專利名稱：基于北斗系統(tǒng)的應(yīng)急生命監(jiān)護(hù)救援系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于北斗系統(tǒng)的應(yīng)急生命監(jiān)護(hù)救援系統(tǒng)，特別涉及一種搜救終端和救援指揮中心的設(shè)計(jì)方案。
背景技術(shù)：
目前世界上主要國(guó)家如美、英、法、俄等有類似的救援系統(tǒng)，特別是在軍用方面。目前國(guó)外同類型的搜救設(shè)備有單兵監(jiān)視器(PSM)、野戰(zhàn)醫(yī)助便攜計(jì)算機(jī)(FMA)、野戰(zhàn)醫(yī)療協(xié)調(diào)器(FMC)、創(chuàng)傷救治服務(wù)器(TCC)、醫(yī)療攝像系統(tǒng)(MEDIC_CAM)。目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)集成定位、生命體征檢測(cè)和衛(wèi)星通信功能的成熟、定型產(chǎn)品以及基于此類產(chǎn)品的監(jiān)護(hù)救援系統(tǒng)，部分研發(fā)產(chǎn)品具有類型產(chǎn)品局部功能，如無(wú)線便攜式頭盔、基于GSM網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線遠(yuǎn)程醫(yī)療設(shè)備，無(wú)線傳感器網(wǎng)路、GPS導(dǎo)航儀、衛(wèi)星電話、個(gè)人醫(yī)療救護(hù)裝備等，設(shè)計(jì)上也并非針對(duì)特殊環(huán)境下的應(yīng)用，并且缺乏一個(gè)有效的后臺(tái)支持系統(tǒng)。它們都存在以下問(wèn)題①缺乏系統(tǒng)內(nèi)定位、監(jiān)測(cè)、通信的銜接、融合；②定位方式單一(GPS)；③通信抗干擾能力差、環(huán)境適應(yīng)性差，缺乏災(zāi)害環(huán)境下通信保障能力；④缺乏后端服務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)， 無(wú)法整合現(xiàn)有醫(yī)療設(shè)備及救護(hù)資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于北斗系統(tǒng)的應(yīng)急生命監(jiān)護(hù)救援系統(tǒng)，能夠解決上述技術(shù)問(wèn)題。該基于北斗系統(tǒng)的應(yīng)急生命監(jiān)護(hù)救援系統(tǒng)包括救援指揮中心和搜救終端，其中搜救終端包括人機(jī)接口模塊、通信模塊、CPU控制模塊、定位模塊、生命體征檢測(cè)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，生命體征檢測(cè)傳感器與CPU控制模塊連接，人機(jī)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，生命體征檢測(cè)傳感器檢測(cè)傷員的生理數(shù)據(jù)，并將該生理數(shù)據(jù)發(fā)送給CPU控制模塊，再通過(guò)定位模塊接收BD2/GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)，將定位結(jié)果發(fā)送給CPU控制模塊，CPU控制模塊將傷員生理數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)融合后， 通過(guò)BDl通信模塊發(fā)送至救援指揮中心，救援指揮中心根據(jù)告警級(jí)別的不同實(shí)時(shí)在地圖上顯示，指揮中心根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)，指揮轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)對(duì)傷員進(jìn)行搜索、分檢、前接、轉(zhuǎn)運(yùn)至上級(jí)救治。上述的生理數(shù)據(jù)包括心電圖、呼吸、體動(dòng)數(shù)據(jù)。上述的生命體征檢測(cè)傳感器采用腰帶式設(shè)計(jì)，與主控模塊通過(guò)藍(lán)牙進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。上述的搜救終端工作模式包括定時(shí)上報(bào)方式、后臺(tái)查詢方式、終端按鍵報(bào)警方式， 其中定時(shí)上報(bào)方式、后臺(tái)查詢方式通過(guò)救援指揮中心發(fā)送指令設(shè)置。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明集傷員衛(wèi)星定位、生命信息檢測(cè)和無(wú)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(shù)據(jù)和位置信息通過(guò)BDl短消息發(fā)送至救援指揮中心， 救援指揮中心根據(jù)告警級(jí)別的不同實(shí)時(shí)在地圖上顯示，指揮中心根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)，指揮轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)對(duì)傷員進(jìn)行搜索、分檢、前接、轉(zhuǎn)運(yùn)至上級(jí)救治。本發(fā)明可以運(yùn)用到海、陸、空各軍種，對(duì)于戰(zhàn)時(shí)傷員找尋、救治，平時(shí)軍事訓(xùn)練，都具有重要的實(shí)用意義。同時(shí)也可用于戶外運(yùn)動(dòng)、旅游、探險(xiǎn)、野外作業(yè)、醫(yī)療監(jiān)護(hù)等民用領(lǐng)域，市場(chǎng)前景廣闊。


圖1是本發(fā)明中搜救終端功能組成框圖；圖2是本發(fā)明中搜救終端功能流程圖；圖3是本發(fā)明的救援指揮中心模塊分層架構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步介紹。如圖1所示，搜救終端是該系統(tǒng)的采集前端，采集傷員的生命體征數(shù)據(jù)和衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，通過(guò)BDl短消息方式發(fā)送至救援指揮中心實(shí)時(shí)顯示和處理，還可以根據(jù)后臺(tái)管理中心的指令進(jìn)行狀態(tài)調(diào)整。終端基于ARM的嵌入式設(shè)計(jì)，按功能劃分主要包括主控模塊、人機(jī)接口模塊、通信模塊、定位模塊、生命體征檢測(cè)傳感器模塊和電源模塊組成。CPU控制模塊實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊的信息交互，確保各個(gè)模塊協(xié)調(diào)工作，負(fù)責(zé)控制器和外圍器件的初始化和控制。定位模塊采用BD2/GPS兼容接收機(jī)，通過(guò)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(zhǔn)確性。生命體征檢測(cè)傳感器于采集佩戴者的各項(xiàng)生理信息，獲取各項(xiàng)生態(tài)指標(biāo)，主要采集傷員的心電圖、呼吸和體動(dòng)數(shù)據(jù)，該傳感器采用腰帶式設(shè)計(jì)，它與主控模塊通過(guò)藍(lán)牙進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。該終端采用北斗一號(hào)(BDl)短消息方式通信，BDl可實(shí)現(xiàn)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(gè)漢字的短報(bào)文信息，在公網(wǎng)覆蓋不到或者遭到破壞時(shí)，BDl能夠保障災(zāi)害環(huán)境下數(shù)據(jù)的傳輸，同時(shí)又能保障數(shù)據(jù)的安全性。人機(jī)交互模塊便于佩戴者實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)簡(jiǎn)單便捷控制、特殊情況下對(duì)系統(tǒng)的緊急操作及告警信號(hào)指示。電源模塊用于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)供電， 采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(shí)上報(bào)方式、后臺(tái)查詢方式、終端按鍵報(bào)警方式，其中模式1、2可通過(guò)指揮中心發(fā)送指令設(shè)置。首先采集生命體征檢測(cè)傳感器的心電圖、呼吸和體動(dòng)數(shù)據(jù)，以及接收機(jī)模塊的定位數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，根據(jù)不同的工作模式將數(shù)據(jù)通過(guò)BDl短消息的方式發(fā)送至救援指揮中心，指揮中心后臺(tái)處理中心也可以根據(jù)情況設(shè)定通過(guò)無(wú)線方式設(shè)定終端的工作模式。如圖3所示，救援指揮中心模塊采用北斗一號(hào)中心式指揮型用戶機(jī)，通過(guò)北斗系統(tǒng)衛(wèi)星鏈路和地面網(wǎng)絡(luò)雙路接收北斗數(shù)據(jù)，監(jiān)控指揮下屬用戶數(shù)量可達(dá)到1000個(gè)，可以為大集團(tuán)指揮機(jī)關(guān)建設(shè)北斗指揮系統(tǒng)。通過(guò)這種模式可有效的擴(kuò)展指揮型用戶機(jī)的使用，便于多席位的監(jiān)控和指揮。其主要功能包括傷員位置和生命體征信息的接收、實(shí)時(shí)地圖顯示和處理；信息自動(dòng)備份、歷史數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)和查詢；查詢終端信息，修改終端定時(shí)上報(bào)時(shí)間和地址等；指揮轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)對(duì)傷員進(jìn)行搜索、分檢、前接、轉(zhuǎn)運(yùn)至上級(jí)救治；評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)、指導(dǎo)救助、支持遠(yuǎn)程醫(yī)療；具備多級(jí)指揮、帳戶分級(jí)管理功能。本發(fā)明的救援指揮中心模塊采用分層架構(gòu)設(shè)計(jì)，從縱向架構(gòu)層面上系統(tǒng)提供硬件解析層、數(shù)據(jù)訪問(wèn)層、應(yīng)用層和表示層四大層面。在每個(gè)大層面上又包含若干小層面的抽象、影射、實(shí)現(xiàn)和封裝。1、硬件解析層負(fù)責(zé)完成與終端和車輛的通信，通過(guò)對(duì)終端設(shè)備輪詢或主動(dòng)上報(bào)的方式收集數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)傷員位置和狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)采集，并執(zhí)行控制指令。2、數(shù)據(jù)訪問(wèn)層主要進(jìn)行傷員位置管理，傷員生命體征的分類、處理，用戶信息和配置信息管理，以及信息數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)管理等，采用Access數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)。傷員的數(shù)據(jù)可為傷情診斷、統(tǒng)計(jì)輸出傷員的傷亡率、留治率、后送率等提供依據(jù)。3、應(yīng)用層包括用戶管理、位置狀態(tài)管理、報(bào)警管理、配置管理和轉(zhuǎn)運(yùn)管理。用戶管理負(fù)責(zé)對(duì)使用指揮中心站平臺(tái)的用戶進(jìn)行合理的管理與約束，主要功能包括用戶身份認(rèn)證、用戶權(quán)限鑒別、用戶操作記錄等；位置狀態(tài)管理顯示傷員的位置、狀態(tài)信息，并可對(duì)狀態(tài)進(jìn)行分析分類，存儲(chǔ)和查詢；報(bào)警管理發(fā)現(xiàn)、顯示報(bào)警，并根據(jù)報(bào)警情況指導(dǎo)傷員自救； 配置管理系統(tǒng)的設(shè)置，終端輪詢時(shí)間的設(shè)置和修改、上報(bào)地址的修改；指揮調(diào)度管理根據(jù)傷員的不同情況配置不同的轉(zhuǎn)運(yùn)方式，可以采用汽車、航空器、船只等方式，并可評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)、指導(dǎo)救助、支持遠(yuǎn)程醫(yī)療。4、表示層接收應(yīng)用軟件傳送來(lái)的數(shù)據(jù)，在電子地圖上顯示傷員的位置、狀態(tài)和報(bào)警等級(jí)。地圖選用北京四維圖新科技股份有限公司的正版全國(guó)電子地圖，實(shí)現(xiàn)電子地圖的任意放大、縮小和漫游。
權(quán)利要求
1.基于北斗系統(tǒng)的應(yīng)急生命監(jiān)護(hù)救援系統(tǒng)，包括救援指揮中心和搜救終端，其特征在于搜救終端包括人機(jī)接口模塊、通信模塊、CPU控制模塊、定位模塊、生命體征檢測(cè)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，生命體征檢測(cè)傳感器與CPU控制模塊連接，人機(jī)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，生命體征檢測(cè)傳感器檢測(cè)傷員的生理數(shù)據(jù)，并將該生理數(shù)據(jù)發(fā)送給CPU控制模塊，再通過(guò)定位模塊接收BD2/GPS 衛(wèi)星數(shù)據(jù)，將定位結(jié)果發(fā)送給CPU控制模塊，CPU控制模塊將傷員生理數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)融合后，通過(guò)BDl通信模塊發(fā)送至救援指揮中心，救援指揮中心根據(jù)告警級(jí)別的不同實(shí)時(shí)在地圖上顯示，指揮中心根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)，指揮轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)對(duì)傷員進(jìn)行搜索、分檢、前接、轉(zhuǎn)運(yùn)至上級(jí)救治。
2.如權(quán)利要求1所述的基于北斗系統(tǒng)的應(yīng)急生命監(jiān)護(hù)救援系統(tǒng)，其特征在于上述的生理數(shù)據(jù)包括心電圖、呼吸、體動(dòng)數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于北斗系統(tǒng)的應(yīng)急生命監(jiān)護(hù)救援系統(tǒng)，其特征在于上述的生命體征檢測(cè)傳感器采用腰帶式設(shè)計(jì)，與主控模塊通過(guò)藍(lán)牙進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
4.如權(quán)利要求1或2所述的基于北斗系統(tǒng)的應(yīng)急生命監(jiān)護(hù)救援系統(tǒng)，其特征在于上述的搜救終端工作模式包括定時(shí)上報(bào)方式、后臺(tái)查詢方式、終端按鍵報(bào)警方式，其中定時(shí)上報(bào)方式、后臺(tái)查詢方式通過(guò)救援指揮中心發(fā)送指令設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明為基于北斗系統(tǒng)的應(yīng)急生命監(jiān)護(hù)救援系統(tǒng)，包括救援指揮中心和搜救終端，其中搜救終端包括人機(jī)接口模塊、通信模塊、CPU控制模塊、定位模塊、生命體征檢測(cè)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，生命體征檢測(cè)傳感器與CPU控制模塊連接，人機(jī)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；生命體征檢測(cè)傳感器檢測(cè)傷員的生理數(shù)據(jù)，再通過(guò)定位模塊接收BD2/GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)，將定位結(jié)果發(fā)送給CPU控制模塊，CPU控制模塊將傷員生理數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)融合后，通過(guò)BD1通信模塊發(fā)送至救援指揮中心，指揮中心根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)，指揮轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)對(duì)傷員進(jìn)行搜索、分檢、前接、轉(zhuǎn)運(yùn)至上級(jí)救治。
文檔編號(hào)A61B5/11GK102429653SQ20111022632
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者刁建新, 宋浩, 張宣, 汪青, 王君, 王錦, 閆立偉, 高鵬 申請(qǐng)人:北京航天科工世紀(jì)衛(wèi)星科技有限公司