【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種適用于高原隧道環(huán)境的生理多參數(shù)監(jiān)測設(shè)備，具體是一種適用于高原隧道施工環(huán)境中，能夠同時監(jiān)測環(huán)境參數(shù)和人體生理特征的監(jiān)測裝置；屬于環(huán)境監(jiān)測與生物醫(yī)學(xué)工程。
技術(shù)介紹
1、高原隧道施工環(huán)境惡劣，低氧、高寒、潮濕等因素對施工作業(yè)人員的人身安全和健康造成嚴(yán)重威脅。傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測設(shè)備通常只能監(jiān)測單一的環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度或氧氣濃度，無法全面反映高原隧道施工中的復(fù)雜環(huán)境條件。同時，對于施工人員生理狀態(tài)的監(jiān)測，通常采用傳統(tǒng)的醫(yī)療設(shè)備，不僅穿戴不便，而且無法實時監(jiān)測和預(yù)警。
2、開發(fā)能夠同時監(jiān)測高原隧道環(huán)境和人體生理特征的監(jiān)測裝置，對于保障施工安全和提高工作效率具有重要意義。
3、近年來，隨著傳感器技術(shù)和信息處理技術(shù)的快速發(fā)展，多參數(shù)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)逐漸應(yīng)用于高原隧道施工領(lǐng)域。這些技術(shù)能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確地監(jiān)測隧道內(nèi)的環(huán)境參數(shù)和人體生理狀態(tài)，為管理人員提供決策依據(jù)。
4、目前，市場上存在一些用于環(huán)境和生理特征監(jiān)測的設(shè)備，但它們在適用性、準(zhǔn)確性和實時性等方面存在一定的局限性，具體而言，現(xiàn)有技術(shù)存在如下缺陷：1.適用性有限：一些傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測設(shè)備通常只針對單一的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，如溫度、濕度或氧氣濃度或者人體生理特征等，這些設(shè)備在高原隧道施工環(huán)境中，由于地理和氣候條件的特殊性，往往無法全面反映環(huán)境狀況，導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果不準(zhǔn)確；2.準(zhǔn)確性不足：受高原環(huán)境的影響，一些監(jiān)測設(shè)備由于技術(shù)限制或使用材料的局限性，其監(jiān)測結(jié)果容易受到干擾，準(zhǔn)確性難以保證，例如，某些生理特征傳感器受到電磁干擾、運(yùn)動偽跡等因
5、總而言之，現(xiàn)有的監(jiān)測設(shè)備仍存在一些問題，如設(shè)備集成度不高、監(jiān)測指標(biāo)不全、數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定等；無法同時、準(zhǔn)確地監(jiān)測高原隧道環(huán)境和人體生理特征，導(dǎo)致無法及時預(yù)警和采取應(yīng)對措施。
6、因此，提供一種適用于高原隧道環(huán)境的生理多參數(shù)監(jiān)測設(shè)備，以解決上述問題，設(shè)備集成，監(jiān)測指標(biāo)全面，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，智能化處理，可視化界面，適用性好，節(jié)能環(huán)保，就成為該
急需解決的技術(shù)難題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供一種適用于高原隧道環(huán)境的生理多參數(shù)監(jiān)測設(shè)備，設(shè)備集成，監(jiān)測指標(biāo)全面，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，智能化處理，可視化界面，適用性好，節(jié)能環(huán)保。
2、本專利技術(shù)的上述目的是通過以下技術(shù)方案達(dá)到的：
3、一種適用于高原隧道環(huán)境的生理多參數(shù)監(jiān)測設(shè)備，包括：電源模塊、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)管模塊、健康監(jiān)控模塊以及環(huán)境監(jiān)控模塊，電源模塊與網(wǎng)關(guān)相連接，網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)管模塊相連接，健康監(jiān)控模塊與網(wǎng)關(guān)相連接，環(huán)境監(jiān)控模塊與網(wǎng)關(guān)相連接；環(huán)境監(jiān)控模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、定位傳感器、氧氣濃度傳感器、二氧化碳濃度傳感器以及環(huán)境顯示模塊；健康監(jiān)控模塊包括血壓模塊、血氧模塊、體溫模塊、呼吸頻率模塊、心率模塊以及健康顯示模塊。
4、優(yōu)選地，采用網(wǎng)關(guān)作為整體核心，其作用為傳感器數(shù)據(jù)采集，并直接轉(zhuǎn)為組態(tài)畫面進(jìn)行數(shù)據(jù)實時監(jiān)控，將采集到的傳感器點位信息，在管理平臺中通過“驅(qū)動配置”、“組態(tài)畫面”編輯成組態(tài)，然后將環(huán)境信息發(fā)布在環(huán)境顯示模塊，并將采集到的健康信息和環(huán)境信息以表的形式存儲的內(nèi)部存儲中。
5、優(yōu)選地，所述溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、定位傳感器、氧氣濃度傳感器、二氧化碳濃度傳感器物理層以rs485接口連接，采用modbus?rtu協(xié)議進(jìn)行通信。
6、優(yōu)選地，所述環(huán)境顯示模塊物理層以rs232接口連接。
7、優(yōu)選地，所述健康監(jiān)控模塊中的血壓模塊、血氧模塊、體溫模塊、呼吸頻率模塊、心率模塊物理層以rj45接口連接，采用tcp協(xié)議進(jìn)行通信。
8、優(yōu)選地，所述網(wǎng)管模塊采用web頁面網(wǎng)管模式通過tcp/ip協(xié)議和網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信。
9、優(yōu)選地，所述網(wǎng)關(guān)采用web組態(tài)工業(yè)網(wǎng)關(guān)；顯示屏采用dc12480ew068的顯示屏；定位傳感器采用zl-gps-012傳感器。
10、有益效果：
11、本專利技術(shù)適用于高原隧道環(huán)境的生理多參數(shù)監(jiān)測設(shè)備，具有以下優(yōu)點：
12、(1)設(shè)備集成：采用微電子技術(shù)和模塊化設(shè)計，將多種傳感器和數(shù)據(jù)處理模塊集成在一個緊湊的設(shè)備中，減少了設(shè)備的體積和重量，方便攜帶和安裝，提高了設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，同時，高度集成的電路板和優(yōu)化的線路布局，降低了能耗，實現(xiàn)了高效的信號處理和數(shù)據(jù)傳輸；
13、(2)監(jiān)測指標(biāo)全面：本專利技術(shù)的監(jiān)測系統(tǒng)能夠同時監(jiān)測隧道內(nèi)的溫度、濕度、氣壓、海拔高度、氧氣、二氧化碳濃度等環(huán)境參數(shù)，以及施工作業(yè)人員的體溫、心率、血氧飽和度、血壓、呼吸頻率等生理指標(biāo)；傳感器能夠?qū)崟r感知隧道內(nèi)的環(huán)境變化，并將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊，通過全面、準(zhǔn)確地監(jiān)測隧道環(huán)境和人體生理特征，能夠為高原隧道施工提供全面的數(shù)據(jù)支持；
14、(3)數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定：采用高速、穩(wěn)定的通信模塊，支持無線通信技術(shù)，如zigbee、lora等，實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程監(jiān)控，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實時性，在復(fù)雜的環(huán)境中仍能保持穩(wěn)定的通信質(zhì)量，有效降低了數(shù)據(jù)丟失和傳輸延遲的風(fēng)險；
15、(4)智能化處理：配備高性能處理器，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時處理和分析，通過預(yù)設(shè)的算法和模型，自動識別異常數(shù)據(jù)和潛在的安全隱患，并及時發(fā)出預(yù)警信號，同時，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測未來的環(huán)境變化趨勢，為管理人員提供決策依據(jù)；
16、(5)可視化界面：配備可觸摸式顯示屏，實時顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)和預(yù)警信息，通過直觀的圖形界面和友好的操作方式，方便進(jìn)行查看和了解當(dāng)前的環(huán)境狀況和生理特征數(shù)據(jù)，此外，顯示屏還可以顯示操作指南、注意事項等信息，方便進(jìn)行操作和維護(hù)；
17、(6)適用性好：采用適用于高原隧道環(huán)境的設(shè)計，在保證精確度和設(shè)備的安全性基礎(chǔ)上盡可能密閉設(shè)計；
18、(7)節(jié)能環(huán)保：采用低功耗設(shè)計，能夠在長時間工作狀態(tài)下保持穩(wěn)定的性能，同時，采用環(huán)保材料制造，符合綠色施工的理念，不會對環(huán)境造成負(fù)面影響。
19、下面通過附圖和具體實施方式對本專利技術(shù)做進(jìn)一步說明，但并不意味著對本專利技術(shù)保護(hù)范圍的限制。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種適用于高原隧道環(huán)境的生理多參數(shù)監(jiān)測設(shè)備，其特征在于：包括電源模塊、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)管模塊、健康監(jiān)控模塊以及環(huán)境監(jiān)控模塊，電源模塊與網(wǎng)關(guān)相連接，網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)管模塊相連接，健康監(jiān)控模塊與網(wǎng)關(guān)相連接，環(huán)境監(jiān)控模塊與網(wǎng)關(guān)相連接；環(huán)境監(jiān)控模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、定位傳感器、氧氣濃度傳感器、二氧化碳濃度傳感器以及環(huán)境顯示模塊；健康監(jiān)控模塊包括血壓模塊、血氧模塊、體溫模塊、呼吸頻率模塊、心率模塊以及健康顯示模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于高原隧道環(huán)境的生理多參數(shù)監(jiān)測設(shè)備，其特征在于，采用網(wǎng)關(guān)作為整體核心，其作用為傳感器數(shù)據(jù)采集，并直接轉(zhuǎn)為組態(tài)畫面進(jìn)行數(shù)據(jù)實時監(jiān)控，將采集到的傳感器點位信息，在管理平臺中通過“驅(qū)動配置”、“組態(tài)畫面”編輯成組態(tài)，然后將環(huán)境信息發(fā)布在環(huán)境顯示模塊，并將采集到的健康信息和環(huán)境信息以表的形式存儲的內(nèi)部存儲中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述適用于高原隧道環(huán)境的生理多參數(shù)監(jiān)測設(shè)備，其特征在于，所述溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、定位傳感器、氧氣濃度傳感器、二氧化碳濃度傳感器物理層以RS485接口連接，采用MODBUS?RTU協(xié)議進(jìn)行
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述適用于高原隧道環(huán)境的生理多參數(shù)監(jiān)測設(shè)備，其特征在于，所述環(huán)境顯示模塊物理層以RS232接口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述適用于高原隧道環(huán)境的生理多參數(shù)監(jiān)測設(shè)備，其特征在于，所述健康監(jiān)控模塊中的血壓模塊、血氧模塊、體溫模塊、呼吸頻率模塊、心率模塊物理層以RJ45接口連接，采用TCP協(xié)議進(jìn)行通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述適用于高原隧道環(huán)境的生理多參數(shù)監(jiān)測設(shè)備，其特征在于，所述網(wǎng)管模塊采用web頁面網(wǎng)管模式通過TCP/IP協(xié)議和網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述適用于高原隧道環(huán)境的生理多參數(shù)監(jiān)測設(shè)備，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)采用WEB組態(tài)工業(yè)網(wǎng)關(guān)；顯示屏采用DC12480EW068的顯示屏；定位傳感器采用ZL-GPS-012傳感器。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種適用于高原隧道環(huán)境的生理多參數(shù)監(jiān)測設(shè)備，其特征在于：包括電源模塊、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)管模塊、健康監(jiān)控模塊以及環(huán)境監(jiān)控模塊，電源模塊與網(wǎng)關(guān)相連接，網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)管模塊相連接，健康監(jiān)控模塊與網(wǎng)關(guān)相連接，環(huán)境監(jiān)控模塊與網(wǎng)關(guān)相連接；環(huán)境監(jiān)控模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、定位傳感器、氧氣濃度傳感器、二氧化碳濃度傳感器以及環(huán)境顯示模塊；健康監(jiān)控模塊包括血壓模塊、血氧模塊、體溫模塊、呼吸頻率模塊、心率模塊以及健康顯示模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于高原隧道環(huán)境的生理多參數(shù)監(jiān)測設(shè)備，其特征在于，采用網(wǎng)關(guān)作為整體核心，其作用為傳感器數(shù)據(jù)采集，并直接轉(zhuǎn)為組態(tài)畫面進(jìn)行數(shù)據(jù)實時監(jiān)控，將采集到的傳感器點位信息，在管理平臺中通過“驅(qū)動配置”、“組態(tài)畫面”編輯成組態(tài)，然后將環(huán)境信息發(fā)布在環(huán)境顯示模塊，并將采集到的健康信息和環(huán)境信息以表的形式存儲的內(nèi)部存儲中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述適用于高原隧道環(huán)境的生理多參數(shù)監(jiān)測設(shè)備，其特征在于，所述溫...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：梅敏烽，戈菲，王峰，趙新宇，譚立剛，郝光，李慧，馬世偉，張術(shù)華，郝悠酉，許學(xué)良，胡光亞，邵茶妹，姚帥墨，黃曉瑞，郭海峰，
申請(專利權(quán))人：中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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