一种学生安全监护方法、系统及设备

技术领域

本申请涉及学生在校安全管理技术领域，尤其是涉及一种学生安全监护方法、系统及设备。

背景技术

目前，学生在校安全已成为社会各界所关注的焦点。学生在校安全，包括有人身安全、财务安全、食品安全以及心理健康安全等多个方面，其中，学生的在校人身安全属于基础环节但也是非常重要的一个环节。

在学校管理学生的在校安全工作时，尤其是中小学，一般是通过门卫和老师管理学生的在校安全工作，但是，门卫更多的是负责门岗的职责，而老师受到教学任务等因素影响，精力有限，很难完全避免学生在活动时不会出现意外情况。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有学生在校学习、生活的安全管理存在覆盖不全面的问题，学生在校学习、生活存在安全缺陷。

发明内容

为了提高学生在校学习、生活的安全性，本申请提供一种学生安全监护方法、系统及设备。

第一方面，本申请提供一种学生安全监护方法，采用如下的技术方案：

一种学生安全监护方法，包括有如下步骤，S1.在校园内建立学生身份识别、学生运动状态检测及学生在校位置检测的监测网络；学生佩戴具有位置检测模块、心率识别模块、计步模块以及通讯模块的智能穿戴式设备，智能穿戴式设备与学校内的数据处理中心数据连通，且数据处理中心与学校老师的终端设备、学生家长的终端设备通讯连接；S2.智能穿戴式设备将所检测到的学生心率数据、步数数据及相对应的采集时间发送至数据处理中心，同时，在校园内布置与数据处理中心通讯连接的检测设备，且检测设备与学生的智能穿戴式设备感应配合使用；S3.数据处理中心根据所采集到的学生位置信息数据、心率数据以及步数数据分析得到学生的安全风险评估结果；S4.数据处理中心将学生位置信息数据、心率数据、步数数据以及安全风险评估结果发送至学校老师、学生家长的终端设备。

通过采用上述技术方案，利用具有心率检测模块、计步模块以及位置检测模块的智能穿戴式设备，实现检测学生位置、心率情况以及运动状态的目的，并根据上述检测数值分析得到学生目前的安全风险评估结果，同时将上述检测数值和学生的安全风险评估结果发送至学校老师和学生家长的终端设备，进而实现全面覆盖性掌握学生人身安全情况的目的。

优选的，在学校的校门口及园区边界位置处布置边界检测设备，并在园区中的功能教室内、学生禁止靠近或进入的区域处布置内部检测设备，边界检测设备和内部检测设备均与学生的智能穿戴式设备感应配合使用，且边界检测设备和内部检测设备均与数据处理中心通讯连接。

通过采用上述技术方案，边界检测设备主要用于检测学生是否到校，而内部检测设备除去用于检测学生是否到达指定的功能教室之外，相当于教室签到考勤的功能，还可以起到检测学生是否进入禁止区域或者危险区域的作用。

优选的，边界检测设备同时与学校的考勤系统通讯连接。

通过采用上述技术方案，在检测学生是否到校的同时，将信息数据记录至学校的考勤系统中，以便于获知学生在一定时间内的出勤情况。

优选的，当边界检测设备和数据处理中心未检测到学生到校时，发出警示信息至学校老师和学生家长的终端设备；当内部检测设备和数据处理中心未检测到学生到达指定功能教室时，发出警示信息至学校老师的终端设备；当内部检测设备和数据处理中心检测到学生靠近或者进入禁止进入区域时，发出警示信息至学校老师的终端设备。

通过采用上述技术方案，数据处理中心根据检测设备的感应检测结果进行相应的警示动作，以达到及时提醒学校老师和学生家长学生安全风险的目的。

优选的，预先设定心率监测警戒值，数据处理中心根据采集的学生心率数据进行判断；当采集的学生心率数据大于设定的心率监测警戒值时，数据处理中心向学校老师和学生家长的终端设备发送警示信息。

通过采用上述技术方案，当学生的心率大于预设的心率监测警戒值时，及时提醒老师和学生家长，预防学生因心理因素或身体因素影响而出现人身安全危险。

优选的，设定学生佩戴智能穿戴式设备的调整时间段，在调整时间段内，数据处理中心根据采集到的学生心率数据调整心率监测警戒值。

通过采用上述技术方案，学生个体不同，危险心率所指向的心率监测警戒值也不尽相同，根据不同学生个体的实际情况进行适应性调整，具有较好的适配性和准确性。

优选的，智能穿戴式设备采集学生的步数数据，并上传学生步数数据至数据处理中心，数据处理中心根据学生的步数数据判断学生的运动状态，根据学生的运动状态调整学生健康风险预警结果，并将步数数据、学生运动状态判断结果及学生健康风险预警结果发送至学校老师和学生家长的终端设备。

通过采用上述技术方案，采集学生的步数数据，除去可以分析了解学生每天在校的运动情况，还可以排出学生因运动而造成的心率异常升高问题。

第二方面，本申请提供一种学生安全监护系统，采用如下的技术方案：

一种学生安全监护系统，包括有学生佩戴的智能穿戴式设备，学校园区布置的检测设备，学校和学生家长的终端设备以及数据处理中心，智能穿戴式设备的通讯模块、检测设备、终端设备以及数据处理中心通讯连接，并建立数据处理中心的本体存储平台和云存储平台。

通过采用上述技术方案，学校和学生家长利用学生佩戴的智能穿戴式设备、检测设备、终端设备以及数据处理中心，构建得到学生人身安全管理的通讯网络系统，并可访问本地存储平台和云存储平台获知学生的人身安全状况，从而实现针对在校学生的全面覆盖式安全管理。

优选的，智能穿戴式设备、学校的终端设备以及数据处理中心采用2.4G数据通信连接，检测设备与智能穿戴式设备采用RFID电子标签感应识别学生位置信息；学生家长的终端设备与数据处理中心采用网络通信连接。

通过采用上述技术方案，采用2.4G数据通信连接智能穿戴式设备、学校的终端设备以及数据处理中心，在室内和学校区域内实现数据的顺畅连接；而采用网络通信连接学生家长的终端设备和数据处理中心，可以实现稳定的远距离数据传输；并采用RFID电子标签感应识别的方式，实现在室内或者学校区域内识别学生具体位置的目的。

第三方面，本申请提供一种学生安全监护设备，采用如下的技术方案：

一种学生安全监护设备，包括有处理器、检测模块以及通讯模块，检测模块包括有心率检测模块、计步模块以及RFID电子标签模块，通讯模块为2.4G天线模块，2.4G天线模块用于与数据处理中心通讯连接，RFID电子标签模块用于与外部检测设备感应配合使用。

通过采用上述技术方案，学生安全监护设备通过自身的心率检测模块、计步模块以及RFID电子标签、2.4G天线模块，实现检测学生心率数据和步数数据的目的，同时实现与外部检测设备和数据处理中心配合使用的目的，进而达到满足监护学生在校人身安全的硬件要求的目的。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.利用具有心率检测模块、计步模块以及位置检测模块的智能穿戴式设备，实现检测学生位置、心率情况以及运动状态的目的，并根据上述检测数值分析得到学生目前的安全风险评估结果，同时将上述检测数值和学生的安全风险评估结果发送至学校老师和学生家长的终端设备，进而实现全面覆盖性掌握学生人身安全情况的目的；

2.学校和学生家长利用学生佩戴的智能穿戴式设备、检测设备、终端设备以及数据处理中心，构建得到学生人身安全管理的通讯网络系统，从而实现针对在校学生的全面覆盖式安全管理；

3.学生安全监护设备通过自身的心率检测模块、计步模块以及RFID电子标签、2.4G天线模块，实现满足监护学生在校人身安全的硬件要求的目的。

附图说明

图1是本申请实施例一种学生安全监护方法的步骤流程框图。

具体实施方式

以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种学生安全监护方法。

参照图1，一种学生安全监护方法，利用具有心率检测模块、计步模块、RFID电子标签以及通讯模块的智能穿戴式设备，检测学生在校的位置信息数据、步数数据以及心率数据，并通过学校内的数据处理中心与智能穿戴式设备配合采集上述三组数据，分析得知学生的人身安全情况，同时在一定程度上获知学生的运动情况和心理情绪状态。数据处理中心通讯连接学校老师的终端设备和学生家长的终端设备，并将学生的在校位置信息数据、心率数据以及步数数据发送给老师和家长，从而实现全面覆盖式的学生在校人身安全管理模式。

在校园内构建检测网络，检测网络包括有学生佩戴的智能穿戴式设备、布置在校园内的检测设备和数据处理中心，以及学校老师和学生家长的终端设备，并实现以上组成部分的互联互通，从而达到识别判断学生身份、学生运动状态、学生在校位置信息以及学生心理状态的目的。

需要注意的是，数据处理中心可以为机房，也可以为云端处理器，其用于收集、存储、处理以及发送学生的心率以及步数数据，一般情况下，数据处理中心为供应商为学校单独建立，其中的数据保密存储于数据处理中心的存储设备中，而不直接对学校进行开放，学校的老师只是可以通过终端设备访问数据处理中心申请获知学生数据，或者是接收数据处理中心所发出相关的数据信息。

在本申请实施例中，构建校园检测网络所需要的硬件设备，包括有作为智能穿戴式设备使用的智能手表，布置在校园内的检测设备，检测设备用于与智能手表的RFID电子标签感应使用，检测学生在校的实时位置信息，以及布置在校园内的老师用终端设备和数据处理中心，数据处理中心可以为数据机房中心，而老师用的终端设备既可以为老师的智能手机等智能电子产品，也可以为安装在相应教室或办公室内的显示接收设备。

检测设备包括有布置在学校校门口和园区边界位置处的边界检测设备，以及布置在学校内部各功能教室、操作以及禁止学生进入或者靠近区域的内部检测设备，边界检测设备和内部检测设备均为与智能手表中的RFID电子标签配合使用的感应天线。

位于学校门口处的边界检测设备除去与数据处理中心通讯连接之外，还通过数据处理中心与学校的考勤系统数据连接；当边界检测设备感应检测到学生所佩戴的智能手表中的RFID电子标签后，即可在考勤系统中实现打卡，数据处理中心同时将学生到校的信息发送至学校老师的终端设备和学生家长的终端设备上。在此基础之上，位于学校边界处的边界检测设备可以以一定的间隔等间距布置，起到检测是否有学生翻墙的作用；当有学生翻墙时，边界检测设备感应到该学生的智能手表的编号及对应的学生，并由数据处理中心发送警示信息至老师和学生家长的终端设备上。

位于学校功能教室和操场不同区域的各内部检测设备用于检测学生是否有达到指定的课堂，即相当于课堂考勤的作用，且该内部检测设备同样可以通过数据处理中心与学校的考勤系统相连接；当内部检测设备没有检测到应到学生的智能手表时，数据处理中心可发现相对应的缺席学生，并发出警示信息至学校老师的智能终端上。在此基础上，位于学校内某些禁止学生靠近或者是进入的区域设置内部检测设备，例如校内厨房、地库等危险区域；当学生靠近或者进入时，老师的终端设备可以收到相关的警示信息。

学生在佩戴智能手表时，需要学生家长借助智能手机等可联网的智能终端设备登入网络平台，网络平台包括有专用网站或者是微信小程序等，通过扫码注册或者是输入设备编号的方式绑定智能手表，并在验证页面输入学生和学生家长的基础信息，例如姓名、手机号等，以实现智能穿戴式设备、学生、学生家长的身份信息绑定。在学校为学生匹配发放智能手表之前，需要登记智能手表的设备编号和所领取的学生姓名或者是学生编号，并通过数据处理中心完成设备编号的备案录入；则在学生家长完成设备的绑定操作后，即可在数据处理中心的后台完成学生身份信息及其智能手表、老师身份信息及其智能终端、学生家长身份信息及其智能终端三者的绑定，进而实现学生心率数据以及步数数据的互联互通。

需要预先设定心率监测警戒值，需要注意的是，因为学生个体之间存在差异，所以需要预留一周的调整时间段，即在学生首次佩戴智能手表并由家长进行配对激活时，数据处理中心开始计算时间，对一周内所接收的心率数据进行分析，确定预设的警戒数值，且警戒数值首先由数据处理中心完成确认，再由后台工作人员进行审核确认。

例如，当在一周的调整时间段中，检测计算得到该学生的具体的检测数值后，需要去除掉两端的明显偏差极值，明显的偏差极值包括有剧烈运动所引发的心率短时间升高，智能手表未佩戴正确而导致的心率偏低等，并根据该学生去除掉偏差值后的两端极值，确定该学生的心率监测警戒值。在调整确认学生的心率监测警戒值后，若智能手表检测学生的实际心率小于或者高于心率监测警戒值时，数据处理中心分析发现后需要发送警示信息至老师和学生家长的智能终端上。

智能手表在检测学生心率数据的同时，还需要同步检测学生的步数数据，并将学生的心率数据和步数数据上传至数据处理中心，数据处理中心根据学生的心率数据和步数数据，判断学生的运动状态，并综合分析得出学生的健康风险预警结果和安全风险评估结果。当数据处理中心通过采集得到的心率数据、步数数据分析得知学生处于运动状态，且智能手表检测到学生的心率超出或低于心率监测警戒值时，此时，数据处理中心同时发出学生健康风险预警结果和安全风险评估结果，提示学校老师和学生家长查看并关注学生的身体状况和心理状态。

参照图1，本申请实施例一种学生安全监护方法的步骤原理：

S1.在校园内建立学生身份识别、学生运动状态检测及学生在校位置检测的监测网络；学生佩戴具有位置检测模块、心率识别模块、计步模块以及通讯模块的智能穿戴式设备，智能穿戴式设备与学校内的数据处理中心数据连通，且数据处理中心与学校老师的终端设备、学生家长的终端设备通讯连接；

S2.智能穿戴式设备将所检测到的学生心率数据、步数数据及相对应的采集时间发送至数据处理中心，同时，在校园内布置与数据处理中心通讯连接的检测设备，且检测设备与学生的智能穿戴式设备感应配合使用；

S3.数据处理中心根据所采集到的学生位置信息数据、心率数据以及步数数据分析得到学生的安全风险评估结果；

S4.数据处理中心将学生位置信息数据、心率数据、步数数据以及安全风险评估结果发送至学校老师、学生家长的终端设备。

本申请实施例还公开一种学生安全监护系统。

一种学生安全监护系统，包括有学生佩戴的穿戴式设备，学校园区布置的边界检测设备和内检测设备，学生家长的终端设备，学校老师的终端设备以及建在学校的数据处理中心，并在学校构建2.4G通讯以及网络通讯的复合通讯网络，以实现学校老师和学生家长与学生的穿戴式设备的互联通讯。

在本申请实施例中，采用智能手表作为学生的穿戴式设备使用，利用智能手表内的蓝牙模块或者无线wifi模块实现与数据处理中心的数据传输，并利用智能手表内的RFID电子标签以及学校内的识别设备实现位置信息的检测，数据处理中心再与识别设备通过无线wifi数据连接、蓝牙数据连接或者是有线数据连接；而学生家长的智能设备采用联网的通讯方式与学校的数据处理中心数据连通。

数据处理中心包括有本地存储平台和云存储平台，本地存储平台一般为数据处理中心自带的服务器中，而云存储平台采用独立于数据处理中心的网上在线存储模式实现数据的存储，以实现数据的长时间存储和随时读取目的。

本申请实施例还公开一种学生安全监护设备。

一种学生安全监护设备，包括有处理器、检测模块以及通讯模块，检测模块包括有心率检测模块、计步模块以及RFID电子标签模块，通过上述处理器、检测模块和通讯模块实现针对学生身体健康的心率检测、步数检测以及检测数据的采集。

在本申请实施例中，采用的是智能手表作为学生安全监护设备使用，其具有较好的便携性和经济性，学生佩戴的智能手表通过2.4G通讯的方式与学校内的数据处理中心实现数据连接，以实现采集学生心率数据、步数数据的目的，并利用RFID电子标签与学校内的检测设备感应配合实现采集学生是否在校以及在校内的位置信息数据的目的，同时，智能手表内的本地存储模块也可以实现存储一定时间内的学生心率数据、步数数据以及对应采集时间的目的。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。