[发明专利]多通道声波振动搜索定位仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种生命搜索装置，特别是一种多通道声波振动搜索定位仪，该搜索定位仪可用于地震、滑坡、塌陷等自然灾害发生后对幸存者进行探生和救援，也可用于城市建设、公安、消防、煤矿等其它灾害的救援。

背景技术

现有的多通道声波振动搜索仪由多个传感器和控制电路组成，控制电路包括放大电路、滤波电路和功放电路，其工作原理是：传感器获得的敲击振动信号经放大电路放大后，经滤波电路滤除高频部分，最后通过功放电路送入耳机，探测人员可通过耳机对各通道信号进行监听。从目前的使用情况来看，这种多通道声波振动搜索仪存在如下缺点：一是由于探测人员一次只能监听一个通道，无法同时了解各个通道的情况，当某个通道出现异常信号时，如探测人员此时恰好没有监听该通道，就不能及时发现被困者的存活状况；二是这种搜索仪大多不能定位，即不能根据所得到的信息判断出被困者的大致位置。综上所述，现有的多通道搜索仪存在着不能及时发现幸存者及幸存者位置等缺陷，从而不能在最短的时间内确定搜索方向及搜索范围，耽误救援工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多通道声波振动搜索定位仪，该搜索定位仪可及时发现幸存者，并确定幸存者的大致位置，从而可有效减少搜索及救援时间。

为达到上述目的，本发明采用的解决方案是：该多通道声波振动搜索定位仪包括多个传感器和控制系统，控制系统包括放大电路、滤波电路和功放电路，放大电路的输入端与传感器连接，对传感器获得的振动信号进行放大，滤波电路滤除信号中的高频成分，滤波后的信号通过功放电路送入耳机，每个传感器都与各自的放大电路、滤波电路及功放电路连接而构成多个通道，此外，所述控制系统还包括数字转换电路和控制软件，数字转换电路将各通道经放大和滤波后的信号进行A/D转换，转换后所得的信号通过波形显示在显示屏上；控制软件实现监听通道的切换和生还者的位置计算。

上述控制软件包括如下步骤：(1)将系统进行初始化；(2)显示波形，探测者根据显示屏所显示的各通道波形的到达时间及波形峰值，判断哪个通道出现异常情况；(3)输入通道的切换命令，将耳机切换到出现异常信号的通道进行监听；(4)根据所显示的波形及耳机监听到的信息判断被困者的存活状况，如生还，进入下一步骤；(5)输入相关参数，计算出幸存者的大致位置；(6)在显示屏上显示幸存者所处的位置。

上述传感器为压电加速度传感器，数量为四个。

本发明的工作原理及工作过程是：被困者敲击发出的响声通过传感器获得振动信号，信号经过放大、滤波后，由功放电路送入耳机进行监听，同时经放大、滤波后的信号进入数字转换电路，进行A/D转换，转换后得到的各个通道的振动信号通过波形直观地显示在显示屏上，搜救人员可根据同源信号所产生的各通道波形的到达时间及波峰值及时发现哪个通道出现异常情况，然后通过按键输入通道切换命令，及时对出现异常情况的通道进行监听，根据监听的结果再结合波形图，可初步判断被困者的存活状况，如生还，则进行下一步操作，计算出生还者的位置并显示在显示屏上。

本发明具有如下效果：(1)能直观、准确、及时地判断出被困人员的存活状况及大致位置，从而可在最短的时间内确定搜索方向和搜索范围，有效减少人员伤亡；(2)所有功能及设置均通过菜单选择方式实现，操作方便、快捷；(3)搜索范围大，制造成本低。

附图说明

图1为本发明的控制软件的流程图。

图2为本发明的模拟电路板的电路图(图中未画出功放电路部份)。

具体实施方式

本发明由传感器、控制系统和液晶显示屏构成，传感器为高灵敏度的压电加速度传感器，数量为四个，使用时四个传感器分散投放在待测废墟的地面或物面上。控制系统包括模拟板、数字板、电源板和控制软件，控制系统安装于控制箱中，显示屏及操作面板安装在控制箱的表面上，四个传感器与各自的模拟电路连接构成四个通道。模拟板如图2所示，由程控放大电路、程控滤波电路和功放电路组成，放大电路由放大器PGA205和PGA103组成，主要是对传感器获得的振动信号进行两级放大，信号放大的倍数由操作面板控制，PGA205和PGA103都是可编程的程控放大器，其可选的放大倍数为10、20、40、80、100、200、400和800。滤波电路采用MAXIM公司的8阶开关电容低通滤波器MAX291，其低通截止频率由外部输入时钟频率决定，低通频率截止范围为0.1Hz-25KHz。该程控滤波电路主要用于滤除高频干扰信号，以获取我们需要的振动信号。功放电路采用集成功放模块，输出功率可达0.5w。