專利名稱：用于尋找遇險人員的定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及對目標(biāo)進(jìn)行定位的裝置，更具體地說是一種用于在陸地、井下、油田、建筑物、構(gòu)筑物等各種施工場所，當(dāng)有險情發(fā)生時對被尋目標(biāo)進(jìn)行定位的裝置。
背景技術(shù)：
在各種陸地及井下的施工場所，常常由于出現(xiàn)塌方、冒頂?shù)仁鹿剩と艘虮宦穸c外界隔絕，救護(hù)人員無法及時得知遇險人員的具體位置，救護(hù)過程往往帶有相當(dāng)?shù)拿つ啃裕荒苷_、及時、有效地制定出救護(hù)方案，使險情所造成的損失更進(jìn)一步加大。
我國在這一領(lǐng)域的研究工作始于八十年代后期，九十年代初期，原煤炭工業(yè)部提出過該項目，由煤科總院組織課題研究，但迄今未有適于實用的產(chǎn)品問世。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是避免上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處，提供一種能有效確定遇險人員位置的用于尋找遇險人員的定位裝置。最大限度地減少因險情所造成的損失。
本實用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實用新型的結(jié)構(gòu)特點是設(shè)置以頻率在1～10KHz的超低頻電磁波信號進(jìn)行傳輸?shù)碾姶挪ㄐ盘柊l(fā)射裝置和信號接收裝置，所述信號發(fā)射裝置由振蕩電路產(chǎn)生超低頻信號，經(jīng)過分頻電路和調(diào)制電路輸出到發(fā)射天線；所述信號接收裝置由信號接收部分的選頻放大，后繼的A/D轉(zhuǎn)換、微處理器數(shù)據(jù)處理以及輸出部分的LED顯示器構(gòu)成。
與已有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在1、鑒于災(zāi)害發(fā)生時，發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的介質(zhì)是復(fù)雜的，可能有泥、水、水泥、鋼筋、巖石、木頭等及以上任何幾種介質(zhì)的混合物。要使得在上述復(fù)雜介質(zhì)中發(fā)射機(jī)的電磁波仍能有效地穿透介質(zhì)層，使接收機(jī)能準(zhǔn)確地收到發(fā)射機(jī)所發(fā)出的信號，選擇合適的電磁波信號至關(guān)重要。電磁波波長越長，其穿性越強(qiáng)，但隨之而來的是對發(fā)射天線的要求越長。由于發(fā)射機(jī)(連同發(fā)射天線)因使用場合的要求，其體積受到嚴(yán)格限制。本實用新型通過采用頻率1～10KHz的超低頻電磁波信號很好地解決了這一矛盾。試驗表明，對于井下作業(yè)的礦工，將本實用新型的發(fā)射機(jī)設(shè)置在礦燈中，采用本安型結(jié)構(gòu)，并利用礦燈的工作電源，接收機(jī)可在50米的上述介質(zhì)中準(zhǔn)確接收到發(fā)射機(jī)的發(fā)射信號。
2、本實用新型在接收機(jī)中設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換、微處理器以及LED顯示器，通過內(nèi)置的微處理器及已預(yù)置的定位算法的數(shù)學(xué)模型，對測定的信號進(jìn)行實時數(shù)據(jù)處理，最終可得出較為精確的定位指示。


圖1為本實用新型發(fā)射裝置電路方框圖。
圖2為本實用新型接收裝置電路方框圖。
圖3為本實用新型發(fā)射裝置中的振蕩電路及分頻電路原理圖。
具體實施方式
參見圖1、圖2，本實施例中，設(shè)置以頻率在1～10KHz的超低頻電磁波信號進(jìn)行傳輸?shù)碾姶挪ㄐ盘柊l(fā)射裝置和信號接收裝置。
圖1所示，信號發(fā)射裝置由振蕩電路產(chǎn)生超低頻信號，先經(jīng)過分頻器分頻和脈沖調(diào)制，調(diào)制后的信號送到天線輸出回路，放大后由天線將電磁波信號發(fā)射出去。這在設(shè)計時充分考慮低功耗與高發(fā)射磁矩、低成本與高穩(wěn)定頻率這二對矛盾。發(fā)射機(jī)在設(shè)計時，可以不設(shè)手動開關(guān)，使電磁波信號的發(fā)射處在常開狀態(tài)下，以避免災(zāi)害發(fā)生時來不及打開開關(guān)。發(fā)射裝置所發(fā)射的電磁波信號，也應(yīng)該包含有攜帶者的相關(guān)信息，以使人員遇險時，接收裝置除可以準(zhǔn)確定位之外還可以獲得被定位的人員的相關(guān)信息。
圖2所示，信號接收裝置利用接收天線對發(fā)射裝置發(fā)射出的電磁波信號進(jìn)行接收，然后經(jīng)過由混頻電路、濾波放大電路和頻率合成器構(gòu)成的選頻放大，再由后繼的A/D轉(zhuǎn)換、微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理部分可以采用高性價比的CPU為接收裝置的核心部件，外擴(kuò)接口電路和存儲芯片，相關(guān)的數(shù)學(xué)模型固化在內(nèi)部。
接收機(jī)開機(jī)后，首先進(jìn)行開機(jī)自檢。自檢通過后，由微處理器對信號接收部分采集到的信號進(jìn)行過濾，通過內(nèi)部已建立的數(shù)學(xué)模型，對不同點測得的信號進(jìn)行計算比對后，可精確得出遇險人員的具體位置，并將定位信息由LED或LCD或其它方式加以顯示。
參見圖3，發(fā)射裝置中的振蕩電路是以石英晶體JT、非門F1、F2組成的多諧振蕩器，其中，晶體JT和電容C1在電路中形成正反饋。晶體在它的固有串聯(lián)諧振頻率點f0的等效電阻最小，所以電路的振蕩頻率就取決于晶體的固有串聯(lián)諧振頻率，與外接電阻R1、電容C1的參數(shù)無關(guān)。由于石英晶體的頻率穩(wěn)定度右達(dá)10-10-10-11，所以可獲得頻率非常穩(wěn)定的振蕩信號。
圖3中的芯片IC2為分頻器，對石英晶體振蕩器所產(chǎn)生的振蕩信號進(jìn)行分頻，在輸出端Q3可獲取穩(wěn)定的脈沖信號。
本實用新型中的發(fā)射裝置由可能遇險的人員隨身攜帶，接收裝置由救護(hù)人員攜帶。以發(fā)射裝置間斷地向外發(fā)射電磁波，救護(hù)人員便可在一定的距離內(nèi)接收到該信號，從而及時準(zhǔn)確地定位出遇險人員所在的位置。
具體實施中，對于井下作業(yè)的礦工，可將本實用新型的發(fā)射裝置設(shè)置在礦燈中，采用本安型結(jié)構(gòu)，并利用礦燈的工作電源。
權(quán)利要求1.用于尋找遇險人員的定位裝置，其特征是設(shè)置以頻率在1～10KHz的超低頻電磁波信號進(jìn)行傳輸?shù)碾姶挪ㄐ盘柊l(fā)射裝置和信號接收裝置，所述信號發(fā)射裝置由振蕩電路產(chǎn)生超低頻信號，經(jīng)過分頻電路和調(diào)制電路輸出到發(fā)射天線；所述信號接收裝置由信號接收部分的選頻放大，后繼的A/D轉(zhuǎn)換、微處理器數(shù)據(jù)處理以及輸出部分的LED顯示器構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于尋找遇險人員的定位裝置，其特征是所述發(fā)射裝置中的振蕩電路是以石英晶體JT、非門F1、F2組成的多諧振蕩器，其中，晶體JT和電容C1在電路中形成正反饋。
專利摘要用于尋找遇險人員的定位裝置，其特征是設(shè)置以頻率在1～10KHz的超低頻電磁波信號進(jìn)行傳輸?shù)碾姶挪ㄐ盘柊l(fā)射裝置和信號接收裝置，所述信號發(fā)射裝置由振蕩電路產(chǎn)生低頻信號，經(jīng)過分頻電路和調(diào)制電路輸出到發(fā)射天線；所述信號接收裝置由信號接收部分的選頻放大，后繼的A/D轉(zhuǎn)換、微處理器數(shù)據(jù)處理以及輸出部分的LED顯示器構(gòu)成。本實用新型可以在各種復(fù)雜介質(zhì)的場合下對被尋人員進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。
文檔編號G01V3/12GK2622717SQ03243128
公開日2004年6月30日 申請日期2003年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月7日
發(fā)明者史林, 李雪森 申請人:史林, 李雪森