CN107734447A - 基于北斗系统的定位通讯和监测管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于北斗系统的定位通讯和监测管理系统，该系统主要包括体征监测模块、制氧定位通讯模块、北斗指挥终端模块和GIS指挥管理模块；体征监测模块用于采集户外作业人员的体征数据；制氧定位通讯模块用于给人员进行供氧、位置定位、导航和通讯；北斗指挥终端模块用于信息的接受和发送，并存储相应的定位和体征数据供指挥管理模块调用；GIS指挥管理模块用于监收报文信息，实时定位、体征信息显示，对下属个人进行指挥管理和信息查询。本发明系统用于对高原户外作业人员体征信息和位置信息进行实时监控，便于指挥中心掌握人员的具体位置信息及当前生命体征状况，确保人员安全，在户外作业管理、边境巡防管理具有推广使用价值。

Description

基于北斗系统的定位通讯和监测管理系统

技术领域

本发明涉及生理体征监护技术，尤其涉及一种基于北斗系统的定位通讯和监测管理系统。

背景技术

高原地区，地广人稀，缺氧寒冷，环境恶劣。户外作业人员在工作过程中存在缺氧的状况，导致工作效率低下，也不利于职业健康。同时，对于部分作业人员，其工作区域相对偏远，极易迷失方向，常规通讯方式存在盲区(无移动通讯信号)，不利于人员管理和任务下达。

现有技术中，GPS系统能够实现精确的定位和导航，但是其不具备收发短报文的功能，无法实现实时通讯，其次目前北斗系统在道路交通、森林防火、渔船管理等领域应用较多，但对于个人体征数据的接收和发送上报，体征信息的实时监测报警等目前尚无实际应用。

传感器检测和定位技术只能够对使用对象的体征状态和位置信息进行监测，而无法通过直观的显示，监控体征异常并进行预警。而在现有北斗指挥终端监控系统中加入体征监测和报警功能，能够更好地便于指挥管理人员掌握户外人员身体状态，并实现通信，有助于救援和任务下达。

因此，需要一种针对高原人群的全方位监控管理指挥系统，将体征监测、供氧吸氧和北斗定位通讯和监控管理有机结合，为高原人群提供更好的服务保障。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于北斗系统的定位通讯和监测管理系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于北斗系统的定位通讯和监测管理系统，包括：

体征监测模块、制氧定位通讯模块、北斗指挥终端模块和GIS指挥管理模块；

所述体征监测模块，包括光电传感器和蓝牙通讯单元，用于采集个人的血氧饱和度和心率的实时体征数据；

所述制氧定位通讯模块，包括制氧单元、蓝牙通讯单元，气压传感器、氧浓度传感器、温湿度传感器、显示单元和北斗定位通讯单元；所述北斗定位通讯单元用于对个人进行地理位置定位，并将定位信息和体征信息打包，以短报文的形式通过北斗信道发送至北斗指挥终端模块；

所述北斗指挥终端模块，用于接收北斗信道传输过来的信号并和存储；

所述GIS指挥管理模块，包括电子地图单元、报警单元和管理单元；所述电子地图单元用于通过接入电子地图，调取北斗指挥终端模块中的人员定位信息、体征信息及个人运动轨迹，并将上述信息在地图上进行显示；所述报警单元对电子地图单元显示的异常信息进行报警；所述管理单元用于指挥终端对接收和发送短报文进行监收和全局管理。

按上述方案，所述定位通讯单元设有短报文发送控制键，人员通过控制键的北斗位置上报功能将其定位信息上报至北斗指挥终端模块。

按上述方案，所述制氧单元为膜分离制氧装置，通过真空泵将空气吸入，使其通过分离膜组，将空气分离为氧气和氮气，氮气从排氮口排出，氧气从出氧口排出为缺氧人员供氧。

按上述方案，所述显示单元为可拆卸显示屏，用于显示个人体征信息、定位信息、出氧浓度、海拔高度和温湿度信息。

按上述方案，所述GIS指挥管理模块的工作方法如下：

通过接入电子地图，调取北斗指挥终端模块中的人员定位信息、体征信息及个人运动轨迹，并将上述信息在地图上进行显示，对异常信息进行报警；

所述异常信息包括体征异常信息和定位异常信息；

若当个人体征信息超出设定的体征报警阈值时，电子地图上的个人定位示意点将进行闪烁，并弹出信息窗口，便于指挥人员查看异常信息并采取救援措施：若血氧饱和度异常，报警单元激励管理单元向个人发送短报文指令，提醒其开启吸氧，缓解缺氧症状；若心率异常，提示个人或向附近的人发送通知实施救援；

当人员定位信息上报超过设定的最大定位失联时间时，视为失联，电子地图上的个人定位示意点将进行闪烁，并弹出信息窗口，提醒指挥人员采取救援措施。

本发明产生的有益效果是：本发明系统提供了一种针对高原人群的全方位监控管理指挥系统，将体征监测、供氧吸氧和北斗定位通讯和监控管理有机结合，为高原出勤人员提供更好的服务保障。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的定位通讯和监测管理系统工作流程示意图；

图2是本发明实施例的数据采集及传输流程框图；

图3是本发明实施例的制氧定位通讯模块组成框图；

图4是本发明实施例的指挥中心GIS监测管理模块功能框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，基于北斗系统的定位通讯和监测管理系统，包括：

体征监测模块、制氧定位通讯模块、北斗指挥终端模块和GIS指挥管理模块；

所述体征监测模块，包括光电传感器和蓝牙通讯单元，用于采集个人的血氧饱和度和心率的实时体征数据；

所述制氧定位通讯模块，包括制氧单元、蓝牙通讯单元，气压传感器、氧浓度传感器、温湿度传感器、显示单元和北斗定位通讯单元；所述北斗定位通讯子单元用于对个人进行地理位置定位，并将定位信息和体征信息打包，以短报文的形式通过北斗信道发送至北斗指挥终端模块；

所述北斗指挥终端模块，用于接收北斗信道传输过来的信号并和存储；

所述GIS指挥管理模块，包括电子地图单元、报警单元和管理单元；所述电子地图单元用于通过接入电子地图，调取北斗指挥终端模块中的人员定位信息、体征信息及个人运动轨迹，并将上述信息在地图上进行显示；所述报警单元对电子地图单元显示的异常信息进行报警；所述管理单元用于指挥终端对接收和发送短报文进行监收和全局管理。

本实施例中，户外作业人员佩戴搭载体征监测模块的智能设备(简称设备1)，该设备1能够对人体的血氧饱和度和心率进行实时监测。同时作业人员携带搭载制氧定位通讯模块的设备(简称设备2)，该设备2可以采用挎背或者挂在腰间进行使用。

如图3所示，设备2包括数据采集单元、制氧单元、显示单元、电源、北斗定位通讯单元、外围电路、壳体及附属件组成，具备制氧供氧和北斗定位通讯功能。数据采集北斗包括多个传感器：气压传感器、氧浓度传感器、温湿度传感器；制氧模块包括真空泵、膜组等；屏显模块主要用于显示相关的信息，平时安装于设备2壳体的卡槽内，当个人需要进行导航或者查看相关信息、发送短报文时，可将其从卡槽中取出，以手持的方式进行操作使用；

如图2所示，设备2通过蓝牙通讯与设备1实现通讯，接收手设备1所采集的体征数据，并将体征数据与定位数据进行打包，以北斗短报文的方式将信息发送至北斗指挥终端模块。同时设备2将探测到的出氧浓度信息、温湿度信息、海拔高度信息、电量信息等在设备2自带的显示终端进行显示，便于个人查询。

北斗指挥终端模块和GIS指挥管理模块位于指挥中心，与GIS指挥管理模块之间采用串口连接。北斗指挥终端模块由主机子模块和天线子模块构成。天线子模块放置于指挥中心楼顶等空旷的地方，用于接收北斗信道传输过来的信号；主机子模块放置于指挥中心内，用于接收和存储相关信息。

如图4所示，GIS指挥管理模块，具有将接收数据进行集中显示、信息交互和指挥管理的功能。该GIS指挥管理模块除了北斗系统常规的功能外，另行开发了体征数据、定位信息窗口显示、体征异常报警、定位失联报警和出勤管理等功能。

当人员出勤时，通过出勤管理可以将出勤人员信息和出勤人员携带的设备信息进行录入，便于后续的管理。外出人员佩戴好设备1和设备2后，通过短报文发送控制键的北斗位置上报功能将各自的定位信息上报至指挥中心，并能够在GIS指挥管理模块的电子地图上以某一标识进行位置显示。

在整个作业过程中，作业人员开启位置连续上报和体征连续上报功能，指挥中心管理人员可以通过位置标识处弹出的窗口实时查看信息(包括姓名、隶属单位、位置信息、体征信息等)。当需要信息交互或者指挥管理时，指挥中心可以向个人或者整个工作组以短报文的方式发送相关的工作指令，个人也可向指挥中心发送相关的信息或者工作反馈。

针对不同的用户群体，可以结合实际情况对报警阈值进行设定，主要包括血氧饱和度下限值，心率上下限值和最大定位失联允许时间。同时系统对不同的异常情况进行分类管理，主要分为体征异常报警和定位失联报警，其报警方式进行区分。

当个人体征出现异常(超出设定的体征报警阈值)时，电子地图上的个人定位标识点将进行闪烁，并弹出信息窗口，便于指挥人员查看异常信息并采取合理的救援措施。若血氧饱和度异常，可向个人发送指令，提醒其开启吸氧，缓解缺氧症状；若心率异常，指挥人员可与个人进行联系，根据具体情况采用必要的救援措施。

当人员定位信息超过设定的最大定位失联时间时，系统视为失联。此时电子地图上的个人定位标识点将进行闪烁，并弹出信息窗口，提醒指挥人员采取相应的救援措施。

如有必要，还可以在设备2上设置蜂鸣报警器，同时执行蜂鸣报警。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于北斗系统的定位通讯和监测管理系统，其特征在于，包括：

体征监测模块、制氧定位通讯模块、北斗指挥终端模块和GIS指挥管理模块；

所述体征监测模块，包括光电传感器和蓝牙通讯单元，用于采集个人的血氧饱和度和心率的实时体征数据；

所述制氧定位通讯模块，包括制氧单元、蓝牙通讯单元，气压传感器、氧浓度传感器、温湿度传感器、显示单元和北斗定位通讯单元；所述北斗定位通讯单元用于对个人进行地理位置定位，并将定位信息和体征信息打包，以短报文的形式通过北斗信道发送至北斗指挥终端模块；

所述北斗指挥终端模块，用于接收北斗信道传输过来的信号并和存储；

所述GIS指挥管理模块，包括电子地图单元、报警单元和管理单元；所述电子地图单元用于通过接入电子地图，调取北斗指挥终端模块中的人员定位信息、体征信息及个人运动轨迹，并将上述信息在地图上进行显示；所述报警单元对电子地图单元显示的异常信息进行报警；所述管理单元用于指挥终端对接收和发送短报文进行监收和全局管理。

2.根据权利要求1所述的基于北斗系统的定位通讯和监测管理系统，其特征在于，所述定位通讯单元设有短报文发送控制键，人员通过控制键的北斗位置上报功能将其定位信息上报至北斗指挥终端模块。

3.根据权利要求1所述的基于北斗系统的基于北斗系统的定位通讯和监测管理系统，其特征在于，所述制氧单元为膜分离制氧装置，通过真空泵将空气吸入，使其通过分离膜组，将空气分离为氧气和氮气，氮气从排氮口排出，氧气从出氧口排出为缺氧人员供氧。

4.根据权利要求1所述的基于北斗系统的定位通讯和监测管理系统，其特征在于，所述显示单元为可拆卸显示屏，用于显示个人体征信息、定位信息、出氧浓度、海拔高度和温湿度信息。

5.根据权利要求1所述的基于北斗系统的定位通讯和监测管理系统，其特征在于，所述GIS指挥管理模块的工作方法如下：

通过接入电子地图，调取北斗指挥终端模块中的人员定位信息、体征信息及个人运动轨迹，并将上述信息在地图上进行显示，对异常信息进行报警；

所述异常信息包括体征异常信息和定位异常信息；

当个人体征信息数值超出设定的体征报警阈值时，电子地图上的个人定位示意点将进行闪烁，并弹出信息窗口，便于指挥人员查看异常信息并采取救援措施：若血氧饱和度异常，报警单元激励管理单元向个人发送短报文指令，提醒其开启吸氧，缓解缺氧症状；若心率异常，提示个人或向附近的人发送通知实施救援；

当人员定位信息上报超过设定的最大定位失联时间时，视为失联，电子地图上的个人定位示意点将进行闪烁，并弹出信息窗口，提醒指挥人员采取救援措施。