矿工基本生命体征无线监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于无线监测【技术领域】，特别涉及一种矿井下矿工基本生命体征无线监测系统设计。系统采用压电薄膜传感器将脉搏转换为电信号，采用数字温度传感器将矿工手腕处温度直接转换为数字值，通过单片机对脉搏信号处理得到脉搏波形信息，读取温度传感器的数值，将脉搏波形信息与温度数值经矿井下无线传输网络传送至地面监测室，实现了对矿工基本生命体征的实时无线监测。该实用新型不仅可以在矿难事故的营救工作中发挥重要的作用，还可以在平时的井下作业中实时监测矿工的脉搏与体温情况，有助于掌握矿工的健康状况。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于生命体征无线监测【技术领域】，特别涉及一种矿井下矿工基本生命 体征无线监测系统设计。 矿工基本生命体征无线监测系统
【背景技术】
[0002] 近几年来，我国矿难事故频发，仅2002年至2009年这8年中，死亡人数就高达 41064人。我国原煤产量是世界产量的35%，却占了世界煤矿工人死亡人数的80%。矿难发 生时地面营救人员无法获矿工的生命体征，不能做出有效的救援方案。目前测量体温与脉 搏波的仪器有多种，但适用于矿工的生命体征实时监测的设备非常少，而矿工的生命体征 在井下作业中又是如此重要。
[0003] 矿工基本生命体征无线监测系统可以在矿难事故中及其了解矿工的生命体征，在 营救工作中能够发挥重要的作用，还可以在平时的井下作业中实时监测矿工的脉搏与体温 情况，有助于掌握矿工的健康状况。
【发明内容】
[0004] 本实用新型提供了一种考虑矿井下复杂电磁环境和温湿度影响设计的矿工基本 生命体征无线监测系统。
[0005] 本实用新型的技术方案为：
[0006] 该系统包括电源模块，PVDF压电传感器，温度传感器，无线模块CC2530及其外围 电路，CC2530作为路由机搭建的矿道内无线网。
[0007] 各部分的连接关系为：
[0008] 电源模块为无线模块CC2530及其外围电路提供工作电源；系统采用压电薄膜传 感器将脉搏转换为电信号，并利用数字温度传感器将矿工手腕处温度直接转换为数字值， 通过单片机对脉搏信号进行处理得到脉搏波形信息，读取温度传感器的数值，将脉搏波形 信息与温度数值经矿井下无线传输模块CC2530传送至地面监测室，实现了对矿工基本生 命体征的实时无线监测。
[0009] 所述无线模块采用无线模块采用基于ZigBee协议的CC2530,CC2530内增强型 8051CPU作为处理器。。
[0010] 所述传感器采用PVDF压电薄膜传感器及数字温度传感器DS18B20。
[0011] 所述矿道内无线网采用CC2530作为路由机在矿道内搭建。
[0012] 本实用新型的有益效果为：
[0013] 本实用新型提供了一种考虑矿井复杂电磁环境和温湿度影响下设计的矿工基本 生命体征无线监测系统，将脉搏波形信息与温度数值经矿井下无线传输网络传送至地面监 测室，实现了对矿工基本生命体征的实时无线监测。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为所述矿工基本生命体征无线监测系统的结构框图；
[0015] 图2为所述矿工基本生命体征无线监测系统的工作原理图。
【具体实施方式】
[0016] 本实用新型提供了一种矿工基本生命体征无线监测系统，下面结合附图和具体实 施方式对本实用新型做进一步说明。
[0017] 如图1所示为整个系统各模块的结构图，包括电源模块，PVDF压电传感器，温度传 感器，无线模块CC2530及其外围电路，CC2530作为路由机搭建的矿道内无线网。
[0018] 电源模块为无线模块CC2530及其外围电路提供工作电源；系统采用压电薄膜传 感器将脉搏转换为电信号，并利用数字温度传感器将矿工手腕处温度直接转换为数字值， 通过单片机对脉搏信号进行处理得到脉搏波形信息，读取温度传感器的数值，将脉搏波形 信息与温度数值经矿井下无线传输模块CC2530传送至地面监测室，实现了对矿工基本生 命体征的实时无线监测。
[0019] 如图2所示为矿工基本生命体征无线监测系统的工作原理图。包括三个部分系统 终端机，路由机，协调机。系统终端机开始工作后，装置进行初始化，设定初始值，通过单片 机对脉搏信号处理得到脉搏波形信息，读取温度传感器的数值，将脉搏波形信息与温度数 值经矿井下无线传输网络传送至地面监测室；路由机用来搭建矿井下无线网，将接收到的 终端机数据传送至协调机；协调机将所有数据经串口总线传送至地面监控室，实现了对矿 工基本生命体征的实时无线监测。
【权利要求】
1. 一种矿工基本生命体征无线监测系统，其特征在于：包括电源模块，PVDF压电传感 器，温度传感器，无线模块CC2530及其外围电路，CC2530作为路由机搭建的矿道内无线网； 各部分的连接关系为：电源模块为无线模块CC2530及其外围电路提供工作电源；系统 采用压电薄膜传感器将脉搏转换为电信号，并利用数字温度传感器将矿工手腕处温度直接 转换为数字值，通过单片机对脉搏信号进行处理得到脉搏波形信息，读取温度传感器的数 值，将脉搏波形信息与温度数值经矿井下无线传输模块CC2530传送至地面监测室，实现了 对矿工基本生命体征的实时无线监测。
2. 根据权利要求1所述的一种矿工基本生命体征无线监测系统，其特征在于：无线模 块采用基于ZigBee协议的CC2530,CC2530内增强型8051CPU作为处理器。
3. 根据权利要求1所述的一种矿工基本生命体征无线监测系统，其特征在于：PVDF压 电薄膜传感器及数字温度传感器采用DS18B20。
【文档编号】A61B5/02GK203861198SQ201320800854
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】李卫国, 张祥帅, 张帅, 李熙, 陈艳, 李彦彬 申请人:华北电力大学