统具有主动呼叫报警功能。床上人员还可以通过按床头报警器上的按钮，呼叫护理员。当按下按钮后，报警信息会经过室内基站和网络基站发送到以太网上的监控主机。监控主机对报警信息进行解析后发出相应警报通知相关人员处理。

1.1.4 报警信息历史记录及回访

系统软件在接收到报警信息以后，除了发出相应的报警信息以外，还会对报警信息进行存储。用户可以通过历史记录功能查看报警历史记录，以此来了解报警信息的处理情况，一旦发生事故可以很方便的查找到事故的原因。 1.1.5 床位定时启用与关闭

通过该功能，用户可以根据具体情况启用或关闭某个特定床位。比如当某个床位暂时没有投入使用，为预留床位时就可以先暂时关闭该床位，以免其上传无用数据。当投入使用后可以再启用该床位，此时该床位就可以和其他床位一样正常使用。本系统还允许客户对某个特定床位制定更加精确的自动启用关闭计划，比如可以通过设置实现让某个床位在白天某个时间段才投入使用，从而大大增加了系统的灵活性。

1.1.6 定位功能

本系统所使用的基站具有定位功能，可以通过结合识别卡等其他设备，实现信号覆盖范围定位功能。

如下图所示，根据现场的实际情况，以网格形式，在整个区域内灵活的布置无线定位基站，各基站间会自动联通起来，并将采集的移动报警器信息传送至中心，系统中心根据这些原始的定位数据，采用科学的定位算法，可计算出移动目标相对于定位基站的位置，进而确定出移动报警器的实际位置。如下图所示：考虑到建筑物的阻隔，每个定位基站间的距离可控制在20～50米的范围内，为了减小网络的路由消耗，建议在在每栋建筑物顶端安装至少两个定位基站。

无线基站定位识别卡

在每个房间内的离床报警器都可以结合安装一个定位基站，并以房间为室内定位的最小识别单位。当有移动报警器进入该房间时，基站便会收集到移动报警器的信息并上传至中心，中心即可得知该移动报警器的处于哪个房间。当移动报警器报警时，报警信息也会通过基站所组成的无线网络传输到子网网关，并由网关传送至系统中心。

1.2 系统组成

整个定位系统由Tag（移动标签），Reader（基站） , Gateway (ZigBee-Ethernet网关) 及Server组成，再配合B/S架构的GIS 显示系统，可在局域网内任何PC 上显示求助及定位信息。

1.2.1 室内定位基站

室内基站核心为公司的模块ZF-1012，可良好的收集TAG信息，并通过基站间通信，构筑整个Mesh网络。主要为离床报警器和网管基站提供中间无线连接，转发报警器和网关之间通讯的数据。为达到全区域覆盖，需要在每个楼层或特定区域安装适当基站，并在楼道、楼梯等位置安装适量基站，走廊可30米左右布置一个。

室内基站外观主要参数

1) 工作电压：交流220V； 2) 工作电流：160mA； 3) 工作频率：2.4GHz；

4) 通信距离：通信距离1200米（空旷环境）； 5) 通信速率：125Kbps

6) 工作环境：环境大气压80kPa～110kPa； 7) 环境温度-20℃～+70℃；

8) 周围空气相对湿度不大于95%（25℃时）； 9) 在无破坏绝缘的气体和蒸气的环境； 10) 在无滴水的地方；

11) 设备尺寸：86mm×86mm×40mm

安装方式

1.2.2 室外定位基站

室外基站核心为嵌入式ZigBee通信模块ZF-1022，配合IP65级别的防尘及防水外壳，可长期稳定地在室外工作。

室外基站外观

室外基站安装

主要参数

1) 工作电压：交流220V； 2) 工作电流：160mA； 3) 工作频率：2.4GHz；

4) 通信距离：无线通信距离1200米（空旷环境）； 5) 通信速率：125Kbps

6) 工作环境：环境大气压80kPa～110kPa； 7) 环境大气压80kPa～110kPa； 8) 环境温度-20℃～+70℃；

9) 周围空气相对湿度不大于95%（25℃时）； 10) 在无破坏绝缘的气体和蒸气的环境； 11) 设备尺寸：152mm×90mm×55mm 1.2.3 子网控制器（网关）

“ZigBee-Ethernet网关”由2部分组成，一个是内嵌LINUX的ARM网关平台，此平台可通过登陆各个网关的IP，对其进行修改配置；另一个是嵌入式ZigBee通信模块ZF-1022。通过二者的无缝结合实现了从ZigBee到以太网的转换，及ZigBee子网的管理。

网关基站外观

主要参数

1) 工作电压：交流220V； 2) 功耗：≤600mW（发射状态）

3) 工作频率：2.4GHz；

4) 通信距离：通信距离1200米（空旷环境）； 5) 通信速率：125Kbps； 6) 接收灵敏度：-102dBm；

7) 工作环境：环境大气压80kPa～110kPa； 8) 环境温度-20℃～+70℃； 9) 接口：有线RJ45,无线ZigBee；

10) 看门狗设计：WTD看门狗设计，保证系统稳定； 11) 周围空气相对湿度不大于95%（25℃时）； 12) 在无破坏绝缘的气体和蒸气的环境； 13) 设备尺寸：157mm×147mm×41mm 1.2.4 离床报警器

离床报警器由床头报警器和压力传感器组成。报警器可以实现无线报警求助，在需要的时候，只有按下报警器按钮，即可通过无线的方式，将报警信号传输到监控中心。压力传感器则用来检测床上老人是否在床上。结合上位机软件，当老人床铺出现异常的情况下，实现自动报警。

ZF-PB102离床报警器

离床报警器规格参数：规格参数表工作温度工作湿度工作电源工作频率无线工作参数天线发射功率接收灵敏度功耗通信距离基底尺寸丝栅尺寸传感器参数阻值试件材料室温应变极限聚乙烯板 20000um/m 1000欧 -40℃到+60℃ 95%（25℃时） 5V 2.4GHz UFL软天线 22dBm -102dBm 小于120mW 400米 (无遮挡) 7mm*8mm 5mm*5mm

安装方法：

将压力传感器ZF-P102安装到床脚上。通过数据线与离床报警器ZF-B102连接。报警器ZF-B102用来采集压力传感器ZF-P102的数据。当有人在床上的时候，压力传感器ZF-P102受到挤压，产生形变，电阻值变化，从而检测到有人在床上。

离床报警器安装效果图

1.3 管理软件

离床报警系统软件采用GIS技术，可以根据园区的实际情况，对人员或者床位进行数据采集，显示床位的状态和人员的实际位置，设置高级区域限制及移动方案，并记录，方便历史查询，方便管理。同时提供了在应急或事故发生后的历史数据保存查看的功能。极大的提升了事故抢救的工作效率。

系统软件的主架构分两部分：离床报警器系统服务器端软件和离床报警系统客户端软件。服务器端软件用来收集和保存来自现场的通讯基站中转的数据，这些数据主要有离床报警器和识别卡的数据，以及客户端设置的一些参数。客户端用来显示服务器端收集上来

的数据核对这些数据处理过的结果，比如床位状态、定位位置信息等。整个系统需要有一个服务器端，可以有多个客户端。

系统客户端登陆界面

系统客户端显示界面

二、公司介绍

得瑞紫蜂科技有限公司成立于2005年，研发和营销管理团队来自美国Helicomm公司。公司拥有一支技术过硬的产品研发队伍，研发人员占公司员工总数的50%以上。专注打造“关爱生命的物联网、节能仪表的物联网、智慧城市的物联网”。

紫蜂科技所提供的自主ZigBee技术、准方案、及本地化技术支持团队，能够让中国厂商发挥无穷创意，利用ZigBee平台，开发出各类崭新的无线安防、节能、智能家居、以及自动化产品。

2003年1月份，国家领导人胡锦涛同志亲临中关村上地产业基地参观指导，时任Helicomm研发总监的毋云龙先生（现任紫蜂公司董事长）主导开发的zigBee系列产品获得高度评价。

成功案例：

北京民政局汇晨老年公寓定位看护项目

? 大连金州区社会福利院离床报警系统项目

? 山西黎城/山西代县铁矿/山东蓬莱金矿/四川甘孜金属矿 ? 北京地铁四号线、9号线隧道项目/北京六环隧道项目 ? 台湾法务部看守所假释犯定位追踪项目 ? 北京市政工程研究院地质超前预警项目 ? 北师大精准农业光照度传感网络项目

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