專利名稱：多功能生命救助系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子信息技術領域，具體的說，是一種能夠在地震、建筑物坍塌等 自然災害發(fā)生現(xiàn)場，用于識別被困人員身份信息的多功能生命救助系統(tǒng)。
背景技術：
自2008年5. 12汶川地震到2010年4. 14玉樹地震，在重大自然災害面前，人們的 生命和財產遭受了重大損失。當災害發(fā)生后，迅速組織和有目的地對被困人員實施救援是 盡可能減少人員傷亡的關鍵。生命救助系統(tǒng)主要用于對坍塌建筑物、廢墟等環(huán)境下的生命 信息的探測和搜尋?，F(xiàn)有的生命救助系統(tǒng)或者生命探測儀主要有音頻生命探測儀、紅外生 命探測儀和雷達生命探測儀等，分別依靠捕獲被困人員的聲音信號、人體熱紅外輻射信號 及心臟跳動產生的超低頻電場信號，探測被困人員的生命跡象，達到搜尋和營救被困人員 的目的。但是它們都具有一定的弊端捕獲被困人員聲音信號的音頻生命探測儀，通過探 測被困人員的呻吟、呼喊、爬動、敲打等產生的音頻聲波和振動波，完成對被困人員的搜尋， 在搜尋過程中需要尋找廢墟、瓦礫等的空隙才能進行相關設備的操作，受周圍環(huán)境的影響 較大，且操作復雜，搜尋速度很慢；捕獲人體熱紅外輻射的紅外生命探測儀，通過人體熱紅 外輻射特性和周圍環(huán)境紅外輻射特性之間的差異，探測生命跡象的存在，并通過熱紅外成 像顯示人體的具體位置，但是這種設備操作仍比較繁瑣，也需要尋找空隙進行探測搜尋，且 價格較貴；捕獲心臟所產生的超低頻電場信號的雷達生命探測儀則利用雷達探測技術搜尋 超低頻電場信號，探測生命跡象的存在，探測距離較遠，受氣候等周圍環(huán)境影響較小，但設 備比較笨重，不能區(qū)分出人和動物，實施救援時容易產生錯誤的信號捕獲，使得搜救行動遲 緩，且價格昂貴。由此可知，現(xiàn)有技術的缺點是現(xiàn)有的生命救助系統(tǒng)或生命探測儀均采用被動搜 尋方式，抗干擾能力差，受周圍環(huán)境影響較大、操作復雜、價格昂貴。

實用新型內容本實用新型的目的是為提供一種抗干擾能力強的多功能生命救助系統(tǒng)，能夠克服 周圍環(huán)境影響，操作簡便，高效地完成對被困人員的搜尋。本實用新型的技術方案如下一種多功能生命救助系統(tǒng)，其關鍵在于由生命救 助卡和生命信號接收儀組成，其中生命救助卡設置有人體熱紅外傳感器模塊和心臟探測傳感器模塊；所述人體熱紅外傳感器模塊的輸出端連接在第一低功耗單片機模塊的熱紅外輸 入端；所述心臟探測傳感器模塊的輸出端連接在第一低功耗單片機模塊的心電輸入 端；所述第一低功耗單片機模塊的調制解調端與第一無線調制解調模塊雙向連接；所述第一無線調制解調模塊經第一收發(fā)天線與所述生命信號接收儀無線通信；[0011]所述生命信號接收儀設置有第二無線調制解調模塊，該第二無線調制解調模塊經 第三收發(fā)天線與所述第一收發(fā)天線無線通信；所述第二無線調制解調模塊還與第二低功耗單片機模塊雙向連接；所述第二低功耗單片機模塊的視頻端連接在IXD驅動模塊的輸入端上，IXD驅動 模塊的輸出端連接有LCD顯示模塊；所述第二低功耗單片機模塊的音頻端連接在D/A轉換模塊的數(shù)字輸入端上；所述D/A轉換模塊的模擬輸出端連接在音頻濾波/放大模塊的輸入端上，所述音 頻濾波/放大模塊的輸出端連接有揚聲器。所述生命救助卡存儲有攜帶者的身份信息和血型信息，能夠檢測到生命跡象的存 在，利用生命跡象信號觸發(fā)，將攜帶者的身份信息和血型信息等組幀，加入信標信號，構成 求救信號，以射頻方式周期性間斷發(fā)射；生命信號接收儀接收生命救助卡發(fā)出的射頻信號，通過解調后，提取出攜帶者的 身份信息和血型信息等，存儲并通過LCD顯示這些信息，同時通過語音播報被困人員的救 援信息；利用信標信號和無線定位算法實施被困人員搜尋定位，指導救援人員有目的地實 施救援工作.所述生命救助卡平時處于低功耗待機狀態(tài)，當發(fā)生災害時，救援人員攜帶生命信 號接收儀到達搜救現(xiàn)場，通過生命信號接收儀喚醒被困人員隨身攜帶的生命救助卡，生命 救助卡利用人體熱紅外傳感器和心臟探測傳感器感應被困人員的生命體征，以此生命跡象 的存在信號作為觸發(fā)信號，把被困人員的身份信息和血型信息等組幀，加入信標信號，構成 求救信號，通過微波數(shù)字調制方式或模擬調頻方式，把數(shù)字信號調制到載頻上，最后以射頻 方式周期性間斷發(fā)射；救援人員通過生命信號接收儀搜尋來自生命救助卡發(fā)射的射頻信 號，一旦搜尋到，通過微波數(shù)字解調或模擬解調后，提取出攜帶者的身份信息和血型信息 等，存儲并通過LCD顯示這些信息，同時通過語音播報被困人員的救援信息；利用信標信號 和無線定位算法實施被困人員搜尋定位，指導救援人員有目的地實施救援工作。所述第一低功耗單片機模塊的數(shù)據(jù)接口端組雙向連接有大容量Flash存儲器。所述第一低功耗單片機模塊的雙音多頻端與第一雙音多頻模塊雙向連接；所述第一雙音多頻模塊的無線收發(fā)端與第一模擬調制解調模塊雙向連接；所述第一模擬調制解調模塊經第二收發(fā)天線與所述生命信號接收儀無線通信；所述生命信號接收儀設置有第二模擬調制解調模塊，該第二模擬調制解調模塊經 第四收發(fā)天線與所述第二收發(fā)天線無線通信；所述第二模擬調制解調模塊與第二雙音多頻模塊的無線收發(fā)端雙向連接；所述第二雙音多頻模塊與所述第一低功耗單片機模塊的雙音多頻端雙向連接。所述生命救助卡還設置有第一電源模塊，該第一電源模塊為所述生命救助卡中各 單元模塊供電；所述生命信號接收儀還設置有第二電源模塊，該第二電源模塊為所述生命信號接 收儀中各單元模塊供電。所述第一模擬調制解調模塊和第二收發(fā)天線的射頻工作頻率選擇為88MHz 108MHz調頻頻段；所述第二模擬調制解調模塊和第四收發(fā)天線的射頻工作頻率選擇為88MHz 108MHz調頻頻段。所述第一無線調制解調模塊和第一收發(fā)天線的射頻工作頻率選擇為433MHz ISM 頻段；所述第二無線調制解調模塊和第三收發(fā)天線的射頻工作頻率選擇為433MHz ISM 頻段。本實用新型的有益效果是多功能生命救助系統(tǒng)的工作模式不同于已有的生命救 助系統(tǒng)或者生命探測儀，采用攜帶者主動發(fā)射求救信號模式。生命救助卡體積小、造價低、 攜帶方便，平時工作于休眠模式，待機時間長，一旦攜帶者受困，既可手動開機，也可由救援 人員攜帶的生命信號接收儀喚醒開機，周期性斷續(xù)發(fā)射求救信號，求救信號包括被困人員 的身份、血型等信息和信標信息，身份信息便于確定被困人員的身份；血型信息用于快速準 備治療方案；信標信息用于搜尋定位，便于救援人員根據(jù)被困人員的位置有目的地實施救 援。本實用新型操作簡單，只需要打開電源開關即可進行生命搜尋，增加救援人員單 位時間的搜尋面積。能夠克服周圍環(huán)境影響，操作簡便，高效地完成對被困人員的搜尋。

圖1為生命救助卡的結構框圖；圖2為生命信號接收儀的結構框圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明如圖2、3所示，本實用新型是一種多功能生命救助系統(tǒng)，其特征在于由生命救助 卡A和生命信號接收儀B組成，其中生命救助卡A設置有人體熱紅外傳感器模塊A2和心臟探測傳感器模塊A3 ；所述人體熱紅外傳感器模塊A2的輸出端連接在第一低功耗單片機模塊A4的熱紅 外輸入端；所述心臟探測傳感器模塊A3的輸出端連接在第一低功耗單片機模塊A4的心電輸 入端；所述第一低功耗單片機模塊A4的調制解調端與第一無線調制解調模塊A5雙向連 接；所述第一無線調制解調模塊A5經第一收發(fā)天線ANTll與所述生命信號接收儀B 無線通信；所述生命信號接收儀B設置有第二無線調制解調模塊B5，該第二無線調制解調模 塊B5經第三收發(fā)天線ANT12與所述第一收發(fā)天線ANTll無線通信；所述第二無線調制解調模塊B5還與第二低功耗單片機模塊B4雙向連接；所述第二低功耗單片機模塊B4的視頻端連接在IXD驅動模塊B2的輸入端上，IXD 驅動模塊B2的輸出端連接有IXD顯示模塊B3 ；所述第二低功耗單片機模塊B4的音頻端連接在D/A轉換模塊B8的數(shù)字輸入端 上；[0047]所述D/A轉換模塊B8的模擬輸出端連接在音頻濾波/放大模塊B9的輸入端上， 所述音頻濾波/放大模塊B9的輸出端連接有揚聲器B10。第一低功耗單片機模塊A4和第二低功耗單片機模塊B4采用的芯片型號為 MSP430F133，該低功耗單片機模塊設置有同步時鐘信號輸出RF-SCK端、數(shù)據(jù)信號輸出 RF-MOSI端、片選信號輸出RF-CSN端、數(shù)據(jù)信號接收RF-MISO端；第一無線調制解調模塊A5和第二無線調制解調模塊B5采用的芯片型號為 NRF905，該無線收發(fā)模塊的10腳為數(shù)據(jù)輸出端、11腳為數(shù)據(jù)信號輸入端、12腳為時鐘信號 輸入端、13腳為片選信號輸入端，其射頻工作頻段為433MHz的ISM頻段，無需向無線電頻 率管理部門申請就可以直接使用，該頻段波長較長，能夠繞過障礙物或利用空隙傳播電波， NRF905無線模塊是挪威Nordic公司的產品。人體熱紅外傳感器模塊A2采用的芯片型號為GH-718，該人體熱紅外傳感器模塊 的1腳為電源負極端、2腳為信號輸出端、3腳是電源正極端，GH-718模塊是深圳杰華電子 有限公司的產品； D/A轉換模塊B8采用的芯片型號為CS4330，該D/A轉換模塊的1腳為串行數(shù)據(jù)輸 入端、2腳為去加重控制/外部串口時鐘端、3腳為左/右聲道時鐘端、4腳為主時鐘端、5腳 為模擬右聲道輸出、6腳為模擬地端、7腳為模擬電源端、8腳為模擬左聲道輸出，CS4330是 美國Cirrus Logic公司的產品；所述第一低功耗單片機模塊A4的數(shù)據(jù)接口端組雙向連接有大容量Flash存儲器 B11。大容量Flash存儲器Bll采用的芯片型號為K9K4G08U0M。所述第一低功耗單片機模塊A4的雙音多頻端與第一雙音多頻模塊A6雙向連接；所述第一雙音多頻模塊A6的無線收發(fā)端與第一模擬調制解調模塊A7雙向連接；所述第一模擬調制解調模塊A7經第二收發(fā)天線ANT21與所述生命信號接收儀B 無線通信；所述生命信號接收儀B設置有第二模擬調制解調模塊B7，該第二模擬調制解調模 塊B7經第四收發(fā)天線ANT22與所述第二收發(fā)天線ANT21無線通信；所述第二模擬調制解調模塊B7與第二雙音多頻模塊B6的無線收發(fā)端雙向連接；所述第二雙音多頻模塊B6與所述第一低功耗單片機模塊A4的雙音多頻端雙向連接。第一雙音多頻模塊A6和第二雙音多頻模塊B6采用的芯片型號為MT8880，該雙 音多頻模塊的12腳為時鐘信號輸入端、14、15、16、17腳為數(shù)據(jù)輸入\輸出端、10腳為片選 信號輸入端、11腳為寄存器配置輸入端、9腳為讀寫控制輸入端、13腳為中斷請求輸出端， MT8880 雙音多頻芯片是 Mitel Networks Corporation 的產品；第一模擬調制解調模塊A7和第二模擬調制解調模塊B7采用的芯片型號為 CM102RT-S，該模擬調制解調模塊的5腳為信號輸入端，3腳為信號輸出端，6腳為收發(fā)天線 輸出端，其射頻工作頻率選擇為88MHz 108MHz調頻頻段，CM102RT-S是深圳啟芯微電子 有限公司的產品。所述生命救助卡A還設置有第一電源模塊Al，該第一電源模塊Al為所述生命救助 卡A中各單元模塊供電；[0063]所述生命信號接收儀B還設置有第二電源模塊Bl，該第二電源模塊Bl為所述生命 信號接收儀B中各單元模塊供電。第一電源模塊Al和第二電源模塊Bl由可充電的紐扣電池構成；所述第一模擬調制解調模塊A7和第二收發(fā)天線ANT21的射頻工作頻率選擇為 88MHz 108MHz調頻頻段；所述第二模擬調制解調模塊B7和第四收發(fā)天線ANT22的射頻工作頻率選擇為 88MHz 108MHz調頻頻段。所述第一無線調制解調模塊A5和第一收發(fā)天線ANTll的射頻工作頻率選擇為 433MHz ISM 頻段；所述第二無線調制解調模塊B5和第三收發(fā)天線ANT12的射頻工作頻率選擇為 433MHz ISM 頻段。第一無線調制解調模塊A5和第二無線調制解調模塊B5還可以采用的CCllOl芯 片，或ADF7020芯片。本實用新型的工作原理是所述生命救助卡A存儲有攜帶者的身份信息和血型信息，能夠檢測到生命跡象的 存在，利用生命跡象信號觸發(fā)，將攜帶者的身份信息和血型信息等組幀，加入信標信號，構 成求救信號，以射頻方式周期性間斷發(fā)射；所述的生命信號接收儀B接收生命救助卡A發(fā)出的射頻信號，通過解調后，提取出 攜帶者的身份信息和血型信息等，存儲并通過LCD顯示這些信息，同時通過語音播報被困 人員的救援信息；利用信標信號和無線定位算法實施被困人員搜尋定位，指導救援人員有 目的地實施救援工作；所述生命救助卡A平時處于低功耗待機狀態(tài)，當發(fā)生災害時，救援人員攜帶生命 信號接收儀B到達搜救現(xiàn)場，通過生命信號接收儀B喚醒被困人員隨身攜帶的生命救助卡 A，生命救助卡A利用人體熱紅外傳感器和心臟探測傳感器感應被困人員的生命體征，以此 生命跡象的存在信號作為觸發(fā)信號，把被困人員的身份信息和血型信息等組幀，加入信標 信號，構成求救信號，通過微波數(shù)字調制方式或模擬調頻方式，把數(shù)字信號調制到載頻上， 最后以射頻方式周期性間斷發(fā)射；救援人員通過生命信號接收儀B搜尋來自生命救助卡A 發(fā)射的射頻信號，一旦搜尋到，通過微波數(shù)字解調或模擬解調后，提取出攜帶者的身份信息 和血型信息等，存儲并通過LCD顯示這些信息，同時通過語音播報被困人員的救援信息；生 命信號接收儀B接收生命救助卡A發(fā)來的信標信號，運用無線定位算法對生命救助卡A進 行定位，實施被困人員搜尋定位，指導救援人員有目的地實施救援工作。盡管以上結構結合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行了描述，但本實用新型不 限于上述具體實施方式
，上述具體實施方式
僅僅是示意性的而不是限定性的，本領域的普 通技術人員在本實用新型的啟示下，在不違背本實用新型宗旨及權利要求的前提下，可以 作出多種類似的表示，如更改生命救助卡A和生命信號接收儀B中各模塊的型號種類，更改 生命救助卡A和生命信號接收儀B間的通信方式。這樣的變換均落入本實用新型的保護范 圍之內。
權利要求一種多功能生命救助系統(tǒng)，其特征在于由生命救助卡(A)和生命信號接收儀(B)組成，其中生命救助卡(A)設置有人體熱紅外傳感器模塊(A2)和心臟探測傳感器模塊(A3)；所述人體熱紅外傳感器模塊(A2)的輸出端連接在第一低功耗單片機模塊(A4)的熱紅外輸入端；所述心臟探測傳感器模塊(A3)的輸出端連接在第一低功耗單片機模塊(A4)的心電輸入端；所述第一低功耗單片機模塊(A4)的調制解調端與第一無線調制解調模塊(A5)雙向連接；所述第一無線調制解調模塊(A5)經第一收發(fā)天線(ANT11)與所述生命信號接收儀(B)無線通信；所述生命信號接收儀(B)設置有第二無線調制解調模塊(B5)，該第二無線調制解調模塊(B5)經第三收發(fā)天線(ANT12)與所述第一收發(fā)天線(ANT11)無線通信；所述第二無線調制解調模塊(B5)還與第二低功耗單片機模塊(B4)雙向連接；所述第二低功耗單片機模塊(B4)的視頻端連接在LCD驅動模塊(B2)的輸入端上，LCD驅動模塊(B2)的輸出端連接有LCD顯示模塊(B3)；所述第二低功耗單片機模塊(B4)的音頻端連接在D/A轉換模塊(B8)的數(shù)字輸入端上；所述D/A轉換模塊(B8)的模擬輸出端連接在音頻濾波/放大模塊(B9)的輸入端上，所述音頻濾波/放大模塊(B9)的輸出端連接有揚聲器(B10)。
2.根據(jù)權利要求1所述的多功能生命救助系統(tǒng)，其特征在于所述第一低功耗單片機 模塊(A4)的數(shù)據(jù)接口端組雙向連接有大容量Flash存儲器(B11)。
3.根據(jù)權利要求1所述的多功能生命救助系統(tǒng)，其特征在于所述第一低功耗單片機 模塊(A4)的雙音多頻端與第一雙音多頻模塊(A6)雙向連接；所述第一雙音多頻模塊(A6)的無線收發(fā)端與第一模擬調制解調模塊(A7)雙向連接； 所述第一模擬調制解調模塊(A7)經第二收發(fā)天線(ANT21)與所述生命信號接收儀(B) 無線通信；所述生命信號接收儀(B)設置有第二模擬調制解調模塊(B7)，該第二模擬調制解調模 塊(B7)經第四收發(fā)天線(ANT22)與所述第二收發(fā)天線(ANT21)無線通信；所述第二模擬調制解調模塊(B7)與第二雙音多頻模塊(B6)的無線收發(fā)端雙向連接； 所述第二雙音多頻模塊(B6)與所述第一低功耗單片機模塊(A4)的雙音多頻端雙向連接。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的多功能生命救助系統(tǒng)，其特征在于所述生命救助 卡(A)還設置有第一電源模塊(Al)，該第一電源模塊(Al)為所述生命救助卡(A)中各單元 模塊供電；所述生命信號接收儀(B)還設置有第二電源模塊(Bi)，該第二電源模塊(Bi)為所述生 命信號接收儀(B)中各單元模塊供電。
5.根據(jù)權利要求3所述的多功能生命救助系統(tǒng)，其特征在于所述第一模擬調制解調模塊(A7)和第二收發(fā)天線(ANT21)的射頻工作頻率選擇為88MHz 108MHz調頻頻段；所述第二模擬調制解調模塊(B7)和第四收發(fā)天線(ANT22)的射頻工作頻率選擇為 88MHz 108MHz調頻頻段。
6.根據(jù)權利要求1所述的多功能生命救助系統(tǒng)，其特征在于所述第一無線調制解調 模塊(A5)和第一收發(fā)天線(ANTll)的射頻工作頻率選擇為433MHz ISM頻段；所述第二無線調制解調模塊(B5)和第三收發(fā)天線(ANT12)的射頻工作頻率選擇為 433MHz ISM 頻段。
專利摘要本實用新型公開了一種多功能生命救助系統(tǒng)，其特征在于由生命救助卡(A)和生命信號接收儀(B)之間無線通信，生命救助卡(A)設置有人體熱紅外傳感器模塊(A2)、心臟探測傳感器模塊(A3)、第一低功耗單片機模塊(A4)和第一無線調制解調模塊(A5)；生命信號接收儀(B)設置有第二無線調制解調模塊(B5)、第二低功耗單片機模塊(B4)、LCD驅動模塊(B2)、LCD顯示模塊(B3)、D/A轉換模塊(B8)、音頻濾波/放大模塊(B9)和揚聲器(B10)。本實用新型的顯著效果是能夠克服周圍環(huán)境影響，操作簡便，高效地完成對被困人員的搜尋。
文檔編號G08B21/04GK201698559SQ201020224878
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月12日 優(yōu)先權日2010年6月12日
發(fā)明者仲元昌, 馮文江, 吳迪, 周超, 唐丹丹, 夏育才, 姜文浩, 楊永齊, 汪智強, 蔣衛(wèi)恒, 衡玉龍, 韓亮 申請人:重慶大學;重慶分享文化傳播有限公司