基于rf信號捕獲的礦井遇險人員多頻智能搜尋儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于RF信號捕獲的礦井遇險人員多頻智能搜尋儀，該多頻智能搜尋儀包括定向天線、多頻信號接收單元、信號處理單元、顯示及報警單元；定向天線接收到不同遇險人員的多個頻率的RFID卡發(fā)出的射頻信號，并將信號傳送至多頻信號接收單元，多頻信號接收單元將信號傳送至信號處理單元，信號處理單元對信號進(jìn)行處理后根據(jù)信號特征控制顯示及報警單元進(jìn)行信息顯示和報警。該搜尋儀具有以下優(yōu)點(diǎn)：在信號覆蓋范圍內(nèi)不需識別RFID持卡人身份就可捕獲其信號和給出報警；多頻段RF信號捕獲，能夠兼容2.4GHz和433MHz兩種頻段的RFID卡；不依賴于遇險人員主動發(fā)射求救信號，根據(jù)其所持RFID卡信號強(qiáng)度指示能夠判斷出遇險人員的方位，并有相關(guān)的聲光電提示。
【專利說明】基于RF信號捕獲的礦井遇險人員多頻智能搜尋儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于礦井遇險人員搜救【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種基于RF信號捕獲的礦井遇險人員多頻智能搜尋儀。
【背景技術(shù)】
[0002]由于礦山井下自然地理環(huán)境錯綜復(fù)雜，當(dāng)?shù)V井發(fā)生災(zāi)害時，巷道交通、通風(fēng)狀況惡化，高溫、濃煙、光線不足等惡劣情況都有可能發(fā)生，近年來，時而發(fā)生的礦難事故造成人員群死群傷的現(xiàn)象仍然比較普遍。在發(fā)生礦難時，及時地搜救受傷的被壓埋人員成為了礦難救援的關(guān)鍵，但受制于搜救條件的限制，目前的礦井遇險人員搜尋設(shè)備都存在著一些不足。
[0003]目前現(xiàn)有的一些搜尋儀要求所接收到的信號是報警人員主動發(fā)出的求救信號，然而這類搜尋儀對于虛弱或昏迷無法主動發(fā)射求救信號的遇險人員是不適用的；同時該類搜尋儀要求信號接收機(jī)與求助機(jī)要求一一對應(yīng)(相互能解碼)，這就對其他遇險人員所發(fā)的信號起不到作用，因此這類搜尋儀的應(yīng)用范圍有限。此外，目前使用的一些基于RFID技術(shù)的生命探測或搜救系統(tǒng)，其工作頻段單一，并且需要對接收的信號進(jìn)行解碼、識別其ID，并且對于其他供應(yīng)商提供的RFID卡卻無法讀取其ID數(shù)據(jù)。
[0004]由此可見，現(xiàn)有的搜尋儀都存在功能比較單一、可搜尋的RFID卡受限于某一設(shè)備供應(yīng)商、設(shè)備工作頻段單一、和普適性不強(qiáng)等問題，尤其對于服務(wù)多個煤礦的救援隊(duì)就有很大局限性，限制了其應(yīng)急救援搜索范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于RF信號捕獲的礦井遇險人員多頻智能搜尋儀，該搜尋儀可快速實(shí)現(xiàn)遇險人員搜尋和聲光電提示。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種基于RF信號捕獲的礦井遇險人員多頻智能搜尋儀，包括定向天線、多頻信號接收單元、信號處理單元、顯示及報警單元；定向天線接收到不同遇險人員的多個頻率的RFID卡發(fā)出的射頻信號，并將信號傳送至多頻信號接收單元，多頻信號接收單元將信號傳送至信號處理單元，信號處理單元對信號進(jìn)行處理后根據(jù)信號特征控制顯示及報警單元進(jìn)行信息顯示和報警。
[0008]進(jìn)一步，所述多頻信號接收單元能夠接收包括2.4GHz和433MHz頻段在內(nèi)的多個頻段的RFID卡射頻信號。
[0009]進(jìn)一步，所述多頻信號接收單元包括接收帶通濾波器、接收低噪聲放大器和射頻功分器。
[0010]進(jìn)一步，信號處理單元包括接收檢波單元、同步檢波單元和微控制器；所述接收檢波單元包括接收檢波器、電壓放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)鎖存器；所述同步檢波單元包括同步檢波器、電壓放大器、比較器和驅(qū)動器。
[0011]進(jìn)一步，所述顯示及報警單元包括液晶顯示單元和聲光報警器。[0012]進(jìn)一步，本多頻智能搜尋儀還包括可充電鋰電池。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于:該多頻智能搜尋儀具有以下優(yōu)點(diǎn):在信號覆蓋范圍內(nèi)不需識別RFID持卡人身份就可捕獲其信號和給出其報警；多頻段RF信號捕獲，能夠兼容
2.4GHz和433MHz兩種頻段的RFID卡，對所屬頻段內(nèi)的任何RFID發(fā)出的信號都可捕獲，且能夠向其余頻段擴(kuò)充；不依賴于遇險人員主動發(fā)射求救信號，根據(jù)其所持RFID卡信號強(qiáng)度指示能夠判斷出遇險人員與救援人員的距離遠(yuǎn)近，并有相關(guān)的聲光電提示。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明:
[0015]圖1為本搜尋儀工作原理示意圖；
[0016]圖2為本搜尋儀結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0018]圖1為本搜尋儀工作原理示意圖，如圖所示，多個頻率的RFID卡通過天線發(fā)出電磁波射頻信號，電磁信號被本發(fā)明所述的多頻智能搜尋儀的天線接收，接收到的信號經(jīng)接收單元和信號處理單元最終以聲光電的方式來告知RFID卡的位置信息。多頻信號接收單元能夠接收包括2.4GHz和433MHz頻段在內(nèi)的多個頻段的RFID卡射頻信號，因此，對所屬頻段內(nèi)的任何RFID發(fā)出的信號都可捕獲，且能夠向其余頻段擴(kuò)充。
[0019]圖2為本搜尋儀結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖2，本實(shí)施例展示了本發(fā)明所述搜尋儀的具體工作原理:搜尋儀的接收天線采用定向天線，能夠確定射頻信號所來方向。接收到的無線電波信號通過帶通濾波器濾除帶外雜波及噪聲，接著通過射頻電纜及射頻輸出接頭送入到射頻低噪聲放大器，在減小噪聲的前提下對射頻信號進(jìn)行放大處理，并將處理后的信號送入到射頻信號功分器，把射頻信號分成兩路，一路送入到接收檢波單元，取得電磁信號的強(qiáng)度、脈寬、脈沖周期等特征信息，另一路送到同步檢波單元。接收檢波單元的輸出信號被運(yùn)算放大器放大，接著通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，送入到微處理器，依據(jù)信號的特征信息轉(zhuǎn)換成圖形及數(shù)字顯示在液晶顯示屏上，同時根據(jù)信號的強(qiáng)度，控制喇叭發(fā)出相應(yīng)分貝的警告聲。搜救人員可以根據(jù)各方向的信號強(qiáng)度來判斷被搜尋者的方向和距離位置，進(jìn)而在搜尋儀的指導(dǎo)下，找到目標(biāo)。
[0020]最后說明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于RF信號捕獲的礦井遇險人員多頻智能搜尋儀，其特征在于:包括定向天線、多頻信號接收單元、信號處理單元、顯示及報警單元；定向天線接收到不同遇險人員的多個頻率的RFID卡發(fā)出的射頻信號，并將信號傳送至多頻信號接收單元，多頻信號接收單元將信號傳送至信號處理單元，信號處理單元對信號進(jìn)行處理后根據(jù)信號特征控制顯示及報警單元進(jìn)行信息顯示和報警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RF信號捕獲的礦井遇險人員多頻智能搜尋儀，其特征在于:所述多頻信號接收單元能夠接收包括2.4GHz和433MHz頻段在內(nèi)的多個頻段的RFID卡射頻信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RF信號捕獲的礦井遇險人員多頻智能搜尋儀，其特征在于:所述多頻信號接收單元包括接收帶通濾波器、接收低噪聲放大器和射頻功分器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RF信號捕獲的礦井遇險人員多頻智能搜尋儀，其特征在于:信號處理單元包括接收檢波單元、同步檢波單元和微控制器；所述接收檢波單元包括接收檢波器、電壓放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)鎖存器；所述同步檢波單元包括同步檢波器、電壓放大器、比較器和驅(qū)動器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RF信號捕獲的礦井遇險人員多頻智能搜尋儀，其特征在于:所述顯示及報警單元包括液晶顯示單元和聲光報警器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RF信號捕獲的礦井遇險人員多頻智能搜尋儀，其特征在于:本多頻智能搜尋儀還包括可充電鋰電池。
【文檔編號】H04B17/00GK103560842SQ201310549253
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】邢春超, 宋文, 高文昌, 薛春榮, 胡千庭, 劉林, 侯志華 申請人:中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司