[发明专利]野外作业状态检测与救援分布式系统

说明书

一种野外作业状态检测与救援分布式系统，包括本地数据采样层、物联中继网关和云服务器物联网管控平台，本地数据采样层包括电源模块、核心处理单元、视频感知单元、生命态势感知节点、定位节点和应急救援节点，物联中继网关包括手机定制APP和移动运营商网络，手机定制APP与移动通讯网络连接，云服务器物联网管控平台中，云服务器与物联中继网关进行通讯，存储野外作业行为与状态数据到所述后端数据库，前端数据可视化网页实时显示当前野外作业人员的各项监控数据，并查询统计其对应的历史数据。本发明提出了一种具有低功耗、边缘计算力的野外作业状态检测与救援分布式系统，实现对野外作业人员的预警和救援的功能。

技术领域

本发明涉及一种野外作业状态检测与救援分布式系统。

背景技术

野外作业指需要在野外开展各种活动，包括地质勘探、地理测绘、林业巡护、电力维护、野外救援、户外探险等等。野外作业一般环境恶劣、手机通讯环境较差以及作业人员的定位信息以及作业状态很难及时获取，给野外作业人员造成了一定的隐患。以传统的地质勘探为例，作用人员大多采用GPS导航终端配合罗盘实现定位导航功能，在实际的工作环境中，往往只能获得坐标信息，无法获得自身状态信息以及更新作业状态，一旦发生安全事故，往往难以将求救信号发送；对讲机可以在没有网络支持的情况下使用，但通讯范围有限且无法实现一键救援以及作业状态检测；卫星电话虽有保密性高、安全可靠的特点，但缺乏实时导航、一键救援等针对野外作业的个性化服务。因此有必要研制一种用于检测野外作业人员状态以及救援的装置，有效解决野外从业人员的定位、通讯、作业状态检测和救援，从而为野外作业人员提供安全性保障。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种具有低功耗、边缘计算力的野外作业状态检测与救援分布式系统，通过对环境温湿度检测、人体姿态、环境氧气含量等状态参数的检测，实现对野外作业人员的预警和救援的功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种野外作业状态检测与救援分布式系统，所述野外作业状态检测与救援分布式系统包括本地数据采样层、物联中继网关和云服务器物联网管控平台，所述本地数据采样层和物联中继网关连接，所述物联中继网关和云服务器物联网管控平台连接，所述本地数据采样层包括电源模块、核心处理单元、视频感知单元、生命态势感知节点、定位节点和应急救援节点，所述物联中继网关包括手机定制APP和移动运营商网络，所述的手机定制APP与所述的移动通讯网络连接，所述云服务器物联网管控平台包括云服务器、前端数据可视化网页和后端数据库，所述云服务器与所述物联中继网关进行通讯，存储野外作业行为与状态数据到所述后端数据库，所述的前端数据可视化网页实时显示当前野外作业人员的各项监控数据，并查询统计其对应的历史数据。

进一步，所述的核心处理单元包含微处理器、蓝牙通讯、NFC电子标签和SD卡，所述蓝牙通讯模块用以实现设备节点和手机/中继器的中转传输功能，所述NFC电子标签用以识别设备电子信息，所述SD卡用于存储各项数据，所述微处理器用于实现各外设的驱动与数据采集功能。

再进一步，所述的视频感知单元包含微处理器、OV5640摄像头模块、低功耗电源控制单元和串口信息配置单元，所述视频感知单元的微处理器与所述的OV5640摄像头模块、所述的低功耗电源控制单元、所述的串口信息配置单元连接。

更进一步，所述的生命态势感知节点包含微处理器、气体传感器、三轴加速度传感器、温湿度传感器和低功耗电源控制单元，所述的生命态势感知单元的微处理分别与所述气体传感器、所述三轴加速度计、所述温湿度传感器、所述低功耗电源控制单元连接。

所述的定位节点包含微处理器、北斗模块和低功耗电源控制单元，所述定位单元的微处理器分别与所述北斗模块、所述低功耗电源控制单元连接。

所述的应急救援节点包含LED探灯、SOS求救按钮、低功耗电源控制单元和微处理器，所述应急救援节点的微处理器分别于所述的LED探灯、所述的SOS求救按钮、所述的低功耗电源控制单元连接。