CN203340114U - 基于无线传感网络的游泳馆监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于无线传感网络的游泳馆监控系统，包括监测系统、WSN网关节点模块、与WSN网关节点模块通过GPRS网络连接的监控中心，所述监测系统包括通过钥匙牌佩戴在人手腕部的传感器节点模块及分布于游泳场地的锚节点模块，所述传感器节点模块包括脉搏传感器、压力传感器、信号调理电路、A/D转换器、微处理器、时钟电路及无线收发模块；所述WSN网关节点模块包括DTU（数据传输单元）及网关节点，所述网关节点包括无线收发模块，主控芯片及时钟电路。与现有技术相比，本实用新型可实时精确监测游泳者的多种信息，准确及时发出预警信息，安全可靠，使用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及安全监控技术领域，尤其涉及一种基于无线传感网络的游泳馆监控系统。
背景技术
游泳是人们都比较喜欢的健身运动，适当地进行游泳锻炼，不仅能给人带来心理上的愉悦，还能够增强心血管系统和呼吸系统的机能，增强体质，随着《全民健身计划纲要》的发布，越来越多的人们参与到游泳运动中来。但值得关注的是每年由于溺水带来的损失也是不容忽视的，特别是一些老年人和心脑血管病患者，是溺水概率较大的群体，如果能够在短时间内发现溺水者并且施以急救，则生命是可以挽救的。目前各游泳馆内的监控救护工作只是单纯的依靠救护者在泳池边巡视，然后做出判断是否存在溺水者，从而施以营救。这种方法既浪费人力，又无法做到在第一时间内发现溺水者，耽误了救治的时间，尤其是在夏季，游泳的人数增多，而救生员的数量有限，这种人力监控的救生方法的缺陷就更加显而易见了。
鉴于此，有必要提供一种新的游泳馆监控系统解决上述技术问题。
发明内容
本实用新型所解决的技术问题在于提供一种基于无线传感网络的游泳馆监控系统，其可实时精确监测游泳者的多种信息，准确及时发出预警信息，安全可靠，使用方便。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种基于无线传感网络的游泳馆监控系统，包括用于监测人员身体状态及所处位置的监测系统、与监测系统无线连接的WSN网关节点模块、与WSN网关节点模块通过GPRS网络连接的监控中心，其特征在于：所述监测系统包括通过钥匙牌佩戴在人手腕部的传感器节点模块及分布于游泳场地的锚节点模块，所述传感器节点模块包括脉搏传感器、压力传感器、连接所述脉搏传感器、压力传感器的信号调理电路、与所述信号调理电路连接的A/D转换器，与所述A/D转换器通过线路板连接的微处理器、时钟电路及无线收发模块。
作为本技术方案的进一步改进，所述WSN网关节点模块包括数据传输单元及网关节点，所述数据数据传输单元与网关节点之间通过串口连接，所述网关节点包括无线收发模块，主控芯片及时钟电路，所述主控芯片采用ARM芯片，所述无线收发模块采用nRF905无线收发模块。
作为本技术方案的进一步改进，所述脉搏传感器采用微型动态脉搏微压传感器，所述压力传感器为水压传感器。
作为本技术方案的进一步改进，所述传感器节点模块的微处理器采用MSP430单片机进行数据分析，无线收发模块采用nRF905无线收发模块。
作为本技术方案的进一步改进，所述监控中心由PC机以及用户智能手机组成。
与现有技术相比，本实用新型基于无线传感网络的游泳馆监控系统通过脉搏传感器及压力传感器可以实时精确监测游泳者的状态，通过WSN网关节点模块与监控中心结合可以及时准确发出预警信息，具有安全可靠，使用方便的优点。
附图说明
图1为本实用新型所述基于无线传感网络的游泳馆监控系统的结构示意图。
图2为本实用新型所述传感器节点模块的原理示意图。
图3为本实用新型所述WSN网关节点模块的原理示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图3所示，本实用新型提供一种基于无线传感网络的游泳馆监控系统，包括用于监测人员身体状态及所处位置的监测系统、与监测系统无线连接的WSN网关节点模块、与WSN网关节点模块通过GPRS网络连接的监控中心，所述监测系统包括通过钥匙牌佩戴在人手腕部的传感器节点模块及分布于游泳场地的锚节点模块，所述传感器节点模块包括脉搏传感器、压力传感器、连接所述脉搏传感器、压力传感器的信号调理电路、与所述信号调理电路连接的A/D转换器，与所述A/D转换器通过线路板连接的微处理器、时钟电路及无线收发模块。每一位游泳者在进入更衣室时都会领到一个设置有传感器节点模块的钥匙牌佩戴在手腕或者脚腕上，用来监测游泳者的脉搏信号和附近的水压信号，所述脉搏传感器、压力传感器产生的监测信号经信号调理电路进行放大、滤波、整形处理后，经A/D转换器传送至微处理器进行分析，当出现低于正常的脉搏信号范围或者水压超过阈值达到一定时间时，则该信号由无线收发模块报送至WSN网关节点模块，进而将有溺水危险的游泳者的位置信息通过GPRS网络向监控中心发出报警信号，保证其能够及时采取救援措施。这种方法既节省了人力，又可以在最短时间内发现溺水者，同时也避免了漏判的情况。
所述WSN网关节点模块包括数据传输单元及网关节点，所述数据数据传输单元与网关节点之间通过串口连接，所述网关节点包括无线收发模块，主控芯片及时钟电路。WSN网关节点模块设有专用电源，其作用有两个，其一是将来自传感器节点模块的数据信息按照一定的格式打包进行转发，通过GPRS网络发送到监控中心的PC机或以短信的形式发送到救生员的智能手机上。其二，根据问题未知传感器节点模块与周围感知距离内的锚节点模块的距离信息，运行节点定位算法计算出传感器节点模块的二维位置信息。由于WSN网关节点任务多、运算量大，因此主控芯片选择处理能力强的ARM芯片作为主控芯片。
在本实施例中，脉搏传感器采用SC0073型微型动态脉搏微压传感器，这是一种高性能、低成本的压电式小型传感器，能模拟人的压觉，将微弱低频的脉搏压力信号转换成电信号输出。压力传感器采用MPX2100型水压传感器。另外，考虑到整个系统便携性的要求，采用纽扣电池作为电源对各个模块进行供电，因此在电路设计中应选择功耗较低的元器件：无线收发模块采用nRF905芯片，主要负责数据的收发，传感器节点模块的微处理器采用MSP430单片机进行数据分析。
监控中心由PC机以及救生员的用户智能手机组成，操作人员不但可以随时访问问题节点的数据信息，还可以通过PC机或智能手机发出读取各传感器节点模块数据的命令，由WSN网关节点模块转发，各传感器节点模块接收到命令后将本地数据发往监控中心。
以上所述，仅是本实用新型的最佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。
Claims (5)
1.一种基于无线传感网络的游泳馆监控系统，包括用于监测人员身体状态及所处位置的监测系统、与监测系统无线连接的WSN网关节点模块、与WSN网关节点模块通过GPRS网络连接的监控中心，其特征在于：所述监测系统包括通过钥匙牌佩戴在人手腕部的传感器节点模块及分布于游泳场地的锚节点模块，所述传感器节点模块包括脉搏传感器、压力传感器、连接所述脉搏传感器、压力传感器的信号调理电路、与所述信号调理电路连接的A/D转换器，与所述A/D转换器通过线路板连接的微处理器、时钟电路及无线收发模块。
2.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的游泳馆监控系统，其特征在于：所述WSN网关节点模块包括数据传输单元及网关节点，所述数据数据传输单元与网关节点之间通过串口连接，所述网关节点包括无线收发模块，主控芯片及时钟电路，所述主控芯片采用ARM芯片，所述无线收发模块采用nRF905无线收发模块。
3. 根据权利要求1所述的基于无线传感网络的游泳馆监控系统，其特征在于：所述脉搏传感器采用微型动态脉搏微压传感器，所述压力传感器为水压传感器。
4.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的游泳馆监控系统，其特征在于：所述传感器节点模块的微处理器采用MSP430单片机进行数据分析，无线收发模块采用nRF905无线收发模块。
5.根据权利要求4所述的基于无线传感网络的游泳馆监控系统，其特征在于：所述监控中心由PC机以及用户智能手机组成。
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