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分布式微型音频生命探测系统的研制

作　者: 肖忠源
导　师: 郭勇
学　校: 成都理工大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 生命探测分布式微型化定位 MSP430
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 147次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本论文来源于2007年科技部公益性行业科研专项经费项目“地震应急救援设备和装备的需求及关键参数研究”,项目编号为20070708052-03,该项目由成都理工大学与四川省地震局减灾救助研究所共同负责,在整个专题项目的实施以及本论文的书写过程中,都得到了导师郭勇教授、陈维锋所长、彭晋川高工、高嵩老师、谢兴红老师、赖武刚老师及李志鹏老师的悉心指导和大力支持。地震是对人类生存安全危害最大的自然灾害之一,我国是世界上地震活动最强烈和地震灾害最严重的国家之一。防震减灾是国家公共安全的重要组成部分,是重要的基础性、公益性事业,事关人民的生命财产安全和经济社会的可持续发展。加快防震减灾事业发展,对于全面建设小康社会、构建社会主义和谐社会具有十分重要的意义。目前许多救援设备由于体积庞大,操作复杂,在实际的救援过程中效果不佳,研究一套新型、高效能的救援技术方法及相关设备迫在眉睫。本分布式微型音频生命探测系统是在课题组以往研制完成的各种生命探测仪(如光学、红外、声波振动生命探测仪)的基础上加以改进与试验的研制结果,弥补了有线探测方式带来的缺陷,能适应更大范围灾区的生命探测。本系统由探测小球和接收主机两部分组成。其中,探测小球是投放到灾害现场的音频采集器,属于一次性设备,投放后不再回收。探测小球数量可根据受灾区面积大小灵活设定。探测小球主要完成周围环境中异常声音信号的拾取并采用无线方式将其发射出去。为便于接收主机对探测小球发送的现场异常声音信号进行有效监听,探测小球的发射频率在投放前设置成均不一样且可根据需要进行更改。接收主机采用TI公司的一款SOC单片机MSP430F149作为主控单元,主要完成对前端探测小球传送的异常声音信号进行监听,根据所掌握的情况对声源进行定位,并提供友好的人机交互界面,有效管理整个系统。针对生命探测仪对定位提出的特殊要求,本文专门探讨了目前国内外现有的定位技术方法及相关定位算法,并在此基础上提出作者个人的设想,以期能给今后生命探测仪的进一步改进或研制起到抛砖引玉的作用。目前已完成本系统的样机研制,经试验测试,探测小球具备微型化、低功耗、高灵敏度的特点;接收主机能根据监听到的异常情况初步判断被困幸存者的大致位置,实现了粗略的定位。本文研制的分布式微型音频生命探测仪,已成功通过相关部门的验收。相比课题组以往研制的生命探测仪,本生命探测仪具备如下几个方面的创新点:可靠性高、速度快;覆盖范围广;使用广泛等。经实验验证,本系统能较好的达到项目任务书中的指标,能基本满足当前我国灾后紧急救援领域中对先进技术装备的需求,具有良好的应用前景和实用价值及经济价值。

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