滑坡救援可穿戴無線搜呼救系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、在山體滑坡和其他掩埋災(zāi)難中，為提高營(yíng)救成功率，減少人員傷亡，論文研究滑坡救援可穿戴無線搜呼救系統(tǒng)。其中，預(yù)置個(gè)人身份證號(hào)碼、帶有體溫心率檢測(cè)模塊的可穿戴呼救設(shè)備為居住或進(jìn)入滑坡區(qū)的人員配備，手持搜救設(shè)備為營(yíng)救人員配備。
　　為此根據(jù)滑坡物質(zhì)的電磁特性，建立了導(dǎo)電媒質(zhì)中的麥克斯韋方程，分析無線電波在其中的傳播特性，估算傳播距離、論證系統(tǒng)的可行性。根據(jù)ISM規(guī)定和滑坡現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所占頻段，確定以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)433MHz為系統(tǒng)工作頻率。為使呼

2、救設(shè)備便于穿戴，設(shè)計(jì)了G形主輻射部分的小型化全向微帶天線。組裝搜呼救系統(tǒng)的基本硬件電路后，對(duì)可穿戴呼救設(shè)備進(jìn)行了低功耗與小型化的改進(jìn)，根據(jù)系統(tǒng)的能耗來源控制芯片和外圍電路都使用了低功耗技術(shù)，元器件的選型和PCB電路的排布都融入了穿戴設(shè)備的特點(diǎn)。為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟件程序使通常情況下呼救設(shè)備周期性的進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)和接收狀態(tài)，當(dāng)滑坡發(fā)生后，搜救人員通過搜救設(shè)備給它們發(fā)出開啟呼救指令，接收到指令的呼救設(shè)備進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)，發(fā)出包括佩戴者身份證號(hào)、實(shí)時(shí)體溫

3、和心率的呼救信息；搜救設(shè)備接收多個(gè)呼救設(shè)備的呼救信息，經(jīng)過動(dòng)態(tài)處理、增加和刪除信息條目后，不重復(fù)的顯示出來，給救援提供參考。軟件程序利用控制芯片的低功耗控制功能，設(shè)計(jì)待機(jī)時(shí)間和工作時(shí)間的比值，在保證設(shè)備功能的情況下，進(jìn)一步降低了能耗，使可穿戴呼救設(shè)備獲得更長(zhǎng)的待機(jī)時(shí)間。為在可能的條件下進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試，推導(dǎo)了適用于滑坡體電性和系統(tǒng)工作頻率的物理實(shí)驗(yàn)相似公式。湖水淹沒替代滑坡掩埋實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硬件電路和軟件程序工作正常，搜救設(shè)備能接收到呼救信