一种用于实时监测生命体征信息的手环的制作方法

1.本实用新型涉及生命体征监测装置技术领域，具体涉及一种用于实时监测生命体征信息的手环。


背景技术：

2.公路和铁路是构成交通线的组成部分，随着我国建设的不断推进，一些复杂多样的环境内(比如高海拔地区)也开始修建公路和铁路。但在这些环境内存在以下问下：
3.1.移动通讯信号覆盖率低，大面积布设有线网络又比较困难，导致很多作业区域内没有有线或无线公众网络接入，使得作业现场信息传递不畅，容易造成信息获取不全、指令传递不及时，如果在事故发生时，还不利于事故抢险，造成事故损失扩大。
4.2.在进行地下作业时，卫星定位无法深入地下，而宽带定位的功耗大、传输距离小、抗干扰能力差，在地下复杂的隧道施工中无法准确通过信号传递信息并对工作人员、车辆和机具等进行定位。
5.3.高原地区的作业海拔大多为4000m左右，有些甚至可以到5000m，作业环境比较恶劣，有时小小的感冒都会引起高原病的发生；在非作业时间内又无法对作业人员的生命体征信息有效监测和掌握，使得发生休克、猝死及其他意外时无法及时得到救助。
6.基于上述存在的问题，进行高原地区、地下或隐蔽区域作业时人员生命体征信息监测和应急救援管理困难。
7.另外，在剧烈群体性体育运动项目中，比如长跑、自行车和铁人三项等，大部分参与者并未经专业训练和身体评估，在赛事过程中经长时间的超负荷运动，未能及时进行预警和救助导致猝死事件频频发生。
8.lora是一种长距离低功耗的窄带通讯技术，其窄带的特性特别适合长时间持续不间断传输简短的生命体征信息和定位信息等，且其长距离的通讯特性能有效降低布设数量。
9.gps依靠卫星信号实现定位，在卫星信号覆盖率低或无法覆盖的区域，gps的接收效果会很差，导致gps的应用存在很大的局限性。wifi定位是相对成熟且应用较多的技术，其一般采用“邻近法”判断，即靠近哪个热点或基站，即认为处在什么位置；如果附近有多个信号源，则通过交叉定位，提高定位精度。wifi定位可以实现复杂大范围定位，很容易架设在现有的无线wifi网络。
10.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

11.本实用新型的目的在于提供一种用于实时监测生命体征信息的手环，以解决进行高原地区、地下或隐蔽区域作业时人员生命体征信息监测和应急救援管理困难的问题以及
在剧烈群体性体育运动项目中，未能及时对参与者进行预警和救助导致猝死事件频频发生的问题。
12.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
13.一种用于实时监测生命体征信息的手环，包括：手环、固定在所述手环上的监测系统，其中，所述监测系统包括：
14.信息采集模块，所述信息采集模块用于采集佩戴者的实时位置信息和生命体征信息；
15.处理器；
16.传输模块，所述传输模块用于所述处理器与外部服务器平台之间的通讯；
17.显示屏，所述显示屏固定在所述手环上；
18.振动器，所述振动器固定在所述手环内；
19.所述信息采集模块、传输模块、显示屏、振动器分别与所述处理器电连接。
20.作为优选，所述信息采集模块包括卫星定位模块和生命体征信息监测模块；其中，卫星定位模块用于采集佩戴者的实时位置信息；生命体征信息检测模块用于采集佩戴者的实时生命体征信息。
21.作为优选，所述生命体征信息检测模块包括心率传感器和血氧传感器；其中，所述心率传感器用于采集佩戴者的实时心率值；所述血氧传感器用于采集佩戴者的实时血氧饱和度值。
22.作为优选，所述传输模块包括手环lora通讯模块、手环rfid模块、手环wifi模块和移动通讯模块；其中，手环lora通讯模块、手环rfid模块和手环wifi模块均与部署在施工区域内的并与外部服务器平台通讯的lora基站通讯；移动通讯模块直接与外部服务器平台通讯。
23.作为优选，所述监测系统还包括警示灯，所述警示灯固定在所述手环上并与所述处理器电连接。
24.作为优选，所述手环上固定有与所述处理器电连接的紧急求助按钮。
25.作为优选，所述手环内固定有为所述监测系统提供电源的无线充电电池。
26.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
27.(1)本实用新型的手环内设有卫星定位模块和手环wifi模块，在有卫星信号覆盖的区域内，采用gps定位；在进入到部署有lora基站内的区域内且且无卫星信号覆盖时采用手环rfid模块及手环wifi模块进行定位，两种定位模式可以根据不同的施工环境进行定位模式的切换以实现快速定位，方便引导救助人员进行救援。
28.(2)本实用新型的手环中设有移动通讯模块和手环lora通讯模块，在有移动通讯信号覆盖的区域内，通过移动通讯模块与外部服务器平台进行通讯；在无移动通讯信号覆盖的区域内，相关信息通过手环lora通讯模块与部署的lora基站通讯，lora基站再将向相关信息上传至外部服务器，两种信息通讯模块可以根据不同的环境进行信息的传输，保证的信息传输的畅通。
29.(3)本实用新型的手环上设有心率传感器和血氧传感器，可以对佩戴者的生命体征信息进行实时监测，同时结合外部服务器平台可以对异常的生命体征信息进行预警；其次，通过对生命体征信息的收集，可以对特定人群进行医学研究。
30.(4)本实用新型的手环上设有显示屏、警示灯和振动器，佩戴者的生命体征信息出现异常时，外部服务器平台通过传输模块向佩戴者发出告警信息，其中显示屏用于显示具体的告警信息；警示灯闪烁用于辅助提示佩戴者生命体征出现异常；振动器发生振动，用于辅助提示佩戴者注意观看显示屏上的告警信息。三者相互配合，可以让佩戴者及时了解到告警信息，保障佩戴者的生命安全。另外，值班人员或管理人员可以通过外部服务器平台向佩戴者下达指令，外部服务器平台下达指令时，显示屏显示具体的指令信息，振动器振动、警示闪烁提醒佩戴者注意观看显示屏上的指令信息。通过以上的设置可以实现指令的下发和有效的传达，便于实现日常调度和紧急疏散等工作，设计新颖，契合实际作业中的需要。
31.(5)本实用新型的手环可以实现对佩戴者的跟踪定位和生命体征信息监测与预警，同时方便引导救援者进行救援。且体积小，设计新颖，功能实用，具有较好的应用前景。
附图说明
32.图1为本实用新型手环的整体结构示意图；
33.图2为图1的右视图；
34.图3为本实用新型监测系统、lora基站和外部服务器的示意图；
35.100、手环；101、紧急求助按钮；
36.200、监测系统；201、信息采集模块；2011、卫星定位模块；2012、生命体征信息监测模块；202、处理器；203、传输模块；2031、手环lora通讯模块；2032、手环rfid模块；2033、手环wifi模块；2034、移动通讯模块；204、显示屏；205、警示灯；206、振动器；
37.300、外部服务器平台；
38.400、lora基站。
具体实施方式
39.下面结合对本实用新型专利的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域所属的技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
40.实施例
41.参阅附图1和2，一种用于实时监测生命体征信息的手环，其特征在于，包括：手环100、固定在手环100上的监测系统200，其中，监测系统200包括：
42.信息采集模块201，信息采集模块201用于采集佩戴者的实时位置信息和生命体征信息；在本实施例中，信息采集模块201包括卫星定位模块2011和生命体征信息监测模块2012；其中，卫星定位模块2011用于采集佩戴者的实时位置信息，在此处，卫星定位模块2011采用gps定位模块；生命体征信息检测模块2012用于采集佩戴者的实时生命体征信息；更为具体的是，生命体征信息检测模块2012包括心率传感器和血氧传感器；其中，心率传感器用于采集佩戴者的实时心率值；血氧传感器用于采集佩戴者的实时血氧饱和度值；
43.处理器202；
44.传输模块203，传输模块203用于处理器202与外部服务器平台300之间的通讯；在本实施例中，传输模块203包括手环lora通讯模块2031、手环rfid模块2032、手环wifi模块
2033和移动通讯模块2034；其中，手环lora通讯模块2031、手环rfid模块2032和手环wifi模块2033均与部署在施工区域内的并与外部服务器平台300通讯的lora基站400通讯；移动通讯模块2034直接与外部服务器平台300通讯；
45.显示屏204，显示屏204固定在手环100上；
46.警示灯205，警示灯205固定在手环100上；
47.振动器206，振动器固定在手环100内；
48.信息采集模块201、传输模块203、显示屏204、警示灯205、振动器206分别与处理器202电连接。
49.另外，在本实施例中，手环100上固定有与处理器202电连接的紧急求助按钮101；手环100内固定有为监测系统200提供电源的无线充电电池(附图为示出)。
50.需要说明是的，在本实施例中lora基站400都有已标定的坐标，lora基站400内设有与手环lora通讯模块2031通讯的基站lora通讯模块、与手环rfid模块2032对应的rfid读取器、与手环wifi模块2033通讯的基站wifi模块；手环100内置有与手环lora通讯模块2031连接的lora天线、与卫星定位模块2011连接的gps天线和与移动通讯模块2034连接的移动通讯天线。
51.下面结合实施例对本技术的工作原理作简单的阐述：
52.佩戴者使用手环100时，先将佩戴者的身份信息写进手环rfid模块2032中，这样佩戴者的身份信息便于对应的手环100绑定在一起；
53.在有卫星信号覆盖的区域，佩戴者使用佩戴手环100时，卫星定位模块2011获取佩戴者的位置信息；生命体征信息检测模块2022中的心率传感器采集佩戴者的实时心率值、血氧传感器采集佩戴者的实时血氧饱和度值，获取到的位置信息和生命体征信息实时传输给处理器202；此时若佩戴者所处的区域有移动通讯信号时，处理器202通过移动通讯模块2034将位置信息和生命体征信息直接传输给外部服务器平台300；若佩戴者所处的区域没有移动通讯信号时，处理器202通过手环lora通讯模块2031将获取的生命体征信息传输给lora基站400，lora基站400再传输给外部服务器平台300。通过上述方式外部服务器平台300便获取了佩戴者的位置信息和生命体征信息。
54.当在没有卫星信号覆盖的区域时，卫星定位模块2011不能进行定位以获取佩戴者的位置信息；佩戴者的手环rfid模块2032感应该位置处lora基站400内的rfid读取器，当手环rfid模块2032感应到rfid读取器时，处理器202关闭卫星定位模块2011，同时打开手环wifi模块2033，手环wifi模块2033扫描并获取lora基站400的wifi信号，处理器202将扫描获取的lora基站的wifi数据传输给手环lora通讯模块2031，手环lora通讯模块2031通过lora基站400传输给外部服务器平台300，外部服务器平台300根据手环wifi模块2033在多个lora基站400内的信号强弱不同，利用不同信号强弱算法(rssi)计算出佩戴者的位置，该部分为现有技术。同时，生命体征信息检测模块2012中的心率传感器采集佩戴者的实时心率值、血氧传感器采集佩戴者的实时血氧饱和度值，采集的生命体征信息实时传输给处理器202，后续处理器202再通过手环lora通讯模块2031将获取的生命体征信息传输给lora基站400，lora基站400再传输给外部服务器平台300，这时外部服务器平台300便获取了佩戴者的位置信息和生命体征信息。
55.外部服务器平台300上设有生命体征阈值，外部服务器平台300将接收到的生命体
征信息与生命体征阈值进行对比分析，当生命体征信息出现异常时，外部服务器平台300发出告警信息，该告警信息通过传输模块203传输给处理器202，处理器202将再该告警信息以文字的形式显示在显示屏204上，同时，处理器202控制振动器206振动、警示灯205闪烁，以便佩戴者能及时查看到告警信息。
56.佩戴者如果认为自己需要实施救助，佩戴者按压紧急求助按钮101发出求救信息，该求助信息通过处理器202、传输模块203传输到外部服务器平台300，值班人员或管理人员通过外部服务器平台300了解到该求助信息后，值班人员或管理人员将求助者的相关信息告知救援者以快速和高效的对救助者实时救援。
57.当然，如果该应用场景为施工区域时，值班人员或管理人员可以通过外部服务器平台300对佩戴者进行调度，具体为：值班人员或管理人员通过外部服务器平台300发出调度信息，该调度信息通过传输模块203传输给处理器202，处理器202将再该调度信息以文字的形式显示在显示屏204上，同时，处理器202控制振动器206振动、警示灯205闪烁，以便佩戴者能及时查看到调度信息。
58.最后需要说明是的，以上使用场景仅是为了阐述本技术的工作原理，很显然本技术还可以应用到其他场景中，比如养老院和医院。
59.前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。