專利名稱：可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的裝置及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種值班監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法，具體的說，涉及了一種可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的裝置及其方法。
背景技術：
眾所周知，在鐵路、礦山、重要工廠、部隊、黨政機關及社區(qū)等重要地方都設有值班室，以便于值班人員對生產、安全等進行監(jiān)控或對重要事務進行管理、指揮，但在現(xiàn)實生活中，仍有部分事故的發(fā)生、事務的疏忽往往與值班人員的值班情況有關，比如說擅自離開崗位、值班時間睡覺或者特殊情況等等，這些人為因素所引起的不必要的各種問題給生產、工作造成了很大的被動。
為了解決這個問題，針對值班人員值班期間的各種監(jiān)控、管理手段層出不窮，傳統(tǒng)方式一般采用人工隨機抽查或者電話問詢等，現(xiàn)在較為先進的方式是采用值班員在設定的時間間隔內向值班監(jiān)督設備自行作記錄，值班監(jiān)督設備進行記錄以便于以后查詢，或者是值班監(jiān)督設備在設定的時間間隔內自動掃描或者警示，然后由值班人員進行應答，這些監(jiān)測裝置和方法在一定程度上都起到了良好的作用，然而都存在著不能進行實時監(jiān)控和自動監(jiān)控的缺點，而且智能化程度比較低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是提供一種可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的裝置及其方法，通過該監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法可對值班人員實施自動、實時的監(jiān)控，并可警示值班人員，記錄、查詢值班信息，還可根據(jù)需要實施遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)通信。
為實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明所提供的可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的裝置包括單片機、整流穩(wěn)壓電源、雷達探測器、信號處理電路、報警電路、時鐘電路、存儲電路、鍵盤電路和顯示電路，所述雷達探測器聯(lián)接信號處理電路后與單片機聯(lián)接，所述單片機與報警電路、時鐘電路、存儲電路、鍵盤電路和顯示電路聯(lián)接，所述雷達探測器發(fā)送探測信號并接受返回的探測信號，該返回的探測信號通過信號處理電路處理后，轉換成開關量信號并發(fā)送給單片機，該開關量信號經單片機處理后對報警電路進行控制，所述的時鐘電路產生時間信息，所述的存儲電路記錄數(shù)據(jù)及設置信息，所述的鍵盤電路用于設置信息的輸入，所述的顯示電路顯示經單片機處理后的數(shù)據(jù)。
所述的雷達探測器及信號處理電路包括環(huán)形天線、微波管、電感、信號處理芯片和晶體管，所述環(huán)形天線一端聯(lián)接微波管的集電極，另一端聯(lián)接電感，所述電感聯(lián)接信號處理芯片的輸入端，所述信號處理芯片輸出端聯(lián)接晶體管。
所述的鍵盤電路和顯示電路共用單片機接口，單片機通過內部程序對鍵盤、顯示電路分時操作。
該裝置還包括掉電檢測電路，掉電檢測電路主要包括光電耦合器，所述光電耦合器的一端與整流穩(wěn)壓電源連接，所述光電耦合器的另一端與單片機的INTO引腳連接。
該裝置還包括串口切換電路、串口電平轉換電路、嵌入式MODEM，通過串口切換電路聯(lián)接嵌入式MODEM以實現(xiàn)遠端數(shù)據(jù)通信，并通過串口切換電路聯(lián)接串口電平轉換電路來選擇實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)通信，還可通過串口切換電路聯(lián)接無線收發(fā)模塊以實現(xiàn)遠距離無線數(shù)據(jù)通信。
該裝置還配備無線收發(fā)模塊，實現(xiàn)遠距離無線數(shù)據(jù)通信。
該裝置還配備MODEM以實現(xiàn)遠端數(shù)據(jù)通信。
本發(fā)明所提供的一種可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的方法包含如下步驟(1)通過雷達探測器的微波振蕩器向外發(fā)射電磁波，基于無線電波的多普勒效應原理，電磁波碰到移動的目標而被反射，此時雷達探測器收到一個具有一定頻率的信號；(2)通過信號處理電路的鑒幅、鑒寬處理，使該具有一定頻率的信號轉換成開關量信號；(3)在該開關量信號作用下，(I)當目標處于動態(tài)時，單片機處于等待狀態(tài)；(II)當目標處于靜態(tài)時，單片機啟動計時程序，并根據(jù)計時時間值t與設定警示間隔時間值m進行比較，(a)當計時時間值t小于設定警示間隔時間值m，即此時目標又處于動態(tài)，則返回，繼續(xù)等待；(b)當計時時間值t大于等于設定警示間隔時間值m，則單片機給出信號使報警電路發(fā)出警示音；(III)當目標仍處于靜態(tài)，即計時時間值t大于等于設定警示間隔時間值m，則單片機繼續(xù)執(zhí)行計時程序，并根據(jù)計時時間值t與設定報警間隔時間值n(n＞m)繼續(xù)進行比較，(a)當計時時間值t小于設定報警間隔時間值n，即此時目標又處于動態(tài)，則返回，繼續(xù)等待；
(b)當計時時間值t大于等于設定報警間隔時間值n，則單片機給出信號使報警電路發(fā)出報警音；(IV)直到有目標移動，報警結束，返回，繼續(xù)等待；(4)存儲電路對單片機在每一個過程中采集到的數(shù)據(jù)及設置信息進行存儲；(5)通過鍵盤輸入相關指令可進行查詢，并將相關信息傳送給顯示電路顯示。
該方法還包括當計時時間值大于等于設定報警間隔時間值n，報警電路發(fā)出報警音的同時，單片機給出信號使內置嵌入式MODEM啟動，實現(xiàn)遠端監(jiān)控。
本發(fā)明所提供的可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的裝置及其方法，相對于現(xiàn)有技術具有突出的實質性特點和顯著的進步，實現(xiàn)了對值班人員自動、實時的監(jiān)控，警示值班人員并可報警，同時可記錄、查詢值班信息，還可根據(jù)需要實施遠程監(jiān)控、遠程或本地數(shù)據(jù)通信、停電記錄保護；本裝置智能化程度高，可有效的提高安全、生產工作的可靠性，避免因人為因素所造成的事故發(fā)生，使管理工作更加完善，同時也提高了值班人員的工作積極性和責任感。


圖1是本發(fā)明的可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的裝置的電路方框示意圖；圖2是本發(fā)明的可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的裝置的一種具體電路結構圖；圖3是本發(fā)明的雷達探測器及信號處理電路的具體電路結構圖；
圖4是本發(fā)明的可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的方法的流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的技術方案更加清晰明了、目的和效果更加明顯，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作詳細的說明。
結合圖1所示，本發(fā)明所提供的可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的裝置包括單片機、雷達探測器、信號處理電路、報警電路、時鐘電路、存儲電路、鍵盤電路和顯示電路，所述雷達探測器發(fā)送探測信號并接受返回的探測信號，該返回的探測信號通過信號處理電路的鑒幅、鑒寬處理，轉換成開關量信號，該開關量信號經單片機處理后對報警電路進行控制，時鐘電路產生時間信息，存儲電路記錄數(shù)據(jù)及設置信息，通過鍵盤操作，單片機可將相關數(shù)據(jù)送到顯示電路顯示；該裝置還包括掉電檢測電路，掉電檢測電路產生低電平，使單片機中斷；該裝置還包括串口切換電路、串口電平轉換電路、嵌入式MODEM，通過串口切換電路聯(lián)結嵌入式MODEM以實現(xiàn)遠端數(shù)據(jù)通信，并通過串口切換電路聯(lián)結串口電平轉換電路來選擇實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)通信。
結合圖2所示，本發(fā)明所提供的可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的裝置的一種具體電路圖，該電路包括電源電路、單片機、雷達探測器、信號處理電路、報警電路、時鐘電路、存儲電路、鍵盤電路和顯示電路、掉電檢測電路、串口切換電路、串口電平轉換電路、嵌入式MODEM，其中所述的單片機型號為89C52，根據(jù)數(shù)據(jù)量的大小，所述存儲電路可采用單片機內部的存儲器EEPROM和RAM，也可外接存儲芯片，存貯電路用于存貯值班記錄監(jiān)督儀的一些參數(shù)和值班員的一些行為信息。例如值班員的值班時間，離崗和睡覺的起止時間，市電停電的起止時間，某些具有豁免性質的特殊事件(例如上廁所等正常離崗)的起止時間等；所述的雷達探測器及信號處理電路通過光電耦合器U4和單片機的P1.0引腳相連接；所述的報警電路包括電阻R8、三極放大晶體管T1和揚聲器B1，報警電路和單片機的P3.4腳連接，它的作用主要是在異常情況下提供一個聲響警示音，例如在值班員睡著的情況下發(fā)出聲響將其吵醒等；所述的時鐘電路包括實時時鐘/日歷芯片PCF8563T、鋰電池BT1、二極管D1、D2、D3和電阻R12、R13、R25和電容C4、C11、C12和晶振CR1，其中，鋰電池BT1的正極接二極管D3后與芯片PCF8563T的VDD引腳連接，+5V電源連接二極管D1、D2后與芯片PCF8563T的VDD引腳連接，鋰電池BT1的正極連接電阻R25后與二極管D2的輸出端相連接，該電路是采用了雙電源，當市電停后由鋰電池BT1供電；所述的鍵盤電路和顯示電路共用單片機89C52的接口P0，單片機通過內部程序對鍵盤、顯示電路分時操作，即訪問顯示電路時不監(jiān)視鍵盤，監(jiān)視鍵盤是否有按下時不訪問顯示電路，這種設計節(jié)約了接口線，使電路更加簡單，提高了可靠性，其中，顯示電路采用TC1601A模塊；所述的整流穩(wěn)壓電源包括全波整流橋BR1、LM7805穩(wěn)壓芯片U2和電容C1、C2，為電路提供直流工作電壓，所述的掉電檢測電路包括光電耦合器U1和電阻R1、R11，掉電檢測電路的輸入端與整流穩(wěn)壓電源連接，掉電檢測電路的輸出端與單片機的INTO引腳連接，當電源斷電，+5V尚未消失之前，光電耦合器U1的發(fā)光管由導通變?yōu)榻刂粒瑥亩蛊漭敵鲆簿褪?9C52的輸出INTO由高變?yōu)榈?，產生一下降沿使其中斷，在中斷服務子程序中保護斷電時間和其他信息；本裝置可通過內置嵌入式MODEM U9將數(shù)據(jù)發(fā)往遠端的監(jiān)控中心，也可以通過串口電平轉換電路轉換成RS232電平在本地將數(shù)據(jù)轉貯到其它計算機，這樣就用到兩個串口，而一般單片機只有一個串口，為了解決這個問題，本電路采用了4路74HC125電子開關電路芯片，它由單片機的P1.5、P1.6引腳選擇通路，當本地計算機通過串口連到該裝置上時，RXP上的信號通過單片機的P2.3引腳告知單片機，單片機隨即將單片機的P1.5引腳置高，單片機的P1.6引腳置低，從而使本地串口的通路導通，而阻斷MODEM的串口。當本地計算機的串口拔下后，單片機的P2.3引腳上無信號，單片機恢復單片機的P1.5引腳為低，單片機的P1.6引腳為高，使MODEM串口導通，本地串口阻斷；其中，所述的串口電平轉換電路包括RS232串口電平轉換芯片MAX202CSE和電容C9、C10、C13、C14；該裝置還可通過串口切換電路聯(lián)結無線收發(fā)模塊以實現(xiàn)遠距離無線數(shù)據(jù)通信。
根據(jù)實際情況的需要，該裝置還可直接配備MODEM以實現(xiàn)遠端數(shù)據(jù)通信或者直接配備無線收發(fā)模塊以實現(xiàn)遠距離無線數(shù)據(jù)通信。
結合圖3所示，所述的雷達探測器及信號處理電路包括環(huán)形天線、微波管C3355、電感L1、專用信號處理芯片T9601和晶體管9014，所述環(huán)形天線一端聯(lián)接微波管C3355的集電極，另一端聯(lián)接電感L1，所述電感L1聯(lián)接信號處理芯片T9601的輸入端，所述信號處理芯片T9601輸出端聯(lián)接晶體管9014。該雷達探測器是通過檢測人體是否移動從而判知值班員是否離崗或睡覺的一個關鍵性部件，它是基于無線電波的多普勒效應原理，即當雷達發(fā)出的電磁波到達移動的目標而被反射時，使雷達收到一個具有一定頻率的信號，將這個信號處理后就可送出一個開關量信號，其中環(huán)形天線和微波管C3355組成的頻率約為1.6GHz的微波振蕩器向外輻射電磁場，會對周圍的物體產生感應，一旦在感應范圍內有目標在移動，則移動目標反射回來的反射波經微波環(huán)狀天線接收后，使高頻率振蕩器幅度和工作頻率發(fā)生波動，這個波動信號被送入專用處理芯片T9601進行窗口幅值比較和鑒別，芯片T9601的16引腳是內部窗口式鑒幅比較輸入端，波動信號由該端進入后將一定強度的信號轉換為寬度不同的等幅脈沖，進一步通過內部脈寬鑒別電路識別，只有脈沖是脈寬的單體信號，才能觸發(fā)鑒別電路.若在2秒內有連續(xù)的2-3個窄脈沖，鑒寬電路亦被觸發(fā)；若為較弱的干擾信號則不能通過窗口比較器，即使勉強被轉換為等幅脈沖，也因脈沖過窄而被濾除。對于高頻無線通訊、火花脈沖、閃電等引起的瞬間脈沖，雖然幅值較大，但兩秒內鑒寬電路未發(fā)現(xiàn)類似同樣脈沖，芯片電路則認為是干擾信號而予以濾除。當控制電路觸發(fā)時芯片T9601的OUT引腳輸出高電平信號，通過晶體管9014驅動輸出，晶體管9014導通時表明有目標移動。
本雷達探測器及信號處理電路的特點是抗干擾能力強、電路簡單、可靠性高、發(fā)射功率僅10mw、對人體無害、不干擾其它設備等；結合圖4所示，本發(fā)明所提供的一種可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的方法包含如下步驟首先，通過雷達探測器的微波振蕩器向外發(fā)射電磁波，基于無線電波的多普勒效應原理，當電磁波碰到移動的值班人員而被反射時，使雷達探測器收到一個具有一定頻率的信號；通過信號處理電路的鑒幅、鑒寬處理，使該具有一定頻率的信號轉換成開關量信號；然后，在該開關量信號作用下，(I)當值班人員處于動態(tài)時，單片機處于等待狀態(tài)；(II)當值班人員處于靜態(tài)時，單片機啟動計時程序，并根據(jù)計時時間值t與設定警示間隔時間值m進行比較，(a)當計時時間值t小于設定警示間隔時間值m，即此時值班人員又處于動態(tài)，則返回，繼續(xù)等待；(b)當計時時間值t大于等于設定警示間隔時間值m，則單片機給出信號使報警電路發(fā)出警示音；(III)當值班人員仍處于靜態(tài)，即計時時間值t大于等于設定警示間隔時間值m，則單片機繼續(xù)執(zhí)行計時程序，并根據(jù)計時時間值t與設定報警間隔時間值n(n＞m)繼續(xù)進行比較，(a)當計時時間值t小于設定報警間隔時間值n，即此時值班人員又處于動態(tài)，則返回，繼續(xù)等待；(b)當計時時間值t大于等于設定報警間隔時間值n，則單片機給出信號使報警電路發(fā)出報警音；(IV)直到值班人員移動，報警結束，返回，繼續(xù)等待。
在單片機運行過程中，存儲電路對單片機在每一個過程中采集到的數(shù)據(jù)及設置信息進行存儲；根據(jù)工作的需要，通過鍵盤可進行查詢操作，并將相關信息傳送給顯示電路顯示。
該方法還包括當計時時間值大于等于設定報警間隔時間值n，報警電路發(fā)出報警音的同時，單片機給出信號使內置嵌入式MODEM啟動，實現(xiàn)遠端監(jiān)控。
權利要求
1.一種可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的裝置，其特征在于該裝置包括單片機、整流穩(wěn)壓電源、雷達探測器、信號處理電路、報警電路、時鐘電路、存儲電路、鍵盤電路和顯示電路，所述雷達探測器聯(lián)接信號處理電路后與單片機聯(lián)接，所述單片機與報警電路、時鐘電路、存儲電路、鍵盤電路和顯示電路聯(lián)接，所述雷達探測器發(fā)送探測信號并接受返回的探測信號，該返回的探測信號通過信號處理電路處理后，轉換成開關量信號并發(fā)送給單片機，該開關量信號經單片機處理后對報警電路進行控制，所述的時鐘電路產生時間信息，所述的存儲電路記錄數(shù)據(jù)及設置信息，所述的鍵盤電路用于設置信息的輸入，所述的顯示電路顯示經單片機處理后的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的裝置，其特征在于所述的雷達探測器及信號處理電路包括環(huán)形天線、微波管、電感、信號處理芯片和晶體管，所述環(huán)形天線一端聯(lián)接微波管的集電極，另一端聯(lián)接電感，所述電感聯(lián)接信號處理芯片的輸入端，所述信號處理芯片輸出端聯(lián)接晶體管。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的裝置，其特征在于所述的鍵盤電路和顯示電路共用單片機接口，單片機通過內部程序對鍵盤、顯示電路分時操作。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的裝置，其特征在于該裝置還包括掉電檢測電路，掉電檢測電路主要包括光電耦合器，所述光電耦合器的一端與整流穩(wěn)壓電源連接，所述光電耦合器的另一端與單片機的INTO引腳連接。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的裝置，其特征在于該裝置還包括串口切換電路、串口電平轉換電路、嵌入式MODEM，通過串口切換電路聯(lián)接嵌入式MODEM以實現(xiàn)遠端數(shù)據(jù)通信，并通過串口切換電路聯(lián)接串口電平轉換電路來選擇實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)通信。
6.根據(jù)權利要求5所述的可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的裝置，其特征在于還可通過串口切換電路聯(lián)接無線收發(fā)模塊以實現(xiàn)遠距離無線數(shù)據(jù)通信。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的裝置，其特征在于該裝置還配備無線收發(fā)模塊，實現(xiàn)遠距離無線數(shù)據(jù)通信。
8.根據(jù)權利要求1或2所述的可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的裝置，其特征在于該裝置還配備MODEM以實現(xiàn)遠端數(shù)據(jù)通信。
9.一種可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的方法，該方法包含如下步驟(1)通過雷達探測器的微波振蕩器向外發(fā)射電磁波，基于無線電波的多普勒效應原理，電磁波碰到移動的目標而被反射，此時雷達探測器收到一個具有一定頻率的信號；(2)通過信號處理電路的鑒幅、鑒寬處理，使該具有一定頻率的信號轉換成開關量信號；(3)在該開關量信號作用下，(I)當目標處于動態(tài)時，單片機處于等待狀態(tài)；(II)當目標處于靜態(tài)時，單片機啟動計時程序，并根據(jù)計時時間值t與設定警示間隔時間值m進行比較，(a)當計時時間值t小于設定警示間隔時間值m，即此時目標又處于動態(tài)，則返回，繼續(xù)等待；(b)當計時時間值t大于等于設定警示間隔時間值m，則單片機給出信號使報警電路發(fā)出警示音；(III)當目標仍處于靜態(tài)，即計時時間值t大于等于設定警示間隔時間值m，則單片機繼續(xù)執(zhí)行計時程序，并根據(jù)計時時間值t與設定報警間隔時間值n(n＞m)繼續(xù)進行比較，(a)當計時時間值t小于設定報警間隔時間值n，即此時目標又處于動態(tài)，則返回，繼續(xù)等待；(b)當計時時間值t大于等于設定報警間隔時間值n，則單片機給出信號使報警電路發(fā)出報警音；(IV)直到有目標移動，報警結束，返回，繼續(xù)等待；(4)存儲電路對單片機在每一個過程中采集到的數(shù)據(jù)及設置信息進行存儲；(5)通過鍵盤輸入相關指令可進行查詢，并將相關信息傳送給顯示電路顯示。
10.根據(jù)權利要求9所述的可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的方法，其中還包括當計時時間值大于等于設定報警間隔時間值n，報警電路發(fā)出報警音的同時，單片機給出信號使內置嵌入式MODEM啟動，實現(xiàn)遠端監(jiān)控。
全文摘要
本發(fā)明的目的旨在提供一種可監(jiān)督、警示值班人員并可記錄、查詢值班信息的裝置及其方法，包括單片機、整流穩(wěn)壓電源、雷達探測器、信號處理電路、報警電路、時鐘電路、存儲電路、鍵盤電路和顯示電路，所述雷達探測器聯(lián)接信號處理電路后與單片機聯(lián)接，單片機與報警電路、時鐘電路、存儲電路、鍵盤電路和顯示電路聯(lián)接，雷達探測器發(fā)送探測信號并接受返回的探測信號，返回的探測信號通過信號處理電路處理后，轉換成開關量信號并發(fā)送給單片機，開關量信號經單片機處理后對報警電路進行控制。本發(fā)明實現(xiàn)了對值班人員自動、實時的監(jiān)控，警示值班人員并可報警，同時可記錄、查詢值班信息，還可根據(jù)需要實施遠程監(jiān)控、遠程或本地數(shù)據(jù)通信、停電記錄保護。
文檔編號G07B1/00GK1670770SQ200510017399
公開日2005年9月21日 申請日期2005年3月4日 優(yōu)先權日2005年3月4日
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