生命体征检测床垫系统-设计方案-神州科技

一、系统概述

在当前监管工作中，预防罪犯意外死亡是监管安全管理的一项重要内容。造成罪犯意外死亡的原因有很多，但一个主要的原因是未能提前发现罪犯存在的生理和心理隐疾，从而无法采取主动有效手段进行预防。在此情况下，利用智能化的生命体征检测手段实现对罪犯的生理指标的自动采集、自动分析、主动预警就显得非常重要。

本方案拟通过建设智能生命体征检测床垫系统实现上述功能，以切实提高监狱防范能力，为降低监狱意外死亡风险提供技术支撑。

生命体征检测床垫系统

建设目标

通过系统的建设，将达到如下目标：

在夜间，利用物联网生命体征感知技术对罪犯进行实时、主动的检测，及时发现罪犯的异常状况，提高监狱重点时段内的安全保障能力。

二、系统设计

1、设计原则

（1）安全性

由于系统使用的场景为监狱内对罪犯流动的管理，而监狱本身的性质决定了，安全是第一位的。因此，在系统的安全性上的要求很高，在设计建设时应充分考虑整个系统的安全机制，建成的系统应具有安全保密性，不但要进行严格的权限管理，还要采取先进的、可靠的安全保密措施。

（2）先进性和成熟性

设计时应用先进成熟的技术和设备，建成性能优良、技术先进的系统，既可保证当前系统可靠的应用，又能适应未来技术和业务发展的要求。

先进性，能保证系统符合国际国内标准，便于扩充和发展；成熟性，则代表可靠稳定、性价比好。

现代科技向以计算机为核心的信息化、网络化发展已经成为不争的事实，故在满足需求而成本又相对不高的情况下，应优先设计网络化、信息化的方案。

（3）可靠性与稳定性

整个系统的设计应保证数据传输与存储的连接性，确保系统长期可靠运行。

（4）可扩展性

设计时要充分考虑到今后的发展，使系统能随着监狱的需求而扩展，防止重复投资，系统设计时应留有充分的余地，方便日后扩容、升级及集成。

硬件、软件产品的选择都要坚持标准化的原则，首先采用国家标准和国际标准，其次考虑流行的和实用的工业标准，软件应采用开放式结构。

（5）实用性、经济性、方便性

建设就是为了使用，故要充分考虑系统的实用性，不能华而不实，应结合监狱实际提出合理需求，根据需求合理设计方案，优化组合，采用合理的网络平台。

设备选型时，既要满足性能要求，又要兼顾设备的价格，尽量少花钱多办事。

在应用软件的设计上，力求简单实用、界面友好、便于操作、易于掌握，操作人能轻易的使用和维护。

2、现状分析

罪犯身体健康状态直接影响着监狱的安全。同时，罪犯的生命体征也是对罪犯心理和生理分析的重要参考。现有的生命体征侦测系统大多采用腕带形式，但由于罪犯实际佩戴时无法按要求做到位置固定、紧贴皮肤，因此检测结果无法准确而失去实用价值。

3、技术路线

本系统针对这一情况将生命体征侦测与床垫结合，通过对罪犯每天夜间睡觉时的生命体征进行侦测。由于罪犯睡觉时身体完全处于无主动意识的放松状态，因此可以确保数据的可靠和准确。数据采集后，系统通过物联网传输的方式将数据传回服务器进行存储和分析。

4、主要设备构成

l 生命体征侦测床垫：床垫集成了生物体征侦测模块能够自动感知睡在上面的人员并主动侦测心率、呼吸、起床次数等数据。床垫还内置了无线报警上传模块，可以将侦测到的生命体征数据以无线方式上传至无线定位基站。

l 无线定位基站：与物联网人员管控系统合用此设备。用于接收体征检测床上传的体征状态数据并通过POE交换机上传服务器。

l POE交换机：与物联网人员管控系统合用此设备，用于汇集各无线定位基站的数据并通过局域网上传至服务器。

l 系统软件及服务器：用于对体征数据进行解析、联动智慧监管综合管理平台将罪犯的体征情况实时显示出来。同时，可以在智慧监管综合管理平台上实现报警与视频监控等安防系统的联动应用。

5、系统结构及工作原理

生命体征检测床垫安装到罪犯床铺上，罪犯躺在床垫上，心率、呼吸产生的微震动通过罪犯身体传递至床垫上。床垫通过微震传感器自动采集震动情况。床垫内置的物联网无线传输模块将信号上传至无线定位基站，无线定位基站对数据进行初步整理后通过POE交换机将数据上传至系统服务器。服务器中的系统软件对数据进行最终解析，得到心率、呼吸、离床状态等数据，再将数据通过分析模型进行处理最终判断出罪犯的异常情况。本系统将心率、呼吸等检测数据和分析结果推送至管理客户端上，以图文形式提示给值班民警。

三、系统功能

1、在床/离床状态检测

系统能检测在押人员是否在床上。
在床/离床状态检测