[實用新型]一種基于GPS與3G的導(dǎo)航救援系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320270561.4
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN203251431U
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何糧宇;岳帥
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H04W4/04
• 分類號: H04W4/04;G08C17/02;H04N7/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種救援系統(tǒng)，特別涉及一種基于GPS與3G的導(dǎo)航救援系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來全球自然災(zāi)害頻發(fā)，威脅著人們的安全。緊急情況發(fā)生時，救援人員應(yīng)快速趕到現(xiàn)場開展救援活動，在一些危險性大的災(zāi)難中，如隨時會引發(fā)爆炸的火災(zāi)現(xiàn)場；有易燃、易爆或劇毒氣體存在的現(xiàn)場；地震后存在易二次倒塌建筑物的現(xiàn)場，救援人員無法探入進(jìn)行偵察或救援，急于探知災(zāi)難現(xiàn)場的險情，但又難以或無法接近及進(jìn)入災(zāi)難現(xiàn)場，使得救援行動實際效果并不理想。

目前，廣泛應(yīng)用的救援系統(tǒng)是由單一的功能單元構(gòu)成，如生命探測器、溫度探測器等，這種系統(tǒng)具有一些明顯的弊端：1、系統(tǒng)智能化程度低，不能遠(yuǎn)程操作，需要將救援人員暴露在危險環(huán)境進(jìn)行救援操作。2、不適合于高輻射、高氣壓、高溫度等危險惡劣環(huán)境的救援。3、無法準(zhǔn)確定位，對于高層建筑區(qū)、茂密的林蔭和峽谷等區(qū)域會出現(xiàn)衛(wèi)星定位信號中斷，因此現(xiàn)有技術(shù)中的救援系統(tǒng)不能在災(zāi)害現(xiàn)場及時傳出獲知的位置圖像等即時信息。4、功能擴(kuò)展性差，均為單一功能所設(shè)計，不能滿足在高危險性環(huán)境下的救援需求。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種集成化程度高，適用于高危險性環(huán)境，可遠(yuǎn)程操縱，能夠即時傳輸定位與圖像信息的基于GPS與3G的導(dǎo)航救援系統(tǒng)。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種基于GPS與3G的導(dǎo)航救援系統(tǒng)，包括：

遠(yuǎn)程控制端，用于發(fā)送控制命令、接收反饋信息數(shù)據(jù)；

控制處理模塊，用于接收和發(fā)送接收到的控制命令與反饋信息數(shù)據(jù)；

電源穩(wěn)壓模塊，用于給控制處理模塊供電；

視頻監(jiān)控模塊,用于進(jìn)行視頻的采集和調(diào)整視頻采集的角度；?

傳感器模塊，用于測量數(shù)據(jù)并將測量的數(shù)據(jù)發(fā)送給控制處理模塊；

?GPS模塊，用于獲取定位數(shù)據(jù)并將定位數(shù)據(jù)發(fā)送給控制處理模塊處理；

3G通信模塊，為遠(yuǎn)程控制端與控制處理模塊之間的信息傳遞的通道；?

移動救援車，用于承載視頻監(jiān)控模塊、控制處理模塊、3G通信模塊、GPS模塊及傳感器模塊在救援區(qū)移動；

其中，GPS模塊、傳感器模塊和視頻監(jiān)控模塊分別與控制處理模塊相連，視頻監(jiān)控模塊同時與3G通信模塊連接，3G通信模塊利用移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制處理模塊與遠(yuǎn)程控制端之間的通信。?

為了在GPS信號中斷的情況下也能準(zhǔn)確知道移動救援車的準(zhǔn)確定位，這個系統(tǒng)還包括GPS輔助模塊，所述GPS輔助模塊用于當(dāng)控制處理模塊接收不到GPS模塊輸出的反饋信息數(shù)據(jù)時提供定位反饋信息數(shù)據(jù)；其中，所述GPS輔助模塊包括角速度陀螺、里程表、低通濾波器、脈沖整形電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述角速度陀螺輸出表征移動救援車的車輪轉(zhuǎn)速的電壓值經(jīng)過低通濾波器濾除噪聲后經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器變換量化成數(shù)字信號輸入到控制處理模塊，所述里程表的輸出一個脈沖序列，所述脈沖序列經(jīng)過脈沖整形電路轉(zhuǎn)換變成矩形脈沖后輸入到控制處理模塊。

其中，所述移動救援車的每個輪子上各設(shè)置一部驅(qū)動輪子運轉(zhuǎn)的驅(qū)動電機(jī)以及與電機(jī)相連的電機(jī)驅(qū)動模塊，所述電機(jī)驅(qū)動模塊與控制處理模塊連接。這樣可以使移動救援車的動力更大，移動救援車移動更快更穩(wěn)定。

為了可以檢測到更多方面的環(huán)境數(shù)據(jù)，所述傳感器模塊中采用了超聲波測距模塊、溫度傳感器模塊以及紅外傳感模塊。

進(jìn)一步，視頻監(jiān)控模塊包括攝像頭與云臺，所述攝像頭與3G通信模塊相連，所述云臺與控制處理模塊相連。這樣攝像頭將所拍攝圖像信息的采集壓縮編碼通過3G通信模塊傳送出去；云臺能夠按照控制處理模塊發(fā)送的命令改變攝像頭的角度，從而可以根據(jù)遠(yuǎn)程控制命令獲取不同角度的圖像信息。

進(jìn)一步，所述控制處理模塊采用嵌入式系統(tǒng)。這樣可以使整個系統(tǒng)的性能更強(qiáng)。

進(jìn)一步，所述視頻監(jiān)控模塊采用H.264編碼標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以使視頻監(jiān)控模塊工作時延時少、整體體積小、可靠性更高。

進(jìn)一步，為了使整個救援系統(tǒng)可以根據(jù)具體的情況進(jìn)行功能擴(kuò)展，在移動救援車上還設(shè)置了與控制處理模塊連接的功能擴(kuò)展模塊。

工作原理：本發(fā)明中遠(yuǎn)程控制端發(fā)送的動作指令依次通過無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸給移動救援車的3G通信模塊，然后按TTL串口通信的方法輸入到控制處理模塊，經(jīng)控制處理模塊處理轉(zhuǎn)化為驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動動作等信號，實現(xiàn)移動救援車前后左右移動以及云臺的角度調(diào)整。同時經(jīng)控制處理模塊將攝像頭所拍攝的圖像信息與GPS模塊的定位信息采集壓縮編碼，通過3G通信模塊傳送到遠(yuǎn)程控制終端，實現(xiàn)可視化操作。