一种矿山定位RFID电子智能手环.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810431920.7 (22)申请日 2018.05.08 (71)申请人 中国地质大学 （武汉） 地址 430000 湖北省武汉市洪山区鲁磨路 388号 (72)发明人 程卓 黄田野 袁泉 鲁卓炜 李林凡 (74)专利代理机构 武汉知产时代知识产权代理 有限公司 42238 代理人 郝明琴 (51)Int.Cl. A44C 5/00(2006.01) G06K 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种矿山定位RFID电子智能手环 (57)摘要 本发明公开了一。

2、种矿山定位RFID电子智能 手环， 包括微处理器、 RFID电子标签、 生理状况监 测模块、 报警模块、 NB-Iot模块、 显示屏和电源模 块； 微处理器用于控制RFID电子标签、 生理状况 监测模块、 报警模块、 NB-Iot模块、 显示屏和电源 模块； RFID电子标签通过编辑佩戴者的信息， 用 于标记和识别不同的佩戴者， 并由UWB定位系统 通过所述RFID电子标签对佩戴者进行定位； 生理 状况监测模块用于检测和采集佩戴者的生理数 据； 报警模块用于发出警报； NB-Iot模块用于通 讯、 传输生理数据和定位信息； 显示屏用于显示 生理数据和定位信息； 电源模块用于供电。 本发 明可通。

3、过控制终端实时查看佩戴者的生理数据 状态， 方便监控； 可对异常情况进行提醒， 方便管 理； 方便实时定位与工作考勤。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 108477770 A 2018.09.04 CN 108477770 A 1.一种矿山定位RFID电子智能手环， 其特征在于： 所述矿山定位RFID电子智能手环包 括微处理器、 RFID电子标签、 生理状况监测模块、 报警模块、 NB-Iot模块、 显示屏和电源模 块； 所述微处理器用于控制所述RFID电子标签、 生理状况监测模块、 报警模块、 NB-Iot模块、 显示屏和电源模块； 所述RFID电子标签通过编辑佩戴者的信息， 用。

4、于标记和识别不同的佩 戴者， 并由UWB定位系统通过所述RFID电子标签对佩戴者进行定位； 所述生理状况监测模块 用于检测和采集佩戴者的生理数据； 所述报警模块用于发出警报； 所述NB-Iot模块用于通 讯、 传输生理数据和定位信息； 所述显示屏用于显示生理数据和定位信息； 所述电源模块用 于供电。 2.根据权利要求1所述的矿山定位RFID电子智能手环， 其特征在于： 所述矿山定位RFID 电子智能手环与控制终端连接。 3.根据权利要求2所述的矿山定位RFID电子智能手环， 其特征在于： 所述RFID电子标签 为可编辑式， 用户通过所述控制终端编辑或修改佩戴者的信息。 4.根据权利要求2所述的。

5、矿山定位RFID电子智能手环， 其特征在于： 所述生理状况监测 模块采集的生理数据通过所述NB-Iot模块传输给所述控制终端。 5.根据权利要求2所述的矿山定位RFID电子智能手环， 其特征在于： 用户通过所述控制 终端分别设置所述生理状况监测模块工作时间和工作周期、 报警模块的工作时长、 报警场 景。 6.根据权利要求5所述的矿山定位RFID电子智能手环， 其特征在于： 设置的报警场景包 括设定预设报警值， 当所述生理状况监测模块采集的数据满足所述设定预设报警值条件 时， 所述微控制器将控制所述报警模块发出警报。 7.根据权利要求6所述的矿山定位RFID电子智能手环， 其特征在于： 所述预设。

6、报警值包 括体温预设报警值、 心率预设报警值、 粉尘浓度预设报警值中的一种或几种。 8.根据权利要求1所述的矿山定位RFID电子智能手环， 其特征在于： 所述生理状况监测 模块包括体温传感器、 心率传感器、 灰尘传感器中的一种或几种， 所述体温传感器用于测量 佩戴者的体温， 所述心率传感器用于测量佩戴者的心率， 所述灰尘传感器用于测量空气中 的粉尘浓度。 9.根据权利要求1所述的矿山定位RFID电子智能手环， 其特征在于： 所述显示屏显示所 述佩戴者的定位位置、 体温、 心率、 粉尘浓度中的一种或几种。 10.根据权利要求1所述的矿山定位RFID电子智能手环， 其特征在于： 所述报警模块包 括。

7、蜂鸣器。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 108477770 A 2 一种矿山定位RFID电子智能手环 技术领域 0001 本发明涉及智能穿戴设备技术领域， 尤其涉及一种矿山定位RFID电子智能手环。 背景技术 0002 矿山内的精准定位并实现位置显示， 在保障矿山下安全、 紧急救援和人员的人身 安全方面有很强的应用价值与需求， 建设完善的定位系统， 应优先选择技术先进、 定位精度 高且性能稳定的产品， 同时做好维护与改造， 保障设备的安全可靠运行。 0003 现在矿山内定位一般采用的是UWB(Ultra Wideband)实时定位系统， 适用于近距 离精确定位。 通过RFID(Ra。

8、dio Frequency Identification)电子码发送脉冲实时定位， 但 是无电源的RFID只能记载一些基本信息， 且射频范围有限， 并且无高效率的考勤管理措施， 缺乏很多智能设施与通信设备的搭配。 发明内容 0004 有鉴于此， 本发明提供了一种矿山定位RFID电子智能手环， 可编辑式、 检测佩戴者 的生理状态并提供定位及异常情况提醒。 0005 为实现上述目的， 本发明采用了一种技术方案： 一种矿山定位RFID电子智能手环， 所述矿山定位RFID电子智能手环包括微处理器、 RFID电子标签、 生理状况监测模块、 报警模 块、 NB-Iot模块、 显示屏和电源模块； 所述微处理。

9、器用于控制所述RFID电子标签、 生理状况 监测模块、 报警模块、 NB-Iot模块、 显示屏和电源模块； 所述RFID电子标签通过编辑佩戴者 的信息， 用于标记和识别不同的佩戴者， 并由UWB定位系统通过所述RFID电子标签对佩戴者 进行定位； 所述生理状况监测模块用于检测和采集佩戴者的生理数据； 所述报警模块用于 发出警报； 所述NB-Iot模块用于通讯、 传输生理数据和定位信息； 所述显示屏用于显示生理 数据和定位信息； 所述电源模块用于供电。 0006 进一步地， 所述矿山定位RFID电子智能手环与控制终端连接。 0007 进一步地， 所述RFID电子标签为可编辑式， 用户通过所述控制。

10、终端编辑或修改佩 戴者的信息。 0008 进一步地， 所述生理状况监测模块采集的生理数据通过所述NB-Iot模块传输给所 述控制终端。 0009 进一步地， 用户通过所述控制终端分别设置所述生理状况监测模块工作时间和工 作周期、 报警模块的工作时长、 报警场景。 0010 进一步地， 设置的报警场景包括设定预设报警值， 当所述生理状况监测模块采集 的数据满足所述设定预设报警值条件时， 所述微控制器将控制所述报警模块发出警报。 0011 进一步地， 所述预设报警值包括体温预设报警值、 心率预设报警值、 粉尘浓度预设 报警值中的一种或几种。 0012 进一步地， 所述生理状况监测模块包括体温传感器。

11、、 心率传感器、 灰尘传感器中的 一种或几种， 所述体温传感器用于测量佩戴者的体温， 所述心率传感器用于测量佩戴者的 说 明 书 1/4 页 3 CN 108477770 A 3 心率， 所述灰尘传感器用于测量空气中的粉尘浓度。 0013 进一步地， 所述显示屏显示所述佩戴者的定位位置、 体温、 心率、 粉尘浓度中的一 种或几种。 0014 进一步地， 所述报警模块包括蜂鸣器。 0015 本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是： (1)可通过控制终端实时查 看佩戴者的生理数据状态， 方便监控； (2)可对异常情况进行提醒， 方便管理； (3)方便实时 定位与工作考勤。 附图说明 0016。

12、 图1是本发明的矿山定位RFID电子智能手环的组成示意图； 0017 图2是本发明的矿山定位RFID电子智能手环的结构示意图； 0018 图3是本发明的生理状况监测模块的组成示意图。 0019 图中： 1-微处理器， 2-RFID电子标签， 3-生理状况监测模块， 31-传感器， 32-心率传 感器， 33-灰尘传感器， 34-灰尘传感器， 4-报警模块， 41-蜂鸣器， 5-NB-Iot模块， 6-显示屏， 7-电源模块， 8-控制终端， 9-UWB定位系统。 具体实施方式 0020 为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地描述。 0021 如。

13、图1所示， 本发明提供了一种矿山定位RFID电子智能手环， 所述矿山定位RFID电 子智能手环携带在佩戴者身上。 所述矿山定位RFID电子智能手环包括微处理器1、 RFID电子 标签2、 生理状况监测模块3、 报警模块4、 NB-Iot(Narrow Band Internet of Things， NB- Iot)模块5、 显示屏6和电源模块7。 所述矿山定位RFID电子智能手环与控制终端8连接， 用户 通过所述控制终端8可对所述矿山定位RFID电子智能手环进行监控和管理， 包括通过所述 控制终端8分别设置所述生理状况监测模块3的工作时间和工作周期、 报警模块4的工作时 长、 报警场景等， 。

14、例如设置的报警场景包括设定预设报警值， 所述预设报警值包括但不限于 体温预设报警值、 心率预设报警值、 粉尘浓度预设报警值等， 当所述生理状况监测模块3测 量的生理数据满足所述预设报警值条件时， 所述微控制器1便会产生控制指令并传输给所 述报警模块4， 所述报警模块4发出警报以做提醒。 0022 所述微处理器1用于控制所述RFID电子标签2、 生理状况监测模块3、 报警模块4、 NB-Iot模块5、 显示屏6和电源模块7， 所述RFID电子标签2、 生理状况监测模块3、 报警模块4、 NB-Iot模块5、 显示屏6和电源模块7分别与所述微处理器1电性连接。 用户可通过所述所述 控制终端8来对所。

15、述生理状况监测模块3和报警模块4的相关参数进行设定， 例如所述生理 状况监测模块3的测量时间与测量周期、 所述报警模块4发出警报的时长、 报警场景等， 并由 所述微处理器1控制执行。 所述微处理器1可接收数据， 并对数据进行分析后产生相应的控 制指令， 例如所述微处理器1接收所述生理状况监测模块3采集的生理数据， 对生理数据进 行分析后产生控制指令， 例如控制所述报警模块4发出警报。 0023 所述RFID电子标签2用于标记佩戴者， 以识别不同的佩戴者， 所述RFID电子标签2 采用可编辑式， 可通过所述控制终端8编辑或修改其中的信息， 例如佩戴者的姓名、 身高、 体 说 明 书 2/4 页 。

16、4 CN 108477770 A 4 重等基本信息。 所述RFID电子标签2可以是一种有源电子标签， 自带内部电源， 当其上电后 进行信号发射， 例如由UWB定位系统9通过所述RFID电子标签2对佩戴者进行定位， 以确定佩 戴者的地理位置， 并将定位的地理位置传输给所述微处理器1或控制终端8。 所述RFID电子 标签2也可以是一种无源电子标签， 不带内部电源， 由所述电源模块7来供电。 0024 所述生理状况监测模块3用于检测和采集佩戴者的生理状态， 例如体温、 心率、 周 围空气的粉尘浓度等生理数据。 所述生理状况监测模块3包括传感器31， 所述传感器31包括 但不限于体温传感器32、 心率。

17、传感器33、 灰尘传感器34等， 所述体温传感器32用于测量佩戴 者的体温， 所述心率传感器33用于测量佩戴者的心率， 所述灰尘传感器34用于测量空气中 的粉尘浓度。 所述生理状况监测模块3将采集的生理数据发送给所述微处理器1， 由所述微 处理器1进行判断， 并将生理数据显示在所述显示屏6上， 还可通过所述NB-Iot模块5将生理 数据上传至所述控制终端8。 0025 所述报警模块4用于发出警报， 所述报警模块4包括蜂鸣器41， 所述报警模块4根据 所述微控制器1传输的控制指令， 通过所述蜂鸣器41发出警报， 以对佩戴者或所述控制终端 8的用户进行提醒。 所述NB-Iot模块5用于通信， 可将。

18、数据实时传输给所述控制终端8， 以方 便所述控制终端8的用户监控佩戴者的情况； 所述显示屏6用于显示所述佩戴者的地理位 置、 体温、 心率、 粉尘浓度等数据， 所述显示屏6包括但不限于LCD屏、 LED屏等。 所述电源模块 7为所述矿山定位RFID电子智能手环供电， 包括所述微处理器1、 RFID电子标签2、 生理状况 监测模块3、 报警模块4、 NB-Iot模块5、 显示屏6等。 0026 所述矿山定位RFID电子智能手环的工作流程为： 用户首先通过所述控制终端8进 行相关参数的设定， 例如所述生理状况监测模块3的测量时间与测量周期， 例如， 开启上电 后每隔5分钟测量一次体温、 心率和粉尘。

19、浓度， 又例如编辑所述RFID电子标签2， 使其标记上 佩戴者的信息， 佩戴者将所述矿山定位RFID电子智能手环携带在身上进入矿洞中工作， 开 启上电后， 所述UWB定位系统9通过所述RFID电子标签2对佩戴者进行定位， 获取所述佩戴者 的地理位置， 并通过所述NB-Iot模块5将其地理位置实时传输给所述控制终端8或微控制器 1， 并显示在所述显示屏6； 由所述微控制器1控制所述生理状况监测模块3执行测量操作， 并 将采集的数据传输给所述微控制器1， 并显示在所述显示屏6上。 所述微控制器1对数据进行 分析并产生相应的指令， 例如采集的数据满足所述预设报警值条件时， 所述微控制器1将控 制所述。

20、报警模块4发出警报， 并通过所述NB-Iot模块5将采集的数据、 发出的警报等传输至 所述控制终端8。 0027 为了方便理解本发明的所述矿山定位RFID电子智能手环， 给出了本发明中涉及的 主要参数建议值， 需要指出的是， 在进行实际操作时， 上述参数可进行更改， 且均应包含在 本发明的保护范围内。 体温预设报警值为39， 当所述生理状况监测模块3测量佩戴者的体 温值超过39时， 所述报警模块4将发出警报； 或者， 体温预设报警值为35， 当所述生理状 况监测模块3测量佩戴者的体温值低于35时， 所述报警模块4将发出警报。 心率预设报警 值为110次/分， 当所述生理状况监测模块3测量佩戴者。

21、的心率超过110次/分时， 所述报警模 块4将发出警报； 或者， 当所述生理状况监测模块3测量佩戴者的心率低于50次/分时， 所述 报警模块4将发出警报。 粉尘浓度预设报警值为10毫克/立方米， 当所述生理状况监测模块3 测量佩戴者的周围空气中的粉尘浓度高于10毫克/立方米时， 所述报警模块4将发出警报。 0028 本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是： (1)可通过控制终端实时查 说 明 书 3/4 页 5 CN 108477770 A 5 看佩戴者的生理数据状态， 方便监控； (2)可对异常情况进行提醒， 方便管理； (3)方便实时 定位与工作考勤。 0029 在不冲突的情况下， 本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。 0030 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和 原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 4/4 页 6 CN 108477770 A 6 图1 说 明 书 附 图 1/3 页 7 CN 108477770 A 7 图2 说 明 书 附 图 2/3 页 8 CN 108477770 A 8 图3 说 明 书 附 图 3/3 页 9 CN 108477770 A 9 。