CN113995382B - 一种基于lora无线传输技术的水下蛙人生命体征监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于LORA无线传输技术的水下蛙人生命体征监测系统，包括调节组件、操作分析组件、隔震弹簧、隔震台、内置电源、减震弹簧、支撑弹簧、水下信标盒和腰带，所述体征显示壳中设置有安装隔板，本发明，基于LORA无线传输技术完成水下通信工作，信号传输的穿透能力强，误码率低，灵敏性高，通过设置的调节组件，便于调节腰带与水下信标盒之间的位置，提高了佩戴者的使用体验，通过设置的隔震弹簧和隔震台对内置电源进行隔震，确保了内置电源的供电稳定性，同时利用设置的减震弹簧和支撑弹簧，防止震动造成设备损坏，延长了设备的使用寿命，通过设置的恒虚警检测模块，避免了无效信号的干扰，从而确保了监测的准确性。

Description

一种基于LORA无线传输技术的水下蛙人生命体征监测系统

技术领域

本发明涉及体征监测技术领域，具体为一种基于LORA无线传输技术的水下蛙人生命体征监测系统。

背景技术

随着我国国防军事的不断深化，对士兵的训练要求也在不断提高，蛙人是担负着水下侦察、爆破和执行特殊作战任务的部队，因他们携带的装备中有形似青蛙脚形状的游泳工具，所以被称之为蛙人，蛙人训练中的信息需要水下通信来完成，目前大部分水下通信采用水声通信或者可见光通信，水声通信远距离传输信号的成本高，灵敏性低，通信速率低，同时水声通信具有方向性，需要搭载多个探头才能实现完全覆盖，增加了成本，而可见光通信在远距离通信的条件下，需要提供的功率大，并且误码率较高，降低了信号传输的稳定性；且现有的训练中水下信标装置通过腰带固定在蛙人的身上，腰带的位置难以调节，影响了使用者的使用体验；体征检测设备的减震性能差，震动易导致设备内部的连接松懈，导致设备接触不良，从而影响了设备的工作稳定性，同时体征监测系统中难以对无效信号进行判定，无效信号会影响体征监测系统的监测准确性，因此设计一种基于LORA无线传输技术的水下蛙人生命体征监测系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于LORA无线传输技术的水下蛙人生命体征监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于LORA无线传输技术的水下蛙人生命体征监测系统，包括体征显示壳、安装隔板和隔震台，所述体征显示壳中设置有安装隔板，且安装隔板的底部与隔震弹簧的顶部固定连接，隔震弹簧的底部与隔震台的顶部固定连接，隔震台的底部中心固定安装有内置电源，内置电源与充电端通过导电配合连接，且充电端嵌入安装在体征显示壳的侧壁中。

优选的，所述体征显示壳的底部与信息接收盒的顶部固定连接，且信息接收盒中安装有LORA无线信号接收器本体，LORA无线信号接收器本体与内置电源通过导线连接，且LORA无线信号接收器本体与水下信号收发器本体相互配合连接，水下信号收发器本体安装在水下监测壳的内部，且水下监测壳固定安装在电池盒的一侧，电池盒中设置有水下电源，且水下电源的顶部与电路板电性的底部连接，电路板与水下信号收发器本体通过导线连接，且电路板与监测组件通过导线电性连接，所述监测组件由位置监测器本体和体征监测器本体组成，监测组件固定安装在水下信标盒的内部，且水下信标盒与电池盒的一侧固定连接。

优选的，所述监测组件与连接母座相互配合连接，且连接母座固定安装在水下监测壳上，连接母座与连接头相互配合连接，连接头与连接导线的一端相互配合连接，且连接导线的另一端缝合在主固定件中，主固定件的顶部设置有调节带，且调节带上设置有压指块，压指块中嵌入安装有监测探头，且监测探头与连接导线相互配合连接，主固定件的一侧边缘缝合有固定绑带，且固定绑带与主固定件通过魔术贴配合连接。

优选的，所述水下信标盒的两侧对称设置有调节组件中的连接滑轨，所述调节组件由连接滑轨、连接滑块、固定杆和摩擦块组成，连接滑轨与连接滑块一侧开设的滑槽相互配合连接，且连接滑块上开设的螺纹槽与固定杆上的螺纹相互配合连接，固定杆靠近水下信标盒的一侧设置有摩擦块，且摩擦块与水下信标盒相互贴合，连接滑块的一侧设置的卡块与腰带上设置的卡扣相互配合连接。

优选的，所述安装隔板的顶部设置有支撑弹簧，且支撑弹簧的顶部与安装块的底部固定连接，安装块上固定连接减震弹簧的一端，且减震弹簧的另一端固定在体征显示壳的内部，安装块的顶部设置有显示台，且显示台底部与体征显示壳的顶部连接处设置有垫片。

优选的，所述显示台的顶部嵌入安装有操作分析组件中的触摸显示屏，所述操作分析组件由触摸显示屏、中央处理模块、信号收发模块、语音交互模块、位置数据模块、信号分离模块、恒虚警检测模块、体征数据模块、数据存储模块和监测显示模块组成，触摸显示屏与内置电源通过导线连接，且触摸显示屏的底部中心处与中央处理模块的顶部电性连接。

优选的，所述触摸显示屏的底部四角分别与信号收发模块、语音交互模块、位置数据模块和信号分离模块的顶部电性连接，且触摸显示屏的底部四侧分别与恒虚警检测模块、体征数据模块、数据存储模块和监测显示模块的顶部电性连接，中央处理模块的输入端与信号收发模块的输出端电性连接，且信号收发模块与信息接收盒中的LORA无线信号接收器本体相互配合连接。

优选的，所述中央处理模块的输出端分别与语音交互模块、信号分离模块和恒虚警检测模块的输入端电性连接，且语音交互模块的输出端与中央处理模块的输入端电性连接，信号分离模块的输出端分别与位置数据模块和体征数据模块的输入端电性连接，且位置数据模块和体征数据模块的输出端均与数据存储模块的输入端电性连接，数据存储模块的输入端与恒虚警检测模块的输出端电性连接，且数据存储模块的输出端与监测显示模块的输入端电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该一种基于LORA无线传输技术的水下蛙人生命体征监测系统，通过信息接收盒中LORA无线信号接收器本体与水下信号收发器本体相互传递无线信号，基于LORA无线传输技术完成水下通信，信号的穿透能力强，误码率低，灵敏性高，通过转动固定杆，使摩擦块脱离水下信标盒，接着使连接滑块在连接滑轨上移动，来调节腰带与水下信标盒之间的位置，调节方便，提高了佩戴者的使用体验，通过设置的隔震弹簧和隔震台对内置电源进行隔震，确保了内置电源的供电稳定性，同时设备使用过程中产生的震动，通过挤压和拉伸减震弹簧和支撑弹簧进行缓冲，防止震动造成设备损坏，从而延长了设备的使用寿命，利用设置的恒虚警检测模块对传输的信号进行检测和判定，防止无效信号影响监测的准确性。

附图说明

图1为本发明的整体结构主视图；

图2为图1中A区域的局部放大图；

图3为本发明的部分结构三维图；

图4为本发明中水下信标盒的左视剖视图；

图5为本发明中电池盒的主视剖视图；

图6为本发明中体征显示壳的主视剖视图；

图7为本发明中调节组件的安装位置示意图；

图8为本发明中触摸显示屏的仰视图；

图9为本发明的系统流程图；

图中：1、体征显示壳；2、调节组件；3、操作分析组件；4、安装隔板；5、显示台；6、隔震弹簧；7、隔震台；8、内置电源；9、充电端；10、减震弹簧；11、信息接收盒；12、水下信号收发器本体；13、水下监测壳；14、电池盒；15、支撑弹簧；16、水下电源；17、电路板；18、安装块；19、监测组件；20、水下信标盒；21、连接母座；22、连接头；23、连接导线；24、主固定件；25、调节带；26、压指块；27、固定绑带；28、腰带；201、连接滑轨；202、连接滑块；203、固定杆；204、摩擦块；301、触摸显示屏；302、中央处理模块；303、信号收发模块；304、语音交互模块；305、位置数据模块；306、信号分离模块；307、恒虚警检测模块；308、体征数据模块；309、数据存储模块；310、监测显示模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9，本发明提供的一种实施例：一种基于LORA无线传输技术的水下蛙人生命体征监测系统，包括体征显示壳1、安装隔板4和隔震台7，体征显示壳1中设置有安装隔板4，且安装隔板4的底部与隔震弹簧6的顶部固定连接，隔震弹簧6的底部与隔震台7的顶部固定连接，隔震台7的底部中心固定安装有内置电源8，内置电源8与充电端9通过导电配合连接，且充电端9嵌入安装在体征显示壳1的侧壁中，体征显示壳1的底部与信息接收盒11的顶部固定连接，且信息接收盒11中安装有LORA无线信号接收器本体，LORA无线信号接收器本体与内置电源8通过导线连接，且LORA无线信号接收器本体与水下信号收发器本体12相互配合连接，水下信号收发器本体12安装在水下监测壳13的内部，且水下监测壳13固定安装在电池盒14的一侧，电池盒14中设置有水下电源16，且水下电源16的顶部与电路板17电性的底部连接，电路板17与水下信号收发器本体12通过导线连接，且电路板17与监测组件19通过导线电性连接，监测组件19由位置监测器本体和体征监测器本体组成，监测组件19固定安装在水下信标盒20的内部，且水下信标盒20与电池盒14的一侧固定连接，监测组件19与连接母座21相互配合连接，且连接母座21固定安装在水下监测壳13上，连接母座21与连接头22相互配合连接，连接头22与连接导线23的一端相互配合连接，且连接导线23的另一端缝合在主固定件24中，主固定件24的顶部设置有调节带25，且调节带25上设置有压指块26，压指块26中嵌入安装有监测探头，且监测探头与连接导线23相互配合连接，主固定件24的一侧边缘缝合有固定绑带27，且固定绑带27与主固定件24通过魔术贴配合连接，水下信标盒20的两侧对称设置有调节组件2中的连接滑轨201，调节组件2由连接滑轨201、连接滑块202、固定杆203和摩擦块204组成，连接滑轨201与连接滑块202一侧开设的滑槽相互配合连接，且连接滑块202上开设的螺纹槽与固定杆203上的螺纹相互配合连接，固定杆203靠近水下信标盒20的一侧设置有摩擦块204，且摩擦块204与水下信标盒20相互贴合，连接滑块202的一侧设置的卡块与腰带28上设置的卡扣相互配合连接，安装隔板4的顶部设置有支撑弹簧15，且支撑弹簧15的顶部与安装块18的底部固定连接，安装块18上固定连接减震弹簧10的一端，且减震弹簧10的另一端固定在体征显示壳1的内部，安装块18的顶部设置有显示台5，且显示台5底部与体征显示壳1的顶部连接处设置有垫片，显示台5的顶部嵌入安装有操作分析组件3中的触摸显示屏301，操作分析组件3由触摸显示屏301、中央处理模块302、信号收发模块303、语音交互模块304、位置数据模块305、信号分离模块306、恒虚警检测模块307、体征数据模块308、数据存储模块309和监测显示模块310组成，触摸显示屏301与内置电源8通过导线连接，且触摸显示屏301的底部中心处与中央处理模块302的顶部电性连接，触摸显示屏301的底部四角分别与信号收发模块303、语音交互模块304、位置数据模块305和信号分离模块306的顶部电性连接，且触摸显示屏301的底部四侧分别与恒虚警检测模块307、体征数据模块308、数据存储模块309和监测显示模块310的顶部电性连接，中央处理模块302的输入端与信号收发模块303的输出端电性连接，且信号收发模块303与信息接收盒11中的LORA无线信号接收器本体相互配合连接，中央处理模块302的输出端分别与语音交互模块304、信号分离模块306和恒虚警检测模块307的输入端电性连接，且语音交互模块304的输出端与中央处理模块302的输入端电性连接，信号分离模块306的输出端分别与位置数据模块305和体征数据模块308的输入端电性连接，且位置数据模块305和体征数据模块308的输出端均与数据存储模块309的输入端电性连接，数据存储模块309的输入端与恒虚警检测模块307的输出端电性连接，且数据存储模块309的输出端与监测显示模块310的输入端电性连接。

工作原理：使用时，首先将连接头22插入连接母座21中，之后使用者将主固定件24穿戴到手上，通过固定绑带27将主固定件24绑紧固定，使压指块26与拇指相互贴合，通过压指块26中的监测探头检测使用者的生命体征，之后通过转动固定杆203，使摩擦块204脱离水下信标盒20，接着使连接滑块202在连接滑轨201上移动，来调节腰带28与水下信标盒20之间的位置，调整后转动固定杆203，使摩擦块204与水下信标盒20相互作用，对连接滑块202进行固定，然后通过腰带28将水下信标盒20固定在使用者的身上，调节方便，提高了佩戴者的使用体验，使用过程中通过设置的隔震弹簧6和隔震台7对内置电源8进行隔震，确保了内置电源8的供电稳定性，同时设备使用过程中产生的震动，通过挤压和拉伸减震弹簧10和支撑弹簧15进行缓冲，防止震动造成设备损坏，从而延长了设备的使用寿命，利用压指块26中的监测探头检测使用者的生命体征，并将体征信号传输到水下信号收发器本体12，同时监测组件19中的位置检测器本体将使用者的位置信号传输到水下信号收发器本体12中，随后由水下信号收发器本体12基于LORA无线传输技术将位置信号和体征信号传递到信息接收盒11中的LORA无线信号接收器本体中，信号的穿透能力强，误码率低，灵敏性高，之后由信号收发模块303接收LORA无线信号接收器本体中的信号，再将信号传递到中央处理模块302中，随后中央处理模块302将信号分别传递到信号分离模块306和恒虚警检测模块307，由信号分离模块306将信号进行分离，随后分别将位置信号和体征信号传递到位置数据模块305和体征数据模块308中，位置数据模块305对位置信号进行处理得出使用者的具体位置信息，并将具体位置信息传递到数据存储模块309中，体征数据模块308对体征信号进行处理得出使用者的具体体征信息，并将具体体征信息传递到数据存储模块309中，恒虚警检测模块307对信号进行检测和判定，并将判定结果传递到数据存储模块309中，若信号判定为无效信号，数据存储模块309将数据删除，若信号判定为有效信号，则由数据存储模块309将具体位置信息和具体体征信息上传到监测显示模块310中，并在触摸显示屏301展示使用者的具体位置信息和具体体征信息，使用中的语音信息由语音交互模块304传输到中央处理模块302，之后传输到信号收发模块303，在通过信号收发模块303传输到LORA无线信号接收器本体中，最后传递到水下信号收发器本体12，向使用者传递语音信息，利用设置的恒虚警检测模块307对传输的信号进行检测和判定，防止无效信号影响监测的准确性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种基于LORA无线传输技术的水下蛙人生命体征监测系统，包括体征显示壳（1）、安装隔板（4）和隔震台（7），其特征在于：所述体征显示壳（1）中设置有安装隔板（4），且安装隔板（4）的底部与隔震弹簧（6）的顶部固定连接，隔震弹簧（6）的底部与隔震台（7）的顶部固定连接，隔震台（7）的底部中心固定安装有内置电源（8），内置电源（8）与充电端（9）通过导电配合连接，且充电端（9）嵌入安装在体征显示壳（1）的侧壁中，所述体征显示壳（1）的底部与信息接收盒（11）的顶部固定连接，且信息接收盒（11）中安装有LORA无线信号接收器本体，LORA无线信号接收器本体与内置电源（8）通过导线连接，且LORA无线信号接收器本体与水下信号收发器本体（12）相互配合连接，水下信号收发器本体（12）安装在水下监测壳（13）的内部，且水下监测壳（13）固定安装在电池盒（14）的一侧，电池盒（14）中设置有水下电源（16），且水下电源（16）的顶部与电路板（17）电性的底部连接，电路板（17）与水下信号收发器本体（12）通过导线连接，且电路板（17）与监测组件（19）通过导线电性连接，所述监测组件（19）由位置监测器本体和体征监测器本体组成，监测组件（19）固定安装在水下信标盒（20）的内部，且水下信标盒（20）与电池盒（14）的一侧固定连接，所述监测组件（19）与连接母座（21）相互配合连接，且连接母座（21）固定安装在水下监测壳（13）上，连接母座（21）与连接头（22）相互配合连接，连接头（22）与连接导线（23）的一端相互配合连接，且连接导线（23）的另一端缝合在主固定件（24）中，主固定件（24）的顶部设置有调节带（25），且调节带（25）上设置有压指块（26），压指块（26）中嵌入安装有监测探头，所述水下信标盒（20）的两侧对称设置有调节组件（2）中的连接滑轨（201），所述调节组件（2）由连接滑轨（201）、连接滑块（202）、固定杆（203）和摩擦块（204）组成，连接滑轨（201）与连接滑块（202）一侧开设的滑槽相互配合连接，且连接滑块（202）上开设的螺纹槽与固定杆（203）上的螺纹相互配合连接，固定杆（203）靠近水下信标盒（20）的一侧设置有摩擦块（204），且摩擦块（204）与水下信标盒（20）相互贴合，连接滑块（202）的一侧设置的卡块与腰带（28）上设置的卡扣相互配合连接，所述安装隔板（4）的顶部设置有支撑弹簧（15），且支撑弹簧（15）的顶部与安装块（18）的底部固定连接，安装块（18）上固定连接减震弹簧（10）的一端，且减震弹簧（10）的另一端固定在体征显示壳（1）的内部，安装块（18）的顶部设置有显示台（5），且显示台（5）底部与体征显示壳（1）的顶部连接处设置有垫片。

2.根据权利要求1所述的一种基于LORA无线传输技术的水下蛙人生命体征监测系统，其特征在于：监测探头与连接导线（23）相互配合连接，主固定件（24）的一侧边缘缝合有固定绑带（27），且固定绑带（27）与主固定件（24）通过魔术贴配合连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于LORA无线传输技术的水下蛙人生命体征监测系统，其特征在于：所述显示台（5）的顶部嵌入安装有操作分析组件（3）中的触摸显示屏（301），所述操作分析组件（3）由触摸显示屏（301）、中央处理模块（302）、信号收发模块（303）、语音交互模块（304）、位置数据模块（305）、信号分离模块（306）、恒虚警检测模块（307）、体征数据模块（308）、数据存储模块（309）和监测显示模块（310）组成，触摸显示屏（301）与内置电源（8）通过导线连接，且触摸显示屏（301）的底部中心处与中央处理模块（302）的顶部电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于LORA无线传输技术的水下蛙人生命体征监测系统，其特征在于：所述触摸显示屏（301）的底部四角分别与信号收发模块（303）、语音交互模块（304）、位置数据模块（305）和信号分离模块（306）的顶部电性连接，且触摸显示屏（301）的底部四侧分别与恒虚警检测模块（307）、体征数据模块（308）、数据存储模块（309）和监测显示模块（310）的顶部电性连接，中央处理模块（302）的输入端与信号收发模块（303）的输出端电性连接，且信号收发模块（303）与信息接收盒（11）中的LORA无线信号接收器本体相互配合连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于LORA无线传输技术的水下蛙人生命体征监测系统，其特征在于：所述中央处理模块（302）的输出端分别与语音交互模块（304）、信号分离模块（306）和恒虚警检测模块（307）的输入端电性连接，且语音交互模块（304）的输出端与中央处理模块（302）的输入端电性连接，信号分离模块（306）的输出端分别与位置数据模块（305）和体征数据模块（308）的输入端电性连接，且位置数据模块（305）和体征数据模块（308）的输出端均与数据存储模块（309）的输入端电性连接，数据存储模块（309）的输入端与恒虚警检测模块（307）的输出端电性连接，且数据存储模块（309）的输出端与监测显示模块（310）的输入端电性连接。