基於北鬥系統的應急生命監護救援系統的製作方法
2023-07-12 20:22:11
專利名稱：基於北鬥系統的應急生命監護救援系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種基於北鬥系統的應急生命監護救援系統，特別涉及一種搜救終端和救援指揮中心的設計方案。
背景技術：
目前世界上主要國家如美、英、法、俄等有類似的救援系統，特別是在軍用方面。目前國外同類型的搜救設備有單兵監視器(PSM)、野戰醫助便攜計算機(FMA)、野戰醫療協調器(FMC)、創傷救治伺服器(TCC)、醫療攝像系統(MEDIC_CAM)。目前國內尚無集成定位、生命體徵檢測和衛星通信功能的成熟、定型產品以及基於此類產品的監護救援系統，部分研發產品具有類型產品局部功能，如無線可攜式頭盔、基於GSM網絡的無線遠程醫療設備，無線傳感器網路、GPS導航儀、衛星電話、個人醫療救護裝備等，設計上也並非針對特殊環境下的應用，並且缺乏一個有效的後臺支持系統。它們都存在以下問題①缺乏系統內定位、監測、通信的銜接、融合；②定位方式單一(GPS)；③通信抗幹擾能力差、環境適應性差，缺乏災害環境下通信保障能力；④缺乏後端服務平臺系統， 無法整合現有醫療設備及救護資源。
發明內容
本發明的目的在於提供一種基於北鬥系統的應急生命監護救援系統，能夠解決上述技術問題。該基於北鬥系統的應急生命監護救援系統包括救援指揮中心和搜救終端，其中搜救終端包括人機接口模塊、通信模塊、CPU控制模塊、定位模塊、生命體徵檢測傳感器以及電源模塊；通信模塊分別與救援指揮中心和CPU控制模塊連接，定位模塊與CPU控制模塊連接，生命體徵檢測傳感器與CPU控制模塊連接，人機接口模塊與CPU控制模塊連接，電源模塊與所有上述模塊連接儀提供電源；在CPU控制模塊的控制下，生命體徵檢測傳感器檢測傷員的生理數據，並將該生理數據發送給CPU控制模塊，再通過定位模塊接收BD2/GPS衛星數據，將定位結果發送給CPU控制模塊，CPU控制模塊將傷員生理數據和位置數據融合後， 通過BDl通信模塊發送至救援指揮中心，救援指揮中心根據告警級別的不同實時在地圖上顯示，指揮中心根據採集到的數據，指揮轉運系統對傷員進行搜索、分檢、前接、轉運至上級救治。上述的生理數據包括心電圖、呼吸、體動數據。上述的生命體徵檢測傳感器採用腰帶式設計，與主控模塊通過藍牙進行數據交互。上述的搜救終端工作模式包括定時上報方式、後臺查詢方式、終端按鍵報警方式， 其中定時上報方式、後臺查詢方式通過救援指揮中心發送指令設置。本發明的有益效果本發明集傷員衛星定位、生命信息檢測和無線傳輸為一體的小型裝置，由士兵或者救援人員隨身攜帶，傷員的生理數據和位置信息通過BDl短消息發送至救援指揮中心， 救援指揮中心根據告警級別的不同實時在地圖上顯示，指揮中心根據採集到的數據，指揮轉運系統對傷員進行搜索、分檢、前接、轉運至上級救治。本發明可以運用到海、陸、空各軍種，對於戰時傷員找尋、救治，平時軍事訓練，都具有重要的實用意義。同時也可用於戶外運動、旅遊、探險、野外作業、醫療監護等民用領域，市場前景廣闊。
圖1是本發明中搜救終端功能組成框圖；圖2是本發明中搜救終端功能流程圖；圖3是本發明的救援指揮中心模塊分層架構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步介紹。如圖1所示，搜救終端是該系統的採集前端，採集傷員的生命體徵數據和衛星定位數據，並進行數據融合，通過BDl短消息方式發送至救援指揮中心實時顯示和處理，還可以根據後臺管理中心的指令進行狀態調整。終端基於ARM的嵌入式設計，按功能劃分主要包括主控模塊、人機接口模塊、通信模塊、定位模塊、生命體徵檢測傳感器模塊和電源模塊組成。CPU控制模塊實現各個模塊的信息交互，確保各個模塊協調工作，負責控制器和外圍器件的初始化和控制。定位模塊採用BD2/GPS兼容接收機，通過BD2、GPS兩種定位方式指示佩戴著的位置，可保障終端定位的可靠性和準確性。生命體徵檢測傳感器於採集佩戴者的各項生理信息，獲取各項生態指標，主要採集傷員的心電圖、呼吸和體動數據，該傳感器採用腰帶式設計，它與主控模塊通過藍牙進行數據交互。該終端採用北鬥一號(BDl)短消息方式通信，BDl可實現用戶與用戶、用戶與地面控制中心之間的通信，一般用戶一次最多可傳輸120個漢字的短報文信息，在公網覆蓋不到或者遭到破壞時，BDl能夠保障災害環境下數據的傳輸，同時又能保障數據的安全性。人機互動模塊便於佩戴者實現對系統簡單便捷控制、特殊情況下對系統的緊急操作及告警信號指示。電源模塊用於對整個系統供電， 採用智能化電源管理方案。如圖2所示，搜救終端工作模式包括以下三種定時上報方式、後臺查詢方式、終端按鍵報警方式，其中模式1、2可通過指揮中心發送指令設置。首先採集生命體徵檢測傳感器的心電圖、呼吸和體動數據，以及接收機模塊的定位數據，進行數據整合，根據不同的工作模式將數據通過BDl短消息的方式發送至救援指揮中心，指揮中心後臺處理中心也可以根據情況設定通過無線方式設定終端的工作模式。如圖3所示，救援指揮中心模塊採用北鬥一號中心式指揮型用戶機，通過北鬥系統衛星鏈路和地面網絡雙路接收北鬥數據，監控指揮下屬用戶數量可達到1000個，可以為大集團指揮機關建設北鬥指揮系統。通過這種模式可有效的擴展指揮型用戶機的使用，便於多席位的監控和指揮。其主要功能包括傷員位置和生命體徵信息的接收、實時地圖顯示和處理；信息自動備份、歷史數據分類統計和查詢；查詢終端信息，修改終端定時上報時間和地址等；指揮轉運系統對傷員進行搜索、分檢、前接、轉運至上級救治；評價轉運系統、指導救助、支持遠程醫療；具備多級指揮、帳戶分級管理功能。本發明的救援指揮中心模塊採用分層架構設計，從縱向架構層面上系統提供硬體解析層、數據訪問層、應用層和表示層四大層面。在每個大層面上又包含若干小層面的抽象、影射、實現和封裝。1、硬體解析層負責完成與終端和車輛的通信，通過對終端設備輪詢或主動上報的方式收集數據，實現傷員位置和狀態參數實時採集，並執行控制指令。2、數據訪問層主要進行傷員位置管理，傷員生命體徵的分類、處理，用戶信息和配置信息管理，以及信息資料庫維護管理等，採用Access資料庫實現。傷員的數據可為傷情診斷、統計輸出傷員的傷亡率、留治率、後送率等提供依據。3、應用層包括用戶管理、位置狀態管理、報警管理、配置管理和轉運管理。用戶管理負責對使用指揮中心站平臺的用戶進行合理的管理與約束，主要功能包括用戶身份認證、用戶權限鑑別、用戶操作記錄等；位置狀態管理顯示傷員的位置、狀態信息，並可對狀態進行分析分類，存儲和查詢；報警管理發現、顯示報警，並根據報警情況指導傷員自救； 配置管理系統的設置，終端輪詢時間的設置和修改、上報地址的修改；指揮調度管理根據傷員的不同情況配置不同的轉運方式，可以採用汽車、航空器、船隻等方式，並可評價轉運系統、指導救助、支持遠程醫療。4、表示層接收應用軟體傳送來的數據，在電子地圖上顯示傷員的位置、狀態和報警等級。地圖選用北京四維圖新科技股份有限公司的正版全國電子地圖，實現電子地圖的任意放大、縮小和漫遊。
權利要求
1.基於北鬥系統的應急生命監護救援系統，包括救援指揮中心和搜救終端，其特徵在於搜救終端包括人機接口模塊、通信模塊、CPU控制模塊、定位模塊、生命體徵檢測傳感器以及電源模塊；通信模塊分別與救援指揮中心和CPU控制模塊連接，定位模塊與CPU控制模塊連接，生命體徵檢測傳感器與CPU控制模塊連接，人機接口模塊與CPU控制模塊連接，電源模塊與所有上述模塊連接儀提供電源；在CPU控制模塊的控制下，生命體徵檢測傳感器檢測傷員的生理數據，並將該生理數據發送給CPU控制模塊，再通過定位模塊接收BD2/GPS 衛星數據，將定位結果發送給CPU控制模塊，CPU控制模塊將傷員生理數據和位置數據融合後，通過BDl通信模塊發送至救援指揮中心，救援指揮中心根據告警級別的不同實時在地圖上顯示，指揮中心根據採集到的數據，指揮轉運系統對傷員進行搜索、分檢、前接、轉運至上級救治。
2.如權利要求1所述的基於北鬥系統的應急生命監護救援系統，其特徵在於上述的生理數據包括心電圖、呼吸、體動數據。
3.如權利要求1或2所述的基於北鬥系統的應急生命監護救援系統，其特徵在於上述的生命體徵檢測傳感器採用腰帶式設計，與主控模塊通過藍牙進行數據交互。
4.如權利要求1或2所述的基於北鬥系統的應急生命監護救援系統，其特徵在於上述的搜救終端工作模式包括定時上報方式、後臺查詢方式、終端按鍵報警方式，其中定時上報方式、後臺查詢方式通過救援指揮中心發送指令設置。
全文摘要
本發明為基於北鬥系統的應急生命監護救援系統，包括救援指揮中心和搜救終端，其中搜救終端包括人機接口模塊、通信模塊、CPU控制模塊、定位模塊、生命體徵檢測傳感器以及電源模塊；通信模塊分別與救援指揮中心和CPU控制模塊連接，定位模塊與CPU控制模塊連接，生命體徵檢測傳感器與CPU控制模塊連接，人機接口模塊與CPU控制模塊連接，電源模塊與所有上述模塊連接儀提供電源；生命體徵檢測傳感器檢測傷員的生理數據，再通過定位模塊接收BD2/GPS衛星數據，將定位結果發送給CPU控制模塊，CPU控制模塊將傷員生理數據和位置數據融合後，通過BD1通信模塊發送至救援指揮中心，指揮中心根據採集到的數據，指揮轉運系統對傷員進行搜索、分檢、前接、轉運至上級救治。
文檔編號A61B5/11GK102429653SQ20111022632
公開日2012年5月2日 申請日期2011年8月8日 優先權日2011年8月8日
發明者刁建新, 宋浩, 張宣, 汪青, 王君, 王錦, 閆立偉, 高鵬 申請人:北京航天科工世紀衛星科技有限公司