一种主动寻向探测定位救援便携装置设计
发布时间：2021-09-17 12:04
基于现有灾后对人员生命探测的方法进行总结分析,提出一种主动寻向救援探测定位的救护装置实现方法。既可实现探测有源设备双向定位又能实现探测无源设备分级快速区域定位,将待救人员快速锁定在探测围栏内,为营救争取更宝贵的时间,对提高矿山救援技术装备水平具有指导意义。
【文章来源】：电子测试. 2020,(16)
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
功能单元设计图
天线单元主要包括屏蔽隔离板及探测器天线两部分。其中,屏蔽隔离板将3组天线按180度平面均分成3个扇区,避免天线发射接收信号时互相产生干扰,该部分主要用于确定待救人员方位或待寻装置的方位。探测器天线采用陶瓷天线,用于将无缘探测信息发射出去。天线单元结构顶视图如图2所示。主动固定式探测:将探测器水平放置,可以接收来自各个方向可被探测模块的信息、能量。通过反馈的标签能量rssi值和单位时间读取次数的灵敏度,可以判断出哪个方位的信号最强,从而确定是哪个探测器探测到的数据,从而进一步确定具体方向;手持无源探测方法:将无源UHF-RFID技术应用在人员快速定位上,在开机状态下,通过逐级调大发射器发射功率,可以将探测区域逐级扩大,当有无源信息模块返回相关信息时,锁定发射功率,并进行方向定位。
由于标签需要嵌入到产品内部,因此采用PCB设计方案。选择ALIEN IC Higgs-4(Wafer)或英频杰等厂家的Wafer进行绑定加工和点胶。为节省空间尺寸不采用SOT-3封装好的标签芯片。如图所示,通过设计天线909到PCB板上,在PCB板上通过增加多个过孔912,来提高信号接收方向的灵敏度,本文创新的将无源UHF技术应用在探测领域,通过高度集成单芯片无源标签910通过绑定工艺将晶元直接绑定在PCB板上。标签内部主要由Tag memory(标签内存)分为Reserved(保留),EPC(电子产品代码),TID(标签识别号)和User(用户)四个独立的存储区块(Bank)。Reserved区:存储Kill Password(灭活口令)和Access Password(访问口令)。EPC区:存储EPC号码等。TID区:存储标签识别号码,每个TID号码应该是唯一的。User区:存储用户定义的数据。此外还有各区块的Lock(锁定)状态位等用到的也是存储性质的单元。通过读写器对标签实现写入矿工的编号、工种、年龄等相关信息,经测试无误后可以嵌入到便携仪、手表、矿灯等随身携带设备中。当发生矿难时,可根据信息标签快速探测定位及识别人员信息。
【参考文献】：
期刊论文
[1]生命探测技术研究现状与发展[J]. 侯培国,李宁,宋涛. 传感器与微系统. 2014(07)
[2]基于ZIGBEE+RFID技术对搜救人员信息采集及传输的研究[J]. 郭京京. 中国集成电路. 2013(08)
[3]基于光电容积脉搏波描记法的无创连续血压测量[J]. 李章俊,王成,朱浩,金凡,马俊领. 中国生物医学工程学报. 2012(04)
[4]蛇眼生命探测仪蛇眼生命探测仪、内镜与介入技术在救援中的应用[J]. 李娜. 灾害医学与救援(电子版). 2012(01)
[5]基于RFID的新型交互式生命搜救仪器[J]. 王娟. 电子技术. 2010(12)
[6]地震埋压现场人员的搜索和救援[J]. 周雪昂,杨健宇,康青春. 消防技术与产品信息. 2009(04)
[7]基于声波与振动探测的地震灾害生命搜索系统信号分析[J]. 王绪本,郭勇,王娇,简兴祥,徐文琪,张娜. 工程地球物理学报. 2005(02)
硕士论文
[1]矿山井下人员定位系统中无线通信技术研究与开发[D]. 魏煜欣.湖南大学 2008
[2]矿井人员定位、管理、搜救系统的设计[D]. 刘宇.北京邮电大学 2008
本文编号：3398685
【文章来源】：电子测试. 2020,(16)
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
功能单元设计图
天线单元主要包括屏蔽隔离板及探测器天线两部分。其中,屏蔽隔离板将3组天线按180度平面均分成3个扇区,避免天线发射接收信号时互相产生干扰,该部分主要用于确定待救人员方位或待寻装置的方位。探测器天线采用陶瓷天线,用于将无缘探测信息发射出去。天线单元结构顶视图如图2所示。主动固定式探测:将探测器水平放置,可以接收来自各个方向可被探测模块的信息、能量。通过反馈的标签能量rssi值和单位时间读取次数的灵敏度,可以判断出哪个方位的信号最强,从而确定是哪个探测器探测到的数据,从而进一步确定具体方向;手持无源探测方法:将无源UHF-RFID技术应用在人员快速定位上,在开机状态下,通过逐级调大发射器发射功率,可以将探测区域逐级扩大,当有无源信息模块返回相关信息时,锁定发射功率,并进行方向定位。
由于标签需要嵌入到产品内部,因此采用PCB设计方案。选择ALIEN IC Higgs-4(Wafer)或英频杰等厂家的Wafer进行绑定加工和点胶。为节省空间尺寸不采用SOT-3封装好的标签芯片。如图所示,通过设计天线909到PCB板上,在PCB板上通过增加多个过孔912,来提高信号接收方向的灵敏度,本文创新的将无源UHF技术应用在探测领域,通过高度集成单芯片无源标签910通过绑定工艺将晶元直接绑定在PCB板上。标签内部主要由Tag memory(标签内存)分为Reserved(保留),EPC(电子产品代码),TID(标签识别号)和User(用户)四个独立的存储区块(Bank)。Reserved区:存储Kill Password(灭活口令)和Access Password(访问口令)。EPC区:存储EPC号码等。TID区:存储标签识别号码,每个TID号码应该是唯一的。User区:存储用户定义的数据。此外还有各区块的Lock(锁定)状态位等用到的也是存储性质的单元。通过读写器对标签实现写入矿工的编号、工种、年龄等相关信息,经测试无误后可以嵌入到便携仪、手表、矿灯等随身携带设备中。当发生矿难时,可根据信息标签快速探测定位及识别人员信息。
【参考文献】：
期刊论文
[1]生命探测技术研究现状与发展[J]. 侯培国,李宁,宋涛. 传感器与微系统. 2014(07)
[2]基于ZIGBEE+RFID技术对搜救人员信息采集及传输的研究[J]. 郭京京. 中国集成电路. 2013(08)
[3]基于光电容积脉搏波描记法的无创连续血压测量[J]. 李章俊,王成,朱浩,金凡,马俊领. 中国生物医学工程学报. 2012(04)
[4]蛇眼生命探测仪蛇眼生命探测仪、内镜与介入技术在救援中的应用[J]. 李娜. 灾害医学与救援(电子版). 2012(01)
[5]基于RFID的新型交互式生命搜救仪器[J]. 王娟. 电子技术. 2010(12)
[6]地震埋压现场人员的搜索和救援[J]. 周雪昂,杨健宇,康青春. 消防技术与产品信息. 2009(04)
[7]基于声波与振动探测的地震灾害生命搜索系统信号分析[J]. 王绪本,郭勇,王娇,简兴祥,徐文琪,张娜. 工程地球物理学报. 2005(02)
硕士论文
[1]矿山井下人员定位系统中无线通信技术研究与开发[D]. 魏煜欣.湖南大学 2008
[2]矿井人员定位、管理、搜救系统的设计[D]. 刘宇.北京邮电大学 2008
本文编号：3398685
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