專利名稱：震災用主動式生命探測儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及生命探測儀，尤其涉及一種震災用主動式生命探測儀。
背景技術：
目前國內(nèi)外投入使用的生命探測儀主要有四種:光學型、音視頻型、紅外型和雷達型。如光學型類似于醫(yī)用光學纖維內(nèi)窺鏡，通過照明，鏡頭觀看廢墟下的情況，并通過光學纖維束將圖像傳回，借以發(fā)現(xiàn)被掩埋在廢墟下面的人。這種設備體積小、使用方便，但探測距離短.而且在廢墟無縫隙的情形下無法使用。如中國專利201020644192.7，提供一種音/視頻生命探測儀，通過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害現(xiàn)場接近被困幸存者，受探頭直徑大小、探桿長度等因素限制其有效的空間探測范圍，同時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。如中國專利201020196460.3，提供一種震災用便攜式紅外熱釋生命探測儀，但穿透墻體困難，不易發(fā)現(xiàn)幸存者。如中國專利201120366422.2，提供一種雷達式生命探測儀，通過測試被探測者的呼吸運動或者移動來工作，在實際救援時，廢墟下的不明情況和現(xiàn)場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，以上方式都是被動性查找，被困幸存者并不能主動報警，特別是處于昏迷狀態(tài)，被困幸存者信號太弱，不易被探測。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上不足，本發(fā)明提供一種能主動報警的震災用主動式生命探測儀。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為:一種震災用主動式生命探測儀，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無線模塊；所述加速度傳感器模塊用于檢測地震信號并在檢測到地震信號時啟動所述CPU模塊，所述CPU模塊啟動所述人體紅外傳感單元檢測環(huán)境信號并在當檢測到人體信號時控制所述音頻功放模塊或ZigBee無線模塊報警，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無線模塊。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無線模塊為上海順舟科技的SZ05-ADV嵌入式Zigbee無線數(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)明的技術優(yōu)勢在于:I)、本裝置通過加速度傳感器模塊能主動探測地震的發(fā)生，提高地震準確性。2)、本裝置通過人體紅外傳感器通過及時對周圍生命的跡象。3)、本裝置通過加速度傳感器模塊閥值告警并喚醒CPU模塊，同時音頻功放模塊、無線功放模塊和人體紅外傳感器的可關斷，使設備可長時間待機，同時CPU模塊低電壓告警，可提醒對電池的充電提醒；4)、本裝置通過高頻的聲音功放報警，和無線的遠程報警，穿透能力進一步加強。5)、本裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于實施，易于維護。


圖1為本實施例震災用主動式生命探測儀結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具 體實施例對本發(fā)明做出詳細說明。參考圖1，一種震災用主動式生命探測儀，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無線模塊；加速度傳感器模塊用于檢測地震信號并在檢測到地震信號時啟動CPU模塊，CPU模塊啟動人體紅外傳感單元檢測環(huán)境信號并在當檢測到人體信號時控制音頻功放模塊或ZigBee無線模塊報警，鋰電池用于提供工作電源。鋰電池通過第一電源模塊、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無線模塊。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功能；系統(tǒng)由鋰電池供電，通過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無線模塊電源；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)超快速地從待機模式喚醒，0.4 μ A待機模式，運行模式230 μ Α,內(nèi)含欠壓檢測器，可設定電池欠壓值；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，輸出數(shù)據(jù)速率為IOOHz時功耗低于2 μ A，在運動觸發(fā)喚醒模式下功耗為270ηΑ。ADXL362提供12位輸出分辨率；一個內(nèi)置微功耗溫度傳感器，可實現(xiàn)溫度的在補償。測量范圍為±2g、±4g及±8g，±2g范圍內(nèi)的分辨率為lmg/LSB。
ZigBee無線模塊為上海順舟科技的SZ05-ADV嵌入式Zigbee無線數(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功能，進一步選擇TI的具有停機模式的7.5W音頻功率放大器LM4950，其待機功耗為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，停機電流< I μ A，提供無線模塊電壓；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0，控制第一電源模塊進入停機模式，人體紅外傳感單元不供電；CPU模塊發(fā)出控制信號0，控制第三電源模塊進入停機模式，ZigBee無線模塊不供電；CPU模塊發(fā)出控制信號0，控制第四電源模塊進入停機模式，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，設置閥值，每秒6次測量加速值以確定是否存在運動，，如沒超過，即靜止，此時系統(tǒng)中加速度傳感器工作，而且是喚醒模式，功耗低至270nA ；當超過閥值，產(chǎn)生中斷報警，喚醒CPU模塊；CPU模塊發(fā)出控制信號1，控制第一電源模塊進入工作模式，人體紅外傳感單元上電工作，查詢生命源；如有；CPU模塊發(fā)出控制信號1，控制第三電源模塊進入工作模式，ZigBee無線模塊上電工作，發(fā)送呼救信號約I秒；CPU模塊發(fā)出控制信號0，控制第三電源模塊進入停機模式，ZigBee無線模塊電源切斷；同時CPU模塊發(fā)出控制信號1，控制第四電源模塊進入工作模式，音頻功放模塊上電工作，發(fā)送呼救信號約I秒；CPU模塊發(fā)出控制信號0，進入停機模式， 音頻功放模塊電源切斷，如此周而復始。當尋找人員，聽到廢墟下有呼救聲或通過無線電探測呼救信號，及時救出幸存者。本發(fā)明的保護范圍不限于實施例所表述的范圍，所有基于本發(fā)明思想的改變，皆屬于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種震災用主動式生命探測儀，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無線模塊； 所述加速度傳感器模塊用于檢測地震信號并在檢測到地震信號時啟動所述CPU模塊，所述CPU模塊啟動所述人體紅外傳感單元檢測環(huán)境信號并在當檢測到人體信號時控制所述音頻功放模塊或ZigBee無線模塊報警，所述鋰電池用于提供工作電源。
2.根據(jù)權利要求1所述震災用主動式生命探測儀，其特征在于:所述鋰電池通過第一電源模塊、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)權利要求2所述震災用主動式生命探測儀，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)權利要求2所述震災用主動式生命探測儀，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)權利要求2所述震災用主動式生命探測儀，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)權利要求2所述震災用主動式生命探測儀，其特征在于:所述第四電源模塊與所述ZigBee無線模塊。
7.根據(jù)權利要求1所述震災用主動式生命探測儀，其特征在于:所述CPU模塊包括TI的 MSP430G2353
8.根據(jù)權利要求1所述震災用主動式生命探測儀，其特征在于:所述加速度傳感器模塊為 ANALOG 的 ADXL362。
9.根據(jù)權利要求1所述震災用主動式生命探測儀，其特征在于:所述ZigBee無線模塊為上海順舟科技的SZ05 -ADV嵌入式Zigbee無線數(shù)傳模塊。
10.根據(jù)權利要求1所述震災用主動式生命探測儀，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)明涉及一種震災用主動式生命探測儀，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無線模塊；加速度傳感器模塊用于檢測地震信號并在檢測到地震信號時啟動CPU模塊，CPU模塊啟動人體紅外傳感單元檢測環(huán)境信號并在當檢測到人體信號時控制音頻功放模塊或ZigBee無線模塊報警，鋰電池用于提供工作電源。、本裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于實施，易于維護。
文檔編號G01V8/10GK103217722SQ20131009206
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月13日 優(yōu)先權日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 申請人:安徽工程大學