[發(fā)明專利]多通道聲波振動搜索定位儀

無效

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• 申請日: 2009-05-22
• 公開（公告）號: CN101561516A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發(fā)明（設計）人: 王緒本;郭勇;高嵩;謝興紅;李志鵬;鐘曉玲;賴武剛
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: G01V7/00
• 分類號: G01V7/00;G01V7/02;G01V7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種生命搜索裝置，特別是一種多通道聲波振動搜索定位儀，該搜索定位儀可用于地震、滑坡、塌陷等自然災害發(fā)生后對幸存者進行探生和救援，也可用于城市建設、公安、消防、煤礦等其它災害的救援。

背景技術

現有的多通道聲波振動搜索儀由多個傳感器和控制電路組成，控制電路包括放大電路、濾波電路和功放電路，其工作原理是：傳感器獲得的敲擊振動信號經放大電路放大后，經濾波電路濾除高頻部分，最后通過功放電路送入耳機，探測人員可通過耳機對各通道信號進行監(jiān)聽。從目前的使用情況來看，這種多通道聲波振動搜索儀存在如下缺點：一是由于探測人員一次只能監(jiān)聽一個通道，無法同時了解各個通道的情況，當某個通道出現異常信號時，如探測人員此時恰好沒有監(jiān)聽該通道，就不能及時發(fā)現被困者的存活狀況；二是這種搜索儀大多不能定位，即不能根據所得到的信息判斷出被困者的大致位置。綜上所述，現有的多通道搜索儀存在著不能及時發(fā)現幸存者及幸存者位置等缺陷，從而不能在最短的時間內確定搜索方向及搜索范圍，耽誤救援工作。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種多通道聲波振動搜索定位儀，該搜索定位儀可及時發(fā)現幸存者，并確定幸存者的大致位置，從而可有效減少搜索及救援時間。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的解決方案是：該多通道聲波振動搜索定位儀包括多個傳感器和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括放大電路、濾波電路和功放電路，放大電路的輸入端與傳感器連接，對傳感器獲得的振動信號進行放大，濾波電路濾除信號中的高頻成分，濾波后的信號通過功放電路送入耳機，每個傳感器都與各自的放大電路、濾波電路及功放電路連接而構成多個通道，此外，所述控制系統(tǒng)還包括數字轉換電路和控制軟件，數字轉換電路將各通道經放大和濾波后的信號進行A/D轉換，轉換后所得的信號通過波形顯示在顯示屏上；控制軟件實現監(jiān)聽通道的切換和生還者的位置計算。

上述控制軟件包括如下步驟：(1)將系統(tǒng)進行初始化；(2)顯示波形，探測者根據顯示屏所顯示的各通道波形的到達時間及波形峰值，判斷哪個通道出現異常情況；(3)輸入通道的切換命令，將耳機切換到出現異常信號的通道進行監(jiān)聽；(4)根據所顯示的波形及耳機監(jiān)聽到的信息判斷被困者的存活狀況，如生還，進入下一步驟；(5)輸入相關參數，計算出幸存者的大致位置；(6)在顯示屏上顯示幸存者所處的位置。

上述傳感器為壓電加速度傳感器，數量為四個。

本發(fā)明的工作原理及工作過程是：被困者敲擊發(fā)出的響聲通過傳感器獲得振動信號，信號經過放大、濾波后，由功放電路送入耳機進行監(jiān)聽，同時經放大、濾波后的信號進入數字轉換電路，進行A/D轉換，轉換后得到的各個通道的振動信號通過波形直觀地顯示在顯示屏上，搜救人員可根據同源信號所產生的各通道波形的到達時間及波峰值及時發(fā)現哪個通道出現異常情況，然后通過按鍵輸入通道切換命令，及時對出現異常情況的通道進行監(jiān)聽，根據監(jiān)聽的結果再結合波形圖，可初步判斷被困者的存活狀況，如生還，則進行下一步操作，計算出生還者的位置并顯示在顯示屏上。

本發(fā)明具有如下效果：(1)能直觀、準確、及時地判斷出被困人員的存活狀況及大致位置，從而可在最短的時間內確定搜索方向和搜索范圍，有效減少人員傷亡；(2)所有功能及設置均通過菜單選擇方式實現，操作方便、快捷；(3)搜索范圍大，制造成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的控制軟件的流程圖。

圖2為本發(fā)明的模擬電路板的電路圖(圖中未畫出功放電路部份)。

具體實施方式

本發(fā)明由傳感器、控制系統(tǒng)和液晶顯示屏構成，傳感器為高靈敏度的壓電加速度傳感器，數量為四個，使用時四個傳感器分散投放在待測廢墟的地面或物面上。控制系統(tǒng)包括模擬板、數字板、電源板和控制軟件，控制系統(tǒng)安裝于控制箱中，顯示屏及操作面板安裝在控制箱的表面上，四個傳感器與各自的模擬電路連接構成四個通道。模擬板如圖2所示，由程控放大電路、程控濾波電路和功放電路組成，放大電路由放大器PGA205和PGA103組成，主要是對傳感器獲得的振動信號進行兩級放大，信號放大的倍數由操作面板控制，PGA205和PGA103都是可編程的程控放大器，其可選的放大倍數為10、20、40、80、100、200、400和800。濾波電路采用MAXIM公司的8階開關電容低通濾波器MAX291，其低通截止頻率由外部輸入時鐘頻率決定，低通頻率截止范圍為0.1Hz-25KHz。該程控濾波電路主要用于濾除高頻干擾信號，以獲取我們需要的振動信號。功放電路采用集成功放模塊，輸出功率可達0.5w。