[发明专利]基于自助传感器网络的灾后实时搜救方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及基于自助传感器网络的灾后实时搜救方法与系统，属于通讯技术领域。

背景技术

近年来，受极端天气、地震及工程建设等因素的影响，各种自然灾害对人类造成的重大伤亡和财产损失不断加重。由于灾后紧急搜救技术水平对于减轻灾害损失具有极其重要的意义，因此提高并完善救灾体系受到各个国家的广泛重视。

目前国内外投入使用的搜救系统主要有四种：光学型、音频型、红外型、雷达型。光学型搜救系统利用可以任意弯曲的金属蛇皮管使前端的镜头通过建筑物废墟的缝隙观察废墟下的情况并将图像传回，但是这种搜救系统探测距离短，而且在废墟无缝隙时无法使用；音频型搜救系统采用高灵敏度拾音器加上高倍信号放大、特殊滤波技术等侦听废墟下是否有幸存者的呼吸声、呻吟声或者敲击声等音频和振动信息，从而发现被掩埋在废墟下面的人，但是该系统要求在比较安静的环境下使用才能获得较好的效果，测量精确度低，搜救效率也较低；红外搜救系统利用红外辐射测量生命体温，可以不必接触被测生命体，测量距离远到几十米，但是该系统受环境影响较大，测量精确度低；雷达搜救系统是近年来研究的热点，该搜救系统发射高频电磁波被人体进行呼吸或者心跳运动的胸廓表面反射，利用这些波动造成的反射波相位差来解析出心跳或呼吸等微弱信号，从而发现被掩埋的生命，但是在实际救援时，废墟下的不明情况或者现场的各种干扰信号使得判别是否存在及其微弱的生命信息非常困难，测量精确度低。

另外还有一种使用较多的搜救系统，它是利用需救助者随身携带的手机、PDA或者带有通信功能的计算机笔记本等电子设备作为终端，探测仪通过解调手机用户的扩频码或者通过温度探测来判断是否有幸存者。但是需救助者随身携带的这类电子设备体积相对较大，在灾害发生时容易损坏；另外由于灾后通信中断，可能导致搜救系统不能发挥作用；对于矿井而言，地下一定的深度，可能手机等信号不能覆盖，那么也将影响搜救的效率。

此外，上述电子产品造价不便宜，不可能每个人都携带；需救助人员携带的电子设备需要额外的供电电源，存在能量耗尽的问题，如果能量耗尽的话，那么地上搜救系统就接收不到信号，会直接导致搜救效率大大降低；另外在矿难中，如果气体浓度过高，一定的电流还可能会引发爆炸。

因此，如何设计搜救效率高、测量范围宽、造价成本低，不受灾后环境影响和能量限制的搜救系统成为研究的重点。

发明内容

本发明的目的在于，提供基于自助传感器网络的灾后实时搜救方法与系统，它可以扩大搜救系统的测量范围，并且使得搜救系统不受灾后环境影响和能量限制，测量精确度提高，造价成本降低，同时大大提高搜救效率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：基于自助传感器网络的灾后实时搜救方法，包括以下步骤：

S1，搜救信号发射机产生强度可调的中高频信号；

S2，求救信号发生器接收该中高频信号并将其转换为电能，驱动求救信号发生器发出指定频率的中高频求救信号；

S3，求救信号识别定位仪对中高频求救信号进行无缝捕捉并确定需救助人员的方位和距离。

前述的基于自助传感器网络的灾后实时搜救方法中，步骤S1所述的强度可调的中高频信号，其中可根据不同环境采用手动、有线或无线的方式来调整中高频信号的强度，从而保证搜救人员进行的搜救测量范围宽，不受环境限制。

前述的基于自助传感器网络的灾后实时搜救方法中，步骤S2所述的求救信号发生器包括：信号接收装置、能量采集装置和求救信号产生装置，在求救信号发生器中设置能量采集装置，将搜救信号发射机产生的一定频段的中高频信号转换为直流电，驱动求救信号产生装置产生求救信号，从而使得只要有搜救信号发射机产生的中高频信号，处于灾难中的需救助人员携带的求救信号发生器就能接收到该信号并发出求救信号，而不必担心求救信号发生器的能量问题，从而可保证需救助人员被救的及时性。另外，求救信号发生器在未接收到搜救信号发射机产生的一定频段的中高频信号时，求救信号发生器处于无电待机状态，从而大大降低了在气体浓度过高的情况下发生爆炸的可能性。

前述的基于自助传感器网络的灾后实时搜救方法中，所述的信号接收装置包括天线和滤波装置，其中，滤波装置用于将其他频段的无线信号过滤掉，使得信号接收装置只接收指定频段的搜救信号，从而使得需救助人员携带的求救信号发生器获取准确的搜救信号后作出响应，保证了搜救的目标性更强。