[实用新型]带生命体征监测传输功能的人员定位卡

说明书

技术领域

本实用新型涉及感知矿山物联网当中的无线技术领域，更具体的说，是涉及一种基于Zigbee的TOF技术原理的井下带生命体征监测传输功能的人员定位卡。

背景技术

按照国家安监总局的要求，井下作业人员同时达到30人以上的矿山企业必须建设井下定位系统，监测监控系统，通信联络系统，压风自救系统，供水施救系统，紧急避险系统这六大系统。井下定位系统是六大系统当中优先要建设的系统之一，井下定位系统是解决目前矿井下方作业人员具体位置，为矿井事前预警和事后自救提供精确人员位置数据，为事后赢得抢救时间，也是物联网感知矿山当中的重要一环。

目前市场应用于井下的人员定位系统主要采用Zigbee技术的RSSI(接收信号强度指示)原理来进行井下人员的定位，此定位技术误差范围大，对于煤矿和非媒矿山井下作业面不同误差范围在20-100米，在定位上只能达到区域定位的功能，这样井下一旦出现事故，只能确定井下遇险人员在某一区域，拖延了事故抢救时间。

而基于Zigbee的TOF（信号飞行时间）技术原理并自带生命体征监测功能的定位卡应用到了井下人员定位系统中实现了井下作业人员的精确定位的同时还能感知作业人员的生命迹象。根据井下作业面的不同，定位误差范围在1-3米。增强了井下定位的精确度，节省了救援时间，从而能够及时挽救遇难者的生命。

因此设计一种基于Zigbee的TOF技术原理的井下带生命体征监测传输功能的人员定位卡成为必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种测量定位精准度较高，自动化程度高的基于Zigbee的TOF技术原理的井下定位系统，其最大特点是能够准确的定位井下工作人员的位置坐标，并实时传输有效可靠的定位信息到井上的管理中心。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现：

一种带生命体征监测传输功能的人员定位卡，包括外壳、电源、人机接口模块、通信模块、主控制模块和生命体征监测模块，所述的电源为内置电源；所述的外壳内置集成人机接口模块、通信模块、主控制模块和生命体征监测模块；所述的人机接口模块连接生命体征监测模块；所述的生命监测模块连接主控制模块；所述的主控制模块连接通信模块。

对上述技术方案作进一步的改进，所述的通信模块为Zigbee的TOF通信模块，本方案的好处在于定位卡与接收设备完全同步，采用Zigbee的TOF（信号飞行时间）技术原理，比原有RSSI 测距的方法更加精确。

3.对上述技术方案作进一步的改进，所述的生命体征监测模块包含体温监测模块、脉搏监测模块、血压监测模块；所述的人机接口模块设有人体感应器；所述的通信模块设有射频天线，本方案的好处在于测量人员生命特征，实时通过定位传输设备向监测人员提供井下工作人员的体征信息。

对上述技术方案作进一步的改进，所述的外壳设有臂带，本方案的好处在于不易丢失，尤其在井下作业的恶劣环境下，工人很容易丢失定位卡，而用臂带的方式可以牢固的将定位卡束缚在人体上。

对上述技术方案作进一步的改进，所述的主控制模块包括CPU主处理器，A/D转换器。本方案的好处在于将模拟信号转换成数字信号利于井上主控制PC识别信息。

附图说明

图1为带生命体征监测传输功能的人员定位卡示意图。

图1中：外壳1，通信模块2，主控制模块3，CPU处理器3-1，A/D模数转换器3-2，生命体征监测模块4，体温检测模块4-1，脉搏监测模块4-2，血压监测模块4-3，人机接口模块5，人体感应器5-1，电源6，臂带7。

具体实施方式

目前市场应用于井下的人员定位卡主要采用Zigbee技术的RSSI(接收信号强度指示)原理来进行井下人员的定位，此定位技术误差范围大，对于煤矿和非媒矿山井下作业面不同误差范围在20-100米，在定位上只能达到区域定位的功能，这样井下一旦出现事故，只能确定井下遇险人员在某一区域，拖延了事故抢救时间，也不具备生命体征监测功能，这样往往施救人员在发现井下人员时，可能是已经死亡了的遇难者，而耽误了其他尚有生命迹象的受难人员的施救时间。

而Zigbee的TOF（信号飞行时间）技术原理应用到了井下人员定位卡中实现了井下作业人员的精确定位，并集成了生命监测模块，实时监测作业人员的生命体征信息，根据井下作业面的不同，定位误差范围在1-3米。增强了井下定位的精确度和信息的全面性，节省了救援时间，从而能够及时挽救遇难者的生命。