專利名稱：帶生命體征監(jiān)測(cè)傳輸功能的人員定位卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及感知礦山物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中的無線技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，是涉及ー種基于Zigbee的TOF技術(shù)原理的井下帶生命體征監(jiān)測(cè)傳輸功能的人員定位卡。
背景技術(shù)：
按照國(guó)家安監(jiān)總局的要求，井下作業(yè)人員同時(shí)達(dá)到30人以上的礦山企業(yè)必須建設(shè)井下定位系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)，壓風(fēng)自救系統(tǒng)，供水施救系統(tǒng)，緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)這六大系統(tǒng)。井下定位系統(tǒng)是六大系統(tǒng)當(dāng)中優(yōu)先要建設(shè)的系統(tǒng)之一，井下定位系統(tǒng)是解決目前礦井下方作業(yè)人員具體位置，為礦井事前預(yù)警和事后自救提供精確人員位置數(shù)據(jù)，為事后贏得搶救時(shí)間，也是物聯(lián)網(wǎng)感知礦山當(dāng)中的重要ー環(huán)。 目前市場(chǎng)應(yīng)用于井下的人員定位系統(tǒng)主要采用Zigbee技術(shù)的RSSI(接收信號(hào)強(qiáng)度指示)原理來進(jìn)行井下人員的定位，此定位技術(shù)誤差范國(guó)大，對(duì)于煤礦和非媒礦山井下作業(yè)面不同誤差范圍在20-100米，在定位上只能達(dá)到區(qū)域定位的功能，這樣井下一旦出現(xiàn)事故，只能確定井下遇險(xiǎn)人員在某一區(qū)域，拖延了事故搶救時(shí)間。而基于Zigbee的TOF (信號(hào)飛行時(shí)間)技術(shù)原理并自帶生命體征監(jiān)測(cè)功能的定位卡應(yīng)用到了井下人員定位系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了井下作業(yè)人員的精確定位的同時(shí)還能感知作業(yè)人員的生命跡象。根據(jù)井下作業(yè)面的不同，定位誤差范圍在1-3米。增強(qiáng)了井下定位的精確度，節(jié)省了救援時(shí)間，從而能夠及時(shí)挽救遇難者的生命。因此設(shè)計(jì)一種基于Zigbee的TOF技術(shù)原理的井下帶生命體征監(jiān)測(cè)傳輸功能的人員定位卡成為必要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測(cè)量定位精準(zhǔn)度較高，自動(dòng)化程度高的基于Zigbee的TOF技術(shù)原理的井下定位系統(tǒng)，其最大特點(diǎn)是能夠準(zhǔn)確的定位井下工作人員的位置坐標(biāo)，并實(shí)時(shí)傳輸有效可靠的定位信息到井上的管理中心。本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)ー種帶生命體征監(jiān)測(cè)傳輸功能的人員定位卡，包括外殼、電源、人機(jī)接ロ模塊、通信模塊、主控制模塊和生命體征監(jiān)測(cè)模塊，所述的電源為內(nèi)置電源；所述的外殼內(nèi)置集成人機(jī)接ロ模塊、通信模塊、主控制模塊和生命體征監(jiān)測(cè)模塊；所述的人機(jī)接ロ模塊連接生命體征監(jiān)測(cè)模塊；所述的生命監(jiān)測(cè)模塊連接主控制模塊；所述的主控制模塊連接通信模塊。對(duì)上述技術(shù)方案作進(jìn)ー步的改進(jìn)，所述的通信模塊為Zigbee的TOF通信模塊，本方案的好處在于定位卡與接收設(shè)備完全同步，采用Zigbee的TOF (信號(hào)飛行時(shí)間)技術(shù)原理，比原有RSSI測(cè)距的方法更加精確。3.對(duì)上述技術(shù)方案作進(jìn)ー步的改進(jìn)，所述的生命體征監(jiān)測(cè)模塊包含體溫監(jiān)測(cè)模塊、脈搏監(jiān)測(cè)模塊、血壓監(jiān)測(cè)模塊；所述的人機(jī)接ロ模塊設(shè)有人體感應(yīng)器；所述的通信模塊設(shè)有射頻天線，本方案的好處在于測(cè)量人員生命特征，實(shí)時(shí)通過定位傳輸設(shè)備向監(jiān)測(cè)人員提供井下工作人員的體征信息。對(duì)上述技術(shù)方案作進(jìn)ー步的改進(jìn)，所述的外殼設(shè)有臂帶，本方案的好處在于不易丟失，尤其在井下作業(yè)的惡劣環(huán)境下，工人很容易丟失定位卡，而用臂帶的方式可以牢固的將定位卡束縛在人體上。對(duì)上述技術(shù)方案作進(jìn)ー步的改進(jìn)，所述的主控制模塊包括CPU主處理器，A/D轉(zhuǎn)換器。本方案的好處在于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)利于井上主控制PC識(shí)別信息。

圖I為帶生命體征監(jiān)測(cè)傳輸功能的人員定位卡示意圖。圖I中外殼1，通信模塊2，主控制模塊3，CPU處理器3_1，A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器3_2，生命體征監(jiān)測(cè)模塊4，體溫檢測(cè)模塊4-1，脈搏監(jiān)測(cè)模塊4-2，血壓監(jiān)測(cè)模塊4-3，人機(jī)接ロ模 塊5，人體感應(yīng)器5-1，電源6，臂帶7。
具體實(shí)施方式
目前市場(chǎng)應(yīng)用于井下的人員定位卡主要采用Zigbee技術(shù)的RSSI(接收信號(hào)強(qiáng)度指示)原理來進(jìn)行井下人員的定位，此定位技術(shù)誤差范圍大，對(duì)于煤礦和非媒礦山井下作業(yè)面不同誤差范圍在20-100米，在定位上只能達(dá)到區(qū)域定位的功能，這樣井下一旦出現(xiàn)事故，只能確定井下遇險(xiǎn)人員在某一區(qū)域，拖延了事故搶救時(shí)間，也不具備生命體征監(jiān)測(cè)功能，這樣往往施救人員在發(fā)現(xiàn)井下人員時(shí)，可能是已經(jīng)死亡了的遇難者，而耽誤了其他尚有生命跡象的受難人員的施救時(shí)間。而Zigbee的TOF (信號(hào)飛行時(shí)間)技術(shù)原理應(yīng)用到了井下人員定位卡中實(shí)現(xiàn)了井下作業(yè)人員的精確定位，并集成了生命監(jiān)測(cè)模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作業(yè)人員的生命體征信息，根據(jù)井下作業(yè)面的不同，定位誤差范圍在1-3米。增強(qiáng)了井下定位的精確度和信息的全面性，節(jié)省了救援時(shí)間，從而能夠及時(shí)挽救遇難者的生命。為更加清楚的了解本實(shí)用新型的實(shí)施方法和應(yīng)用，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的作進(jìn)ー步的闡述。具體實(shí)施例I :如圖I所示，ー種帶生命體征監(jiān)測(cè)傳輸功能的人員定位卡，包括外殼I、電源6、人機(jī)接ロ模塊5、通信模塊2、主控制模塊3和生命體征監(jiān)測(cè)模塊4，所述的電源6為內(nèi)置電源；所述的外殼I內(nèi)置集成人機(jī)接ロ模塊5、通信模塊2、主控制模塊3和生命體征監(jiān)測(cè)模塊4 ；所述的人機(jī)接ロ模塊5連接生命體征監(jiān)測(cè)模塊4 ;所述的生命監(jiān)測(cè)模塊4連接主控制模塊3 ;所述的主控制模塊3連接通信模塊2，其特征是，所述的通信模塊2為Zigbee的TOF通信模塊，所述的生命體征監(jiān)測(cè)模塊4包含體溫監(jiān)測(cè)模塊4-1、脈搏監(jiān)測(cè)模塊4-2、血壓監(jiān)測(cè)模塊4-3 ;所述的人機(jī)接ロ模塊5設(shè)有人體感應(yīng)器5-1，所述的外殼I設(shè)有臂帶7，所述的通信模塊2設(shè)有射頻天線2-1，所述的主控制模塊3包括CPU主處理器3-1和A/D轉(zhuǎn)換器3_2。使用方法如下由定位卡通過臂帶7固定在人體上，由人體感應(yīng)器5-1將人體生命體征信息(體溫、脈搏和血壓)采集后通過人機(jī)接ロ 5傳輸給生命體征監(jiān)測(cè)模塊4，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器3-2將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)成CPU3-1處理器可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，由通信模塊2通過射頻天線
2-1接收精確的定位信息，然后通過CPU3-1處理定位信息和生命體征信息，信息合成后再通過射頻天線將數(shù)字信號(hào)發(fā)給井上控制監(jiān)控平 臺(tái)。
權(quán)利要求1.一種帶生命體征監(jiān)測(cè)傳輸功能的人員定位卡，包括外殼、電源、人機(jī)接口模塊、通信模塊、主控制模塊和生命體征監(jiān)測(cè)模塊，所述的電源為內(nèi)置電源；所述的外殼內(nèi)置集成人機(jī)接口模塊、通信模塊、主控制模塊和生命體征監(jiān)測(cè)模塊；所述的人機(jī)接口模塊連接生命體征監(jiān)測(cè)模塊；所述的生命監(jiān)測(cè)模塊連接主控制模塊；所述的主控制模塊連接通信模塊，其特征是，所述的通信模塊為Zigbee的TOF通信模塊，所述的生命體征監(jiān)測(cè)模塊包含體溫監(jiān)測(cè)模塊、脈搏監(jiān)測(cè)模塊、血壓監(jiān)測(cè)模塊；所述的人機(jī)接口模塊設(shè)有人體感應(yīng)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶生命體征監(jiān)測(cè)傳輸功能的人員定位卡，其特征是，所述的外殼設(shè)有臂帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶生命體征監(jiān)測(cè)傳輸功能的人員定位卡，其特征是，所述的通信模塊設(shè)有射頻天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶生命體征監(jiān)測(cè)傳輸功能的人員定位卡，其特征是，主控制模塊包括CPU主處理器和A/D轉(zhuǎn)換器，并相互連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及感知礦山物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中的無線技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種井下帶生命體征監(jiān)測(cè)傳輸功能的人員定位卡，目的是提供一種基于Zigbee的TOF技術(shù)原理的帶生命體征監(jiān)測(cè)的井下定位卡，其最大特點(diǎn)是定位精確，智能方便，可檢測(cè)生命跡象，目前市場(chǎng)應(yīng)用的人員定位卡主要采用Zigbee技術(shù)的RSSI原理來進(jìn)行井下人員的定位，此定位技術(shù)誤差范圍大，不具備生命體征監(jiān)測(cè)功能，從而不能判斷事故中井下人員的具體位置和生命跡象，本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種基于Zigbee的TOF技術(shù)原理的井下定位系統(tǒng)，包括包括外殼、電源、臂帶、人機(jī)接口模塊、通信模塊、主控制模塊和生命體征監(jiān)測(cè)模塊，本實(shí)用新型適用于礦井下人員定位和生命體征監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)A61B5/021GK202617355SQ20122028332
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月16日
發(fā)明者劉瀚澤 申請(qǐng)人:漢創(chuàng)企業(yè)(中國(guó))有限公司