老人夜间智能监护系统的设计

• 85

•

老人夜间智能监护系统的设计

辽宁工业大学 董建业 张运龙

就当今社会而言，人们的生活越来越被更多的压力所困扰，人们的保健意识也有了很多的改变，健康问题慢慢成为了人们所重视的东西，毕竟健康的身体才是革命的本钱，特别是老人的健康，更是时刻在子女的心中，由于老人在夜间睡觉的时候突发疾病的风险要比年轻人高得多，所以实时监控老人在睡觉时候的生理指标尤为重要。所以本文设计了一个老人夜间智能监护系统来监护老人晚上的生理状况。

1.研究意义

老人夜间智能监护系统可以代替儿女，对老人夜间的生理状况如体温，心率等重要参数进行实时监控，并显示在显示屏上或者发送到app，子女可以随时查看老人的状况，是如今社会不可或缺的重要设备。

2.系统整体设计方案

采用stc89c52单片机作为整体设计的控制核心，采用DS18B20温度传感器、人体心率传感器、压力传感器、wifi模块、LCD1602液晶屏设计一个人体体温心率测量仪器，可实时检测老人睡觉时的心率和体温和起夜情况，将数据通过wifi传输到APP

显示。

图2.1 系统总体框图

3.硬件模块设计

本设计研究了一种老人夜间智能监护系统，核心控制器采用stc89c52单片机，系统硬件主要由单片机控制模块、心率采集模块、温度采集模块模块、压力采集模块、电源模块、显示模块和wifi模块组成。

3.1 单片机控制模块的设计

本设计使用stc89c52单片机，这是一种由stc生产的耗能较低同时性能较强的cmos 8位微控制器，拥有8k字节的可编程闪存。单片机最小系统如图3.1

所示。

图3.1 单片机最小系统

3.2 心率采集模块设计

脉搏的测量方法大致有三种：第一种提取心电信号中的数据；第二种是在测量血压时，从压力传感器收集到的波动数据中，测量并计算脉博心率；第三种是光电容积法。第一种与第二种方法都需要限制病人在信号提取过程中的活动。如果长期使用，会影响病人的舒适性。但是光电容积法作为普遍应用的方式，方法简单，设备简单，可靠性高。如图3.2

所示。

图3.2 心率采集模块电路图

• 86

•

3.3 压力采集模块设计

压力传感器采用HX711，hx711是一种专门为高精度电子秤设计的24bit a/d 转换器芯片。与其他同类型芯片相比，该芯片集成了其他同类型芯片所需的周边电路，包括电压稳定电源、内部时钟振荡器等，具有集成度高、响应速度快、以及强烈的反干扰。降该芯片与后端mcu 芯片的接口和编程非常简单。所有的控制信号都是由引脚驱动的，不需要对芯片内部的寄存器进行编程。如图3.3为压

力采集模块。

图 3.3 压力采集模块电路

3.4 显示模块设计

考虑到本系统中显示的按键预设的电流值，实时显示的电源的电压和系统的电流，以及系统的实用性，使用lcd 1602lcd 显示器。液晶

显示具有功耗低、体积小、质量轻、无辐射危害、平面直角显示以及影响稳定不闪烁、画面效果好、分辨率高、抗干扰能力强等优点。3.5 wifi模块的设计

wifi 模块能把接收的信息，如心率，温度，压力等传输到手机，方便子女查看，因此在本系统有着很重要的地位，wifi 模块使用的是esp8266，此芯片使用3.3v 的直流电源，具有体积小，功耗低，支持传输，价格低。如图3.4

所示。

图3.4 wifi电路

4.结论

本设计实现了老年人夜间智能监控系统。以scmstc89c52为控制核心，采用了心率采集传感器，温度采集传感器，压力采集传感器监控老人夜间的生理特征，从而实现对老人在夜间时生命安全的保证。

在大数据时代，各行各业开始引入大数据技术，以推动行业转型升级，迎合信息时代对行业的智能化发展要求。在消防工作方面，同样应当加强大数据等先进信息技术的应用，以便完成智慧消防建设，为消防工作的开展提供强有力的技术支撑，促使消防资源得到合理分配和利用，为社会消防安全治理工作的开展提供保障。

1 大数据时代智慧消防的特点分析

在大数据时代，智慧城市框架得以提出。而在该框架内，智慧消防是利用大数据、云计算等信息技术精准进行消防定位，保证火灾得到及时处置的消防体系。从特点上来看，其具有广泛性特征，形成的消防感知网拥有较大覆盖面积，在防火、灭火、抢险救灾等各领域都能得到运用，从而实现不同形态、属性和密度的信息采集，如区域分布、市政水系、地貌等，为消防工作开展提供信息支撑。其次，智慧消防带有共享性，能够实现消防部门和公众间互联互通，用于进行消防信息公开与火

灾预警发布，促使公众参与到消防工作中，实现资源有效利用。运用信息化行政执法方式，能够使政府各部门加强关联，实现消防业务精细化管理，从而使消防工作水平得到提高。此外，智慧消防带有智能性特征，能够依靠信息承载系统进行海量火灾信息智能化处理，对火灾现场气象、风速和可燃物分布等有效信息进行提取，为火灾救援方案制定提供依据，达到最大程度减少人员伤亡和财产损失的目标。通过

对大数据、物联等各种技术进行整合，能够完成全天候火灾监控网络的建设，实现对火灾风险的系统分析和判断，进行火灾自动化预警，继而使消防工作开展能够达到“预防为主，防消结合”的要求，推动消防工作与时俱进发展。

2 大数据时代智慧消防的建设发展问题

在城市建设不断加快的过程中，智慧消防近年来也取得了建设发展。从中央政府到地方政府，相继在城市建设方面提出了消防科技衡量指标，要求运用大数据、云计算等新型信息技术完成智慧消防实时监控平台建设，加强重点单位消防设施状态监管，为城市灭火救援方案制定提供调度数据。目前在部分城市，针对人流密集的主要街区和要害机关，已经成为了多个消防视频监控点布设，以实现消防保障全覆盖。但从整体来看，由于对智慧消防建设认识存在不足，多

浅谈大数据时代下做好智慧消防的几点思考

福建省漳州市消防救援支队云霄大队 金 立

福建省漳州市消防救援支队 陈 鑫