[发明专利]一种用于船员救援的生理信息监测系统

权利要求书

1.一种用于船员救援的生理信息监测系统，其特征在于，包括穿戴于船员身上的可穿戴脉搏检测模块、设于船舶上的北斗短报文通信模块、设于船舶上的船员身份认证模块、位于岸边的船员救援中心；

所述可穿戴脉搏检测模块包括控制电路及与该控制电路连接的脉搏信号检测电路、WIFI通信电路、显示电路、报警电路，所述脉搏信号检测电路包括设于指套上且用于脉搏信号采集的光电传感器、与光电传感器连接的信号处理电路，所述信号处理电路与控制电路连接；

所述北斗短报文通信模块包括主控MCU及与该主控MCU连接的用于与WIFI通信电路通信的北斗短报文+WIFI模块、用于实现船舶定位的GPS模块、用于与船员救援中心通信的SIM通信模块、用于显示船舶位置信息、船员生理信息、船员身份认证信息的显示模块；

所述船员身份认证模块包括树莓派及与该树莓派连接的用于与北斗短报文+WIFI模块通信的WIFI模块、用于驱动船舶船室门锁的继电器模块、设于船舶上用于采集人脸信息的摄像头；

所述船员救援中心通过与所述北斗短报文通信模块通信，获取包括船员生理信息、船员身份信息，显示于船员救援中心的播报平台，同时船员救援中心记录该些信息；若出现船员生理信息、船员身份信息状态异常的情况下，船员救援中心发出报警，并将报警信息发送给相应工作人员进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种用于船员救援的生理信息监测系统，其特征在于，所述光电传感器包括红外发射管、红外接收管、第一电阻、第二电阻，第一电阻的一端连接电源端，第一电阻的另一端与红外发射管的阳极连接，红外发射管的阴极连接至GND，第二电阻的一端连接电源端，第二电阻的另一端与红外接收端的阴极连接，红外接收管的阳极连接至GND，红外发射管设于指套上方，红外接收管相对于红外发射管设于指套下方。

3.根据权利要求2所述的一种用于船员救援的生理信息监测系统，其特征在于，该系统具体实现方式如下：

船员佩戴可穿戴脉搏检测模块，将手指套上设有光电传感器的指套，光电传感器采集船员包括脉搏、血压信号传输给信号处理电路，经由信号处理电路进行放大、滤波、整形处理后传输给控制电路处理，进而判断船员脉搏、血压信息，显示于显示电路上，供船员查看，若出现员脉搏、血压信息超过预设阈值，则通过报警电路发出报警，提醒船员，同时，控制电路还通过WIFI通信电路将船员的脉搏、血压信号以及报警信息经北斗WIFI模块传输给北斗短报文通信模块；

船员若需进入船舶船室时，安装于船舶船室入门口的船员身份认证模块的摄像头通过采集船员人脸信息传输给树莓派处理，树莓派根据判断结果通过继电器模块来控制船舶船室门锁的开关与否，同时树莓派还将船员身份信息通过WIFI模块传输给北斗短报文通信模块；

北斗短报文通信模块通过GPS模块定位船舶位置信息，传输给主控MCU，主控MCU将船员生理信息、船员身份信息、船舶位置信息显示于显示模块上，同时主控MCU通过SIM通信模块将该些信息发送给船员救援中心，由船员救援中心记录、处理。

4.根据权利要求3所述的一种用于船员救援的生理信息监测系统，其特征在于，所述控制电路处理经由信号处理电路传输的信号时，需对信号进行线性补偿，即采用软件与硬件电路两种方式消除测量误差，误差公式如下：

其中，N是测量次数，x_i是第i次测量的数值，σ(r)是标准误差，r是测量平均值；

同时由于使用的脉搏信号检测电路输出的信号是非线性绝对值，影响测量精确度，因此利用非平衡电桥补偿法电路，消除测量误差。

5.根据权利要求1所述的一种用于船员救援的生理信息监测系统，其特征在于，所述控制电路采用STC89C51单片机。

6.根据权利要求1所述的一种用于船员救援的生理信息监测系统，其特征在于，所述北斗短报文通信模块采用北京东方联星科技有限公司RD120-6W北斗RDSS短报文通信板卡。

7.根据权利要求1所述的一种用于船员救援的生理信息监测系统，其特征在于，所述树莓派采用3代B型新款英国原装Raspberry Pi 3 Model B。