CN105449864A - 可穿戴电力检修人员智能定位与生命体征监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力安全生产技术领域，其所要解决的技术问题是提供一种可穿戴电力检修人员智能定位与生命体征监测系统，以实时监控变电站检修人员的生命体征和定位信息，其包括安装本体、智能定位单元、生命体征监测单元、控制器、通信单元和主机。智能定位单元、生命体征监测单元、控制器和通信单元设置在所述安装本体上。智能定位单元和生命体征监测单元分别将检测到的位置信号和生命体征信号传输至控制器，控制器通过通信单元将位置信号和生命体征信号传输至主机。
Description
技术领域
本发明涉及电力安全生产技术领域，具体涉及可穿戴电力检修人员智能定位与生命体征监测系统。
背景技术
变电站检修人员的工作环境往往较为恶劣，另外，许多无人值守的变电站建设在人烟稀少区域，检修人员在工作中一旦遇到险情，很难被及时发现，并且救援搜寻难度较大。以上实际情况都给变电站检修工作造成了较大的安全生产隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可穿戴电力检修人员智能定位与生命体征监测系统，该装置能够实时监控变电站检修人员的生命体征和定位信息。
本发明的技术方案为：
可穿戴电力检修人员智能定位与生命体征监测系统，包括安装本体、智能定位单元、生命体征监测单元、控制器、通信单元和主机。智能定位单元、生命体征监测单元、控制器和通信单元设置在安装本体上。智能定位单元和生命体征监测单元分别将检测到的位置信号和生命体征信号传输至控制器，控制器通过通信单元将位置信号和生命体征信号传输至主机。
具体的，系统还包括设置在安装本体上的液晶屏和语音报警单元，液晶屏和语音报警单元分别接控制器的输出端。
具体的，智能定位单元包括定位节点和三个以上参考节点。定位节点固定设置在所述安装本体上，参考节点固定设置在定位检测区域内。参考节点与定位节点间无线通信，定位节点接控制器的输入端。定位节点为CC2431型无线定位芯片，参考节点为CC2430型无线定位芯片。
具体的，智能定位单元为SiRFstarIII型GPS定位芯片，GPS定位芯片接控制器的输入端。
具体的，通信单元由DTU数传模块和GPRS网络组成，DTU数传模块的输入端接控制器的输出端。
具体的，生命体征监测单元包括LST1303型光电心率传感器、FTNT55XH103FA1A050型薄膜温度传感器和MPU-6050型运动追踪器。光电心率传感器、薄膜温度传感器和运动追踪器分别接控制器的输入端。
具体的，控制器为S5PV210型微处理器。
本发明的有益效果：按照本发明的技术方案组建的可穿戴电力检修人员智能定位与生命体征监测系统，能够实时监控变电站检修人员的生命体征和定位信息，及时将生命体征和定位信息传输至调度控制中心，能够使检修人员在遭遇险情时第一时间被检测和搜寻到，避免人员伤亡，并且该工作服穿戴方便，不影响检修人员正常工作。检修人员一旦出现心率或体温异常或者长时间未进行肢体运动时，语音报警单元和液晶屏即刻进行报警，提醒监测人员注意。本发明设计结构简洁，适用于各类变电站检修工作场合，具有较大的应用和推广空间。
附图说明
图1为本发明的信号流向示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1
实施例1包括安装本体、智能定位单元、生命体征监测单元、控制器、通信单元、主机、液晶屏和语音报警单元。智能定位单元、生命体征监测单元、控制器、通信单元、液晶屏和语音报警单元均设置在安装本体上。智能定位单元和生命体征监测单元分别将检测到的位置信号和生命体征信号传输至控制器，控制器通过通信单元将位置信号和生命体征信号传输至主机，如图1所示。液晶屏和语音报警单元分别接控制器的输出端。实施例1中控制器为S5PV210型微处理器。
实施例1中智能定位单元包括定位节点和三个以上参考节点。定位节点固定设置在安装本体上，参考节点固定设置在定位检测区域内。参考节点与定位节点间无线通信，定位节点接控制器的输入端。定位节点为CC2431型无线定位芯片，参考节点为CC2430型无线定位芯片。
实施例1中生命体征监测单元包括LST1303型光电心率传感器、FTNT55XH103FA1A050型薄膜温度传感器和MPU-6050型运动追踪器。光电心率传感器、薄膜温度传感器和运动追踪器分别接控制器的输入端。
实施例1中通信单元由DTU数传模块和GPRS网络组成，DTU数传模块的输入端接控制器的输出端。
使用时，将安装本体穿戴在电力检修人员身上，例如利用弹性绑带绑缚在电力检修人员的手臂、手腕或脚腕等肢体上，或者将安装本体植入电力检修人员佩戴的安全帽、工作服或工作鞋上。实施例1正常工作时，参考节点的CC2430型无线定位芯片实时将参考节点的坐标和接收信号强度传输给定位节点的CC2431型无线定位芯片，定位节点的CC2431型无线定位芯片根据接当前收到的全部参考节点的接收信号强度计算出定位节点至各个参考节点的距离，定位节点的CC2431型无线定位芯片再根据接收到的全部参考节点的坐标计算出定位节点的当前坐标，最后定位节点的CC2431型无线定位芯片将其当前坐标发送至控制器。要实现在二维平面的坐标定位，至少需要三个坐标确定的参考点以及待定位点至各个参考点的距离，因此，本实施例中参考节点的数量至少为三个。当参考节点的数目较多时，定位节点的当前坐标定位会更为精准，同时计算量也会相应增大。通过以上信号的计算和传递，控制器可实时掌握定位节点的当前坐标，控制器通过通信单元将当前坐标实时传输至主机，实现了对穿戴实施例1的检修人员位置的实时智能定位。
生命体征监测单元中的光电心率传感器用于监测检修人员的心率并实时传输至控制器。单纯的心率指标在评判检修人员工作过程的身体状态中并无太大作用，控制器通过记录储存连续的心率指标计算心率变化情况，在出现心率变化异常时通过液晶屏和语音报警单元向检修人员进行告警。生命体征监测单元中的薄膜温度传感器用于监测检修人员的体温并实时传输至控制器，当出现体温异常时控制器通过液晶屏和语音报警单元向检修人员进行告警。生命体征监测单元中的运动追踪器用于检测检修人员的肢体运动并实时传输至控制器，当长时间未检测到检修人员的肢体运动时，可认为检修人员出现了身体异常情况，控制器通过液晶屏和语音报警单元向检修人员进行告警。控制器在接收、存储和计算心率、体温及运动信号的同时，将未经处理的原始心率、体温及运动信号通过通信单元实时传输至主机，可在主机安装专业的医疗检测人员实时分析检修人员的身体状态，若判定检修人员身体异常则向调度、安全员或当班班长发送告警及处置措施，避免出现较大的人员伤害事故。
实施例2
实施例2包括安装本体、智能定位单元、生命体征监测单元、控制器、通信单元、主机、液晶屏和语音报警单元。智能定位单元、生命体征监测单元、控制器、通信单元、液晶屏和语音报警单元均设置在安装本体上。智能定位单元和生命体征监测单元分别将检测到的位置信号和生命体征信号传输至控制器，控制器通过通信单元将位置信号和生命体征信号传输至主机，如图1所示。液晶屏和语音报警单元分别接控制器的输出端。实施例2中控制器为S5PV210型微处理器；智能定位单元为SiRFstarIII型GPS定位芯片，GPS定位芯片接控制器的输入端。实施例2中通信单元和生命体征监测单元的组成及工作过程与实施例1一致。
使用时，将安装本体穿戴在电力检修人员身上，例如利用弹性绑带绑缚在电力检修人员的手臂、手腕或脚腕等肢体上，或者将安装本体植入电力检修人员佩戴的安全帽、工作服或工作鞋上。实施例2正常工作时，GPS定位芯片检测检修人用位置并实时传输至控制器，控制器通过通信单元将当前位置信息实时传输至主机，实现了对穿戴实施例2的检修人员位置的实时智能定位。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (7)
1.一种可穿戴电力检修人员智能定位与生命体征监测系统，其特征在于其包括安装本体、智能定位单元、生命体征监测单元、控制器、通信单元和主机；所述智能定位单元、生命体征监测单元、控制器和通信单元设置在所述安装本体上；所述智能定位单元和生命体征监测单元分别将检测到的位置信号和生命体征信号传输至控制器，所述控制器通过通信单元将所述位置信号和生命体征信号传输至主机。
2.根据权利要求1所述的可穿戴电力检修人员智能定位与生命体征监测系统，其特征在于所述系统包括设置在安装本体上的液晶屏和语音报警单元，所述液晶屏和语音报警单元分别接控制器的输出端。
3.根据权利要求1或2所述的可穿戴电力检修人员智能定位与生命体征监测系统，其特征在于所述智能定位单元包括定位节点和三个以上参考节点；所述定位节点固定设置在所述安装本体上，所述参考节点固定设置在定位检测区域内；所述参考节点与定位节点间无线通信，所述定位节点接控制器的输入端；所述定位节点为CC2431型无线定位芯片，所述参考节点为CC2430型无线定位芯片。
4.根据权利要求1或2所述的可穿戴电力检修人员智能定位与生命体征监测系统，其特征在于所述智能定位单元为SiRFstarIII型GPS定位芯片，所述GPS定位芯片接控制器的输入端。
5.根据权利要求3或4所述的可穿戴电力检修人员智能定位与生命体征监测系统，其特征在于所述通信单元由DTU数传模块和GPRS网络组成，所述DTU数传模块的输入端接控制器的输出端。
6.根据权利要求3或4所述的可穿戴电力检修人员智能定位与生命体征监测系统，其特征在于所述生命体征监测单元包括LST1303型光电心率传感器、FTNT55XH103FA1A050型薄膜温度传感器和MPU-6050型运动追踪器，所述光电心率传感器、薄膜温度传感器和运动追踪器分别接控制器的输入端。
7.根据权利要求1-6所述的任意一项可穿戴电力检修人员智能定位与生命体征监测系统，其特征在于所述控制器为S5PV210型微处理器。
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