低功耗智能型北斗应急报位器的制作方法

1.本发明涉及应急救援技术领域，具体为低功耗智能型北斗应急报位器。

背景技术：

2.随着我国北斗系统的持续发展，在各行各业的应用逐步增多。
3.在野外搜救和应急救援领域也出现一些相关的产品，但在低功耗和智能性表现上未能满足日益增长的使用需求，主要体现在以下几点，更高的便携性需要更小的体积和更低的重量，随之带来的电池容量受限问题与rdss短报文通信的瞬时大功率发射之间的矛盾，以及小电池电量保证长时间上报救援信息等正常工作的设备功耗处理问题，现有相关设备缺乏对救援人员的生命体征状态的自动检测，也缺乏指挥救援中心与被救援者之间的互动通信，不便于进一步的了解被救援者的实际状况。

技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明公开了低功耗智能型北斗应急报位器，以解决现有的北斗应急报位器低功耗和智能性表现上未能满足日益增长的使用需求，相关设备缺乏对救援人员的生命体征状态的自动检测，也缺乏指挥救援中心与被救援者之间的互动通信，不便于进一步的了解被救援者的实际状况的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本发明在常规北斗定位和通信设备产品的基础上，尽可能的缩小产品的体积，方便野外作业时随身佩戴，在应急使用上，能够快速的手动或自动迅速进入工作状态，在设备配套设备中增加了带有生命体征检测的智能手环，实现自动同步佩戴者的生命体征，且可实现rdss通信报文的可视化操作，接收和发送求援关键信息，报位器的低功耗管理策略，使得在电池容量小的状况下，能够达到黄金救援所需的72小时正常通信时间。
8.本发明通过以下技术方案予以实现：低功耗智能型北斗应急报位器，包括北斗rdss模块、北斗rnss模块、北斗ic卡、微控制器mcu、电源和外壳，所述微控制器mcu与北斗rdss模块、北斗rnss模块、北斗ic卡和电源连接；
9.所述微控制器mcu上还连接有浸水检测模块、拔销检测模块，sos检测模块和蓝牙模块；
10.所述电源上设有无线充电模块，所述蓝牙模块上连接有手环模块。
11.优选的，所述微控制器mcu部分包含电源控制单元、定时处理单元、按键处理单元、rnss定位处理单元、rdss报文处理单元、蓝牙模块驱动单元和状态显示单元。
12.优选的，所述外壳包括外壳底座和外壳上盖，所述外壳底座和外壳上盖固定相连，所述外壳底座和外壳上盖的内部设有控制板和电池，所述控制板上设有微控制器mcu，所述电池的底部设有无线充电模块。
13.优选的，所述外壳上盖上安装有按键和指示灯，所述按键和指示灯与控制板相连。
14.优选的，所述外壳底座和外壳上盖的内部设有防水胶条，所述外壳底座和外壳上盖的侧壁上安装有拔销。
15.优选的，所述外壳底座的底部设置有背夹和相关紧固件。
16.本发明公开了低功耗智能型北斗应急报位器，其具备的有益效果如下：
17.1、该低功耗智能型北斗应急报位器，可使用蓝牙功能与智能手环连接，获取佩戴者的生命体征数据，在手环上具有可视化操作界面，可以编辑或同步报位器发送短报文，在报位器接收到上级指挥中心发送的短报文时，又可同步至手环操作界面上显示，为了确保电量合理使用，在各个模块前端设置控制开关电路，只有在使用该模块功能时才开启该模块部分电源输入，采用低功耗策略，位置上报计划表，根据应急救援特点，在遇险前期状态变化较快，经过一段时间后位置变化放缓，根据这个特点，制定的上报计划表，将上报频度分为快速、普通、较种状态。
18.2、该低功耗智能型北斗应急报位器，将报位器设备小型化和轻量化设计，具有佩戴夹具，方便与使用者佩戴和操作，拔销启动功能，为了在极端状态下佩戴者能够轻松的开启报位器，我们设置了简单操作的拔销启动功能，在佩戴者意识降低时也能容易的拔下销子启动报位器，浸水检测功能实现，在报位器下部有两个触点，通过比较器判断端口阻值变化，确认是否报位器入水，自动开启报位器电源，开始自动上报位置信息。
附图说明
19.图1为本发明微控制器mcu系统结构示意图；
20.图2为本发明任务分配单元系统结构示意图；
21.图3为本发明装置整体爆炸图。
22.图中：1、外壳底座；2、外壳上盖；3、按键；4、指示灯；5、控制板；6、无线充电模块；7、电池；8、防水胶条；9、拔销；10、背夹。
具体实施方式
23.实施例1：
24.本发明实施例公开低功耗智能型北斗应急报位器，如图1-3所示，包括北斗rdss模块、北斗rnss模块、北斗ic卡、微控制器mcu、电源和外壳，微控制器mcu与北斗rdss模块、北斗rnss模块、北斗ic卡和电源连接；
25.微控制器mcu上还连接有浸水检测模块、拔销检测模块，sos检测模块和蓝牙模块；
26.电源上设有无线充电模块6，蓝牙模块上连接有手环模块。
27.根据附图2所示，微控制器mcu部分包含电源控制单元、定时处理单元、按键处理单元、rnss定位处理单元、rdss报文处理单元、蓝牙模块驱动单元和状态显示单元。
28.根据附图3所示，外壳包括外壳底座1和外壳上盖2，外壳底座1和外壳上盖2固定相连，外壳底座1和外壳上盖2的内部设有控制板5和电池7，控制板5上设有微控制器mcu，电池7的底部设有无线充电模块6。
29.根据附图3所示，外壳上盖2上安装有按键3和指示灯4，按键3和指示灯4与控制板5相连。
30.根据附图3所示，外壳底座1和外壳上盖2的内部设有防水胶条8，外壳底座1和外壳上盖2的侧壁上安装有拔销9。
31.根据附图3所示，外壳底座1的底部设置有背夹10和相关紧固件。
32.工作原理：
33.为实现定位和上报位置功能，本发明采用rnss实现定位，rdss短报文通信用于上报位置和紧急报文发送等。
34.传统的报位器一般包括北斗rdss模块、北斗rnss模块，北斗ic卡，微控制器mcu和相关相关电源。
35.如图1所示，本发明的低功耗智能型北斗应急报位器除包含上述模块部分外，还包括无线充电模块6、浸水检测模块、拔销检测模块，sos检测模块和手环模块。
36.电源控制单元实现设备各个部分模块的供电控制，按照定时需求开启和关闭，达到降低功耗的目的。
37.按键处理单元实时检测开关机、sos、ok各个按键响应，实现开关机延时控制。
38.定时处理单元实现设备的定时休眠，定时唤醒，定时控制电源控制单元，定时启动rnss定位和rdss报文处理等任务。
39.rnss定位处理单元实现对rnss定位模块部分电路的控制，定时处理单元开启rnss定位任务后，检查定位模块定位状态，在定位模块锁定定位后，从定位模块读取位置数据并存储于内存内供其他任务调用。
40.rdss报文处理单元有两个不同的机制，定时处理单元在开启rdss报文处理任务后，确认有需要定时上报的位置数据，按照协议进行数据包封装，通过rdss模块向目的id发送位置报文，当此蓝牙模块驱动单元收到报文需要对外发送时，任务分配单元开启rdss报文处理任务，向目的id发送消息报文，当rdss模块接收到消息报文时，rdss报文处理单元开始报文接收流程，接收完成校验通过后将报文保存转发至蓝牙驱动单元处理。
41.蓝牙驱动单元处理主要处理蓝牙模块的驱动，与外接蓝牙设备的连接，从连接的蓝牙设备接收报文和控制命令、心跳体温等体征信息，也可以向连接的蓝牙设备发送报文。
42.状态显示单元主要跟据设备的当前状态驱动面板指示灯，电量指示灯当电池电量充足时显示绿，电量低时显示红；蓝牙指示灯当外接蓝牙设备正常连接时显示绿，无连接时不亮，rdss信号灯当rdss信号接收正常并且信号良好时显示绿，信号较差时显示橙，rnss信号灯当设备接收rnss信号并且定位后显示绿，未定位不亮；报文发送指示灯在设备向外发送或接收报文时显示绿，否则不亮；状态灯在设备正常运行时显示绿呼吸灯，在设备充电时显示红。
43.任务分配单元按照分配机制调度rnss定位处理模块，rdss报文处理单元，蓝牙模块驱动的单元和状态显示单元。
44.本发明设备在正常上电后处于待机模式，mcu部分处于standby休眠模式，同时rnss\rdss\蓝牙功能模块处于未启用状态，此时功耗低于1mw。
45.浸水检测功能由比较器和外围电路构成，当设备浸水后，浸水接口遇水低阻，经过比较器与基准电压比较，产生一个高电平可触发mcu立即退出standby休眠模式，进入正常工作状态。
46.拔销检测功能是专门为遇险人员设计的简单操作即可快速开启报位器的功能，只
需要盲操作拔出拔销开关即可实现设备开机。
47.sos检测是按键型快速开机开关，同拔销开关具有同样的自动开机功能，并且在正常工作状态下提交一个sos发射功能，会在正常位置上报位置信息计划外发射1条即时位置信息。
48.为了实现搜救过程的精确定位，本报位器采用华大的亚米级高精度rnss定位模块，能够实现快速的定位要求，并能够在首次冷启动定位后保存星历数据，在后续定位过程中提高搜星速度，实现快速定位，由于在定位后及时关掉rnss定位模块，该功能也降低了功耗。
49.在rnss定位之后，mcu开启rdss模块电源，在检测到rdss信号后，mcu通过串口发送位置信息数据给rdss模块。
50.手环部分主要实现了可视化操作界面的功能，能够与报位器同步信息，进而实现了体征上报，位置上报，短报文收发功能。
51.如图3所示，本发明外壳采用防水结构，整体尺寸为55mm
×
80mm
×
25mm(不含拔销9和背夹10)，具有小体积和防水特性，方便使用背夹10安装使用。
52.本发明通过优良的算法实现了浸水、拔销检测等功能提高了应急救援状态下的实用性。在低功耗方面，对各个功能模块的精确控制，既保证了各部分功能的实现，又确保了在黄金救援时间跨度内的正常工作，并加入了智能手环增加了生命体征的检测，增加了可视化操作，增强了佩戴者和指挥中心的通信能力。
53.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.低功耗智能型北斗应急报位器，包括北斗rdss模块、北斗rnss模块、北斗ic卡、微控制器mcu、电源和外壳，其特征在于：所述微控制器mcu与北斗rdss模块、北斗rnss模块、北斗ic卡和电源连接；所述微控制器mcu上还连接有浸水检测模块、拔销检测模块，sos检测模块和蓝牙模块；所述电源上设有无线充电模块(6)，所述蓝牙模块上连接有手环模块。2.根据权利要求1所述的低功耗智能型北斗应急报位器，其特征在于：所述微控制器mcu部分包含电源控制单元、定时处理单元、按键处理单元、rnss定位处理单元、rdss报文处理单元、蓝牙模块驱动单元和状态显示单元。3.根据权利要求1所述的低功耗智能型北斗应急报位器，其特征在于：所述外壳包括外壳底座(1)和外壳上盖(2)，所述外壳底座(1)和外壳上盖(2)固定相连，所述外壳底座(1)和外壳上盖(2)的内部设有控制板(5)和电池(7)，所述控制板(5)上设有微控制器mcu，所述电池(7)的底部设有无线充电模块(6)。4.根据权利要求3所述的低功耗智能型北斗应急报位器，其特征在于：所述外壳上盖(2)上安装有按键(3)和指示灯(4)，所述按键(3)和指示灯(4)与控制板(5)相连。5.根据权利要求3所述的低功耗智能型北斗应急报位器，其特征在于：所述外壳底座(1)和外壳上盖(2)的内部设有防水胶条(8)，所述外壳底座(1)和外壳上盖(2)的侧壁上安装有拔销(9)。6.根据权利要求3所述的低功耗智能型北斗应急报位器，其特征在于：所述外壳底座(1)的底部设置有背夹(10)和相关紧固件。

技术总结

本发明公开低功耗智能型北斗应急报位器，涉及应急救援领域。该低功耗智能型北斗应急报位器包括北斗RDSS模块、北斗RNSS模块、北斗IC卡、微控制器MCU、电源和外壳，所述微控制器MCU与北斗RDSS模块、北斗RNSS模块、北斗IC卡和电源连接。该低功耗智能型北斗应急报位器可使用蓝牙功能与智能手环连接，获取佩戴者的生命体征数据(心率或体温)，在手环上具有可视化操作界面，可以编辑或同步报位器发送短报文，在报位器接收到上级指挥中心发送的短报文时，又可同步至手环操作界面上显示，为了确保电量合理使用，在各个模块前端设置控制开关电路，只有在使用该模块功能时才开启该模块部分电源输入。入。入。