红外光谱吸收式生命探测系统的研究

发布时间：2017-05-11 02:15

  本文关键词：红外光谱吸收式生命探测系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近几年来自然灾难频繁发生,给人们的生活造成了巨大的影响。在发生自然灾难后的首要任务就是救援受灾地区的幸存者,而生命探测仪在这方面为救援工作提供了很大的帮助。目前应用较多的生命探测仪以声波振动生命探测仪、雷达生命探测仪以及红外生命探测仪等几种为主。本文在进行生命探测仪的研究时从气体探测方面入手,设计一种基于红外光谱吸收式的生命探测系统,并应用Lab VIEW软件对所设计的系统进行仿真分析。首先,对灾难发生后废墟半密闭空间中幸存者的新陈代谢对周围环境的影响进行研究,以确定所需要探测气体的种类以及气体的浓度范围,并对系统的整体方案进行设计。通过比较几种不同的气体探测方法,确定该系统中所应用的气体探测方法。然后应用Lab VIEW软件设计系统,并对所设计的系统进行分析。本文应用Lab VIEW软件所设计的系统一共分为信号采集、系统标定以及模糊推理三个模块。在信号采集模块应用DAQ数据采集卡进行数据的采集及传输,并在Lab VIEW软件中设计相应的程序对接收到的数据进行存储。在系统标定模块中采用数据拟合的方法确定光强信号与气体浓度之间的关系,分析系统的重复性,并对系统中可能出现的误差进行分析介绍。在模糊推理模块中应用Mamdani模糊推理系统对采集到的数据进行分析推理,并做出废墟下幸存者有无的判断。
【关键词】：生命探测仪 气体探测 红外光谱吸收技术 模糊推理
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP274;X43
【目录】：

• 摘 要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 引言9
• 1.2 课题背景及研究意义9-10
• 1.3 几种常见的生命探测器10-12
• 1.3.1 声波振动生命探测仪10-11
• 1.3.2 雷达生命探测仪11
• 1.3.3 红外生命探测仪11-12
• 1.4 生命探测器的国内外研究现状12-13
• 1.5 论文主要研究内容及章节概要13-15
• 第2章 红外光谱吸收技术的基本原理15-33
• 2.1 引言15
• 2.2 半密闭环境人体的新陈代谢15-17
• 2.3 气体红外光谱吸收原理17-24
• 2.3.1 气体分子的能级结构17-21
• 2.3.2 气体分子的吸收光谱21-22
• 2.3.3 气体分子吸收谱的线型22-24
• 2.4 朗伯-比尔定律24-25
• 2.5 气体检测技术简介25-32
• 2.5.1 差分检测方法25-27
• 2.5.2 谐波检测方法27-31
• 2.5.3 时间双波长双光路差分检测法31-32
• 2.6 本章小结32-33
• 第3章 红外光谱吸收式生命探测系统的设计33-48
• 3.1 引言33
• 3.2 系统设计基本原则33-34
• 3.3 系统总体方案的设计34-35
• 3.4 光学元器件的选取35-37
• 3.5 配气系统及气室的设计37-39
• 3.5.1 配气系统37
• 3.5.2 气室的选取37-39
• 3.6 光电信号采集处理模块的设计39-43
• 3.6.1 光电转换39-41
• 3.6.2 I/V转换电路41-43
• 3.7 系统界面的设计43-46
• 3.8 本章小结46-48
• 第4章 生命信号的采集、标定及误差分析48-55
• 4.1 引言48
• 4.2 生命信号的采集48-51
• 4.2.1 生命信号的检测48-49
• 4.2.2 Lab VIEW信号采集模块的设计49-51
• 4.3 系统的标定及重复性研究51-53
• 4.3.1 生命探测系统的标定51-52
• 4.3.2 系统重复性分析52-53
• 4.4 气体检测系统的误差分析53-54
• 4.5 本章小结54-55
• 第5章 生命信息的模糊推理55-64
• 5.1 引言55
• 5.2 模糊推理系统的原理55-58
• 5.2.1 模糊推理系统结构55-57
• 5.2.2 Mamdani模糊推理模型57-58
• 5.3 模糊推理系统的设计及仿真58-63
• 5.3.1 模糊推理系统的设计58-59
• 5.3.2 模糊推理系统的仿真设计59-63
• 5.4 本章小结63-64
• 结论64-65
• 参考文献65-69
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果69-70
• 致谢70-71
• 作者简介71

【参考文献】

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本文编号：356044