多功能生命探測儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多功能生命探測儀，包括操控終端，以及與操控終端數(shù)據(jù)交換的生命探測裝置，以及為操控終端、生命探測裝置進(jìn)行供電的可充放電池和電源電路，所述生命探測裝置包括與操控終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的主控模塊，以及分別與主控模塊連接形成數(shù)據(jù)交互的UWB電磁探測器、微振探測器和音視頻探測器，操控終端控制所述UWB電磁探測器、微振探測器和音視頻探測器三種探測模式之間的切換。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)高精度的、能夠適應(yīng)各種情況下的生命救援，為災(zāi)后救援人員提供有力保障，有效的提升我國在抗震救災(zāi)、搶救生命方面的技術(shù)水平和裝備水平。
【專利說明】
多功能生命探測儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種抗震救災(zāi)等自然災(zāi)害情況下使用的多功能生命探測儀?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]每次當(dāng)有地震等災(zāi)害發(fā)生時(shí)，保障人民群眾的人身財(cái)產(chǎn)安全，搶救被困群眾一直都是重中之重。而生命探測儀則是使用頻率最高的儀器之一。目前，由于救援環(huán)境復(fù)雜，所以生命探測儀種類繁多。而傳統(tǒng)的生命探測儀功能單一，無法應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的災(zāi)區(qū)環(huán)境，存在著由于功能有限從而無法高效救援的隱患。一般生命探測儀分為光學(xué)生命探測儀、熱紅外生命探測儀和聲波生命探測儀等三類。生命探測儀的原理極其簡單，因?yàn)橹灰巧?，身體之中就會(huì)有著許多特別的生命信息，這些生命信息會(huì)通過各種能量方式表現(xiàn)在身體外部，比如聲波、超聲波、電波、光波以及一些地球人目前還沒有掌握的特殊波如大腦在進(jìn)行活動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的一些特殊波等，這些波的頻率不同，自然就會(huì)發(fā)出完全不同的能量，這種生命探測儀正是通過探測這些不同的波而判斷出現(xiàn)在屏幕上的不同生命形式。但是，災(zāi)區(qū)環(huán)境復(fù)雜，當(dāng)人被掩埋時(shí)，生命體征會(huì)被各種障礙減弱。光憑單一的跡象來判斷是否有生命跡象會(huì)產(chǎn)生誤判。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種可提供多探測模式的多功能生命探測儀，為救援過程中的生命安全提供保障，有效提升抗震救災(zāi)搶救生命方面的技術(shù)水平和裝備水平。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下:
[0005]多功能生命探測儀，包括操控終端，以及與操控終端數(shù)據(jù)交換的生命探測裝置，以及為操控終端、生命探測裝置進(jìn)行供電的可充放電池和電源電路，
[0006]所述生命探測裝置包括與操控終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的主控模塊，以及分別與主控模塊連接形成數(shù)據(jù)交互的UWB電磁探測器、微振探測器和音視頻探測器，操控終端控制所述 UWB電磁探測器、微振探測器和音視頻探測器三種探測模式之間的切換。
[0007]進(jìn)一步地，所述UWB電磁探測器包括與主控模塊連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接的UWB探頭，所述UVB探頭所探測的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后，由主控模塊傳輸給操控終端。
[0008]進(jìn)一步地，所述UWB探頭配備有寬頻雷達(dá)天線。
[0009]進(jìn)一步地，所述微振探測器包括與主控模塊連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接的微振傳感器，微振傳感器將所探測到的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后，由主控模塊傳輸給操控終端。
[0010]進(jìn)一步地，所述音視頻探測器包括與主控模塊連接的視頻編碼模塊、音頻功放模塊，及與視頻編碼模塊連接的CMOS視頻傳感器，與音頻功放模塊連接的喇叭和麥克，所述 CMOS視頻傳感器、喇叭和麥克構(gòu)成有線掛載音視頻探頭。
[0011]進(jìn)一步地，所述有線掛載音視頻探頭裝配于一轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)上，該轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)由一直流轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述直流轉(zhuǎn)向電機(jī)通過電機(jī)轉(zhuǎn)向控制模塊與主控模塊連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述操控終端為軍用級(jí)三防平板電腦。
[0013]進(jìn)一步地，所述操控終端與生命探測裝置之間采用無線或有線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0014]采用上述結(jié)構(gòu)后，解決了現(xiàn)有技術(shù)中探測模式單一，難以全面探測生命的問題，實(shí)現(xiàn)高精度的、能夠適應(yīng)各種情況下的生命救援，為災(zāi)后救援人員提供有力保障，有效的提升我國在抗震救災(zāi)、搶救生命方面的技術(shù)水平和裝備水平?！靖綀D說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的原理框圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0016]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；谒枋龅谋景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0017]參見圖1，多功能生命探測儀，包括終端平板電腦和生命探測儀主機(jī)兩部分。
[0018]所述的終端平板電腦為專業(yè)定制軍用級(jí)三防平板電腦，它符合810G軍事標(biāo)準(zhǔn)和 IP6X完全防塵標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)部搭載英特爾酷睿i7620EU處理器，4GB內(nèi)存，10.2英寸、1024 X 600像素多點(diǎn)觸摸屏。同時(shí)擁有藍(lán)牙、WIF1、以及指紋識(shí)別系統(tǒng)。內(nèi)置防爆可充放電池，并預(yù)留充電接口，利用外部適配電源，可方便的充電操作。內(nèi)置l〇〇dba的揚(yáng)聲器，并預(yù)留音頻接口，可與外部高隔離度耳麥有線連接。
[0019]所述的生命探測儀主機(jī)部分包括WIFI模塊、嵌入式主控模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置、視頻編碼、電機(jī)轉(zhuǎn)向控制、音頻功放設(shè)備組成箱體核心部件，箱體內(nèi)包含內(nèi)置式UWB收發(fā)組件和寬頻雷達(dá)天線；喇叭、麥克風(fēng)、直流轉(zhuǎn)向電機(jī)、CMOS視頻傳感器綁定封裝成有線式音視頻探頭，以及有線式微震傳感器探頭都掛載在主機(jī)上，一旦進(jìn)入相關(guān)探測模式便可與主機(jī)箱體分離，以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式探測，達(dá)到理想效果。所述生命探測儀主機(jī)通過WIFI信號(hào)與終端平板電腦交互數(shù)據(jù)。
[0020]所述的生命探測儀主機(jī)包含3種救援模式，UWB電磁探測模式、微振探測模式和音視頻探測模式。所述的探頭種類有微振傳感器和音視頻探頭，以及UWB電磁探測三種;UWB電磁探測設(shè)備的前端為寬頻雷達(dá)天線，微振傳感器前端配備磁鐵和探針，音視頻探頭前端為廣角鏡頭并且配備供角度調(diào)整的電機(jī)。所述的UWB電磁探測設(shè)備為內(nèi)置式，微振傳感器和音視頻探頭為掛載式。
[0021]所述的UWB電磁探測模式用于檢測呼吸、心跳、運(yùn)動(dòng)等信號(hào);微振探測模式用于檢測輕微的敲擊信號(hào);音視頻探測模式用于語音對(duì)講和視頻監(jiān)控。
[0022]UWB電磁探測模式配備多天線的二維探測機(jī)制，從而可以精準(zhǔn)定位生命跡象的位置;音視頻模式下可實(shí)現(xiàn)對(duì)講功能并即時(shí)圖像顯示;微振模式下很適合探測金屬環(huán)境中的求救信號(hào)。從而形成了很好的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
[0023]所有人工指令(如模式切換等)由終端平板電腦發(fā)出；人工指令的發(fā)出分為兩種:觸摸屏指令和麥克風(fēng)指令;所有模式下的探測結(jié)果由終端平板電腦顯示。UWB電磁探測模式下的結(jié)果顯示在觸摸屏上，并且，通過揚(yáng)聲器輔以語音提示;微振傳感探測模式的部分信息顯示在觸摸屏上，并且，微振敲擊信號(hào)通過高隔離度耳機(jī)傳達(dá)至人耳;音視頻傳感探測模式的視頻信息顯示在觸摸屏上，并且，音頻信號(hào)通過高隔離度耳機(jī)傳達(dá)至人耳。[〇〇24]開啟系統(tǒng)電源后，系統(tǒng)自動(dòng)匹配連接WIFI，從而實(shí)現(xiàn)所述的生命探測儀主機(jī)和終端平板電腦配對(duì)。救援人員手持終端，根據(jù)所處的環(huán)境選擇合適的救援模式。例如:多金屬結(jié)構(gòu)的場合，適合于用微振模式等。輕觸終端屏幕選擇合適的模式后，平板終端通過內(nèi)置的 WIFI功能模塊，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)802.1 lac協(xié)議發(fā)送指令，指示生命探測儀主機(jī)進(jìn)入相關(guān)工作模式。 [〇〇25]同時(shí)，需輔以人工。例如:進(jìn)入U(xiǎn)WB電磁探測模式后，需要調(diào)整箱體以正對(duì)探測目標(biāo);微振傳感探測模式需人工將掛載在箱體的微振探頭固定在廢墟中的金屬架構(gòu)上或者軟土層中，剛性固定采用磁鐵吸附，軟土層固定需要用到探針;音視頻傳感探測模式則需人工手提可折疊式的音視頻探頭，將探頭盡可能的探入廢墟。[〇〇26]做好上述準(zhǔn)備工作后，所述的生命探測儀主機(jī)正式進(jìn)入搜救探測模式。所述的前端探頭(有線掛載式微振探頭、有線掛載式音視頻探頭、內(nèi)置式UWB探測設(shè)備)會(huì)實(shí)時(shí)得到反饋電訊號(hào)，對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行初步的處理(如模數(shù)轉(zhuǎn)換、功率放大、視頻編碼、視角調(diào)整)，變成了可用的數(shù)字信號(hào)，傳遞到了嵌入式主控模塊。[〇〇27]所述的嵌入式主控模塊將對(duì)這些初級(jí)的數(shù)字信號(hào)予以算法上的變換(例如FFT變換)，提取有用的訊息(例如呼吸信號(hào))，濾除環(huán)境噪聲或者是系統(tǒng)噪聲；同時(shí)，將這些訊息發(fā)送到箱體內(nèi)的WIFI模塊，經(jīng)過WIFI協(xié)議，送至終端。
[0028]所述的終端平板電腦收到這些訊息后:一方面，將探測結(jié)果(例如求救信息的強(qiáng)度、呼吸信號(hào)的位置等)即時(shí)的顯示在屏幕上；另一方面，將聲訊信息通過揚(yáng)聲器或是耳麥輸出。
[0029]所述的音視頻探測模式下，還有可能需要調(diào)整CMOS視頻傳感器的角度，已達(dá)到更好的測試效果。
[0030]測試人員根據(jù)探測結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場救援。當(dāng)災(zāi)難發(fā)生時(shí)，根據(jù)環(huán)境判斷我們應(yīng)該實(shí)用哪種模式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.多功能生命探測儀，其特征在于，包括操控終端，以及與操控終端數(shù)據(jù)交換的生命探 測裝置，以及為操控終端、生命探測裝置進(jìn)行供電的可充放電池和電源電路，所述生命探測裝置包括與操控終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的主控模塊，以及分別與主控模塊連 接形成數(shù)據(jù)交互的UWB電磁探測器、微振探測器和音視頻探測器，操控終端控制所述UWB電 磁探測器、微振探測器和音視頻探測器三種探測模式之間的切換。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能生命探測儀，其特征在于，所述UWB電磁探測器包括與 主控模塊連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接的UWB探頭，所述UVB探頭所探測的數(shù) 據(jù)信息經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后，由主控模塊傳輸給操控終端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能生命探測儀，其特征在于，所述UWB探頭配備有寬頻雷 達(dá)天線。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能生命探測儀，其特征在于，所述微振探測器包括與主控 模塊連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接的微振傳感器，微振傳感器將所探測到的 數(shù)據(jù)信息經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后，由主控模塊傳輸給操控終端。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能生命探測儀，其特征在于，所述音視頻探測器包括與主 控模塊連接的視頻編碼模塊、音頻功放模塊，及與視頻編碼模塊連接的CMOS視頻傳感器，與 音頻功放模塊連接的喇叭和麥克，所述CMOS視頻傳感器、喇叭和麥克構(gòu)成有線掛載音視頻 探頭。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能生命探測儀，其特征在于，所述有線掛載音視頻探頭裝 配于一轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)上，該轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)由一直流轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述直流轉(zhuǎn)向電機(jī)通過電機(jī) 轉(zhuǎn)向控制模塊與主控模塊連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的多功能生命探測儀，其特征在于，優(yōu)選地所述操控 終端為軍用級(jí)三防平板電腦。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的多功能生命探測儀，其特征在于，所述操控終端與 生命探測裝置之間采用無線或有線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
【文檔編號(hào)】A61B5/00GK105974492SQ201610479557
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】楊倩, 張亞東, 周強(qiáng), 周偉, 周國華
【申請(qǐng)人】湖南正申科技有限公司