專(zhuān)利名稱(chēng)：震災(zāi)用主動(dòng)式生命探測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生命探測(cè)儀，尤其涉及一種震災(zāi)用主動(dòng)式生命探測(cè)儀。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外投入使用的生命探測(cè)儀主要有四種:光學(xué)型、音視頻型、紅外型和雷達(dá)型。如光學(xué)型類(lèi)似于醫(yī)用光學(xué)纖維內(nèi)窺鏡，通過(guò)照明，鏡頭觀(guān)看廢墟下的情況，并通過(guò)光學(xué)纖維束將圖像傳回，借以發(fā)現(xiàn)被掩埋在廢墟下面的人。這種設(shè)備體積小、使用方便，但探測(cè)距離短.而且在廢墟無(wú)縫隙的情形下無(wú)法使用。如中國(guó)專(zhuān)利201020644192.7，提供一種音/視頻生命探測(cè)儀，通過(guò)前端組件和后端控制盒之間建立雙向音頻通信和雙向視頻，需要將可伸縮的探頭伸入到災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)接近被困幸存者，受探頭直徑大小、探桿長(zhǎng)度等因素限制其有效的空間探測(cè)范圍，同時(shí)這種儀器要求在比較安靜的環(huán)境下使用才能獲得好的信噪比。如中國(guó)專(zhuān)利201020196460.3，提供一種震災(zāi)用便攜式紅外熱釋生命探測(cè)儀，但穿透墻體困難，不易發(fā)現(xiàn)幸存者。如中國(guó)專(zhuān)利201120366422.2，提供一種雷達(dá)式生命探測(cè)儀，通過(guò)測(cè)試被探測(cè)者的呼吸運(yùn)動(dòng)或者移動(dòng)來(lái)工作，在實(shí)際救援時(shí)，廢墟下的不明情況和現(xiàn)場(chǎng)的各種干擾使得判別是否存在極其微弱的生命信息非常困難。同時(shí)，以上方式都是被動(dòng)性查找，被困幸存者并不能主動(dòng)報(bào)警，特別是處于昏迷狀態(tài)，被困幸存者信號(hào)太弱，不易被探測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上不足，本發(fā)明提供一種能主動(dòng)報(bào)警的震災(zāi)用主動(dòng)式生命探測(cè)儀。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種震災(zāi)用主動(dòng)式生命探測(cè)儀，其特征在于:包括CPU模塊以及與所述CPU模塊連接的鋰電池、加速度傳感器模塊、人體紅外傳感單元、音頻功放模塊、ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊；所述加速度傳感器模塊用于檢測(cè)地震信號(hào)并在檢測(cè)到地震信號(hào)時(shí)啟動(dòng)所述CPU模塊，所述CPU模塊啟動(dòng)所述人體紅外傳感單元檢測(cè)環(huán)境信號(hào)并在當(dāng)檢測(cè)到人體信號(hào)時(shí)控制所述音頻功放模塊或ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊報(bào)警，所述鋰電池用于提供工作電源。本發(fā)明的第一優(yōu)選方案為，所述鋰電池通過(guò)第一電源模塊、第二電源模塊、第三電源模塊以及第四電源模塊與CPU模塊連接。本發(fā)明的第二優(yōu)選方案為，所述第一電源模塊與所述人體紅外傳感單元連接。本發(fā)明的第三優(yōu)選方案為，所述第二電源模塊與所述加速度傳感器模塊連接。本發(fā)明的第四優(yōu)選方案為，所述第三電源模塊與所述音頻功放模塊連接。本發(fā)明的第五優(yōu)選方案為，所述第四電源模塊與所述ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊。本發(fā)明的第六優(yōu)選方案為，所述CPU模塊包括TI的MSP430G2353
本發(fā)明的第七優(yōu)選方案為，所述加速度傳感器模塊為ANALOG的ADXL362。本發(fā)明的第八優(yōu)選方案為，所述ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊為上海順舟科技的SZ05-ADV嵌入式Zigbee無(wú)線(xiàn)數(shù)傳模塊。本發(fā)明的第九優(yōu)選方案為，所述人體紅外傳感單元采用深圳市普恩科技有限公司的 RE200B。本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于:I)、本裝置通過(guò)加速度傳感器模塊能主動(dòng)探測(cè)地震的發(fā)生，提高地震準(zhǔn)確性。2)、本裝置通過(guò)人體紅外傳感器通過(guò)及時(shí)對(duì)周?chē)嫩E象。3)、本裝置通過(guò)加速度傳感器模塊閥值告警并喚醒CPU模塊，同時(shí)音頻功放模塊、無(wú)線(xiàn)功放模塊和人體紅外傳感器的可關(guān)斷，使設(shè)備可長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)，同時(shí)CPU模塊低電壓告警，可提醒對(duì)電池的充電提醒；4)、本裝置通過(guò)高頻的聲音功放報(bào)警，和無(wú)線(xiàn)的遠(yuǎn)程報(bào)警，穿透能力進(jìn)一步加強(qiáng)。5)、本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)施，易于維護(hù)。


圖1為本實(shí)施例震災(zāi)用主動(dòng)式生命探測(cè)儀結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具 體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)說(shuō)明。參考圖1，一種震災(zāi)用主動(dòng)式生命探測(cè)儀，包括CPU模塊以及與CPU模塊連接的鋰電池、加速度傳感器模塊、人體紅外傳感單元、音頻功放模塊、ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊；加速度傳感器模塊用于檢測(cè)地震信號(hào)并在檢測(cè)到地震信號(hào)時(shí)啟動(dòng)CPU模塊，CPU模塊啟動(dòng)人體紅外傳感單元檢測(cè)環(huán)境信號(hào)并在當(dāng)檢測(cè)到人體信號(hào)時(shí)控制音頻功放模塊或ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊報(bào)警，鋰電池用于提供工作電源。鋰電池通過(guò)第一電源模塊、第二電源模塊、第三電源模塊以及第四電源模塊與CPU模塊連接。第一電源模塊與人體紅外傳感單元連接。第二電源模塊與加速度傳感器模塊連接。第三電源模塊與音頻功放模塊連接。第四電源模塊與ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊。加速度傳感器模塊的SPI接口與CPU模塊連接，加速度傳感器INT2與所述的CPU模塊外中斷I連接，用于喚醒CPU模塊；第一、二、三、四電源模塊分別與CPU模塊連接，CPU模塊控制上述電源模塊的停機(jī)功能；系統(tǒng)由鋰電池供電，通過(guò)第二電源模塊提供所述加速度傳感器模塊、CPU模塊電源；第一電源模塊提供與所述人體紅外傳感單元電源；第三電源模塊提供與所述ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊電源；第四電源模塊提供與音頻功放模塊的工作電源；CPU模塊，包括TI的MSP430G2353，超低功耗MCU，在I μ s之內(nèi)超快速地從待機(jī)模式喚醒，0.4 μ A待機(jī)模式，運(yùn)行模式230 μ Α,內(nèi)含欠壓檢測(cè)器，可設(shè)定電池欠壓值；加速度傳感器模塊為ANALOG的ADXL362，ADXL362是一款超低功耗、3軸MEMS加速度計(jì)，輸出數(shù)據(jù)速率為IOOHz時(shí)功耗低于2 μ A，在運(yùn)動(dòng)觸發(fā)喚醒模式下功耗為270ηΑ。ADXL362提供12位輸出分辨率；一個(gè)內(nèi)置微功耗溫度傳感器，可實(shí)現(xiàn)溫度的在補(bǔ)償。測(cè)量范圍為±2g、±4g及±8g，±2g范圍內(nèi)的分辨率為lmg/LSB。
ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊為上海順舟科技的SZ05-ADV嵌入式Zigbee無(wú)線(xiàn)數(shù)傳模塊，與所述的CPU模塊串口通信。峰值電流為250mA，發(fā)射功率25dBm。人體紅外傳感單元采用雙元熱釋電紅外傳感器深圳市普恩科技有限公司的RE200B。述音頻功放模塊具有停機(jī)功能，進(jìn)一步選擇TI的具有停機(jī)模式的7.5W音頻功率放大器LM4950，其待機(jī)功耗為20 μ A。第一電源模塊、第二電源模塊都選擇linear的200mA降壓-升壓型同步DC/DC轉(zhuǎn)換器LTC3531，超低靜態(tài)電流:16uA，停機(jī)電流< I μ A，提供加速度傳感器模塊、CPU模塊電源的3.3V電壓，提供人體紅外傳感單元5V電壓；所述ECDC電源模塊3選擇I inear的600mA降壓-升壓型同步DC/DC轉(zhuǎn)換器LTC3440，超低靜態(tài)電流:25uA，停機(jī)電流< I μ A，提供無(wú)線(xiàn)模塊電壓；第一電源模塊選擇TI的LM2700Q的升壓D⑶C電源模塊，停機(jī)電流為5 μ Α，提供音頻功放模塊12V電壓。本裝置工作流程如下描述，本裝置上電后，CPU模塊發(fā)出控制信號(hào)0，控制第一電源模塊進(jìn)入停機(jī)模式，人體紅外傳感單元不供電；CPU模塊發(fā)出控制信號(hào)0，控制第三電源模塊進(jìn)入停機(jī)模式，ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊不供電；CPU模塊發(fā)出控制信號(hào)0，控制第四電源模塊進(jìn)入停機(jī)模式，音頻功放模塊不供電;CPU初始化加速度傳感器，加速度傳感器為喚醒模式，設(shè)置閥值，每秒6次測(cè)量加速值以確定是否存在運(yùn)動(dòng)，，如沒(méi)超過(guò)，即靜止，此時(shí)系統(tǒng)中加速度傳感器工作，而且是喚醒模式，功耗低至270nA ；當(dāng)超過(guò)閥值，產(chǎn)生中斷報(bào)警，喚醒CPU模塊；CPU模塊發(fā)出控制信號(hào)1，控制第一電源模塊進(jìn)入工作模式，人體紅外傳感單元上電工作，查詢(xún)生命源；如有；CPU模塊發(fā)出控制信號(hào)1，控制第三電源模塊進(jìn)入工作模式，ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊上電工作，發(fā)送呼救信號(hào)約I秒；CPU模塊發(fā)出控制信號(hào)0，控制第三電源模塊進(jìn)入停機(jī)模式，ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊電源切斷；同時(shí)CPU模塊發(fā)出控制信號(hào)1，控制第四電源模塊進(jìn)入工作模式，音頻功放模塊上電工作，發(fā)送呼救信號(hào)約I秒；CPU模塊發(fā)出控制信號(hào)0，進(jìn)入停機(jī)模式， 音頻功放模塊電源切斷，如此周而復(fù)始。當(dāng)尋找人員，聽(tīng)到廢墟下有呼救聲或通過(guò)無(wú)線(xiàn)電探測(cè)呼救信號(hào)，及時(shí)救出幸存者。本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于實(shí)施例所表述的范圍，所有基于本發(fā)明思想的改變，皆屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種震災(zāi)用主動(dòng)式生命探測(cè)儀，其特征在于:包括CPU模塊以及與所述CPU模塊連接的鋰電池、加速度傳感器模塊、人體紅外傳感單元、音頻功放模塊、ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊； 所述加速度傳感器模塊用于檢測(cè)地震信號(hào)并在檢測(cè)到地震信號(hào)時(shí)啟動(dòng)所述CPU模塊，所述CPU模塊啟動(dòng)所述人體紅外傳感單元檢測(cè)環(huán)境信號(hào)并在當(dāng)檢測(cè)到人體信號(hào)時(shí)控制所述音頻功放模塊或ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊報(bào)警，所述鋰電池用于提供工作電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述震災(zāi)用主動(dòng)式生命探測(cè)儀，其特征在于:所述鋰電池通過(guò)第一電源模塊、第二電源模塊、第三電源模塊以及第四電源模塊與CPU模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述震災(zāi)用主動(dòng)式生命探測(cè)儀，其特征在于:所述第一電源模塊與所述人體紅外傳感單元連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述震災(zāi)用主動(dòng)式生命探測(cè)儀，其特征在于:所述第二電源模塊與所述加速度傳感器模塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述震災(zāi)用主動(dòng)式生命探測(cè)儀，其特征在于:所述第三電源模塊與所述音頻功放模塊連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述震災(zāi)用主動(dòng)式生命探測(cè)儀，其特征在于:所述第四電源模塊與所述ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述震災(zāi)用主動(dòng)式生命探測(cè)儀，其特征在于:所述CPU模塊包括TI的 MSP430G2353
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述震災(zāi)用主動(dòng)式生命探測(cè)儀，其特征在于:所述加速度傳感器模塊為 ANALOG 的 ADXL362。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述震災(zāi)用主動(dòng)式生命探測(cè)儀，其特征在于:所述ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊為上海順舟科技的SZ05 -ADV嵌入式Zigbee無(wú)線(xiàn)數(shù)傳模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述震災(zāi)用主動(dòng)式生命探測(cè)儀，其特征在于:所述人體紅外傳感單元采用深圳市普恩科技有限公司的RE200B。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種震災(zāi)用主動(dòng)式生命探測(cè)儀，包括CPU模塊以及與CPU模塊連接的鋰電池、加速度傳感器模塊、人體紅外傳感單元、音頻功放模塊、ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊；加速度傳感器模塊用于檢測(cè)地震信號(hào)并在檢測(cè)到地震信號(hào)時(shí)啟動(dòng)CPU模塊，CPU模塊啟動(dòng)人體紅外傳感單元檢測(cè)環(huán)境信號(hào)并在當(dāng)檢測(cè)到人體信號(hào)時(shí)控制音頻功放模塊或ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊報(bào)警，鋰電池用于提供工作電源。、本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)施，易于維護(hù)。
文檔編號(hào)G01V8/10GK103217722SQ20131009206
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日
發(fā)明者王冠凌, 楊駿, 徐頂, 顧梅, 吳玉玨, 文東方 申請(qǐng)人:安徽工程大學(xué)