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　　本发明针对危险动物失控难以及时管控的问题，提出一种集成定位、传感与远程麻醉的智能项圈系统。通过无线传输模块实现触发手环与项圈的多对多控制，利用磁力线圈驱动弹射针头进行精准麻醉，同步监测动物生命体征并反馈至终端，有效提升动物管控的安全性与响应效率。

　　本发明涉及预防动物失控保护技术领域，具体为一种防动物失控智能项圈系统及其工作方法。

　　近年来，因野生动物园猛兽袭击导致伤亡的事故不胜枚举。其原因大多数是游客误入猛兽区或违反规定自行下车、开窗等所致。当游客遭遇猛兽袭击时，传统的救助方法是使用麻醉注射枪或麻醉剂吹管，但麻醉注射枪属于管制枪类，国内多数动物园都未配备；即使有麻醉注射枪，作用也非常有限，多数动物园配备有麻醉剂吹管，一根吹管的针头最多装5毫升左右的麻醉剂，当游客遇到危险时，工作人员不能及时救助。

　　为解决上述问题，如中国申请专利号cn7.5，申请公布日为2017-04-19专利申请文件公开了一种动物追踪系统，该系统包括佩戴于动物身上的定位项圈、高空通信中继装置以及动物观测站管理平台，定位项圈包括依次电性连接的定位模块、控制模块麻醉枪电动击发器，动物观测站管理平台包括麻醉枪控制单元；定位模块用于对佩戴定位项圈的动物进行定位，并实时将定位信息发送至所述动物观测站管理平台；麻醉枪控制单元用于根据定位信息判断动物是否闯入禁区，若闯入禁区，则通过高空通信中继装置向定位项圈中的控制模块下发控制指令，使控制模块根据控制指令控制麻醉枪电动击发器对动物实施麻醉。该系统反应时间较长，遇到紧急事件，不能及时处理。

　　如中国申请专利号cn2.7，申请公布日：20170829，专利申请文件公开了一种智能追踪式宠物项圈，包括项圈本体，项圈本体一端设有卡键，另一端设有卡槽，卡键能够卡接在所述卡槽内，项圈本体上设有报警模块，卡槽上设有温度检测模块，卡槽内设有控制芯片，卡键上设有防丢失模块；本发明专利采用的内部温度传感器，能够监测宠物的体温等生理状况，有效防止宠物常见的病症，以及外围温度环境监测，能够给动物提供适宜的环境；用的手持移动手机、ipad等终端，通过手持移动终端经卫星定位模块(gps)中获得该宠物所处的地理经度纬度信息，并将该信息发送给该地理图形信息模块，最后经手持移动终端显示出宠物移动路径和位置，及时有效帮助失主寻找宠物；内置报警装置，能够有效防止恶意偷盗宠物的现象，当宠物项圈被剪断时，项圈能够发出高分贝报警警声，对犯罪嫌疑人起到震慑作用。但上述方案仅仅针对宠物防丢失、监测宠物的体温，通过移动终端定位获得宠物所处的地理信息，准确找到，但并没有达到针对野生动物园猛兽失控袭击人员进行有效保护作用。

　　如中国申请专利号cn5.9，申请公布日：20160817，专利申请文件公开了一种动物掌控杆，控制项圈由半圆形的主圈和副圈安装连接后共同组成一个近圆形的项圈。制做的项圈大小(直径)有多重规格，可适合不同种类和个体大小的动物，或预先按尺寸进行定制，预先使用麻醉剂将动物进行浅麻醉(失去攻击能力)后实施项圈的安装。控制项圈的内径大于待掌控动物的脖子直径且小于待掌控动物的头部直径，这样安装以后无论动物如何摆动也无法将其从脖子上挣脱。同时，在主圈或副圈上安装有金属套环，使用其与控制杆的一端设有的挂钩相配合，这样人可以站在远处将控制杆慢慢地向伸向动物，不知不觉地抓捕并控制动物，可以方便且安全地控制和牵引动物至目标位置。整个抓捕过程轻松方便，成功率高并且抓捕和控制过程不会导致动物紧张和恐惧，不存在被动物攻击的危险。但常常很多动物在不知道的情况下失控，无法预先麻醉动物，因此也无法安装相应的项圈，实用过程存在一定的危险性。

　　本发明的目的在于提供一种包括智能项圈、触发手环及计算机，能够迅速麻醉失控动物、并反馈动物生命体征信息的防动物失控智能项圈系统及其工作方法，以解决上述背景技术中提出的对于危险性动物管控不当、无法及时控制动物失控等问题。

　　为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防动物失控智能项圈系统，包括智能项圈和触发手环；所述的智能项圈和触发手环通过无线数据传输模块a连接上位机端的计算机；所述的智能项圈上安装有控制盒，控制盒内设有定位模块a、处理器a、脉搏传感器、电源模块a、体温传感器、镇静剂注射模块和电击器模块；

　　所述的定位模块a的输出端与处理器a的输入端相连；脉搏传感器的输出端与处理器a的输入端相连；电源模块a的输出端与处理器a的输入端相连；体温传感器的输出端与处理器a的输入端相连，处理器a的输出端与镇静剂注射模块的输入端相连，镇静剂注射模块的输出端与镇静剂注射装置相连；所述的电击器模块的输入端与处理器a的输出端相连；

　　所述的镇静剂注射装置包括针筒、溶剂储存器、带线圈活塞、软管和针头；所述的带线圈活塞填装在针筒的管腔内，带线圈活塞外接有线圈引线a；所述的针筒的底部在带线圈活塞的前端填装有冻干粉；所述的溶剂储存器一体式注塑在针筒上，溶剂储存器通过管道与针筒连通，且管道上设置有溶剂开合阀；所述的溶剂储存器内的溶剂通过溶剂开合阀流向针筒内与冻干粉混合，并由带线圈活塞推向针筒的注射口，针筒的注射口引接有线圈引线b和线圈引线c；所述的软管的一端套接在针筒的注射口上，另一端连接有弹簧管，弹簧管上安装有弹簧开关；所述的针头通过弹簧开关与弹簧管连接；所述的弹簧开关分为固定端、弹簧伸缩端和继电器开关，固定端与弹簧管的上端部位固定，固定端的两端分别通过弹簧伸缩端的一端连接，弹簧伸缩端的另一端分别连接继电器开关；所述继电器开关的输出端连接于与处理器a。

　　所述的触发手环包括密码锁触发模块、无线数据传输模块b、定位模块b、处理器b、电源模块b、扬声器和显示器模块；所述的触发手环通过无线数据传输模块b与所述的智能项圈上的无线数据传输模块a无线通讯连接；所述的密码锁触发模块与处理器b相连、无线数据传输模块b与处理器b相连、定位模块b的输出端与处理器b的输入端相连、电源模块b的输出端与处理器b的输入端相连以及显示器模块的输出端与处理器b的输入端相连；处理器b的输出端与扬声器；

　　优选的，所述冻干粉和溶剂储存器内的溶剂混合后为一种医用麻醉剂舒泰；冻干粉具体为舒泰冻干粉。

　　优选的，所述无线数据传输模块a和无线数据传输模块b均为一种gprs通信方式。

　　优选的，所述触发手环上的密码锁触发模块使用按动四个按键输入密码的触发方式。

　　优选的，所述弹簧开关为一种电动开关，弹簧开关的工作状态通过处理器a控制继电器开关关断，弹簧管通过压缩向外推力驱动弹针头弹射。

　　本发明提供另一种技术方案为：一种防动物失控智能项圈的工作方法，包括以下步骤：

　　s4：触发手环上的无线数据传输模块b与目标智能项圈上的无线数据传输模块a数据通信，发送触发镇静剂注射模块的指令；

　　s5：智能项圈上的处理器a执行触发镇静剂注射模块命令，并驱动镇静剂注射装置将目标麻醉；

　　s6：智能项圈上的脉搏传感器、体温传感器对动物生命体征进行检测并将信息传输至触发手环；

　　s7：智能项圈将发送命令的触发手环序列号及动物生命体征发送至上位机端的计算机记录；

　　s8：若动物离开计算机或触发手环设置范围，智能项圈向计算机及触发手环发送警报信息及位置信息。

　　本防动物失控智能项圈系统及其工作方法，包括智能项圈、触发手环及计算机；智能项圈由镇静剂注射模块、定位模块a、无线数据传输模块a、脉搏传感器、电源模块a、体温传感器组成；镇静剂注射模块采用磁力线圈产生磁力推拉注射带线圈活塞混合冻干粉及溶剂及注射，使用麻醉剂舒泰并使用弹射针头肌肉注射方式，定位模块a和定位模块b实时掌握动物位置，若动物超出设定的安全范围，则触发手环及计算机发出警报，触发手环由密码锁触发模块、无线数据传输模块b、定位模块b、处理器b、电源模块b、扬声器和显示器模块组成；若动物失控，使用手环密码锁触发模块或计算机对智能项圈发出触发镇静剂注射模块指令麻醉动物，脉搏传感器及体温传感器监测动物生命体征并发送至触发手环及计算机；使其能够迅速麻醉失控动物、并反馈动物生命体征信息，以解决现有对于危险性动物管控不当、无法及时控制动物失控等问题。

　　图中：1、定位模块a；2、处理器a；3、脉搏传感器；4、电源模块a；5、体温传感器；6、触发手环；7、无线、无线、扬声器；16、显示器模块；17、针筒；18、溶剂储存器；19、溶剂开合阀；20、线、固定端；232、弹簧伸缩端；233、继电器开关；24、针头；25、线、控制盒；33、镇静剂注射装置；34、电击器模块。

　　下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

　　请参阅图1、图3和图5，一种防动物失控智能项圈系统，包括智能项圈31和触发手环6；智能项圈31和触发手环6通过无线，控制盒32内设有定位模块a1、处理器a2、脉搏传感器3、电源模块a4、体温传感器5、镇静剂注射模块9和电击器模块34。

　　定位模块a1的输出端与处理器a2的输入端相连；脉搏传感器3的输出端与处理器a2的输入端相连；电源模块a4的输出端与处理器a2的输入端相连；体温传感器5的输出端与处理器a2的输入端相连，处理器a2的输出端与镇静剂注射模块9的输入端相连，镇静剂注射模块9的输出端与镇静剂注射装置33相连；电击器模块34的输入端与处理器a2的输出端相连。

　　请参阅图1、图2和图5，镇静剂注射装置33包括针筒17、溶剂储存器18、带线；带线的管腔内，带线外接有线的底部在带线上，溶剂储存器18通过管道与针筒17连通，且管道上设置有溶剂开合阀19；溶剂储存器18内的溶剂通过溶剂开合阀19流向针筒17内与冻干粉26混合，其中具体原理为：溶剂储存器18为橡胶软管囊，具有一定的膨胀和收缩功能，带线内的气压减少，溶剂储存器18内的气压减少，将溶剂储存器18内的溶剂流向针筒17内与冻干粉26混合，并由带线的注射口引接有线具体为舒泰冻干粉，舒泰冻干粉是一种新型分离麻醉剂，能够保证诱导时间短、极小的副作用和最大的安全性，通过肌肉注射；在经肌肉注射时，舒泰冻干粉具有良好的局部受耐性，真空环境下稳定，是一种非常安全的麻醉剂，适用范围广泛。

　　请参阅图4、图7和图8，软管21的一端套接在针筒17的注射口上，另一端连接有弹簧管22，弹簧管22上安装有弹簧开关23；针头24通过弹簧开关23与弹簧管22连接；弹簧开关23分为固定端231、弹簧伸缩端232和继电器开关233，固定端231与弹簧管22的上端部位固定，固定端231的两端分别通过弹簧伸缩端232的一端连接，弹簧伸缩端232的另一端分别连接继电器开关233；所述继电器开关233的输出端连接于与处理器a2；继电器开关233与下端的弹簧管22接触端分别固定连接有橡胶块234，防止用力过大压坏弹簧管22。弹簧开关23为一种电动开关，弹簧开关23的工作状态通过处理器a2控制继电器开关233关断，弹簧管22通过压缩向外推力驱动弹针头24弹射。

　　请参阅图3、图6，触发手环6包括密码锁触发模块10、无线；触发手环6通过无线上的无线无线通讯连接，无线和无线均为一种gprs通信方式；密码锁触发模块10、无线分别与处理器b13连接，处理器b13的输出端电连接有扬声器15、显示屏29和按键30，触发手环6上的密码锁触发模块10使用按动四个不同功能的按键30正确输入密码的方式触发密码锁触发模块10，例如采用四个不同功能的按键30控制密码锁触发模块10解锁，经过处理器b13对用户输入的密码与自己保存的密码进行判断对比，解锁触发镇静剂注射模块9。

　　按键1、2、3、4分别显示一对多功能控制智能控制项圈，通过密码锁触发模块10解锁后，手环的显示屏29上显示可以控制的多个项圈，项圈编号1到n。通过按键控制选择按键1为上、2下、3确认、4取消，附图说明里给四个按键标号。例如：1号按键。选择好目标项圈，手环的处理器通过无线向目标项圈发出注射命令，项圈上的无线接收到此命令并传输至项圈处理器，处理器向镇静剂注射模块9发送注射命令；显示屏29显示目标智能项圈31，通过无线发送触发镇静剂注射模块9指令到智能项圈31的处理器a2上，处理器a2控制传感器检测动物生命特征，通过无线和智能项圈31之间可实现多对多控制。

　　其中，电源模块a4和电源模块b14均采用聚合物锂电池15c20000mah14.8v；处理器a2和处理器b13采用采用arm新双核cortex-a15处理器，主频2ghz，支持传统的arm、thumb指令集和新增的高性能紧凑型thumb-2指令集，支持big.little处理；定位模块a1和定位模块b12采用北斗卫星导航系统；显示屏29采用superamoled显示。

　　基于实施例一描述，还提供一种防动物失控智能项圈的工作方法，包括以下步骤：

　　第一步：若动物近距离失控，输入正确密码使用触发手环6的密码锁触发模块10；

　　第四步：触发手环6上的无线与目标智能项圈上的无线数据通信，发送触发镇静剂注射模块9的指令；

　　第五步：智能项圈上的处理器a2执行触发镇静剂注射模块9命令，并驱动镇静剂注射装置33将目标麻醉；

　　第六步：智能项圈上的脉搏传感器3、体温传感器5对动物生命体征进行检测并将信息传输至触发手环6；

　　第七步：智能项圈将发送命令的触发手环6序列号及动物生命体征发送至上位机端的计算机8记录；

　　第八步：若动物离开计算机8或触发手环6设置范围，智能项圈向计算机8及触发手环6发送警报信息及位置信息。

　　其中，镇静剂注射装置33的工作原理如下：镇静剂注射装置33包括针筒17、带线；其整个镇静剂注射装置33使用电磁式线圈结构，以通电线圈产生的磁力为动力源，通过输入不同大小的电流控制带线的压力以推拉活塞；冻干粉26置于针筒17底部，带线向上拉动时溶剂通过溶剂开合阀19与冻干粉26融合，具体为：溶剂储存器18为橡胶软管囊，具有一定的膨胀和收缩功能，带线内的气压减少，溶剂储存器18内的气压减少，将溶剂储存器18内的溶剂流向针筒17内与冻干粉26混合；线圈产生反向作用力推动带线的输出端连接于与处理器a2，弹簧开关23为一种电动开关，弹簧开关23的工作状态通过处理器a2控制继电器开关233关断，弹簧管22通过压缩向外推力驱动弹针头24弹射。开启弹射针头24进行肌肉注射；针筒17与针头24之间由一根软管21和连接在软管21中下部的弹簧管22连接。

　　综上所述：本发明提供的防动物失控智能项圈系统及其工作方法，包括智能项圈31、触发手环6及计算机8；智能项圈31由镇静剂注射模块9、定位模块a1、无线、镇静剂注射模块9和电击器模块34组成；镇静剂注射模块9采用磁力线圈产生磁力推拉注射带线及溶剂及注射，使用麻醉剂舒泰并使用弹射针头24肌肉注射方式，定位模块a1和定位模块b12实时掌握动物位置，若动物超出设定的安全范围，则触发手环6及计算机8发出警报，触发手环6由密码锁触发模块10、无线组成；若动物失控，使用手环密码锁触发模块10或计算机8对智能项圈31发出触发镇静剂注射模块9指令麻醉动物，脉搏传感器3及体温传感器5监测动物生命体征并发送至触发手环6及计算机8。

　　以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

　　技术研发人员：朱昌平;王泓博;汪先成贤;邱俊;刘志远;缪立波;江启明;方正;刘明

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