基于物联网的矿井人员生命体征检测系统的制作方法

文档序号:11247585阅读:757来源:国知局
基于物联网的矿井人员生命体征检测系统的制造方法与工艺

本发明涉及一种生命检测技术领域。更具体地说,本发明涉及一种基于物联网的矿井人员生命体征检测系统。



背景技术:

人们在工作生活中,常常会面临各种突发情况,恐怖袭击、各类爆炸与严重地震,高楼火灾、自然灾害所导致的房屋建筑物倒塌或者人为质量因素导致地下实施现场塌方,火灾塌方等情况的发生比比皆是,受困人员及救援人员的生命体征状况直接影响救灾及救援工作的开展。在救援战斗中,现场指挥员可通过时刻掌握深入灾害事故现场的救援人员体能状况和生命体征,在保证救援人员人身安全的前提下,做出正确的指挥决策,确保救援行动顺利展开。

物联网是由具有自我标识、感知和智能的物理实体基于通信技术相互连接形成的网络,为成千上万的传感器(如红外传感器、压力传感器、声音传感器、速度传感器)实时动态地自动采集模拟信息,然后转换为数字信息通过传输网络将信息传送给后台进行分析处理,并进行协同工作。其主要应用涉及智能交通、环境保护、电子政务、城市应急(事故灾难、自然灾害)、工业监控等多个领域。针对煤矿等有一定危险存在的复杂工况,有线方式具备难以逾越的布线障碍。



技术实现要素:

本发明的目的在于:利用现有的传感器技术,计算机及网络通信技术设计一种救援人员生命体征监测及被救援人员生命探测系统,着重解决活动状态下救援人员生命体征参数的采集和上传,使监控指挥中心能及时掌握所有参与抢险救援人员的生命体征状况,并能及时发现被救援人员的生命体征,并通过命令下达的形式组建救援小展开协同救援行动,确保救援人员生命安全的同时能最高效率的解救被救援人员。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种矿井人员生命体征检测系统,包括:

信息采集模块,其包括生命体征传感器、信号采集器、红外热像传感器以及定位模块,所述生命体征传感器、红外热像传感器均与信号采集器相连接;

微处理器,其与信息采集模块的输出端连接,用于将信息采集模块采集的数据进行处理;

第一无线通信模块,其与微处理器的输出端连接,其用于将处理后的数据发送给终端监控中心;

以及终端监控中心,由第二无线通信模块和中央处理器组成;

其中,所述生命体征传感器采用集皮肤温度传感器、心电传感器、呼吸频率传感器和轴加速度传感器为一体的传感器,所述传感器为织物电极,可于人体直接接触;

所述信号采集器包括信号调理电路和a/d转换器,其与微处理器相连接;所述定位模块与微处理器相连接。

优选的是,所述定位模块选自惯性导航系统或卫星定位系统中的一种。

优选的是,所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均选自wifi模块,蓝牙传输模块,zigbee模块,3g、4g通信模块中的一种。

优选的是,所述终端综合监控模块还包括显示屏幕,用于显示中央处理器的数据处理结果。

优选的是,所述信息采集模块还包括至少一个运动传感器,所述运动传感器固定于人体肢体上。

优选的是,所述运动传感器包括数字加速度计、陀螺仪传感器,和/或磁阻传感器,所述运动传感器与所述微处理器连接。

优选的是,进一步包括供电模块、存储模块和报警模块,所述存储模块、存储模块及报警模块与所述微处理器连接。

优选的是,所述报警模块为声光报警模块。

优选的是,所述存储模块包括flash存储器和固态eeprom存储器。

本发明至少包括以下有益效果:

(1)本发明通过采集救援人员运动状态下的心率、呼吸率、皮肤温度、静置姿态,活动度的采集,当生命体征参数发现异常时,可进行报警提示;

(2)本发明还可以检测到被救援人员的位置并上传终端综合监控模块,监控指挥中心可统一部署参战救援人员,组建协同救援小组,并通过命令下达的形式通知小组人员展开协同救援,确保及时、高效的救出被困人员。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的结构示意图;

图2为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示,本发明提供一种矿井人员生命体征检测系统,由信息采集模块1、微处理器2、第一无线通讯模块3、及终端监控中心4组成,信息采集模块1与微处理器2相连,微处理器2的数据通过第一无线通讯模块2与终端监控中心7传输数据。

其中,信息采集模块1包括定位模块、生命体征传感器、红外热像传感器。生命体征传感器、红外热像传感器采集的信号通过信号采集器的信号调理电路及a/d转化器电路转换处理后传输到微处理器,生命体征传感器采用集皮肤温度传感器、心电传感器、呼吸频率传感器和轴加速度传感器为一体的传感器,所述传感器为织物电极,可于人体直接接触,镶嵌在现场救援服中,用于捕捉生命状态和运动状态,可实现运动状态下救援人员的心率、呼吸率、体温、静止姿态、活动度等生命体征的采集;红外热像传感器用于感应周围被救援人员的位置,镶嵌与救援人员的头盔上,当红外感应到附近有人时,将数据通过无线网络传输给终端监控中心,终端监控中心可统一附近的救援人员,组建协同救援小组,并通过命令下达份形式通知小组成员展开协同救援;人员定位模块采用惯性导航系统或卫星定位系统中的一种,用于获取救援人员的具体位置信息,通过第一无线传输模块发送给终端监控模块。

信息采集模块1进一步包括运动传感器,运动传感器采用数字加速度计、陀螺仪传感器,和/或磁阻传感器,可以精确的判断救援人员的生命体征,可以采集运动状态和静止状态的生命体征,并产生对应的数字信号发送给微处理器,采集的静止姿态包括直立,仰卧、俯卧、采集的运动度包括静止、行走和奔跑。

优选的,所述基于物联网的无线生命体征实时监控系统还包括:供电模块6,存储模块5和报警模块7均匀微处理器2相连,所述供电模块6为微处理器提高工作电源,存储模块5把采集的数据存储并通过无线模块将存储的数据发送给终端监控中心,包括flash存储器和固态eeprom存储器,所述报警模块7,用于依据输入的手动报警指令进行声光报警,和/或依据输入的手动报警指令生成第一告警信号、并将其通过所述报警模块7手动输入的命令,例如通过一键按钮输入手动报警指令,以通过所述第一无线传输模块向终端监控中心4发送球救信号。

终端监控中心4设有中央处理器、第二无线通讯模块以及显示屏幕,通过终端监控中心4通过第二无线通讯模块与生命体征信息采集终端建立无线连接,实时获取救援人员的生命体体征信息,具体位置,并以文字、图标等方式通过显示屏幕显示,对报警的救援人员,可统一附近的救援人员,组建协同救援小组,并通过命令下达份形式通知小组成员展开协同救援。

优选的是,所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均选自wifi模块,蓝牙传输模块,zigbee模块,3g、4g通信模块中的一种。

尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

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