基于NB-IoT的人员防控监控系统及监控方法与流程

基于nb-iot的人员防控监控系统及监控方法
技术领域
1.本发明涉及物联网技术领域，特别涉及一种基于nb-iot的人员防控监控系统及方法。


背景技术：

2.需要研制一种基于nb-iot的人员防控监控系统及监控方法，实现隔离人员的出行监控、管控人员的定位以及老年人员人身安全监控等；以支撑民警实时掌握社区隔离人员的出行状态、管控人员的位置信息以及老年人员的人身安全状况，便于基层民警/社区管理人员对隔离人员、管控人员以及老年人群及时的做出有效、合理的保障/预防措施。


技术实现要素：

3.本发明提出了一种基于nb-iot的人员防控监控系统，实现隔离人员的出行监控、管控人员的定位以及老年人员人身安全监控等；以支撑民警实时掌握社区隔离人员的出行状态、管控人员的位置信息以及老年人员的人身安全状况，便于基层民警/社区管理人员对隔离人员、管控人员以及老年人群及时的做出有效、合理的保障/预防措施。
4.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：该基于nb-iot 的人员防控监控系统包括nb-iot采集设备、nb-iot平台、pc平台和数据库，所述nb-iot采集设备与所述nb-iot平台通信连接且形成双向数据传输，所述 nb-iot平台与所述pc平台通信连接且形成双向数据传输，所述pc平台与所述数据库通信连接且形成双向数据传输；所述nb-iot采集设备用于采集参数和实时数据，并将采集的参数和实时数据传输至所述nb-iot平台；所述nb
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iot平台用于对多种采集设备数据的统一管理，并接收多种采集设备的数据，同时向第三方应用系统开放接口，并将接收的数据传输至所述pc平台；所述 pc平台用于完成数据采集、数据分析和数据处理，并将数据保存至数据库。
5.采用上述技术方案，数据采集是基于nb-iot采集设备(门磁传感器和人员定位卡)，通过nb-iot网络进行数据传输，其门磁传感器/定位卡设备必须内置nb-iot通信芯片；监控人员与门磁传感器/人员定位卡设备绑定完成后，才可实现远程智能的实时监控；门磁传感器/人员定位卡设备将数据通过nb
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iot通信芯片传输至nb-iot平台，再传输至pc平台，pc平台对数据进行分析处理，从而实现隔离人员的出行监控、管控人员的定位以及老年人员人身安全监控等；以支撑民警实时掌握社区隔离人员的出行状态、管控人员的位置信息以及老年人员的人身安全状况，便于基层民警/社区管理人员对隔离人员、管控人员以及老年人群及时的做出有效、合理的保障/预防措施。
6.作为本发明的优选技术方案，该基于nb-iot的人员防控监控系统还包括移动端平台，所述移动端平台分别与所述数据库和所述pc平台通信连接且形成双向数据传输。提供pc端平台和移动端平台即手机端两种监控方式，pc端侧重于全局监控以及全局管控，其涵盖了所有移动端平台即手机端的功能；而手机端主要侧重于基层民警在外巡防时便于第一时间接收到预警信息。
7.作为本发明的优选技术方案，所述nb-iot采集设备包括门磁传感器和人员定位卡，所述门磁传感器为nb门磁传感器，包含感应磁体和门磁nb-iot通信模块，所述nb门磁传感器通过门磁nb-iot通信模块与pc平台通信连接；所述人员定位卡包括定位模块和定位nb-iot通信模块，所述定位模块通过定位nb-iot通信模块与pc平台通信连接；所述pc平台包括数据采集模块、数据分析模块和数据处理模块，所述数据采集模块用于接收与所述nb-iot平台传输的所述的nb门磁传感器或/和人员定位卡采集的参数和实时数据；所述数据分析模块根据门磁传感器或/和人员定位卡的上报的数据或参数进行统计和分析，并将结果反馈至pc平台和/或移动端平台；所述数据处理模块用于处理数据分析模块分析后的数据并将pc平台处理的数据进行呈现，所述pc平台的数据呈现包括设备在线状态数据、设备管理数据、预警管理数据和数据统计。所述设备在线状态数据包括：统计门磁传感器或/和人员定位卡是否持续正常的按照上报周期上报数据；所述设备管理数据包括：统计所有隔离人员的信息和门磁传感器或/和人员定位卡的信息，其中隔离人员的信息包含隔离人员姓名、所属组织、小区单元信息、隔离时间、隔离状态；门磁传感器或/和人员定位卡的信息包含设备id号、在线状态和设备状态；所述预警管理包括预警推送和预警统计，由所述数据分析模块对被监控人员信息进行统计和判断，所述预警将统计和判断结果推送给管理人员；所述预警统计的功能为，统计所有被监控人员的出门告警信息和管理人员的信息处理反馈情况；同时，系统支撑运用算法模型智能判断人员出入是否属于正常开门。如果异常出门，通过pc端会将相应的预警信息推送至管理人员，如基层民警或社区责任人，他们可随时接到信息，第一时间处理并反馈上报实际情况。数据统计包括：以gis地图、柱状图、饼图、趋势图等可视化方式展示出隔离人员总数、每日新增/解绑隔离人数、街道或小区top10、历史一周隔离变化趋势以及预警总数和每日/周/月的预警信息数、实时预警和处理状态等。人员轨迹包括：基于gis地图实时展示出出监控人员出门后的行为轨迹信息，可查看出监控人员的基本信息。老年人人身安全预警：统计管辖区老年人的人身安全异常状态信息。同时支持管理人员查看相应老年人的异常状态原因。其判断老年人的人身安全方法是基于时间序列算法模型，提取出老年人历史出行规律，分析老年人的异常规律点，并将异常状况进行预警，推送给相关责任管理人。
8.作为本发明的优选技术方案，所述nb-iot平台包含nb-iot网络模块、运营商物联网开放平台和垂直行业应用模块，所述nb-iot网络模块实现对nb
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iot终端的移动性管理与会话管理，为nb-iot终端建立用户面承载，传递上下行业务数据；所述运营商物联网平台实现对多种采集设备数据的统一管理，同时向第三方应用系统开放接口，让各种应用能快速构建自己的物联网业务；所述垂直行业应用模块实现对nb-iot设备的业务管理，由第三方基于运营商物联网开放平台的开放接口进行开发。
9.作为本发明的优选技术方案，所述移动端平台包括微信公众号，所述微信公众号便于负责人室外巡逻时进行的操作，同时采用消息推送方式推送人员的异常出门预警信息和安全异常预警信息。微信公众号为方便室外巡逻管理人员的操作，在pc平台的基础上开发微信公众号，并采用消息推送方式推送隔离人员的异常出门预警信息和老年人身安全异常预警。同时支持用户通过微信公众号进行监控人员的信息和删除、预警信息的处理等操作。
10.本发明还要提供一种基于nb-iot的人员防控监控系统的监控方法，实现隔离人员
的出行监控、管控人员的定位以及老年人员人身安全监控等；以支撑民警实时掌握社区隔离人员的出行状态、管控人员的位置信息以及老年人员的人身安全状况，便于基层民警/社区管理人员对隔离人员、管控人员以及老年人群及时的做出有效、合理的保障/预防措施。
11.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：该基于nb-iot 的人员防控监控系统的监控方法首先将门磁传感器安装在待监控区域并与基于nb-iot的人员防控监控系统进行绑定，再将人员定位卡与基于nb-iot的人员防控监控系统进行绑定，该基于nb-iot的人员防控监控系统的监控方法包括以下步骤：
12.s1：在pc平台或移动端平台录入待监控的人员信息和门磁传感器的信息；
13.s2：pc平台或移动端平台向nb-iot平台发送请求；
14.s3：所述nb-iot平台根据门磁传感器的参数信息检测该门磁传感器在平台中是否已经存在，如果没有则把该门磁传感器的参数信息在所述nb-iot平台上注册，并将注册id返回至所述pc平台或移动端平台；如果参数信息已经存在则将结果通知所述pc平台或移动端平台；
15.s4：所述pc平台或移动端平台接收到所述nb-iot平台返回的注册id后，提示用户录入成功或收到参数信息已存在的通知后提示用户录入失败；
16.s5：录入成功后，实时判断待监控人员是否出现异常，若出现异常，则所述pc 平台或移动端平台进行预警推送；若未出现异常，则不进行预警推送。
17.作为本发明的优选技术方案，所述步骤s3中门磁传感器的参数信息为门磁传感器的imei号；所述步骤s5中判断待监控人员是否出现异常的方法为根据门磁感应器采集的开门时间来判断此次开门是否为正常状态。
18.作为本发明的优选技术方案，所述步骤s1中在pc平台或移动端平台录入待监控的人员信息和门磁传感器的信息的具体步骤为：
19.s11：创建待监控人员的组织架构，以便管理人员进行待监控区域内所有待监控人员的管理；
20.s12：在pc平台进行待监控人员的信息和门磁传感器的信息录入，包含门磁传感器或/和人员定位卡的id、待监控人员的姓名、所属组织、小区名称及单元信息以及监控时间；
21.s13：创建待监控区域内的管理人员的账号，并分派待监控区域的管辖范围；
22.s14：管理人员通过用户名和密码登陆pc平台或移动端平台时，实时接收到待监控人员的预警信息。
23.作为本发明的优选技术方案，当该基于nb-iot的人员防控监控系统的监控方法应用于监控被隔离人员时，具体步骤为：
24.s1-1：收集被监控人员的用户信息，包含被监控人员姓名和门磁传感器安装地址；
25.s1-2：将所述门磁传感器安装至用户外出时必经的门上；
26.s1-3：在基于nb-iot的人员防控监控系统的pc平台上录入被隔离人员姓名，门磁传感器安装地址和安装的门磁传感器设备编号，并设置隔离天数；
27.s1-4：通过nb-iot网络将硬件终端的开关门信号传输到pc平台；
28.s1-5：通过pc平台的算法判断是否需要推送预警。
29.作为本发明的优选技术方案，所述步骤s1-5中通过算法判断是否需要推送预警的具体步骤为：
30.设x为开关门信号，未开门时为0，每开门或关门一次信号值加1；x为奇数时标识为开门，偶数为关门；即x＝x 1；
31.设y为当前隔离天数；设z为从x％2≠0时至x％2＝0时的时间间隔)，单位为s；设n为需要隔离天数；
[0032][0033]
当f(x,n)为1时，表明被监控人员进行了开门操作，并且处于监控时间内，若开门后在5分钟内未归家，则推送预警；
[0034]
当f(x,n)为0时，表明被监控人员没有进行开门操作，或出门后5分钟内归家，或者不是处于监控时间内，则不推送预警。
[0035]
作为本发明的优选技术方案，当该基于nb-iot的人员防控监控系统的监控方法应用于老年人人身安全预警时，具体步骤为：
[0036]
s2-1：收集老年人的用户信息，包含老年人的姓名、门磁传感器安装地址和子女联系方式；
[0037]
s2-2：将门磁传感器安装至老年人外出时必经的门上；
[0038]
s2-3：在人员防控监控系统平台上录入老年人姓名，门磁传感器安装地址，安装的门磁传感器设备编号和子女手机号；
[0039]
s2-4：通过nb-iot网络将硬件终端的开关门信号传输到pc平台；
[0040]
s2-5：通过pc平台的算法判断是否需要推送预警；算法的具体步骤为：
[0041]
设x为开关门信号，从当日零时开始计算，未开门时为0，至次日零时每开门或关门一次信号值加1，次日x清零，当日x的值为：即x＝x 1；
[0042]
设y为当日零时开始的秒数；
[0043][0044]
当f(x)为1时，表明该老年人当日没有进行出门的动作，处于危险状态，则推送预警通知子女；
[0045]
当f(x)为0时，表明该老年人当日有进行出门的动作，处于安全状态，不推送预警。
[0046]
与现有技术相比，本发明的具有以下有益效果：本发明提供pc端和手机端两种监控方式，pc端侧重于全局监控以及全局管控，其涵盖了所有手机端的功能；而手机端主要侧重于基层民警在外巡防时便于第一时间接收到预警信息；实现隔离人员的出行监控、管控人员的定位以及老年人员人身安全监控等。以支撑民警实时掌握社区隔离人员的出行状态、管控人员的位置信息以及老年人员的人身安全状况，便于基层民警/社区管理人员对隔
离人员、管控人员以及老年人群及时的做出有效、合理的保障/预防措施。
附图说明
[0047]
图1为本发明的基于nb-iot的人员防控监控系统的结构示意图；
[0048]
图2为本发明的基于nb-iot的人员防控监控系统的超宽带定位标签的结构图。
具体实施方式
[0049]
下面将结合本发明的实施例图中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0050]
实施例：如图1所示，该基于nb-iot的人员防控监控系统包括nb-iot采集设备、nb-iot平台、pc平台和数据库，所述nb-iot采集设备包括门磁传感器和人员定位卡，所述门磁传感器和所述人员定位卡分别与所述nb-iot平台通信连接且形成双向数据传输，所述门磁传感器为nb门磁传感器，包含感应磁体和门磁nb-iot通信模块，所述nb门磁传感器通过门磁nb-iot通信模块与pc平台通信连接；所述人员定位卡包括定位模块和定位nb-iot通信模块，所述定位模块通过定位nb-iot通信模块与pc平台通信连接；所述nb-iot平台与所述pc平台通信连接且形成双向数据传输，所述pc平台与所述数据库通信连接且形成双向数据传输；所述门磁传感器和所述人员定位卡用于采集参数和实时数据，并将采集的参数和实时数据传输至所述nb-iot平台；所述nb
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iot平台用于对多种采集设备数据的统一管理，并接收多种采集设备的数据，同时向第三方应用系统开放接口，并将接收的数据传输至所述pc平台；所述 nb-iot平台包含nb-iot网络模块、运营商物联网开放平台和垂直行业应用模块，所述nb-iot网络模块实现对nb-iot终端的移动性管理与会话管理，为 nb-iot终端建立用户面承载，传递上下行业务数据；所述运营商物联网平台实现对多种采集设备数据的统一管理，同时向第三方应用系统开放接口，让各种应用能快速构建自己的物联网业务；所述垂直行业应用模块实现对nb-iot设备的业务管理，由第三方基于运营商物联网开放平台的开放接口进行开发；所述pc平台用于完成数据采集、数据分析和数据处理，并将数据保存至数据库；该基于nb-iot的人员防控监控系统还包括移动端平台，所述移动端平台分别与所述数据库和所述pc平台通信连接且形成双向数据传输；所述pc平台包括数据采集模块、数据分析模块和数据处理模块，所述数据采集模块用于接收与所述nb-iot平台传输的所述的nb门磁传感器或/和人员定位卡采集的参数和实时数据；所述数据分析模块根据门磁传感器或/和人员定位卡的上报的数据或参数进行统计和分析，并将结果反馈至pc平台和移动端平台；所述数据处理模块用于处理数据分析模块分析后的数据并将pc平台处理的数据进行呈现，所述pc平台的数据呈现包括设备在线状态数据、设备管理数据、预警管理数据和数据统计。所述设备在线状态数据包括：统计门磁传感器或/和人员定位卡是否持续正常的按照上报周期(24小时)上报数据；所述设备管理数据包括：统计所有隔离人员的信息和门磁传感器或/和人员定位卡的信息，其中隔离人员的信息包含隔离人员姓名、所属组织、小区单元信息、隔离时间、隔离状态；门磁传感器或/和人员定位卡的信息包含设备id号、在线状态和设备状态；所述预警管理数据包括统计所有隔离人员出门告警信息以及管理人员的信息处理反馈情况。同时，系统支撑运用算法模型智能判断人员出入是否属于正常开门。如果异常出门，通过pc端会将相应的预警信息推送至管理人员，如基层民警或社区责任人，他们
可随时接到信息，第一时间处理并反馈上报实际情况。数据统计包括：以gis地图、柱状图、饼图、趋势图等可视化方式展示出隔离人员总数、每日新增/解绑隔离人数、街道或小区top10、历史一周隔离变化趋势以及预警总数和每日/周/月的预警信息数、实时预警和处理状态等。人员轨迹包括：基于gis地图实时展示出出监控人员出门后的行为轨迹信息，可查看出监控人员的基本信息。老年人人身安全预警：统计管辖区老年人的人身安全异常状态信息。同时支持管理人员查看相应老年人的异常状态原因。其判断老年人的人身安全方法是基于时间序列算法模型，提取出老年人历史出行规律，分析老年人的异常规律点，并将异常状况进行预警，推送给相关责任管理人。应用分析主要包含：大屏概览、用户管理、组织管理、角色管理、告警管理、设备管理、报表统计、预警推送、人员轨迹、老年人人身安全预警等。所述移动端平台包括微信公众号，所述微信公众号便于负责人室外巡逻时进行的操作，同时采用消息推送方式推送人员的异常出门预警信息和安全异常预警信息。微信公众号为方便室外巡逻管理人员的操作，在pc平台的基础上开发微信公众号，并采用消息推送方式推送隔离人员的异常出门预警信息和老年人身安全异常预警。同时支持用户通过微信公众号进行监控人员的信息和删除、预警信息的处理等操作。
[0051]
如图2所示，该基于nb-iot的人员防控监控系统的监控方法首先将门磁传感器安装在待监控区域并与基于nb-iot的人员防控监控系统进行绑定，再将人员定位卡与基于nb-iot的人员防控监控系统进行绑定，该基于nb-iot的人员防控监控系统的监控方法包括以下步骤：
[0052]
s1：在pc平台或移动端平台录入待监控的人员信息和门磁传感器的信息；
[0053]
所述步骤s1中在pc平台或移动端平台录入待监控的人员信息和门磁传感器的信息的具体步骤为：
[0054]
s11：创建待监控人员的组织架构，以便管理人员进行待监控区域内所有待监控人员的管理；
[0055]
s12：在pc平台进行待监控人员的信息和门磁传感器的信息录入，包含门磁传感器或/和人员定位卡的id、待监控人员的姓名、所属组织、小区名称及单元信息以及监控时间；
[0056]
s13：创建待监控区域内的管理人员的账号，并分派待监控区域的管辖范围；
[0057]
s14：管理人员通过用户名和密码登陆pc平台或移动端平台时，实时接收到待监控人员的预警信息；
[0058]
s2：pc平台或移动端平台向nb-iot平台发送请求；
[0059]
s3：所述nb-iot平台根据门磁传感器的参数信息检测该门磁传感器在平台中是否已经存在，如果没有则把该门磁传感器的参数信息在所述nb-iot平台上注册，并将注册id返回至所述pc平台或移动端平台；如果参数信息已经存在则将结果通知所述pc平台或移动端平台；所述步骤s3中门磁传感器的参数信息为门磁传感器的imei号；
[0060]
s4：所述pc平台或移动端平台接收到所述nb-iot平台返回的注册id后，提示用户录入成功或收到参数信息已存在的通知后提示用户录入失败；
[0061]
s5：录入成功后，实时判断待监控人员是否出现异常，若出现异常，则所述pc平台或移动端平台进行预警推送；若未出现异常，则不进行预警推送；所述步骤s5中判断待监控人员是否出现异常的方法为根据门磁感应器采集的开门时间来判断此次开门是否为正常状态。
[0062]
当该基于nb-iot的人员防控监控系统的监控方法应用于监控被隔离人员时，具体步骤为：
[0063]
s1-1：收集被监控人员的用户信息，包含被监控人员姓名和门磁传感器安装地址；
[0064]
s1-2：将所述门磁传感器安装至用户外出时必经的门上；
[0065]
s1-3：在基于nb-iot的人员防控监控系统的pc平台上录入被隔离人员姓名，门磁传感器安装地址和安装的门磁传感器设备编号，并设置隔离天数；
[0066]
s1-4：通过nb-iot网络将硬件终端的开关门信号传输到pc平台；
[0067]
s1-5：通过pc平台的算法判断是否需要推送预警；
[0068]
所述步骤s1-5中通过算法判断是否需要推送预警的具体步骤为：
[0069]
设x为开关门信号，未开门时为0，每开门或关门一次信号值加1；x为奇数时标识为开门，偶数为关门；即x＝x 1；
[0070]
设y为当前隔离天数；设z为从x％2≠0时至x％2＝0时的时间间隔)，单位为s；设n为需要隔离天数；
[0071][0072]
当f(x,n)为1时，表明被监控人员进行了开门操作，并且处于监控时间内，若开门后在5分钟内未归家，则推送预警；
[0073]
当f(x,n)为0时，表明被监控人员没有进行开门操作，或出门后5分钟内归家，或者不是处于监控时间内，则不推送预警。
[0074]
当该基于nb-iot的人员防控监控系统的监控方法应用于老年人人身安全预警时，具体步骤为：
[0075]
s2-1：收集老年人的用户信息，包含老年人的姓名、门磁传感器安装地址和子女联系方式；
[0076]
s2-2：将门磁传感器安装至老年人外出时必经的门上；
[0077]
s2-3：在人员防控监控系统平台上录入老年人姓名，门磁传感器安装地址，安装的门磁传感器设备编号和子女手机号；
[0078]
s2-4：通过nb-iot网络将硬件终端的开关门信号传输到pc平台；
[0079]
s2-5：通过pc平台的算法判断是否需要推送预警；算法的具体步骤为：
[0080]
设x为开关门信号，从当日零时开始计算，未开门时为0，至次日零时每开门或关门一次信号值加1，次日x清零，当日x的值为：即x＝x 1；
[0081]
设y为当日零时开始的秒数；
[0082][0083]
当f(x)为1时，表明该老年人当日没有进行出门的动作，处于危险状态，则推送预警通知子女；
[0084]
当f(x)为0时，表明该老年人当日有进行出门的动作，处于安全状态，不推送预警。
[0085]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。