一种野生动物园自驾游览区游客导览及安全保护系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种野生动物园自驾游览区游客导览及安全保护系统，主要涉及智能监控、安全防范及自动化管理的技术领域；其监控管理中心节点由一台PC机和一个协调器组成，PC机同协调器之间通过串口相连，车载多媒体终端节点包括了控制/通信模块及多个数据采集模块；车载多媒体终端节点直接或通过网络路由器节点与协调器进行无线数据传输；协调器中的远程通信模块通过串口将车载多媒体终端节点的数据传至上位机；车载多媒体终端节点通过红外信号发射器获得位置信息；本实用新型专利技术系统实现了对进入野生动物园猛兽区自驾游览的车辆进行全方位的监控与管理，实现了动物园对猛兽区自驾游览的自动化管理，实现了对自驾游览游客的安全保护。

【技术实现步骤摘要】
一种野生动物园自驾游览区游客导览及安全保护系统
本技术涉及智能监控、安全防范及自动化管理的
，具体是一种野生动物园自驾游览区游客导览及安全保护系统。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，我国很多大中城市都建设了不同规模的动物园及野生动物园，游客进园游览的人数也不断增加，其游览活动对于丰富人民的业余生活起到了积极的推进作用，使越来越多的人有机会观赏到以往只有在影视荧屏上才能够看到的多种野生动物及许多猛兽。但是，近年来我国的多个野生动物园发生了野兽危及游客安全的事件，最严重的是北京八达岭野生动物园的老虎袭击游客，导致游客一死一重伤的恶性事件，据受伤游客反映，老虎袭击死者后，园方救助受害者、驱赶老虎不及时是导致游客死亡的直接原因。因此，在野生动物园猛兽自驾游览区内设置一个游客安全保护系统是十分必要的。目前，我国多数猛兽自驾游览区的游客安全保护措施是进园之前与游客签订安全协议、在游览区内设置警示牌的方法，并没有一个健全的安全保护系统来保障游客的人身安全，因此出现猛兽伤人的事件就不足为奇了。因此，在野生动物园猛兽游览区，利用计算机技术、网络技术、无线通信技术构建一个先进的、自动化的游客安全保护系统迫在眉睫。
技术实现思路
技术目的：针对上述现有技术存在的问题和不足，本技术的目的是提供一种野生动物园自驾游览区游客导览及安全保护系统，该系统实现了对进入野生动物园猛兽区自驾游览的车辆进行全方位的监控与管理，一方面实现了动物园对猛兽区自驾游览活动的自动化管理，另一方面也实现了对自驾游览游客的安全保护。技术方案：为了达到以上目的，本技术所述的一种野生动物园自驾游览区游客导览及安全保护系统，包括了监控管理中心节点、网络路由器节点、红外信号发射器和车载多媒体终端节点；所述监控管理中心节点由一台PC机和一个协调器组成，所述PC机同协调器之间通过串口相连；所述网络路由器节点由一个主站通信模块和一个主站控制终端模块组成；所述车载多媒体终端节点包括了控制/通信模块及多个数据采集模块；所述车载多媒体终端节点直接或通过网络路由器节点与协调器进行无线数据传输；所述协调器中的远程通信模块通过串口将车载多媒体终端节点的数据传至上位机，所述车载多媒体终端节点中的红外接收器接收红外信号发射器发出的区域位置代码，并将自身的具体位置通过路由器发送给监控管理中心。本技术构建了一个以动物园管理中心为核心的游客安全保护与监控网络，可实现对多个游览区自驾游览车辆的自动化管理。其采用无线通信组网技术，将其节点分为协调器节点、路由器节点和终端节点3类。在本技术中，将动物园监控管理中心配置为协调器节点，在动物园每个猛兽游览区域中设置一个路由器节点，每台游客车辆上的用户多媒体终端装置则作为终端节点接入网络。从网络的角度而言，该网络是一个树簇型网络，由动物园监控管理中心（协调器节点）、多个游客游览区（路由器节点）及其中的游客自驾车辆（用户多媒体终端节点）组成。该网络以基于ZigBee技术的无线传感模块作为网络的基本单元，所选用模块的主控芯片为TI公司的CC2530，配以射频收发电路、外设电路、按键、指示灯等，按照其在网络中的角色和所起的作用不同，分别配置即成为协调器、路由器和网络终端节点。PC机同协调器通过串口相连，进行数据交换，PC机可通过其GUI界面对游客安全保护系统各路由器节点及用户终端节点进行监测和控制。路由器节点由一个主站通信模块和一个主站控制终端模块组成，负责参数设定、控制模式设定等现场操作，并对用户多媒体终端进行管理。用户多媒体终端装置由控制/通信模块及各种数据采集模块组成，主要完成现场自驾车辆、动物园管理车辆运行的数据采集工作。游客车辆进入猛兽区进行自驾游览之前，动物园管理人员把用户多媒体终端装置发放给游客并放置于自驾车辆内；协调器通过在网络中加入路由器，可将距离协调器较远处的路由器和终端节点吸纳进网络，扩大了无线传感网的控制范围。网络中的路由器的作用是搜寻网络并加入网络，它是一种支持关联的设备，能够实现其他节点的消息转发功能，本技术采用的是树簇形网络拓扑结构，故可以有多个路由器。其终端节点不具备吸收其他节点入网的功能，大量的终端节点直接放在被监控的现场车辆中，作为终端节点的外接传感器和输出放大电路，对现场车辆进行实时监控，并直接或通过路由器与协调器进行无线数据传输，接受协调器和监控管理中心上位机发来的控制命令。网络节点根据IEEE802.15.4协议组成自组织无线传感网络，对车辆运行情况进行实时采集。由协调器中的远程通信模块通过串口将自驾游览区内的自驾车辆运行参数传至监控管理中心上位机，实现上位机对所保护的自驾游览车辆及系统运行的智能化管理与优化控制。现场的车载多媒体终端在无线传感网中属于终端节点，一方面根据采集到的信号对现场自驾车辆进行监测与控制，另一方面，通过无线通信网络将测得的数据直接或通过路由器传递给监控管理中心上位机。本技术中所述监控管理中心节点的硬件包括了CC2530核心板和协调器底板；所述CC2530核心板是协调器底板和路由器底板公用的电路板，其上设有CC2530芯片。本技术中所述CC2530芯片可直接插在协调器底板上调试，无需制作PCB底板；所述协调器底板通过USB、外部电源或者电池对CC2530芯片直接提供电源；所述协调器底板通过USB、RS232、RS485接口将CC2530的数据直接传送到PC机上。本技术中所述网络路由器节点放置在不同游览区的固定位置，所述网络路由器节点包括了CC2530核心板和路由器底板，并采用5V直流电源供电。其根据公园地形和区域划分，网络路由器放置在不同游览区的固定位置，为该区域内的活动终端节点提供网络连接服务。本技术中所述红外信号发射器设置在保护区内的固定位置上，包括了一颗MCU控制红外二极管电路。其应用NEC红外通信协议发送子游览区的区域位置代码，车载多媒体终端的红外接收模块接收该代码后，通过路由器发送给监控管理中心，监控管理中心依此确定自驾游览车辆的具体位置。本技术中所述车载多媒体终端节点包括了嵌入式多媒体系统主板，以及分别与嵌入式多媒体系统主板相连的红外接收模块、GPS定位模块、CAN/LIN通信模块和ZigBee通信模块。其为游客提供导览服务，通过车载多媒体终端可查看游览区的地形、车辆所处的位置、猛兽的数量和具体位置、天气预报、环境温度、风力以及实时推送信息等。本技术中所述嵌入式多媒体系统主板包括了AM4376主处理器、2GBDDR3SDRAM、4GBNANDFLASH内存以及一颗EEPROM芯片；所述嵌入式多媒体系统主板外部带有一个MicroSD卡槽和扩展接口，其卡槽通过SDMMC0接口和主控芯片连接，用以实现外部存储扩展；所述扩展接口包括了LCD显示、触摸控制模块和音频处理系统，其LCD显示和触摸控制模块用来实现图形化人机交互，在上层应用中实现如景区介绍、安全提示和信息输入等，其音频处理系统搭载一个扬声器用以播放语音提示和多媒体音频；所述嵌入式多媒体系统主板配备有一块4000mAh的锂电池包和充电电路，可以外接电源实现直接充电；所述嵌入式多媒体系统主板还包括了物理人机界面，所述物理人机界面包括一组物理按键和LED灯，用于显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种野生动物园自驾游览区游客导览及安全保护系统，其特征在于：包括：监控管理中心节点（1）、网络路由器节点（3）、红外信号发射器（4）和车载多媒体终端节点（2）；所述监控管理中心节点（1）由一台PC机和一个协调器组成，所述PC机同协调器之间通过串口相连；所述网络路由器节点（3）由一个主站通信模块和一个主站控制终端模块组成；所述车载多媒体终端节点（2）包括了控制/通信模块及多个数据采集模块；所述车载多媒体终端节点（2）直接或通过网络路由器节点（3）与协调器进行无线数据传输；所述协调器中的远程通信模块通过ZigBee网络将车载多媒体终端节点（2）的数据传至上位机，所述车载多媒体终端节点（2）接收红外信号发射器（4）发出的区域位置代码。

【技术特征摘要】
1.一种野生动物园自驾游览区游客导览及安全保护系统，其特征在于：包括：监控管理中心节点（1）、网络路由器节点（3）、红外信号发射器（4）和车载多媒体终端节点（2）；所述监控管理中心节点（1）由一台PC机和一个协调器组成，所述PC机同协调器之间通过串口相连；所述网络路由器节点（3）由一个主站通信模块和一个主站控制终端模块组成；所述车载多媒体终端节点（2）包括了控制/通信模块及多个数据采集模块；所述车载多媒体终端节点（2）直接或通过网络路由器节点（3）与协调器进行无线数据传输；所述协调器中的远程通信模块通过ZigBee网络将车载多媒体终端节点（2）的数据传至上位机，所述车载多媒体终端节点（2）接收红外信号发射器（4）发出的区域位置代码。2.根据权利要求1所述的一种野生动物园自驾游览区游客导览及安全保护系统，其特征在于：所述监控管理中心节点（1）的硬件包括了CC2530核心板和协调器底板；所述CC2530核心板是协调器底板和路由器底板公用的电路板，其上设有CC2530芯片。3.根据权利要求2所述的一种野生动物园自驾游览区游客导览及安全保护系统，其特征在于：所述CC2530芯片可直接插在协调器底板上调试，所述协调器底板通过USB、外部电源或者电池对CC2530芯片直接提供电源；所述协调器底板通过USB、RS232、RS485接口将CC2530的数据直接传送到PC机上。4.根据权利要求1所述的一种野生动物园自驾游览区游客导览及安全保护系统，其特征在于：所述网络路由器节点（3）放置在不同自驾游览区的固定位置，所述网络路由器节点（3）包括了CC2530核心板和路由器底板，并采用5V直流电源供电。5.根据权利要求1所述的一种野生动物园自驾游览区游客导览及安全保护系统，其特征在于：所述红外信号发射器（4）设置在自驾游览区内的固定位置上，包括了一颗MC...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡惠轶，董博，李长宁，朱学莉，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32