[发明专利]一种巡检人员安全监测系统及装置

说明书

一种巡检人员安全监测系统及装置，包括数据处理模块、人体数据采集模块、定位模块、加速度模块和摔倒检测模块；人体数据采集模块、定位模块和加速度模块均连接到数据处理模块；数据处理模块远程无线连接摔倒检测模块；本发明以物联网及神经网络算法技术为核心，辅以数据库技术及可视化平台，搭建智能化的应急救援平台，研究与开发包括可穿戴式设备、数据库、可视化平台；可穿戴式设备是指配备于巡检工人的物理设备，方便携带及佩戴，以微处理器为中央处理器的嵌入式系统，完成信息采集，数据处理，超限报警，开关机的工作。

技术领域

本发明属于人员安全监测技术领域，特别涉及一种巡检人员安全监测系统及装置。

背景技术

人员在执行巡检任务或者夜间巡逻时，一旦发生意外，长时间无人发现，生命安全受到严重威胁。现有技术大多以物理方式防护老年人在行走过程中意外摔倒，是一种行走辅助装置，不能实现及时发现和提醒的作用。现有的UWB技术适用于室内定位，同时需要最少三个UWB定位基站的支持，造价极其高昂。同时，国内现有传统报警器大多是为以PIC单片机为主控制器、并结合红外对射检测技术和无线通信技术的短距离产品，往往没有与监护人客户端建立联系，无法进行精准实时定位以及摔倒预警。

发明内容

本发明的目的在于提供一种巡检人员安全监测系统及装置，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种巡检人员安全监测系统，包括数据处理模块、人体数据采集模块、定位模块、加速度模块和摔倒检测模块；人体数据采集模块、定位模块和加速度模块均连接到数据处理模块；数据处理模块远程无线连接摔倒检测模块；

人体数据采集模块用于采集人体指标数据；

定位模块用于采集人员位置信息；

加速度模块用于采集人员的加速度及角速度数据；

数据处理模块用于判断人体指标数据、位置信息是否正常；

摔倒检测模块用于根据加速度及角速度数据，来判断是否有人员摔倒。

进一步的，人体数据采集模块为心率监测模块和脉搏监测模块，用于采集人体心率和脉搏数据。

进一步的，心率监测模块为AD8232心率监测模块对心电信号进行采集；脉搏监测模块采用LM324脉搏波采集电路。

进一步的，数据处理模块为中央处理器，其型号为STM32F072CBU6；中央处理器用于数据采集收集、超限报警提醒、开关机和外部通信。

进一步的，定位模块采用GPS定位方式。

进一步的，加速度模块为六轴加速度传感器，用于采集采集三轴加速度a_x，a_y，a_z和三轴角速度w_x，w_y，w_z。

进一步的，数据处理模块无线连接服务器，服务器连接数据存储模块，数据存储模块连接可视化平台。

进一步的，数据存储模块还连接摔倒检测模块；摔倒检测模块通过不同运动情况下加速度模块得到三轴加速度和三轴角速度数据，计算求的和加速度a和角速度w，将加速度a进行连续积分得到速度数据v，对得到的速度信号积分可得到位移数据s，求得和角速度数据w、和加速度数据a、速度数据v以及位移数据s数据的最大值、最小值、范围、方差、均方差、平均值；将上述特征值作为算法的输入层，通过神经网络算法分别建立二分类的摔倒模型，以是否摔倒作为算法的输出层，调整参数后进行拟合训练，作为摔倒检测模型。

进一步的，一种巡检人员安全监测装置，还包括头戴环，所述巡检人员安全监测系统的数据处理模块、人体数据采集模块、定位模块和加速度模块设置在头戴环上。