一种可定位井下多功能工作服的制作方法

1.本发明涉及矿井设备技术领域，尤其是一种可定位井下多功能工作服。


背景技术：

2.矿井井下环境恶劣，通常存在氧气浓度过低、光线暗、温度低等特点，若长期在如此恶劣的环境下工作非常容易导致意外的发生，现有的井下人员工作服功能往往单一，此外如果在矿井底下出现事故后对于人员的救援常常存在难以准确定位的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型提出一种可定位井下多功能工作服，能够实时监控井下工作人员的情况保证工人生命安全。
4.本实用新型采用以下技术方案。
5.一种可定位井下多功能工作服，用于井下环境，所述井下环境设有与远程服务端相连的定位节点；所述工作服设有可向定位节点发送位置信息的zigbee定位标签；当定位节点接收到zigbee定位标签发送的位置信息时，对zigbee定位标签的当前位置进行计算，所述远程服务端根据定位节点的计算结果对zigbee定位标签所在的工作服进行定位。
6.所述工作服还设有控制器和与之相连的氧气浓度传感器、心率传感器、通信模块、电源模块；所述氧气浓度传感器可监测工作服所在区域的氧气浓度数据；所述心率传感器可监测工作服的当前穿着人员的心率数据；所述通信模块可与远程服务端通讯并把氧气浓度数据、心率数据上传至远程服务端。
7.所述工作服上部设有可供使用者监控数据的显示屏，所述显示屏与控制器相连，以显示工作服所在区域的氧气浓度数据和工作服的当前穿着人员的心率数据。
8.所述显示屏为设于工作服左上方的led屏幕。
9.所述工作服还设有与控制器相连的报警模块，所述报警模块包括防水蜂鸣器和指示灯；当控制器判定氧气浓度数据异常或心率数据异常时，控制器控制报警模块报警。
10.所述控制器的选用型号包括stm32f103c8t6系列、rjm8l152系列、stm32h7系列。
11.所述氧气浓度传感器型号为mix8410；所述防水蜂鸣器型号为cpe
‑
243、cpt
‑
1495c
‑
300或cpt
‑
1495ci
‑
300；所述心率传感器型号为max30102efd t；所述通信模块型号为atk
‑
lora
‑
01。
12.所述定位节点、zigbee定位标签均以cc2530芯片作为数据处理模块；所述定位节点设于井下环境的工人工作区域。
13.当定位节点接收到zigbee定位标签发送的位置信息时，采用rssi定位测距算法对zigbee定位标签的当前位置进行计算。
14.所述定位节点采用壁装方式固定；定位节点经包括交换机的通讯网络与远程服务端通讯；在通讯网络中，第一个定位节点到交换机的最大距离小于300米；定位节点之间的距离小于100米。
15.本实用新型利用zigbee实时定位技术，具有低成本、低功耗、精确定位、抗干扰性等特点，而且可实现数据的传输与监控。
附图说明
16.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细的说明：
17.附图1是本实用新型所述工作服的示意图；
18.附图2是定位节点、zigbee定位标签的数据处理模块的电路示意图；
19.附图3是工作服控制器、传感元器件的连接原理示意图；
20.图中：1
‑
显示屏；2
‑
zigbee定位标签；3
‑
氧气浓度传感器；4
‑
心率传感器；5
‑
通信模块；6
‑
指示灯；7
‑
控制器；8
‑
防水蜂鸣器；9
‑
电源模块；10
‑
工作服夹层。
具体实施方式
21.如图所示，一种可定位井下多功能工作服，用于井下环境，所述井下环境设有与远程服务端相连的定位节点；所述工作服设有可向定位节点发送位置信息的zigbee定位标签2；当定位节点接收到zigbee定位标签发送的位置信息时，对zigbee定位标签的当前位置进行计算，所述远程服务端根据定位节点的计算结果对zigbee定位标签所在的工作服进行定位。
22.所述工作服还设有控制器7和与之相连的氧气浓度传感器3、心率传感器4、通信模块5、电源模块9；所述氧气浓度传感器可监测工作服所在区域的氧气浓度数据；所述心率传感器可监测工作服的当前穿着人员的心率数据；所述通信模块可与远程服务端通讯并把氧气浓度数据、心率数据上传至远程服务端。
23.所述工作服上部设有可供使用者监控数据的显示屏1，所述显示屏与控制器相连，以显示工作服所在区域的氧气浓度数据和工作服的当前穿着人员的心率数据。
24.所述显示屏为设于工作服左上方的led屏幕。
25.所述工作服还设有与控制器相连的报警模块，所述报警模块包括防水蜂鸣器8和指示灯6；当控制器判定氧气浓度数据异常或心率数据异常时，控制器控制报警模块报警。
26.所述控制器的选用型号包括stm32f103c8t6系列、rjm8l152系列、stm32h7系列。
27.所述氧气浓度传感器型号为mix8410；所述防水蜂鸣器型号为cpe
‑
243、cpt
‑
1495c
‑
300或cpt
‑
1495ci
‑
300；所述心率传感器型号为max30102efd t；所述通信模块型号为atk
‑
lora
‑
01。
28.所述定位节点、zigbee定位标签均以cc2530芯片作为数据处理模块；所述定位节点设于井下环境的工人工作区域。
29.当定位节点接收到zigbee定位标签发送的位置信息时，采用rssi定位测距算法对zigbee定位标签的当前位置进行计算。
30.所述定位节点采用壁装方式固定；定位节点经包括交换机的通讯网络与远程服务端通讯；在通讯网络中，第一个定位节点到交换机的最大距离小于300米；定位节点之间的距离小于100米。
31.本例中，zigbee定位标签、氧气浓度传感器、心率传感器、通信模块、电源模块均设于工作服内侧的工作服夹层10内。
32.本例中，报警模块报警时，以声光形式发出报警提示，以便于对工人的定位查找。


技术特征：
1.一种可定位井下多功能工作服，用于井下环境，其特征在于：所述井下环境设有与远程服务端相连的定位节点；所述工作服设有可向定位节点发送位置信息的zigbee定位标签；当定位节点接收到zigbee定位标签发送的位置信息时，对zigbee定位标签的当前位置进行计算，所述远程服务端根据定位节点的计算结果对zigbee定位标签所在的工作服进行定位。2.根据权利要求1所述的一种可定位井下多功能工作服，其特征在于：所述工作服还设有控制器和与之相连的氧气浓度传感器、心率传感器、通信模块、电源模块；所述氧气浓度传感器可监测工作服所在区域的氧气浓度数据；所述心率传感器可监测工作服的当前穿着人员的心率数据；所述通信模块可与远程服务端通讯并把氧气浓度数据、心率数据上传至远程服务端。3.根据权利要求2所述的一种可定位井下多功能工作服，其特征在于：所述工作服上部设有可供使用者监控数据的显示屏，所述显示屏与控制器相连，以显示工作服所在区域的氧气浓度数据和工作服的当前穿着人员的心率数据。4.根据权利要求3所述的一种可定位井下多功能工作服，其特征在于：所述显示屏为设于工作服左上方的led屏幕。5.根据权利要求2所述的一种可定位井下多功能工作服，其特征在于：所述工作服还设有与控制器相连的报警模块，所述报警模块包括防水蜂鸣器和指示灯；当控制器判定氧气浓度数据异常或心率数据异常时，控制器控制报警模块报警。6.根据权利要求5所述的一种可定位井下多功能工作服，其特征在于：所述控制器的选用型号包括stm32f103c8t6系列、rjm8l152系列、stm32h7系列。7.根据权利要求5所述的一种可定位井下多功能工作服，其特征在于：所述氧气浓度传感器型号为mix8410；所述防水蜂鸣器型号为cpe
‑
243、cpt
‑
1495c
‑
300或cpt
‑
1495ci
‑
300；所述心率传感器型号为max30102efd t；所述通信模块型号为atk
‑
lora
‑
01。8.根据权利要求1所述的一种可定位井下多功能工作服，其特征在于：所述定位节点、zigbee定位标签均以cc2530芯片作为数据处理模块；所述定位节点设于井下环境的工人工作区域。9.根据权利要求1所述的一种可定位井下多功能工作服，其特征在于：当定位节点接收到zigbee定位标签发送的位置信息时，采用rssi定位测距算法对zigbee定位标签的当前位置进行计算。10.根据权利要求1所述的一种可定位井下多功能工作服，其特征在于：所述定位节点采用壁装方式固定；定位节点经包括交换机的通讯网络与远程服务端通讯；在通讯网络中，第一个定位节点到交换机的最大距离小于300米；定位节点之间的距离小于100米。

技术总结
本实用新型提出一种可定位井下多功能工作服，用于井下环境，所述井下环境设有与远程服务端相连的定位节点；所述工作服设有可向定位节点发送位置信息的zigbee定位标签；当定位节点接收到zigbee定位标签发送的位置信息时，对zigbee定位标签的当前位置进行计算，所述远程服务端根据定位节点的计算结果对zigbee定位标签所在的工作服进行定位；本实用新型能够实时监控井下工作人员的情况保证工人生命安全。全。全。


技术研发人员：陈国栋 黄宏安 王翠瑜 蔡伟斌 佘明磊 林愉翔
受保护的技术使用者：福州大学
技术研发日：2020.12.04
技术公布日：2021/11/30