本发明涉及一种功能性服装，具体说，是涉及一种由卫星定位并在特殊情况下具备应急安全救援作用的功能性服装。
背景技术：
水上工作人员作业环境艰苦，空间狭小，实施各种操作过程中相对危险性大，人身安全会受到一定威胁。特别是在遇到紧急突发事件时，常会因缺少救援工具无法及时获救导致错失良机，拖延救援时间而溺水身亡。为了安全起见，水上工作人员也采取了自救方法，但到目前为止唯一的自救方法还是穿着救生衣。虽然救生衣具有一定的安全防范作用，但对意外落水后溺水人员的位置根本无法进行定位，更不能在特殊条件下提供溺水人员生命特征的基本数据，争取宝贵的救助时间，以便获得更多的时间等待救援人员的救助。因此，对于本领域技术人来说，设计一种基于卫星定位的智能应急救援服装，对于解决精确定位溺水人员的位置，确保水上工作人员的人身安全便显得十分重要。
技术实现要素：
本发明是为了提供一种基于卫星定位的智能应急救援服装，它不仅能够定位落水后溺水人员的精确位置，提供紧急状况下溺水人员生命特征的基本信息，给应急救援提供便利，争取宝贵的救助时间，保证水上工作人员生命安全，使现有技术存在的问题得以解决。
本发明的基于卫星定位的智能应急救援服装，主要通过在上衣的前胸设置由gps卫星定位及lcd显示的防水智慧胸卡模块，衣袖对应手腕的部位设一智能手环，还在衣领及其外围处或衣领的夹层内设隐含的环形防护气囊，腰下固定迷你型空气压缩瓶，同时将智能手环输出的血压、心率等数据信号传输给智慧胸卡模块，并由智慧胸卡模块的输出控制空气压缩瓶气体出口即气动控制模块中电磁阀的开关状态，且所述传输与控制均采取蓝牙接口模块连接予以实现。
所述的空气压缩瓶由电磁阀控制其开启与关闭，输出的两根气管，一根与颈部衣领处的环形防护气囊连接，另一根连接在肩部所设暗袋上，且所述暗袋与顶部排气孔相联通，所述空气压缩瓶两端由腰带固定拉紧。
所述的上衣衣兜中还放置便携式直流电源。
所述的智慧胸卡模块由中央处理器（stm32_f103vet6芯片）、北斗模块、lcd显示模块、gsm模块及蓝牙接口模块组成；它是将中央处理器的异步串行输出接口usart1_tx、异步串行输入接口usart1-rx分别与北斗模块的输入口rx、输出口tx连接，所述中央处理器的同步串口即通讯接口spi与lcd显示模块对应接口相连接，同时将中央处理器输出口usart2-tx、输入口usart2-rx分别与gsm模块的输入口rx、输出口tx相连接，还将另一输出口usart3-tx、输入口usart3-rx分别与蓝牙接口模块的输入口rx、输出口tx相连接。
所述的智能手环由中央处理器（stm32_f103rbt6芯片）、血压模块、心率模块及蓝牙接口模块组成；其中血压模块采集的电压信号经输出口daout接入所述中央处理器的模电转换输入口adc_in0，而心率模块采集的频率信号经其输出口f_out接入中央处理器的计数器输入口time1_ch1，再将中央处理器的输出口usart3_tx接入蓝牙接口模块的输入口rx，而蓝牙接口模块的输出口tx再接入中央处理器的输入口usart3_rx。
所述气动控制模块由中央处理器、电磁阀及蓝牙接口模块组成，它是将中央处理器的外部中断口pd0接入电磁阀输入控制端in1，中央处理器的输出口usart3-tx与蓝牙接口模块的输入口rx、而蓝牙接口模块的输出口tx同中央处理器的输入口usart3-rx相连接组成。
本发明的有益技术效果：本发明由于采取了上述结构，可通过具有gps卫星定位及lcd实时显示功能的防水智慧胸卡模块来定位工作人员位置，尤其是在落水后溺水的位置实时精确监测并将信息远传；同时利用智能手环实时监测人体脉搏、血压等数值，保证工作人员在出现意外状况时便于救助人员对其生命特征的基本数据的掌握并采取针对性措施进行及时救助；不仅如此，还可通过智慧胸卡模块、气动控制模块与蓝牙接口的有机配合，在工作人员发生意外时快速打开环形防护气囊和空气压缩瓶的控制电磁阀，对颈部与头部实施有效防护同时供氧。从而为救援提供并争取更多的宝贵时间，切实保证工作人员的人身安全。该发明还具有构思新颖独特、设计科学合理、性能稳定可靠、具实质性特点、经济实用性强、适合行业推广等优点。
附图说明
图1为本发明的基于卫星定位的智能应急救援服装主视示意图；
图2为本发明的基于卫星定位的智能应急救援服装后视示意图；
图3为本发明的防水智慧胸卡模块结构示意图；
图4是本发明的智能手环结构示意图；
图5是气动控制模块结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。图1、图2所示的智能应急救援服装是在现有的上衣1基础上设计的一种专用多功能服装。它是在上衣1前胸位置固定一个具有gps卫星定位及lcd实时显示功能的防水智慧胸卡模块2，在其衣袖对应手腕的部位安装一个智能手环3，还在衣领的夹层内设隐含的环形防护气囊4，而且在腰下的内衬中即上衣1下摆的上方固定两只迷你型空气压缩瓶5、51，所述空气压缩瓶5、51气体出口由气动控制模块中的电磁阀6控制，两端由腰带7固定拉紧。空气压缩瓶5、51经控制电磁阀6输出两根气管8、81，一根与颈部衣领处的环形防护气囊4连接，另一根连接在肩部所设的暗袋上，暗袋与顶部排气孔9相联通，为使用者短时间提供氧气。还可在工作人员受到外部冲击需要急需吸氧时，通过自动开启电磁阀6给予供氧。当然也可使用备用的手动按钮打开空气压缩瓶5、51，对其进行充气控制。为使用方便，在上衣1的衣兜中还放置了便携式直流电源10随时提供电能。
除上述结构而外，所述功能还由智慧胸卡模块、智能手环和气动控制模块三部分组成的控制装置予以实现。各部分详细结构见图3-图5，所述的智慧胸卡模块（如图3）2由中央处理器（采用stm32_f103vet6芯片）10、北斗模块11、lcd显示模块12、gsm模块13及蓝牙接口模块14组成；其中中央处理器10，通过异步串行输出接口usart1_tx将输出信号传输给北斗模块11输入口rx，再通过北斗模块11的输出口tx把输出信号接入异步串行输入接口usart1_rx，从而达到实时定位的目的。通过同步串口spi_mosi输出信号传输给lcd显示模块12的miso口接收信号，再通过lcd显示模块12的mosi口输出信号由spi_miso接收信号，时钟sck输出信号传输给lcd显示模块12的sck接收端，以显示采集的地理位置、环境温度及个人信息。同时通过中央处理器10输出口usart2_tx将输出信号传输给gsm模块13的输入口rx接收，再通过gsm模块13的输出口tx把输出信号送入输入口usart2_rx进行接收，从而将采集的地理位置、环境温度、个人信息以及当发生危险时实时将求救信息发送至上位机终端。还可通过中央处理器10输出口usart3_tx将输出信号传输给蓝牙接口模块14的输入口rx接收信号，再通过蓝牙接口模块14的输出口tx将输出信号由输入口usart3_rx进行接收，从而达到各个模块通过蓝牙进行无线传输的目的。
所述的智能手环（如图4）3由中央处理器（采用stm32_f103rbt6芯片）15、血压模块16、心率模块17及蓝牙接口模块141组成；它是将血压模块16采集的电压信号通过输出口daout传输给中央处理器15的模电转换adc1_in0口，进行电压信号的读取判定人体血压值的状态；再将心率模块17采集的频率信号通过输出口f_out传输给中央处理器15的计数器输入口time1_ch1进行频率信号的获取，判定人体心跳频率的状态；再由输出口usart3_tx将输出信号传输给蓝牙接口模块141的输入口rx进行接收，然后通过蓝牙接口模块141的输出口tx把输出信号送入中央处理器15的输入口usart3_rx。
所述的气动控制模块（如图5）由中央处理器（采用stm32_f103rbt6芯片）151、控制电磁阀6以及蓝牙接口模块142组成；其中，中央处理器151通过外部中断口pd0输出信号传输给控制电磁阀6的输入端in1接收信号，控制电磁阀6的常态为关闭状态，给电压时则为打开状态；通过中央处理器151输出口usart3_tx输出信号传输给蓝牙接口模块142的输入口rx接收信号，再通过蓝牙接口模块142的输出口tx将输出信号由中央处理器151输入口usart3_rx把信号接收。
穿上本发明的服装在水上作业环境工作时，首先须接通电源，具有gps卫星定位和lcd显示功能的智慧胸卡模块2和智能手环3开始工作，智能手环3通过蓝牙接口模块141将人体脉搏、血压等基础数据持续不断地传输给智慧胸卡模块2，当水上作业人员发生意外时身体机能发生变化，监测的人体脉搏、血压等基础数据也会随着发生波动，当该数值低于人体的正常值时，经智能手环3中的中央处理器15分析处理后把数据信号通过蓝牙接口模块141、14发送给gps卫星定位的智慧胸卡模块2，一方面对工作人员进行定位告知相关救助人员进行及时救助，同时智慧胸卡模块2也通过蓝牙接口模块14、142向气动控制模块发送控制指令把电磁阀6的阀门打开，空气压缩瓶5、51中的压缩空气通过气管8、81传输给环型防护气囊4和肩部所设的暗袋，不仅使环型防护气囊4快速弹出对颈部与头部起到有效防护，而且使存有氧气的气管从肩部与暗袋相联通的排气孔9中排出。给溺水人员在水中提供氧气，（本发明服装不局限于水上作业人员），进而争取更多的救助时间，为工作人员的人身安全提供保障。