基于多生活信息融合的独居老人安保系统

2018-03-20 11:06李佳潞
山东工业技术 2018年2期
关键词:传感器

李佳潞

摘要:新时代的老龄化和人们思想观念的变化造成了独居老人的现象越来越普遍。独居老人既面临着多病、活动不便等身体情况,又因思维缓慢容易造成很多安全性问题。根据独居老人的多生活信息,结合着数字信息化的快速性,设计出一套基于多生活信息融合的独居老人安保系统,可针对老人出现的各类安全问题进行有效快速的处理,减少独居老人难以自救而出现的安全事故的发生。

关键词:独居老人;即时信息;安保系统;传感器

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.219

1前言

全球性的人口老龄化趋势,使得老年人的增加和老年人口比例的增大不可避免,也使得养老问题日益紧迫。新时代人们思想观念产生了深刻的变化,传统家庭结构的根本性的改变,造成了老人独居的现象越来越普遍。根据联合国的调查预测,2030年中国总人口中15.7%是高龄人口,年龄在65岁及以上。根据调查,中国的老年人的“空巢”率高达26.4%。

处于独居状态的老人在突发意外情况时,身体的协调能力差且思维不灵敏,其很难进行意外的处理,甚至会出现危及生命的情况。2015年11月,独居康老人在家中去世多目无人发现。2016年7月,有中风病史的老人病逝家中多人无人发现。高龄老人意外伤害已经成为社会广泛关注的话题。针对于独居老人的室内安保系统的研究具有深刻的社会意义。

2安保系统功能设计

2.1功能设计

完善的独居老人安保系统需要掌握老人的全方位的即时信息。即时信息的获取来源于各式传感器和数字表。预防跌伤是独居老人伤害保护的首要任务,故需要检测老人是否跌倒的装置。老人的日常生活呈现出较强的规律性,如20:00 24:00,老人通常在休息;6:00 9:00,老人通常在晨练和早饭。考虑老人的行为大部分离不开水电和燃气,各类数字表结合着老人的日常生活表可以准确避免很多意外事件,如晚8点之后,老人的水、燃气数字表应停止示数增长,否则意味着出现了安全问题,类似于煤气泄漏,水管漏水等问题。又考虑到小偷容易针对独居老人进行作案,因此对于独居老人的外门安装防盗采取一定的监控。除此之外,还有有疾病的老人易在睡梦中出现意外,也要针对此情况进行设计完善。

综合考虑独居老人存在的各种安全隐患,需要安装一系列传感器来获取老人的即时信息。采集信息的传感器包括:独居老人家外门安装监控摄像头、室内每个房间的跌倒检测装置、室内每个房间的红外检测传感器、卧室内的床和客厅的沙发的压力传感器以及烟雾报警器。基于水、电和燃气数字表信息包括水、电、燃气的数字表信息安装气体检测和防燃气泄漏。数据存储形成的数据库能够更加准确地进行独居老人异常的判断,安保系统中数据库是必不可少的一环。

独居老人的安保系统功能分为以下几个部分:

(1)老人跌伤保护:老人的身体协调能力差,每个房间都装设跌倒检测装置全时段开启,检测到老人跌倒之后,发送小区保安,小区保安远距离呼叫老人,若老人长时间没有回应,考虑到老人受伤严重的情况,小区保安迅速到老人家中进行抢救。

(2)水、电和燃气安全隐患保护:水、电和燃气的数字表检测是全时段开启,当检测到某一数字表检测到示数增加。如,燃气表示数一直增加,則代表老人家中的燃气正在使用。然后进行防燃气泄漏检测,检测空气中是否有大量燃气出现。接着进行老人家中燃气安装的房间红外检测,检测到老人在该房间后。进行检测老人是否跌倒和数据库识别老人是否在休息时间内,综合判断出老人家中是否出现了燃气泄漏以及老人是否因燃气泄漏出现昏厥的情况。若判断出老人出现了危险情况,将信号发送至小区保安,小区保安远距离呼叫老人。若检测到老人并不在家中,并核对与数据库老人外出时间吻合,则判断出老人外出时家中出现燃泄漏情况,并将信号发送至小区保安。

(3)陌生人人室偷抢保护:全时段外门监控检测进行人脸识别,若检测到外门出现来访者,将来访者检测到的信息进行数据库比对。若对比之后显示是熟人来访,则不需进行呼叫保安;若检测与数据库所有人员不符,则判断出老人家可能出现了偷盗者,并将偷盗者的面部信息传送给小区保安,小区保安进行判断且密切关注老人家中情况,接着呼叫老人让其提高警惕,以保障老人的安全。

(4)老人睡眠过程保护:若老人在睡眠过程中出现病情突发,老人需要按某按钮来传递信息给小区保安人员来进行急救。若检测到老人在非休息时间床上压力传感器信号存在,即老人仍躺在床上。结合检测窗帘是否拉开,判断出老人是否在睡眠过程中出现意外,方便急救。

2.2软件设计

跌倒检测装置使用速度传感器和加速度传感器,得到准确的跌倒加速度。对于人体进行三维建系,进行跌倒时的偏差校准。分析发现,人在跌倒时,会出现静止,加速度变化明显,超重等情况,故将这几种情况作为检测跌倒的判断依据。

2.3传感器设计

(1)红外传感器采用人体红外信号作为检测信号,检测人体的生命体征。

(2)跌倒检测传感器采用上述的软件结合着速度传感器和三轴加速度传感器,实现跌倒的检测。

(3)压力传感器的检测采用压力传感器,并考虑老人躺下时和老人坐下时的压力偏差。

2.4整体外观

为避免独居老人存在心理上的不适,将外漏的传感器外观与家中的装饰品进行结合,如,红外检测与墙上挂饰结合。保证外观上的隐秘性,提高老人心理方面的舒适感。

3结语

本文对于独居老人的可能存在的安全隐患进行充分的考虑,结合着老人室内的即时信息,设计出独居老人的安保系统。能够在充分获取各类即时信息的情况下,准确判断出老人的情况,并及时通知小区保安进行急救,能够减少老人受伤概率和急救不及时的情况。

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