基于MLX90614和UWB技术的矿工体温监测与定位系统设计

李晨晨 苗曙光 夏书娟

摘  要：设计一款基于MLX90614和UWB技术的矿工体温监测与定位系统.系统采用便携式设计，采用MLX90614采集矿工体温数据，UWB定位技术，通过无线传输方式上传至上位机.测试结果表明，体温监测功能基本误差控制在0.02 ℃范围以内，定位误差为0.20米，综合平均误差为0.09米，可实现人员体温监测与精确定位功能.

关键词：体温监测；定位系统；UWB技术

[   中图分类号    ]TP277 [    文献标志码   ]  A

Design of Miners' Body Temperature Monitoring and Positioning System Based on MLX90614 and UWB Technology

LI Chenchen，MIAO Shuguang*，XIA Shujuan，LIU Xiang，FU Jinnan

（School of Physics and Electronic Information， Huaibei Normal University， Huaibei， 235000， China）

Abstract： Design a miner temperature monitoring and positioning system based on MLX90614 and UWB technology.The system adopts portable design. The temperature monitoring adopts MLX90614 to collect miners' temperature data. The positioning adopts UWB positioning technology. The information is uploaded to the upper computer through wireless transmission. The test results show that the basic error of the temperature monitoring function is controlled within 0.02 ℃， the positioning error is 0.20m， and the comprehensive average error is 0.09m， which can realize the temperature monitoring and accurate positioning of personnel.

Key words： body temperature monitoring； positioning system； UWB technology

當前我国煤矿安全生产情况依然十分严峻，如何预防疫情聚集性风险和矿难事故，并对煤矿井下的“人”“机”“环”进行有效快速感知，成为亟待解决的问题.本文设计一款基于MLX90614和UWB技术的矿工体温监测与定位系统，能够实现矿工远距离体温监测与精确定位.

1 系统概述

该系统具有疫情防控和人员精确定位两种功能.系统主板主控芯片采用STM32F103ZET6，搭载红外体温传感器MLX90614，实现体温采集.副板采用STM32F103C8T6芯片，利用UWB定位技术实现人员精确定位.[1]在主控芯片收到体温数据以及定位数据后，通过搭载的无线模块将数据发送至上位机界面显示.[2]显示界面通过不同颜色区分采集数据是否达到阈值，从而有效提醒工作人员进行判别，实现对井下人员体温监测与精确定位.系统分数据采集、数据传输、数据接收、数据显示四个部分.整体设计见图1.

数据采集部分  MLX90614红外体温传感器通过红外辐射能量采集温度，使用IIC协议与主控芯片相互通信，其热电堆传感器输出的温度信号经运算放大后，进行数模转……