系统原理

本定位监测系统主要分为勘查人员状态信息采集终端和上位机监测平台两部分。系统总体框架如图1所示其中勘查人员监测终端由单片机微处理器来作为控制中枢，功能包括勘查人员状态信息采集包括速度、经纬度、心率等。单片机选择的是ATxmega32E5芯片及外围配置电路组成。该单片机具有更宽的工作电压1.6V-3.6V，有2个串口其中一个与监测终端相连，用于配置北斗/GPS定位模块和接收勘查人员状态信息。


另一个串口与MC8618无线通信模块串口连接。通过AT指令来控制数据通信，北斗定位模块采用高性能的U-blox NEO-M8N模块，它具有高定位精度(3m以内)，测速度精度为0.1m/s，封装尺寸小等优点。心率监测模块主要是采用MPX2100压力传感器，对心脏跳动产生的压力进行采集，它能够把感应到的电压转换成豪伏级的差摸电压信号，在通过放大器AD623将输出电压方大到3.3V以便让单片机可以直接监测到随着心跳而产生的电压信号。

试验时单片机首先完成各个功能模块的配置当卫星信号稳定后，经过处理得到监测人员的地理位置坐标和时间信息，然后携带监测终端行走一段轨迹，将采集到的数据存储在数据库中并可以通过监测平台查看数据信息。方便指挥中心对于勘查人员的位置及工作情况有了直观的了解。

硬件监测终端

硬件监测终端主要包含5个模块分别是：MCU控制模块、北斗定位模块、心率采集模块、无线通信模块、电源模块。

1工作原理

监测系统的工作原理为，首先将勘查人员的北斗定位信息解码，将解析出的人员地理位置坐标、时间、速度以及采集到的心率等信息进行上传，单片机负责将有效信息汇总处理，然后将处理后的信息按照自定义协议上传到监测平台数据库中心，监测终端框架图如图2所示。


2平台设计

本系统平台设计时，利用虚拟仪器技术来实现，通过电脑建立对硬件终端的上位机控制、数据解析、结果显示等功能。这些应用程序可以移植在不同的平台上，易于入门，操作简便。监测中心是根据上位机反馈的数据来直观的了解勘查人员的状态，监测系统平台的实现主要包括参数设置、远程配置、状态显示和连接情况四部分组成，监测系统平台框架图如下图3所示。