礦工基本生命體征無線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于無線監(jiān)測【技術領域】，特別涉及一種礦井下礦工基本生命體征無線監(jiān)測系統(tǒng)設計。系統(tǒng)采用壓電薄膜傳感器將脈搏轉換為電信號，采用數(shù)字溫度傳感器將礦工手腕處溫度直接轉換為數(shù)字值，通過單片機對脈搏信號處理得到脈搏波形信息，讀取溫度傳感器的數(shù)值，將脈搏波形信息與溫度數(shù)值經(jīng)礦井下無線傳輸網(wǎng)絡傳送至地面監(jiān)測室，實現(xiàn)了對礦工基本生命體征的實時無線監(jiān)測。該實用新型不僅可以在礦難事故的營救工作中發(fā)揮重要的作用，還可以在平時的井下作業(yè)中實時監(jiān)測礦工的脈搏與體溫情況，有助于掌握礦工的健康狀況。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于生命體征無線監(jiān)測【技術領域】，特別涉及一種礦井下礦工基本生命 體征無線監(jiān)測系統(tǒng)設計。 礦工基本生命體征無線監(jiān)測系統(tǒng)

【背景技術】
[0002] 近幾年來，我國礦難事故頻發(fā)，僅2002年至2009年這8年中，死亡人數(shù)就高達 41064人。我國原煤產(chǎn)量是世界產(chǎn)量的35%，卻占了世界煤礦工人死亡人數(shù)的80%。礦難發(fā) 生時地面營救人員無法獲礦工的生命體征，不能做出有效的救援方案。目前測量體溫與脈 搏波的儀器有多種，但適用于礦工的生命體征實時監(jiān)測的設備非常少，而礦工的生命體征 在井下作業(yè)中又是如此重要。
[0003] 礦工基本生命體征無線監(jiān)測系統(tǒng)可以在礦難事故中及其了解礦工的生命體征，在 營救工作中能夠發(fā)揮重要的作用，還可以在平時的井下作業(yè)中實時監(jiān)測礦工的脈搏與體溫 情況，有助于掌握礦工的健康狀況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實用新型提供了一種考慮礦井下復雜電磁環(huán)境和溫濕度影響設計的礦工基本 生命體征無線監(jiān)測系統(tǒng)。
[0005] 本實用新型的技術方案為：
[0006] 該系統(tǒng)包括電源模塊，PVDF壓電傳感器，溫度傳感器，無線模塊CC2530及其外圍 電路，CC2530作為路由機搭建的礦道內(nèi)無線網(wǎng)。
[0007] 各部分的連接關系為：
[0008] 電源模塊為無線模塊CC2530及其外圍電路提供工作電源；系統(tǒng)采用壓電薄膜傳 感器將脈搏轉換為電信號，并利用數(shù)字溫度傳感器將礦工手腕處溫度直接轉換為數(shù)字值， 通過單片機對脈搏信號進行處理得到脈搏波形信息，讀取溫度傳感器的數(shù)值，將脈搏波形 信息與溫度數(shù)值經(jīng)礦井下無線傳輸模塊CC2530傳送至地面監(jiān)測室，實現(xiàn)了對礦工基本生 命體征的實時無線監(jiān)測。
[0009] 所述無線模塊采用無線模塊采用基于ZigBee協(xié)議的CC2530,CC2530內(nèi)增強型 8051CPU作為處理器。。
[0010] 所述傳感器采用PVDF壓電薄膜傳感器及數(shù)字溫度傳感器DS18B20。
[0011] 所述礦道內(nèi)無線網(wǎng)采用CC2530作為路由機在礦道內(nèi)搭建。
[0012] 本實用新型的有益效果為：
[0013] 本實用新型提供了一種考慮礦井復雜電磁環(huán)境和溫濕度影響下設計的礦工基本 生命體征無線監(jiān)測系統(tǒng)，將脈搏波形信息與溫度數(shù)值經(jīng)礦井下無線傳輸網(wǎng)絡傳送至地面監(jiān) 測室，實現(xiàn)了對礦工基本生命體征的實時無線監(jiān)測。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為所述礦工基本生命體征無線監(jiān)測系統(tǒng)的結構框圖；
[0015] 圖2為所述礦工基本生命體征無線監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理圖。

【具體實施方式】
[0016] 本實用新型提供了一種礦工基本生命體征無線監(jiān)測系統(tǒng)，下面結合附圖和具體實 施方式對本實用新型做進一步說明。
[0017] 如圖1所示為整個系統(tǒng)各模塊的結構圖，包括電源模塊，PVDF壓電傳感器，溫度傳 感器，無線模塊CC2530及其外圍電路，CC2530作為路由機搭建的礦道內(nèi)無線網(wǎng)。
[0018] 電源模塊為無線模塊CC2530及其外圍電路提供工作電源；系統(tǒng)采用壓電薄膜傳 感器將脈搏轉換為電信號，并利用數(shù)字溫度傳感器將礦工手腕處溫度直接轉換為數(shù)字值， 通過單片機對脈搏信號進行處理得到脈搏波形信息，讀取溫度傳感器的數(shù)值，將脈搏波形 信息與溫度數(shù)值經(jīng)礦井下無線傳輸模塊CC2530傳送至地面監(jiān)測室，實現(xiàn)了對礦工基本生 命體征的實時無線監(jiān)測。
[0019] 如圖2所示為礦工基本生命體征無線監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理圖。包括三個部分系統(tǒng) 終端機，路由機，協(xié)調機。系統(tǒng)終端機開始工作后，裝置進行初始化，設定初始值，通過單片 機對脈搏信號處理得到脈搏波形信息，讀取溫度傳感器的數(shù)值，將脈搏波形信息與溫度數(shù) 值經(jīng)礦井下無線傳輸網(wǎng)絡傳送至地面監(jiān)測室；路由機用來搭建礦井下無線網(wǎng)，將接收到的 終端機數(shù)據(jù)傳送至協(xié)調機；協(xié)調機將所有數(shù)據(jù)經(jīng)串口總線傳送至地面監(jiān)控室，實現(xiàn)了對礦 工基本生命體征的實時無線監(jiān)測。
【權利要求】
1. 一種礦工基本生命體征無線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括電源模塊，PVDF壓電傳感 器，溫度傳感器，無線模塊CC2530及其外圍電路，CC2530作為路由機搭建的礦道內(nèi)無線網(wǎng)； 各部分的連接關系為：電源模塊為無線模塊CC2530及其外圍電路提供工作電源；系統(tǒng) 采用壓電薄膜傳感器將脈搏轉換為電信號，并利用數(shù)字溫度傳感器將礦工手腕處溫度直接 轉換為數(shù)字值，通過單片機對脈搏信號進行處理得到脈搏波形信息，讀取溫度傳感器的數(shù) 值，將脈搏波形信息與溫度數(shù)值經(jīng)礦井下無線傳輸模塊CC2530傳送至地面監(jiān)測室，實現(xiàn)了 對礦工基本生命體征的實時無線監(jiān)測。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種礦工基本生命體征無線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：無線模 塊采用基于ZigBee協(xié)議的CC2530,CC2530內(nèi)增強型8051CPU作為處理器。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種礦工基本生命體征無線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：PVDF壓 電薄膜傳感器及數(shù)字溫度傳感器采用DS18B20。
【文檔編號】A61B5/02GK203861198SQ201320800854
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權日:2013年12月9日
【發(fā)明者】李衛(wèi)國, 張祥帥, 張帥, 李熙, 陳艷, 李彥彬 申請人:華北電力大學