[发明专利]一种基于演化硬件的井下生命探测装置及方法

说明书

本发明的目的在于提供一种基于演化硬件的井下生命探测装置及方法，所述的演化硬件的井下生命探测装置包括现场可编程门阵列FPGA模块以及与所述FPGA模块连接的外部存储器模块、空气环境传感器模块、采空区监测模块、声光报警模块、供电模块、处理器模块以及与所述处理器模块连接的Ad Hoc通信模块、与所述处理器模块连接的433MHZ通信模块，当设备电路发生故障时，传统的修复技术已经不适用了，通过演化硬件的算法对电路重新配置能很好的解决这个问题，包括自适应型的传感器及能够适应环境的变化而变化，在运行期间增强性能或进行自我修复的演化系统，增强设备的可靠性和安全性，适合广泛的推广使用。

技术领域

本发明涉及井下生命探测领域，具体涉及一种基于演化硬件的井下生命探测装置和方法。

背景技术

中国是一个矿产资源大国，同时也是发生矿难的大国，每年有数以万计的矿产资源被开发利用，但是也有很多人为此牺牲，可见为了开发所付出的代价是如此之大，尤其在井下危险重重，随时都有发生矿难的危险，对于在发生矿难后需要对矿井下进行生命探测和救援，但是目前的救援技术十分有限，主要还是靠人力和现行的生命探测器发现幸存者，因为井下的情况十分严峻，目前的技术和人力的工作效率低下，远不能了解对被困井下人员的身体状况、位置等，如申请号CN201110460575.8公开了一种生命探测装置互定位方法，属于灾后救援生命探测技术领域。所述方法包括：一台主生命探测装置与至少一台从生命探测装置组成生命探测网；每台生命探测装置通过定位系统进行自身位置的定位，得到自身位置的初始坐标；每台生命探测装置通过气压测高对自身初始坐标中的高度信息进行修正；所述从生命探测装置获取所述主生命探测装置的初始坐标，通过载波相位测量得到自身位置相对于所述主生命探测装置位置的修正值，对自身位置的初始坐标进行修正。本发明通过气压测高对生命探测装置自身厨师坐标中的高度信息进行修正，再通过载波相位测量对生命探测装置之间的相对位置进行修正。可以精准的定位生命探测装置的位置，进而提高在后搜救生命探测的效率。

如申请号为CN201110252192.1本发明公开了一种搜救终端定位方法及系统，该方法包括：选取待探测的区域位置；在所述区域位置周边不同方向设置若干生命探测仪；在每个所述生命探测仪对接收到的所述求救信号的时延及强度进行监测；根据监测的结果确定所述终端的被埋位置及深度。采用本发明实施例提供的方案，可以准确有效的进行终端被埋位置、深度和位置的测定，及时高效的判断出被埋终端的位置和深度，为灾后搜救救援人员提供有效的救援指导，大大提高救援效率，能尽最大可能保证被困人员的存活率。

但是以上的现有技术通信方式单一，无法适应环境的剧烈变化，如当放生塌方、矿井瓦斯突出等问题时，通常设备的通信链路或者设备都会遭到破坏，造成整个设备系统处于瘫痪状态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于演化硬件的井下生命探测装置及方法，本发明能够根据环境自适应调整通信方式，当正常工作状态下的设备电路发生故障时，传统的修复技术已经不适用了，通过演化硬件的算法对电路重新配置能很好的解决这个问题，整个系统能够根据环境的变化而变化，增强设备的可靠性和安全性。

本发明提供的一个技术方案是：一种基于演化硬件的井下生命探测装置，所述的井下生命探测装置包括现场可编程门阵列FPGA模块以及与所述FPGA模块连接的外部存储器模块、空气环境传感器模块、处理器模块以及与所述处理器模块连接的Ad Hoc通信模块、与所述处理器模块连接的433MHZ通信模块。

所述空气环境传感器模块包括空气环境传感器模块、采空区监测模块；所述空气环境传感器模块包括甲烷传感器、一氧化碳传感器、温湿度传感器、火灾传感器，分别采集甲烷浓度、一氧化碳浓度、温湿度和起火情况。

所述采空区监测模块包括钻孔应力监测传感器、微震监测传感器、巷道收敛监测传感器，监测岩石的应力变化、岩体破裂产生的震动进行监测、岩体的变形滑移、断裂、脱落的监测。