[發(fā)明專利]一種落水人員示位及生命體征檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910072919.4
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109903858B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 文捷;周丹;任勤雷;龔龑;張明睿;姚治萱;殷悅;耿雄飛
• 申請（專利權(quán)）人: 交通運輸部水運科學(xué)研究所
• 主分類號: G16H80/00
• 分類號: G16H80/00;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京方安思達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;李彪

1.一種落水人員示位及生命體征檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：溫度傳感器、加速度陀螺儀傳感器、生命體征傳感器、落水檢測自啟動模塊、生命體征檢測模塊、定位模塊和發(fā)送模塊；

所述落水檢測自啟動模塊：用于根據(jù)溫度傳感器與加速度陀螺儀傳感器采集的信息，檢測人員是否已經(jīng)落水，并用于在檢測到人員落水后啟動整個系統(tǒng)并進行報警；

所述生命體征檢測模塊：用于采集加速度陀螺儀傳感器和生命體征傳感器的信息，根據(jù)落水人員的加速度矢量、傾角和熱量數(shù)據(jù)輸出生命體征信息；

所述定位模塊：用于對落水人員進行定位，輸出位置信息；

所述發(fā)送模塊：用于將生命體征信息和位置信息以短報文的形式經(jīng)通信信道發(fā)送出去；

所述檢測人員是否已經(jīng)落水的過程為：通過溫度傳感器獲取溫度差異；通過加速度陀螺儀傳感器獲取產(chǎn)生的震動；當(dāng)溫度差異和震動都超過對應(yīng)的閾值時，判斷人員已經(jīng)落水，否則，判斷人員沒有落水；

所述生命體征檢測模塊包括：

數(shù)據(jù)預(yù)處理單元，用于實時采集加速度陀螺儀傳感器和生命體征傳感器的數(shù)據(jù)，對采集的數(shù)據(jù)按照時間累積劃分入滑動窗口，對滑動窗口數(shù)據(jù)進行平滑濾噪；

數(shù)據(jù)特征提取單元，用于對滑動窗口內(nèi)平滑濾波之后的數(shù)據(jù)，提取時域、頻域的多維特征；

生命體征判斷單元，用于將數(shù)據(jù)特征提取單元提取的多維特征輸入預(yù)先訓(xùn)練的生命體征分類模型，輸出生命體征信息；和

生命體征后處理單元，用于對連續(xù)輸出的各個滑動窗口數(shù)據(jù)的生命體征信息進行平滑處理；

所述生命體征信息包括：生命體征正常、生命體征微弱和無生命體征。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的落水人員示位及生命體征檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：手動開關(guān)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的落水人員示位及生命體征檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述生命體征分類模型的訓(xùn)練步驟包括：

建立有生命體征標(biāo)簽的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；

對訓(xùn)練數(shù)據(jù)集的輸入數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，將輸入數(shù)據(jù)劃分入滑動窗口，對滑動窗口數(shù)據(jù)進行平滑濾波；

提取滑動窗口內(nèi)平滑濾波之后的數(shù)據(jù)的時域、頻域的多維特征；

基于所提取的多維特征以及所對應(yīng)的生命體征標(biāo)簽，訓(xùn)練生命體征分類模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的落水人員示位及生命體征檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述多維特征包括：加速度陀螺儀傳感器采集的三個方向的加速度分量。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的落水人員示位及生命體征檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述定位模塊包括：GPS定位單元和北斗定位單元。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的落水人員示位及生命體征檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述通信信道包括北斗RDSS和AIS通信鏈路。