一种枪支定位器、系统及其应用方法
技术领域
本发明涉及枪支安全管理技术领域，尤其涉及一种枪支定位系统、应用于该系统的枪支定位器以及该系统的应用方法。
背景技术
枪支弹药的管理一直都是各大军区的重点问题，枪械遗失是件极为严肃的事件，当枪支流入不法分子手中后果不堪设想，如何有效管理枪支的流向以及准确实时获取枪支的信息尤为重要。在国内现阶段而言，枪支弹药的管理还只停留在枪库弹药库里，未能真正实现岗哨，出勤时的实时定位管理，这对于枪械的管理而言是致命性的，一旦发生枪械丢失，很难追回。
在传统的枪支管理中，现有的一种枪支定位技术所存在的定位精度低，稳定性差，以及岗亭测距能力范围小，报警时间慢等问题；在以往的技术方案中，所呈现的效果并不是很理想，很难达到枪支及时找回的现象。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种在枪支离位时可以自动定位，通过定位装置获取枪支位置数据，稳定性强，精确度高，可以高效保护枪支安全的枪支定位器。
本发明的第二目的在于提供一种在枪支离位时可以自动定位，通过定位装置获取枪支位置数据，稳定性强，精确度高，可以高效地保护枪支安全的枪支定位系统。
本发明的第三目的在于提供一种在枪支离位时可以自动定位，通过定位装置获取枪支位置数据，稳定性强，精确度高，可以高效地保护枪支安全的枪支定位系统的应用方法。
为了实现上述的主要目的，本发明提供的一种枪支定位器，安装在枪支内，其包括定位器本体以及设置在所述定位器本体内的电子定位组件，所述电子定位组件包括电源主体以及与所述电源主体电连接的定位电路板，所述定位电路板用于获取客户端平台所发送的定位指令，进行枪支的位置定位，并将定位的位置信息反馈至所述客户端平台；所述定位电路板包括控制模块、GSM/GPS无线定位模块、测距检测模块、报警模块、无线射频模块，所述控制模块分别与所述GSM/GPS无线定位模块、测距检测模块、报警模块、无线射频模块电连接。
进一步的方案中，所述定位器本体包括上盖和底盖，所述上盖和所述底盖盖合后形成主壳体，所述主壳体内设有容置腔，所述定位电路板、所述电源主体安装在所述容置腔内；所述定位电路板包括相背的第一安装面和第二安装面，所述定位电路板的第一安装面安装在所述底盖上，所述定位电路板的第二安装面通过所述电源主体安装在所述上盖上。
更进一步的方案中，所述定位电路板还包括电源电压检测电路，所述电源电压检测电路与所述控制模块电连接，用于检测所述所述电源主体两端的电压并将检测结果反馈给所述控制模块。
更进一步的方案中，所述定位电路板还设有与所述GSM/GPS无线定位模块连接的SIM卡。
更进一步的方案中，所述定位电路板还包括485通讯模块，所述485通讯模块与所述控制模块电连接。
更进一步的方案中，所述定位电路板还包括辅助传感器模块，所述辅助传感器模块包括温度传感器、烟雾传感器以及压力传感器，所述温度传感器、烟雾传感器和压力传感器分别与所述控制模块电连接。
为了实现上述的第二目的，本发明提供的一种枪支定位系统，其包括枪支、上述的枪支定位器、终端设备、客户端平台，所述枪支定位器安装在所述枪支内，所述枪支定位器通过GSM/GPS无线定位模块与所述终端设备、客户端平台之间进行通信，所述终端设备与所述客户端平台之间进行通信，多个所述枪支定位器通过自身内置无线射频模块建立无线自组网络以实现数据共享。
为了实现上述的第三目的，本发明提供的一种枪支定位系统的应用方法，所述枪支定位系统是采用上述的枪支定位系统，所述方法包括以下步骤：当确定枪支处于使用状态后，启动GSM/GPS无线定位模块，与客户端平台建立通讯连接，在客户端平台进行参数配置，启用测距检测功能；枪支定位器进入低功耗模式，并在预定时间内周期检测与终端设备之间距离，若检测到的距离大于设定距离，则进入报警模式；在枪支定位器进入报警模式时，开启GSM/GPS无线定位模块，向客户端平台上传报警信息及位置信息，并启动电源电压检测功能，若检测到电池电压小于设定门限值，向客户端平台上传电池低电压报警信息。
进一步的方案是，在枪支定位器进入报警模式时，客户端平台会接收报警信息、位置信息，并在客户端平台上进行报警以及在地图中进行定位轨迹展示。
更进一步的方案是，在无网络连接时，枪支定位器通过485串口通信协议向客户端平台上传报警信息、位置信息，在客户端平台收到报警信息、位置信息后，在显示端生成报警、位置数据；在数据上传成功后，若未接收到客户端平台所发送的解除报警指令，则会通过485串口通信协议发送查询指令，直至接收到解除报警状态为止。
由此可见，本发明定位器结构简单，体积小，安装在枪支内，不影响枪支外观及使用，非常牢固，不会因为碰撞或其他物理因素损坏，并且很容易安装又不会影响到枪支的外观，执行任务中枪支不会因为大机动性而受到影响。
当枪支定位器和终端设备、客户端平台保持通讯时，客户端平台获得枪支定位器的定位信息，从而实现对枪支的动态定位、跟踪管理，本发明系统可以满足对枪支全天候以及各种环境下的动态、实时的定位管理要求。其中，多种通讯方式最大限度保证数据传输链路的稳定性与可靠性，由于枪支。可以加强部队的安全防范工作，防止哨兵执勤时被袭击，枪支弹药被抢夺等情况发生，定位通讯方式抗干扰性强、精度能精确至百万分之一、传输速度快，能够有效进行枪支跟踪的科技手段。
此外，自动组网无线射频收发模块使设备之间保持稳定的通讯链路，使用频率较低的射频自动组网通讯模块，即使在室内、地下室、坑道等地方使用，仍能够准确获取现场定位信息。
所以，整个系统的设备运作，用户基本上不需要任何操作，节省了人员的成本；通过该系统，可以有效的防止恶性抢枪事件，用户只需一键紧急报警即可；当枪支超出岗亭扫描范围时，系统会自动报警，并上报精确的定位数据，大大的方便了追踪人员的处理，有效的增强了枪支安全管理的防范工作。
附图说明
图1是本发明一种枪支定位器实施例的结构示意图。
图2是本发明一种枪支定位器实施例的立体分解图。
图3是本发明一种枪支定位器实施例中定位电路板的原理图。
图4是本发明一种枪支定位器实施例中GSM/GPS无线定位模块的电路原理图。
图5是本发明一种枪支定位器实施例中电源降压电路的电路原理图。
图6是本发明一种枪支定位器实施例中SIM卡的电路原理图。
图7是本发明一种枪支定位器实施例中控制芯片的电路原理图。
图8是本发明一种枪支定位器实施例中测距检测模块的电路原理图。
图9是本发明一种枪支定位系统实施例的原理图。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
一种枪支定位器实施例：
参见图1，本发明的枪支定位器100，安装在枪支内，如安装在枪支的附件筒内，其包括定位器本体以及设置在定位器本体内的电子定位组件，电子定位组件包括电源主体2以及与电源主体2电连接的定位电路板3，定位电路板3用于获取客户端平台所发送的定位指令，进行枪支的位置定位，并将定位的位置信息反馈至客户端平台。
在本实施例中，定位器本体包括上盖1、底盖4和侧盖5，上盖1和底盖4盖合后形成主壳体，主壳体内设有容置腔，定位电路板3、电源主体2安装在容置腔内。其中，定位电路板3包括相背的第一安装面和第二安装面，定位电路板3的第一安装面安装在底盖4上，定位电路板3的第二安装面通过电源主体2安装在上盖1上。
具体的，将底盖4固定并接触定位电路板3，将定位电路板3放入底盖4中，对好孔位将电源主体2放入，将上盖1对好孔位盖好，并在测边将侧盖5对准放入，即可完成枪支定位器100的安装。
参见图3，定位电路板3包括控制模块10、GSM/GPS无线定位模块11、测距检测模块12、报警模块13、无线射频模块14，控制模块10分别与GSM/GPS无线定位模块11、测距检测模块12、报警模块13、无线射频模块14电连接。
如图4所示，GSM/GPS无线定位模块11包括定位芯片U5，如SMT_MT6261芯片，此芯片高度集成了GSM模块+GPS模块，SMT封装。其性能稳定，外形紧凑，性价比高，功能强大，拥有良好的可扩展性和设计灵活性，能适用于各种产品设计需求。控制模块10可通过GPS模块读取枪支的当前经纬度数据，定期向GPS模块发送查询命令，并获取当前的经纬度位置信息发送给GSM模块；控制模块10将数据发送到GSM模块，通过GSM模块发送到远距离的客户端平台，在位置状况改变时，自主发送发位置信息，实现对枪支位置的远距离监控。具体的，本实施例的枪支定位器100除了接收定位数据外，还接收客户端平台发送过来的各种指令和向客户端平台发送定位数据包，如当前枪支所在的经纬度等。客户端平台通过GSM网络的短消息(SMS)通道进行信息的传输，控制模块10将收到的定位数据及其他现场信息打包处理，定位数据通过AT指令编辑并传送。
作为优选，定位电路板3还包括罩设定位芯片U5的屏蔽罩，屏蔽罩开设有多个散热孔。
在本实施例中，定位电路板3还包括电源电压检测电路15，电源电压检测电路15与控制模块10电连接，用于检测电源主体2两端的电压并将检测结果反馈给控制模块10。
在本实施例中，电源主体2包括供电电池VBAT、电源降压电路，供电电池VBAT与电源降压电路电连接。如图5所示，电源降压电路包括电源降压芯片U2、熔断器F1、TVS二极管D2、电感L2、电容C3、电容C8、场效应管Q5、场效应管Q8、三级管Q7等。可见，为了保证室外使用的安全可靠性，枪支定位器100还包括可充电电池，枪支定位器100采用高性能锂离子聚合物电池，当电池电压或温度达到临界值时，枪支定位器100自动向上一级告警，上一级可以对枪支定位器100发出语音提示或者声光信号提示。
在本实施例中，定位电路板3还设有与GSM/GPS无线定位模块11连接的SIM卡16，如图6所示。
在本实施例中，定位电路板3还包括485通讯模块17，485通讯模块17与控制模块10电连接。
在本实施例中，定位电路板3还包括辅助传感器模块18，辅助传感器模块18包括温度传感器、烟雾传感器以及压力传感器，温度传感器、烟雾传感器和压力传感器分别与控制模块10电连接。
具体地，辅助传感器模块18包括温度传感器、烟雾传感器以及压力传感器等，各个传感器分别连接在控制模块10上，用于检测相应的枪支定位器100周围环境的温度、烟雾情况及压力情况等，并将其通过无线通讯模块传输给客户端平台，对枪支所处的环境进行管控。
如图7所示，控制模块10包括控制芯片U310、程序存储器和数据存储器，程序存储器和数据存储器分别连接在控制芯片上，控制芯片可根据实际需要选取具体型号，如各种型号的MCU/CPU，控制芯片上连接有用于存储程序用的程序存储器和存储数据用的数据存储器。其中，每隔一定时间获取定位数据并保存在控制芯片的存储器内，当控制芯片接收到来自客户端平台的位置请求时，触发GSM通信模块工作，将存储在存储器的定位数据经GSM地面基站或移动通信卫星回传至客户端平台。
如图8所示，测距检测模块12包括DW1000芯片U3，DWM1000芯片超宽带测距，使用的TOF(time of fly)的方式，也就是计算无线电磁波传输时间，通过传输的时间换算成距离。
一种枪支定位系统实施例：
参见图9，本发明提供的一种枪支定位系统，其包括枪支200、上述的枪支定位器100、终端设备300、客户端平台400，枪支定位器100安装在枪支200内，枪支定位器100通过GSM/GPS无线定位模块11与终端设备300、客户端平台400之间进行通信，终端设备300与客户端平台400之间进行通信，多个枪支定位器100通过自身内置无线射频模块14建立无线自组网络以实现数据共享。
本实施例的终端设备300为市面上常规的可以对枪支200进行控制的电子岗哨设备或终端，该设备默认与客户端平台400保存TCP长连接，客户端平台400可以实时与设备进行指令下发(如设置北斗上报的间隔等)。
该系统包括一个以上的安装有枪支定位器100的枪支200、终端设备300和客户端平台400，各个枪支定位器100中的无线射频模块14通过无线方式相互连接，进行数据传输，从而自动组成定位网络，同时有一个或多个枪支定位器100自动组网模块与终端设备300、客户端平台400进行数据连接。
一种枪支定位系统的应用方法实施例：
在本实施例中，本发明提供的一种枪支定位系统的应用方法，枪支定位系统是采用上述的枪支定位系统，方法包括以下步骤：当确定枪支200处于使用状态后，启动GSM/GPS无线定位模块11，与客户端平台400建立通讯连接，在客户端平台400进行参数配置，启用测距检测功能；枪支定位器100进入低功耗模式，并在预定时间内周期检测与终端设备300之间距离，若检测到的距离大于设定距离，则进入报警模式；在枪支定位器100进入报警模式时，开启GSM/GPS无线定位模块11，向客户端平台400上传报警信息及位置信息，并启动电源电压检测功能，若检测到电池电压小于设定门限值，向客户端平台400上传电池低电压报警信息。
进一步的，在枪支定位器100进入报警模式时，客户端平台400会接收报警信息、位置信息，并在客户端平台400上进行报警以及在地图中进行定位轨迹展示。
进一步的，在无网络连接时，枪支定位器100通过485串口通信协议向客户端平台400上传报警信息、位置信息，在客户端平台400收到报警信息、位置信息后，在显示端生成报警、位置数据；在数据上传成功后，若未接收到客户端平台400所发送的解除报警指令，则会通过485串口通信协议发送查询指令，直至接收到解除报警状态为止。
在实际应用中，将枪支定位器100放入枪支200中，默认为低功耗模式，当枪支200脱离电子岗哨设备时则启动报警模式，进入报警模式后，该定位器将会每隔20秒的时间间隔进行位置上报，直至电池耗尽或平台下发关闭报警指令。
在定位电路板3中有定位模块、GSM模块、通讯模块、电源电压检测、测距检测、低功耗、报警。当用户唤醒枪支设备时将启动GSM模块，并连接客户端平台400，用户需在客户端平台400进行参数配置，启用测距检测功能(如检测为10米)。此时，枪支定位器100进入低功耗模式，并以5秒的周期检测枪支200与电子岗哨设备之间距离，如大于设定距离，则进入报警模式，在进入报警模式时，电源电压检测会启动，如检测到电池电压小于设定门限值也会唤醒一次，并上报电池低电压报警。
在报警完毕之后，再次进入报警模式，在报警模式中，将开启GPS模块以及GSM模块，上报报警信息及位置信息，客户端平台400会接收该报警数据、位置数据，并在客户端平台400进行报警以及在地图中进行展示定位轨迹，相关人员可以进行任务指派下发命令进行枪支200追踪，追踪人员根据枪支200定位模块提供的位置，进行追踪，确保在第一时间进行找回。直有电池耗尽或平台主动下发才会结束报警指令。
若已配置枪支定位器100的枪支设备在一定时间内(如10秒内)未更新测距信息，则认为枪支200已经脱岗，自动启动报警流程。
进一步的，当岗哨人员意识到有危险时，则可以按下设备上的SOS按键，该按键被按下2秒以上将启动报警流程，考虑到网络情况，设置有两种方式进行提交报警信息，当有网络时通过GSM模块向平台提交报警信息，并接收平台下发的解除报警指令；当无网络时则通过485串口通信提交报警信息，提交成功后，如未收到平台解除报警指令，则会通过串口发送查询指令，直到收到解除报警状态为止。平台收到报警信息后，在后端生成报警数据，并进行相关处理。从而实现枪支200快速追踪与寻回，达到枪支200实时定位和监控，具有良好的应用前景。
由此可见，本发明定位器结构简单，体积小，安装在枪支200内，不影响枪支200外观及使用，非常牢固，不会因为碰撞或其他物理因素损坏，并且很容易安装又不会影响到枪支200的外观，执行任务中枪支200不会因为大机动性而受到影响。
当枪支定位器100和终端设备300、客户端平台400保持通讯时，客户端平台400获得枪支定位器100的定位信息，从而实现对枪支200的动态定位、跟踪管理，本发明系统可以满足对枪支200全天候以及各种环境下的动态、实时的定位管理要求。其中，多种通讯方式最大限度保证数据传输链路的稳定性与可靠性，由于枪支200。可以加强部队的安全防范工作，防止哨兵执勤时被袭击，枪支200弹药被抢夺等情况发生，定位通讯方式抗干扰性强、精度能精确至百万分之一、传输速度快，能够有效进行枪支200跟踪的科技手段。
此外，自动组网无线射频收发模块使设备之间保持稳定的通讯链路，使用频率较低的射频自动组网通讯模块，即使在室内、地下室、坑道等地方使用，仍能够准确获取现场定位信息。
所以，整个系统的设备运作，用户基本上不需要任何操作，节省了人员的成本；通过该系统，可以有效的防止恶性抢枪事件，用户只需一键紧急报警即可；当枪支200超出岗亭扫描范围时，系统会自动报警，并上报精确的定位数据，大大的方便了追踪人员的处理，有效的增强了枪支200安全管理的防范工作。
需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例，但发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明做出的非实质性修改，也均落入本发明的保护范围之内。
