[发明专利]定位式体温节点装置及工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种监控装置，特别涉及一种定位式体温装置。

背景技术

在目前煤矿、隧道等恶劣的工作条件下，对工作人员的定位和检测至关重要。其内通风不良，已有的除尘、排毒设施落后，工作环境温度高、温差大，而且作业是全天候的，如此恶劣的工作环境极易对操作人员造成伤害，发生电焊工尘肺病、锰及其化合物中毒、氮氧化合物中毒、一氧化碳中毒、电光性皮炎、电光性眼炎、噪声聋、金属烟热等职业病，严重威胁工作人员的人身安全。但在目前的应用中，现有的监控措施一般都是通过人与人之间的对话联系或由专门人员定时查岗来跟踪工作人员。这种方式存在较大的偶然性，带来很大的隐患。因此要准确定位其内的工作人员，并为了保证他们的生命安全，要实时检测他们身体状况。但由于特殊的工作条件，给信号的检测带来困难，会产生信号盲区或者信号很微弱，不能够发送信号。

发明内容

本发明是针对恶劣工作环境中监控安全的问题，提出了一种定位式体温节点装置及工作方法，能够准确定位工作人员的位置，并通过体温传感器能实时检测工作人员的生命体征，定性、定量的监控工作人员的生理指标，保护操作人员的健康。

本发明的技术方案为：一种定位式体温节点装置，包括射频通信模块、电源电路、复位电路、晶振电路及串行通讯模块，以及传感器模块、低功耗芯片CC2431主控制芯片，传感器模块采集人体温度信号输入到低功耗芯片中，通过射频通信模块发射信号给上位机，电源电路给芯片供电，晶振电路提供低功耗芯片所需频率，仿真器通过串行通讯模块与低功耗单片机芯片通讯，下载写入程序，配置数据。

所述低功耗芯片CC2431芯片无线网络定位是基于RSSI值，RSSI值随着距离增大而减少。

一种定位式体温节点工作方法，节点工作方法包括以下步骤：

1)定位的发送器是开启，实时检测RSSI值；

2)检测到RSSI值后通过与已知节点位置计算出坐标，实时定位；

3)接收到体温传感器的温度数据；

4)判断体温数据是否超过设定的范围，超过设定的范围发送到上位机进行数据判断；正常状态默认为没有超出范围，将不需要发送到上位机，继续监测。

本发明的有益效果在于：本发明一种定位式体温节点装置及工作方法，采用了无线通信技术、射频技术、电子技术等，应用最新的Zigbee技术的定位式体温节点，能够及时、精确的获取事故发生的地点和时间，定性、定量的监控工作人员的生理指标，保护操作人员的健康，解决恶劣环境中操作人员的安全监控问题。大大改善了目前通过人与人之间对话联系或专门人员定时查岗落后的方式。

附图说明

图1本发明定位式体温节点装置结构示意图。

具体实施方式

定位式体温节点装置是工作人员随身携带的一种节点，是比较轻便、精简的一种功能设备。此装置主要的功能是实时定位和检测身体的温度。定位式体温节点装置结构如图1所示，其中主要有下列部件组成：低功耗芯片1--CC2431、射频通信模块3、电源电路7、复位电路6、晶振电路5及串行通讯模块2，以及传感器模块4。本装置主要由低功耗芯片1控制，传感器模块4采集人体温度信号输入到低功耗芯片1中，通过射频通信模块3发射信号给上位机，电源电路7给芯片供电，晶振电路5提供低功耗芯片1所需频率，此装置利用仿真器通过串行通讯模块2与低功耗单片机芯片1通讯，下载写入程序，配置数据等。

本定位体温节点装置由CC2431控制，通过P0_7脚与体温传感器的通信，采集人体温度信号，Zigbee射频电路集成在芯片内部，通过阻抗匹配电路与天线相连，电源由2节5号电池供电，电源指示灯由发光二极管指示。根据CC2431的内部结构要求选择32M和32.768K晶振频率的晶振，芯片内部集成的单片机作为微处理器，主要功能有接收体温传感器的信号并随时发送信号给上位机、接收上位机的命令(读信号或写信号等)和发送数据，实现对射频芯片CC2431的波特率、节点地址及体温传感器的温度范围等的设置。在没有命令时以每个时钟周期的时间接收体温传感器的数据，并根据设置的范围进行判断，接收命令通过中断的方式实现，当接收到上位机的命令时，立即执行上位机发送来的命令。

CC2431芯片无线网络定位是基于RSSI(Received Signal StrengthIndicator)值的，RSSI值随着距离增大而减少，通过RSSI的定位引擎能根据接收到的信号强度与已知参考节点位置坐标准确计算出本节点位置，然后将位置信息发送给接收端。