[发明专利]一种具有监测生命特征功能的精确定位系统

说明书

技术领域

本发明是一种具有监测生命特征功能的精确定位系统，属于矿用定位设备领域。

背景技术

现有技术中，根据国家安全监管总局及国家煤矿安监局《关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》(安监总煤装〔2010〕146号)等文件要求，建设完善井下人员定位系统，并做好系统维护和升级改造工作，保障系统安全可靠运行，作为颁发(变更、延期)煤矿安全生产许可证的必备条件之一。矿井井下结构复杂，井下工作人员较多并且分散，为了保证井下人员的安全，防患于未然，所有入井人员必须携带识别卡(或具备定位功能的无线通讯设备)，确保能够实时掌握井下各个作业区域人员的动态分布及变化情况。要进一步建立健全制度，发挥人员定位系统在定员管理和应急救援中的作用。但随着人员定位系统应用，发现了现有系统在应急救援中两大弊端；

一、由于现有人员定位系统是区域性定位，区域定位的定位原理是读卡器只要能正确接收到识别卡的信息，便认为人员就在读卡器的位置，而读卡器一般读卡半径在50米以上，故不能确定人员所在具体位置，只能判断人员在该读卡器信号覆盖区域内；这样在应急救援中便带来了极大的不便利。

二、在应急救援中由于救援人员不知道被困人员是否还具有生命特征和生理特征的状态情况，不能根据情况进行区分轻重缓急实施救援，更大程度上避免人员伤亡。

三、近来市场上出现了一些依靠电磁波场强定位技术和超带宽定位技术。电磁波强度对工作环境的依赖性极强，导致定位精度差和很多程度的不确定性；超带宽技术是使用的飞行时间差来计算的，定位精度能够到达很高程度，但是也有下面弊端：其一是需要至少3个工作基站定位，不适用于矿下巷道式定位；其二是超带宽工作频率容易干扰其他设备；其三、功耗高，对于电池供电的携带识别卡，不能满足矿方要求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种具有监测生命特征功能的精确定位系统，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明使用方便，便于操作，稳定性好，可靠性高。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种具有监测生命特征功能的精确定位系统，包括硅胶带、气囊、柔性电路板、心率传感器、体温传感器、微处理器、无线通信模块、读卡器一、识别卡以及读卡器二，用于固定在使用者手腕位置的硅胶带两侧位置分布有魔术贴，所述硅胶带一侧端面的两侧位置装配有气囊，所述两个气囊之间的位置装配有柔性电路板，用于监测心率的心率传感器安装在气囊的后侧位置，用于监测使用者体温的体温传感器分布在气囊的前侧位置，所述柔性电路板上安装有识别卡，所述读卡器一与读卡器二位于矿道内部的两侧位置，所述微处理器以及无线通信模块焊接在柔性垫电路板上。

进一步地，所述识别卡位于柔性电路板上，所述心率传感器的输出端与微处理器的输入端连接在一起，所述体温传感器的输出端与微处理器的输入端连接在一起，所述微处理器的输出端与无线通信模块的输入端连接在一起。

进一步地，所述识别卡是一种采用低功耗固定频率的无线收发芯片，所述识别卡的产生电磁波。

进一步地，所述柔性电路板上装配有供电的蓄电池。

进一步地，所述读卡器一与读卡器二之间的距离为L，读卡器一与识别卡之间的距离为m，识别卡与读卡器二之间的距离为n，读卡器一与读卡器二任意一个读到数据便开始计时，并广播接收到识别卡的信息指令，直到接收到另一个读卡器发来的接收到同一识别卡信息指令，其中t就是识别卡发出的电磁波到达B然后转发到A的时间长度t2减去识别卡发出电磁波到达A时间长度t1，具体计算公式为：t2–t1＝t，c*t2–c*t1＝(L+n)–m，其中c为光速，固定值；m+n＝L。

本发明的有益效果：本发明的一种具有监测生命特征功能的精确定位系统，通过添加心率传感器实现对生命特征进行监测，该设计极大方便应急救援的方案设计和部署，而体温传感器则实现对使用者体温的实时监测，配合无线通信模块将数据传输到外界的接收设备中，解决了传统设备无法实时监测的难题，而识别卡采用低功耗的设计，进而提高了其续航时间，而读卡器一、读卡器二以及识别卡的工作不受工作环境影响，进而大大的提高了定位精确，结构简单可靠。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种具有监测生命特征功能的精确定位系统的结构示意图；

图2为本发明一种具有监测生命特征功能的精确定位系统中心率传感器的工作原理示意图；