[实用新型]一种水下体征传感无线收发系统

说明书

本实用新型公开了一种水下体征传感无线收发系统，包括水下体征无线发射模块和无线接收模块；所述水下体征无线发射模块包括依次连接的传感器模块、第一MCU、无线发射芯片、功率放大模块和发射天线；所述无线接收接收模块包括依次连接的接收天线、带通滤波器、低噪声放大器、无线接收芯片和第二MCU。水下体征传感无线发射模块利用无线发射电路将采集的生命体征和运动数据传输给岸上的接收模块，由MCU处理后通过通讯接口电路传递到计算机，提高了运算速度，功率放大模块使无线信号在水下可以进行远距离传输，岸上的接收模块可获得稳定可靠的信号。并通过优化电路结构和集成化的设计，缩小了设备尺寸，使其更加容易安装和携带。

技术领域

本实用新型涉及人体体征无线传感技术领域，特别是涉及一种水下人体体征远程无线传感技术领域。

背景技术

随着室内游泳场馆的增多，游泳人数越来越多，如何保证游泳人员的人身安全是一个重大的问题，传统的办法是在岸上配备观察员，以人力的方式进行保障，然而在泳池人多的时候，往往会有疏漏，造成严重后果。

另外，目前工作人员在户外水下作业时，如果没有配备实时体征监测设备，对水下作业人员的实时生理状态无法监控，长时间作业，容易发生意外。

即使配备了体征监控设备，也是采用了有线形式，例如线缆、光缆等，大大影响了工作人员的作业范围和工作效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种水下体征传感无线收发系统，所述的这种水下体征传感无线收发系统能够实时监控水下人员的生命体征，包括体温、心率、运动轨迹。解决目前室内游泳馆的安全保障问题，以及为户外水下作业人员的人身安全提供设备保障，同时提高户外水下作业范围和工作效率。这种水下体征传感无线收发系统体积小，整机功耗低，工作时间长，易于携带安装。

一种水下体征传感无线收发系统，包括水下体征无线发射模块和无线接收模块；所述水下体征无线发射模块包括依次连接的传感器模块、第一MCU、无线发射芯片、功率放大模块和发射天线，还包括为各模块供电的蓄电池电源模块；所述无线接收接收模块包括依次连接的接收天线、带通滤波器、低噪声放大器、无线接收芯片和第二MCU，还包括为各模块供电的直流电源模块。

优选的，所述传感器模块包括心率传感器、体温传感器、加速度计和陀螺仪，心率传感器、体温传感器、加速度计和陀螺仪采集到的数据输出至第一MCU，第一MCU进行数据处理，并控制无线发射芯片的开关状态；无线发射芯片将处理后的数据进行调制，上变频为射频信号，射频信号进入功率放大模块，进行信号放大。

优选的，所述功率放大模块包括驱动放大器和末级放大器，所述驱动放大器采用GaAs HBT工艺的Gainblock，对射频信号进行初步放大，放大至23dBm；所述末级放大器采用低压LDMOS工艺的功率放大器，将信号放大至40dBm；放大后的信号进入发射天线。

优选的，所述发射天线采用螺旋线圈结构的全向辐射天线，增益为3dBi；所述接收天线采用玻璃钢全向天线，增益为6dBi，信号从接收天线耦合后，进入带通滤波器。

优选的，所述带通滤波器对射频信号进行带外滤波，经过滤波，信号进入低噪声放大器；所述低噪声放大器采用3.3V供电，信号经过低噪声放大器进行放大后，信号输出至无线接收芯片进行解调；所述无线接收芯片将射频信号进行解调，将数据还原，进入第二MCU处理；所述第二MCU进行数据处理，得到传感器采集到的数据，最终传至计算机。

优选的，所述发射模块的第一MCU控制无线发射芯片周期性的工作状态，每1秒钟发射一次数据，每次发射时长1ms。

优选的，所述发射模块的无线发射芯片将数据进行FSK调制，载波频率为170MHz。