可穿戴落水监测设备及其监测方法技术

本发明专利技术提供可穿戴落水监测设备及其监测方法。其中，该设备包括可穿戴式防水外壳，其内设有电路板，电路板上设置有监测模块，其包括分压电阻和A/D转换模块，分压电阻的一端与A/D转换模块的输入端相连，另一端直接接地，A/D转换模块的输出端与核心控制模块相连；防水外壳上还设有直接与电源相连的第一监测触点和直接与A/D转换模块的输入端相连的第二监测触点；当正常时，A/D转换模块所监测的电位由分压电阻下拉至地电位，核心控制模块输出“正常指令”；当落水时，第一监测触点和第二监测触点之间的电阻与分压电阻的阻值相差不超过第一预设范围，A/D转换模块监测的电位与1/2倍的电源电压两者相差不超过第二预设范围，核心控制模块输出“落水指令”。

【技术实现步骤摘要】
可穿戴落水监测设备及其监测方法
本专利技术属于可穿戴设备领域，尤其涉及一种可穿戴落水监测设备及其监测方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。临水作业泛指在水面、水边、船、桥等离危险水域较近的环境下工作。当发生意外情况时，工作人员有落水的风险。临水作业的工作场景往往在荒郊野外，一旦落水很难被发现。专利技术人发现，现有的落水监测设备大多数针对穿戴落水监测设备的使用者进行生命体征的检测，需要集成多种传感器，成本高且结构复杂。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的第一个方面提供一种可穿戴落水监测设备，其在保障监测精度的前提下，利用分压电阻和A/D转换模块共同构成监测模块，当正常时，A/D转换模块所监测的电位由分压电阻下拉至地电位，当落水时A/D转换模块监测的电位发生变化，通过A/D转换模块所监测的电位来判断可穿戴落水监测的对应使用者的状态。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种可穿戴落水监测设备，包括：可穿戴式防水外壳，其内设置有电路板，电路板上设置有监测模块和核心控制模块；监测模块包括分压电阻和A/D转换模块，分压电阻的一端与A/D转换模块的输入端相连，分压电阻的另一端直接接地，A/D转换模块的输出端与核心控制模块相连；可穿戴式防水外壳上还设置有间隔预设距离的第一监测触点和第二监测触点，第一监测触点直接与电源相连，第二监测触点直接与A/D转换模块的输入端相连；当正常时，A/D转换模块所监测的电位由分压电阻下拉至地电位，核心控制模块输出“正常指令”；当落水时，第一监测触点和第二监测触点之间的电阻与分压电阻的阻值相差不超过第一预设范围，A/D转换模块监测的电位与1/2倍的电源电压两者相差不超过第二预设范围，核心控制模块输出“落水指令”。作为一种实施方式，所述电路板上还设置有通讯模块，所述通讯模块一端与核心控制模块相连，另一端与监控终端相连。作为一种实施方式，所述通讯模块的通讯模式为携带MAC地址的点播模式，所述可穿戴落水监测设备通过短地址识别监控终端，同时将携带有MAC地址的落水状态指令发送到监控终端。上述技术方案的优点在于，Zigbee是一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用IEEE802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层，易于实现且耗能低。作为一种实施方式，所述通讯模块为Zigbee模块，采用协议模式，按照数据传输的固定格式全协议传输。上述技术方案的优点在于，能够保障数据传输的准确性。作为一种实施方式，所述可穿戴式防水外壳上还设置有显示模块，所述显示模块与核心控制模块相连，用于显示当前所监测的状态。作为一种实施方式，所述可穿戴式防水外壳包括防水外壳，所述防水外壳上连接有腕带。为了解决上述问题，本专利技术的第二个方面提供一种可穿戴落水监测设备的监测方法，其在保障监测精度的前提下，利用分压电阻和A/D转换模块共同构成监测模块，当正常时，A/D转换模块所监测的电位由分压电阻下拉至地电位，当落水时A/D转换模块监测的电位发生变化，通过A/D转换模块所监测的电位来判断可穿戴落水监测的对应使用者的状态。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种可穿戴落水监测设备的监测方法，包括：接通电源后，电路板上的核心控制模块通过第一监测触点和第二监测触点实时监测落水状态：当监测状态为正常时，核心控制模块向监控终端间隔性发送“正常”的指令；当监测状态为落水时，核心控制模块向监控终端间隔性发送“落水”的指令。作为一种实施方式，若在预设时间段内人员对应的可穿戴落水监测设备没有接收到任何指令，则相应可穿戴落水监测设备状态显示为“未连接”。上述技术方案的优点在于，通过判断预设时间段内可穿戴落水监测设备是否收到指令，来确定相应可穿戴落水监测设备是否与监控终端连接，最终保障可穿戴落水监测设备与监控终端的通讯稳定性。作为一种实施方式，穿戴落水监测设备通过短地址识别监控终端，同时将携带有MAC地址的落水状态指令发送到监控终端。上述技术方案的优点在于，这样使得监控终端通过MAC地址来辨别不同可穿戴落水监测设备对应的使用人员。作为一种实施方式，穿戴落水监测设备与监控终端的通讯过程为：首先初始化底层驱动，初始化A/D转换模块，初始化串口通信，使用直接存储器访问传输提高效率，实现核心控制模块与ZigBee模块的通信；然后开始任务调度，所述任务包括启动传输任务与传输任务，其中，启动传输任务为配置ZigBee模块相关内容，包括通讯模式、发送地址、信道和网络标识符；传输任务为采集ADC信号，通过A/D转换模块电位判断是否落水，同时将落水指令通过通讯模块传送到监控终端。上述技术方案的优点在于，使用直接存储器访问的方式提高了数据传输效率，实现了核心控制模块与ZigBee模块通信的稳定性，进而通过任务调度来最终实现核心控制模块与监控终端之间的通信。本专利技术的有益效果是：本专利技术在保障监测精度的前提下，利用分压电阻和A/D转换模块共同构成监测模块，当正常时，A/D转换模块所监测的电位由分压电阻下拉至地电位，当落水时A/D转换模块监测的电位发生变化，通过A/D转换模块所监测的电位来判断可穿戴落水监测的对应使用者的状态，使得整个穿戴落水监测设备结构简单，且降低了穿戴落水监测设备的制作成本。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术实施例的一种可穿戴落水监测设备结构示意图；图2是本专利技术实施例的监控终端的显示内容；图3是本专利技术实施例的可穿戴落水监测设备与监控终端之间的通讯连接；图4是本专利技术实施例的可穿戴落水监测设备的电源原理图；图5是本专利技术实施例的可穿戴落水监测设备的监测模块原理图；图6是本专利技术实施例的可穿戴落水监测设备的核心控制模块原理图；图7是本专利技术实施例的可穿戴落水监测设备的初始化流程；图8是本专利技术实施例的可穿戴落水监测设备的启动传输任务流程；图9是本专利技术实施例的可穿戴落水监测设备的传输任务流程。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。在本专利技术中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可穿戴落水监测设备，其特征在于，包括可穿戴式防水外壳，其内设置有电路板，电路板上设置有监测模块和核心控制模块；监测模块包括分压电阻和A/D转换模块，分压电阻的一端与A/D转换模块的输入端相连，分压电阻的另一端直接接地，A/D转换模块的输出端与核心控制模块相连；可穿戴式防水外壳上还设置有间隔预设距离的第一监测触点和第二监测触点，第一监测触点直接与电源相连，第二监测触点直接与A/D转换模块的输入端相连；/n当正常时，A/D转换模块所监测的电位由分压电阻下拉至地电位，核心控制模块输出“正常指令”；当落水时，第一监测触点和第二监测触点之间的电阻与分压电阻的阻值相差不超过第一预设范围，A/D转换模块监测的电位与1/2倍的电源电压两者相差不超过第二预设范围，核心控制模块输出“落水指令”。/n

【技术特征摘要】
1.一种可穿戴落水监测设备，其特征在于，包括可穿戴式防水外壳，其内设置有电路板，电路板上设置有监测模块和核心控制模块；监测模块包括分压电阻和A/D转换模块，分压电阻的一端与A/D转换模块的输入端相连，分压电阻的另一端直接接地，A/D转换模块的输出端与核心控制模块相连；可穿戴式防水外壳上还设置有间隔预设距离的第一监测触点和第二监测触点，第一监测触点直接与电源相连，第二监测触点直接与A/D转换模块的输入端相连；
当正常时，A/D转换模块所监测的电位由分压电阻下拉至地电位，核心控制模块输出“正常指令”；当落水时，第一监测触点和第二监测触点之间的电阻与分压电阻的阻值相差不超过第一预设范围，A/D转换模块监测的电位与1/2倍的电源电压两者相差不超过第二预设范围，核心控制模块输出“落水指令”。


2.如权利要求1所述的可穿戴落水监测设备，其特征在于，所述电路板上还设置有通讯模块，所述通讯模块一端与核心控制模块相连，另一端与监控终端相连。


3.如权利要求2所述的可穿戴落水监测设备，其特征在于，所述通讯模块的通讯模式为携带MAC地址的点播模式，所述可穿戴落水监测设备通过短地址识别监控终端，同时将携带有MAC地址的落水状态指令发送到监控终端。


4.如权利要求2所述的可穿戴落水监测设备，其特征在于，所述通讯模块为Zigbee模块，采用协议模式，按照数据传输的固定格式全协议传输。


5.如权利要求1所述的可穿戴落水监测设备，其特征在于，所述可穿戴式防水外壳上还设置有显示模块，所述显示模块与核心控制模块相连，用于显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠昆廷，万熠，梁西昌，侯嘉瑞，荣培植，盛国民，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37