一种基于UWB的消防演练手环的制作方法

本发明涉及消防安全监测技术领域，尤其涉及一种基于uwb的消防演练手环。

背景技术：

近年来，经济的高速发展以及城镇化速度的加快，火灾事故的发生频繁，对于消防员来说，时间就是生命，在实施救援的同时，保障消防员的生命安全十分重要。

对进入火场的消防员，其基本信息及其在火场内的动向、使用设备及自身身体状况等得不到及时的记录，无法及时反映消防员的信息，在火场中的消防员的生命安全没有有效的保障。现有的智能消防设备在实际的火场救援中往往得不到实际应用，不利用救援的顺利有效进行。

因此，确有必要设计一款消防演练设备以解决上述技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种基于uwb的消防演练手环，采用uwb定位能够增加定位的精准度、数据传输快，可实现远程数据传输与监控。

为实现上述目的，本发明采用了一种技术方案：一种基于uwb的消防演练手环，包括壳体，连接于所述壳体两端的第一表带和第二表带，设于所述壳体上表面的面壳，设于所述壳体内的显示屏、电池和机芯面板，设于所述壳体下表面的底壳；

所述机芯面板包括：主控制器、uwb定位模块、通信模块、姿态传感器、心率传感器、烟雾检测器，所述uwb定位模块、通信模块、姿态传感器、心率传感器、烟雾检测器均与主控制器电性连接，并均受所述主控制器控制；

所述主控制器接收由uwb定位模块确定的位置数据、由姿态传感器获取的姿态数据、由心率传感器获取的心率数据、由烟雾检测器获取的烟雾数据，控制显示在所述显示屏上，并通过所述通信模块将上述数据传输至服务器，通过与所述服务器电性连接的监控端进行实时监控。

进一步地，所述第一表带上还设有若干个带孔。

进一步地，所述第二表带上还设有若干个带帽，在佩戴所述手环时，将所述带帽塞入带孔中以固定。

进一步地，所述uwb定位模块包括：uwb标签和若干个uwb基站，所述uwb标签向若干个uwb基站发送定位信号，确定所述手环的位置数据，所述uwb基站设置在手环佩戴人员的工作区域。

进一步地，所述面壳为透明的，所述显示屏位于面壳的下方。

进一步地，所述服务器包括：微处理器、存储模块、传输模块，所述存储模块、传输模块均与微处理器电性连接，并均受所述微处理器控制；所述主控制器通过通信模块向微处理器传输姿态数据、心率数据、烟雾数据、位置数据，所述微处理器将接收的上述数据存储于存储模块中，或通过所述传输模块传输至监控端。

进一步地，所述微处理器是stm32单片机。

进一步地，所述uwb定位模块为dwm1000模块。

进一步地，所述监控端为pc端。

进一步地，还包括设于所述壳体侧面的报警钮，所述报警钮与主控制器电性连接，所述报警钮被按下后向主控制器发送报警信号。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)监控人员可以实时监控手环的佩戴人员的情况，以便及时处理异常，保障佩戴人员的安全；(2)采用uwb定位能够增加定位的精准度，同时也降低了功耗；(3)方便佩戴人员实时掌握环境及自身的情况，及时自救。

附图说明

图1是本发明的基于uwb的消防演练手环的结构示意图；

图2是本发明的基于uwb的消防演练手环的组成示意图。

图中：1-壳体，2-第一表带，21-带孔，3-第二表带，31-带帽，4-面壳，5-显示屏，6-电池，7-机芯面板，71-主控制器，72-uwb定位模块，73-通信模块，74-姿态传感器，75-心率传感器，76-烟雾检测器，8-底壳，9-报警钮，10-服务器，11-微处理器，12-存储模块，13-传输模块，14-uwb基站，15-监控端，16-uwb标签。

具体实施方式

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。

如图1-2所示，本发明的实施例公开了一种基于uwb的消防演练手环，包括壳体1，连接于所述壳体两端的第一表带2和第二表带3，设于所述壳体1上表面的面壳4，设于所述壳体1内的显示屏5、电池6和机芯面板7，设于所述壳体1下表面的底壳8。通过安装于所述壳体1的上、下表面的面壳4和底壳8，将所述显示屏5、电池6和机芯面板7安装在由面壳4、壳体1和底壳8围成的空间内。

所述第一表带2上还设有若干个带孔21，所述第二表带3上还设有若干个带帽31，在佩戴所述手环时，将所述带帽31塞入带孔21中以固定，根据不同佩戴人的手腕粗细程度，可以将所述带帽31塞入不同位置的带孔21中。

所述机芯面板7可以包括：主控制器71、uwb定位模块72、通信模块73、姿态传感器74、心率传感器75、烟雾检测器76，所述uwb定位模块72、通信模块73、姿态传感器74、心率传感器75、烟雾检测器76均与主控制器71电性连接，并均受所述主控制器71控制。

所述uwb定位模块72可以包括uwb标签16和uwb基站14，所述uwb标签16用于确定手环的位置信息，所述uwb标签16向若干个uwb基站14发送定位信号，当若干个uwb基站14接收到定位信号后，通过对接收信号的时间差进行分析处理，得出所述uwb标签16的位置信息，也即确定所述手环的位置数据。若干个uwb基站14可以设置在所述手环的佩戴人员工作区域，例如，消防员进入的火场区域。优选的，所述uwb定位模块72可以是dwm1000模块。

所述姿态传感器74用以获取佩戴人员的姿态信息，例如，佩戴人员的加速度和角速度等信息，并将其传输给所述主控制器71，所述主控制器71对获取的姿态信息进行处理得到姿态数据，例如，佩戴人员的偏向、俯仰、翻转等姿态数据。所述心率传感器75用以获取佩戴人员的心率数据，并将其传输给所述主控制器71。所述烟雾检测器76用以获取现场的烟雾数据，并将其传输给所述主控制器71。

所述面壳4为透明的，所述显示屏5位于面壳4的下方，方便佩戴人员观看所述显示屏5。所述显示屏5与主控制器71电性连接，用于显示数据，例如，所述主控制器71可以将接收的姿态数据、心率数据、烟雾数据等数据显示在显示屏5上，方便佩戴人员实时掌握环境及自身的情况，及时自救。

所述电池6为所述手环供电，包括为显示屏5、机芯面板7(包括所述主控制器71、uwb标签72、通信模块73、姿态传感器74、心率传感器75、烟雾检测器76等)等供电。

所述手环还包括设于所述壳体1侧面的报警钮9，所述报警钮9与主控制器71电性连接，在发生突发情况时，佩戴人员可通过所述报警钮9进行求助。所述报警钮9与主控制器71电性连接，当佩戴人员按下所述报警钮9时，所述主控制器71接收报警信号，并通知外界。

所述手环可以通过通信模块73与外界进行联系，例如，通过所述通信模块73向服务器10传输数据，所述服务器10用以接收手环传输的数据，并进行存储或传输至其他端。所述服务器10可以包括：微处理器11、存储模块12、传输模块13，所述存储模块12、传输模块13均与微处理器11电性连接，并均受所述微处理器11控制。所述主控制器71可通过通信模块73向服务器10传输姿态数据、心率数据、烟雾数据、位置数据、报警信号等数据，所述微处理器11可以将上述接收的数据存储于存储模块12中，或通过所述传输模块13传输至监控端15。优选的，所述微处理器11可以是stm32单片机。所述传输模块13包括但不限于：nb-iot模块、wifi模块、蓝牙模块、zigbee模块等。

所述监控端15包括但不限于pc端，监控人员可通过所述监控端15对手环进行监控，以实时了解所述手环的佩戴人员的情况，方便及时处理。例如，在佩戴人员按下所述报警钮9时，管理人员可通过所述监控端15了解其报警信号，并基于其位置数据，方便派遣其他人员进行营救。又例如，可以通过所述手环传输的姿态数据、心率数据、烟雾数据等判断异常情况，包括：通过姿态数据判断佩戴人员是否跌倒、通过心率数据判断佩戴人员的生命体征是否正常、通过烟雾数据判断是否超过极限值等。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)监控人员可以实时监控手环的佩戴人员的情况，以便及时处理异常，保障佩戴人员的安全；(2)采用uwb定位能够增加定位的精准度，同时也降低了功耗；(3)方便佩戴人员实时掌握环境及自身的情况，及时自救。

值得说明的是：在本发明的描述中，“若干个”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

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。

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。