CN111399079A - 基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统及探测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统及探测方法，属于生命探测技术领域，用于解决目前多传感融合生命探测系统以雷达主机作为通讯链路中继的无线组网方式所存在的无线信号弱、信号覆盖范围受限、各生命探测单元无法独立探测等技术问题，此探测系统包括手持显控终端和多传感融合生命探测单元，所述多传感融合生命探测单元包括不同探测形式的生命探测单元，还包括设置于所述手持显控终端上且与所述手持显控终端相连的无线数据交互单元，所述多传感融合生命探测单元中的各生命探测单元均与所述无线数据交互单元相连。本发明具有结构简单、连接可靠性高、数据传输稳定性好以及环境适应性好等优点。

Description

基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统及探测方法

技术领域

本发明主要涉及生命探测技术领域，特指一种基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统及探测方法。

背景技术

基于雷达、微振动、音视频探测的多传感融合生命探测定位系统，普遍是以雷达主机为核心进行无线组网，雷达主机无线通讯链路的稳定性直接决定系统数据传输和生命探测效果。但在实际操作使用中，这种依靠雷达主机作为通讯链路中继的无线组网方式存在以下问题：

1、雷达主机应一直处于正常工作状态，而现场搜索救援时，雷达、微震动、音视频探测方式应能独立或者组合运行；当雷达主机处于关机状态，微震动、音视频探测单元因与手持显控终端通讯中断而不能独立工作，极大降低了系统的机动性能；

2、在探测时，雷达、微震动模块处于同一水平面，受雷达主机无线链路模块天线的射频信号波瓣角度限制，无法实现360°全方位覆盖，存在无线射频信号死角，导致微震动模块出现频繁掉线等不稳定现象；

3、雷达主机无线链路模块发射功率较小且不能更换，系统在无线信号复杂的场合使用时，容易出现微震动、音视频探测单元掉线，以及手持显控终端与雷达主机无法连接现象，大大降低了系统的环境适用性。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、连接可靠性高、数据传输稳定性好以及环境适应性好的基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统及探测方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统，包括手持显控终端和多传感融合生命探测单元，所述多传感融合生命探测单元包括不同探测形式的生命探测单元，还包括设置于所述手持显控终端上且与所述手持显控终端相连的无线数据交互单元，所述多传感融合生命探测单元中的各生命探测单元均与所述无线数据交互单元相连。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述无线数据交互单元可拆卸安装于所述手持显控终端的外部。

所述无线数据交互单元内置于所述手持显控终端的内部，且与所述手持显控终端的数据处理单元集成，形成无线数据交互处理单元。

所述多传感融合生命探测单元中的各生命探测单元与所述无线数据交互单元无线连接。

所述多传感融合生命探测单元中的各生命探测单元包括无线音视频探测单元、无线雷达探测单元、无线微振动探测单元、无线气体探测单元、无线红外热成像探测单元、无线音频探测单元、无线噪声探测单元、无线化学品探测单元中的一种或者多种。

所述无线雷达探测单元，用来为废墟下生命体的定位坐标的计算提供实时探测数据；所述无线雷达探测单元中的雷达为超宽带生物雷达；无线微振动探测单元包括至少两个微振动传感器；无线音视频探测单元，用来为废墟下生命体提供图像和声波实时探测数据，以此来查看废墟下的实际环境、生命体位置和体征信息，并通过实时对话提供更准确的救援信息。

所述手持显控终端包括数据处理单元和触控显示单元，所述数据处理单元与所述触控显示单元相连。

所述手持显控终端为pad或笔记本电脑。

本发明还公开了一种基于如上所述的基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统的探测方法，包括步骤：

1)启动手持显控终端：打开手持显控终端的电源，对无线数据交互单元或无线数据交互处理单元供电；

2)启动并查看各个生命探测单元；通过手持显控终端查看各生命探测单元的状态信息，所述状态信息包括无线连接状态或/和电量信息；

3)部署各个生命探测单元：根据各个生命探测单元的使用要求，将各个生命探测单元部署在同一探测区域；

4)查看和监控生命探测：通过手持显控终端对各个生命探测单元进行控制，实时显示各个生命探测单元的探测数据，并对各个生命探测单元的探测数据进行融合处置，最终显示探测结果。

作为上述技术方案的进一步改进：

在步骤2)中，可根据现场环境启动多传感融合生命探测单元中无线音视频探测单元、无线雷达探测单元、无线微振动探测单元中的一种或多种组合，以形成单类型或多类型的生命探测单元；其中无线音视频探测单元、无线雷达探测单元、无线微振动探测单元的数量为一个或多个，可根据现场环境启动一个或多个。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统及探测方法，将手持显控终端作为无线通讯链路的核心，在手持显控终端上增加无线数据交互单元，雷达、微振动、音视频探测单元通过此无线数据交互单元与手持显控终端连接，实现对各生命探测单元的数据交互和控制，各个生命探测单元通过手持显控终端的控制既可实现各生命探测单元的独立探测，也可实现各生命探测单元任意组合的并行探测，最大限度的保证连接的可靠性、数据传输的稳定性以及整个探测系统的环境适应性。

本发明的基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统及探测方法，通过上述在手持显控终端上增加无线数据交互单元的整体组网方式，既可弥补以现有以雷达主机为核心的无线链路导致的无线信号弱、信号覆盖范围受限、各生命探测单元无法独立探测的自身缺陷，又具有宽阔的时空覆盖区域、很高的环境适应性、良好的传输稳定性和连接可靠性等优势，且可实现各生命探测单元的独立探测和并行探测，得到更全面、更准确的生命体及救灾现场环境信息，缩短救援时间，减小灾害损失。

本发明的基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统及探测方法，可以根据现场情况扩展或删减不同类型或者数量的生命探测单元，实现不同类型以及不同数量的生命探测单元任意组合，实现不同组合方式的探测方式。另外，手持显控终端以及各生命探测单元与无线数据交互单元之间可以通过WIFI、蓝牙、4G方式连接，可实现单类型或者多类型无线连接方式组合的组网。

附图说明

图1为本发明的探测系统在实施例一的方框结构图。

图2为本发明的探测系统在实施例二的方框结构图。

图3为本发明的探测方法在实施例的流程图。

图中标号表示：1、无线雷达探测单元；2、无线音视频探测单元；3、无线微振动探测单元；4、无线数据交互单元；5、手持显控终端；51、数据处理单元；52、触控显示单元；53、无线数据交互处理单元。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：

如图1所示，本实施例的基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统，包括手持显控终端5和多传感融合生命探测单元，在手持显控终端5上设有无线数据交互单元4，其中多传感融合生命探测单元中的各生命探测单元均与无线数据交互单元4无线通讯相连，手持显控终端5同样与无线数据交互单元4相连。本发明的基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统，将手持显控终端5作为无线通讯链路的核心，在手持显控终端5上增加无线数据交互单元4，雷达、微振动、音视频等生命探测单元通过此无线数据交互单元4与手持显控终端5连接，实现对各生命探测单元的数据交互和控制，各个生命探测单元通过手持显控终端5的控制既可实现各生命探测单元的独立探测，也可实现各生命探测单元任意组合的并行探测，最大限度的保证整个探测系统连接的可靠性、数据传输的稳定性以及整个探测系统的环境适应性。

本发明的基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统，通过上述在手持显控终端5上增加无线数据交互单元4的整体组网方式，既可弥补以现有以雷达主机为核心的无线链路导致的无线信号弱、信号覆盖范围受限、各生命探测单元无法独立探测的自身缺陷，又具有宽阔的时空覆盖区域、很高的环境适应性、良好的传输稳定性和连接可靠性等优势，且可实现各生命探测单元的独立探测和并行探测，得到更全面、更准确的生命体及救灾现场环境信息，缩短救援时间，减小灾害损失。

本实施例中，无线数据交互单元4可拆卸安装于手持显控终端5的外部，且由手持显控终端5进行供电，如通过USB接口进行供电，当然，也可以设置独立的电池为无线数据交互单元4进行供电；多传感融合生命探测单元中的各生命探测单元以及手持显控终端5通过WIFI或蓝牙或4G等方式与无线数据交互单元4无线连接，可实现单类型或者多类型组合的无线连接方式的组网。其中手持显控终端5可采用pad或笔记本电脑等。无线数据交互单元4采用无线中继模块，对应的无线射频信号发射天线面向各生命探测单元，各生命探测单元置于天线射频信号波瓣范围内，大幅提高了各生命探测单元与手持显控终端5的传输稳定性。在具体配置时，可以根据现场环境及通讯距离，配置不同强度和覆盖范围的无线射频数据中继模块。

本实施例中，多传感融合生命探测单元中的各生命探测单元包括不同探测形式的生命探测单元，如无线音视频探测单元2、无线雷达探测单元1、无线微振动探测单元3、无线气体探测单元、无线红外热成像探测单元、无线音频探测单元、无线噪声探测单元、无线化学品探测单元；当然，可以根据使用环境变化增减各生命探测单元的类型以及数量，实现单类型单个、单类型多个、多类型多个任意组合的探测方式。其中无线雷达探测单元1，用来为废墟下生命体的二维或三维定位坐标的计算提供实时探测数据，无线雷达探测单元1中的雷达可以是超宽带生物雷达，可探测面安放于特定范围内，逐步进行多方向范围的探测，其探测数据通过无线方式发送至无线数据交互单元4；无线微振动探测单元3包括多个(如2个或4个)微振动传感器，其探测数据分别通过无线方式发送至无线数据交互单元4；无线音视频探测单元2，用来为废墟下生命体提供图像和声波实时探测数据，以此来查看废墟下的实际环境、生命体位置和体征信息，并通过实时对话提供更准确的救援信息，其探测数据通过无线方式发送至无线数据交互单元4。在使用时，无线雷达探测单元1、无线微振动探测单元3和无线音视频探测单元2布设在同一区域范围。无线数据交互单元4，用来接收无线雷达探测单元1、无线微振动探测单元3和无线音视频探测单元2发出的探测数据，并将其通过无线方式转发至手持显控终端5，无线数据交互单元4是具有无线路由功能的设备，例如无线AP等。其中手持显控终端5包括数据处理单元51和触控显示单元52，数据处理单元51用来接收无线数据交互单元4上发来的实时探测数据，并调用相应算法进行数据分析，得出各自的探测结果并融合处置；触控显示单元52控制无线雷达探测单元1、无线微振动探测单元3、无线音视频探测单元2的探测进程和探测时间，控制并显示音视频探测单元的图像、控制并播放音视频探测单元声音、将语音传送到音视频探测单元播放；将探测过程和探测结果信息进行实时独立或同时动态显示。

实施例二：

如图2所示，本实施例与实施例一的区别仅于无线数据交互单元4的安装形式，在本实施例中无线数据交互单元4内置于手持显控终端5的内部，且与手持显控终端5的数据处理单元51集成，形成无线数据交互处理单元53，从而使得无线数据交互单元4成为手持显控终端5的内部组成部分，其所执行的功能即为实施例一中的无线数据交互单元4和数据处理单元51的所有功能。其它未述内容与实施例一相同，在此不再赘述。

本发明还公开了一种基于如上所述的基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统的探测方法，包括步骤：

步骤S1，启动手持显控终端5：打开手持显控终端5电源，设备启动对无线数据交互单元4或无线数据交互处理单元53进行供电；手持显控终端5启动后，打开系统操控软件并显示操作显示界面；

步骤S2，启动各个生命探测单元：启动无线雷达探测单元1、无线微振动探测单元3、无线音视频探测单元2等，可启动其中单类型单个、单类型多个组合、多类型多个任意组合的生命探测单元，各个生命探测单元完成自检并进入工作模式；

步骤S3，查看各生命探测单元状态：通过手持显控终端5查看无线雷达探测单元1、无线微振动探测单元3、无线音视频探测单元2等生命探测单元的无线连接状态及各生命探测单元电量信息；各生命探测单元连接正常且电量充足时，进入步骤S4；

步骤S4，部署各个生命探测单元：根据各个生命探测单元的使用要求，将各个生命探测单元部署在同一探测区域，可部署一个或多个生命探测单元；

步骤S5，查看和监控生命探测单元：通过手持显控终端5的软件操作界面对各个生命探测单元进行控制，可实时显示各个生命探测单元的探测数据，并对各个生命探测单元的探测数据进行融合处置，最终显示探测结果。

在具体探测时，可根据现场环境启动一个或多个生命探测单元，对目标区域进行雷达探测、微震探测、音视频探测的单个、单类型多个组合、多类型多个任意组合的生命探测模式。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统，包括手持显控终端(5)和多传感融合生命探测单元，所述多传感融合生命探测单元包括不同探测形式的生命探测单元，其特征在于，还包括设置于所述手持显控终端(5)上且与所述手持显控终端(5)相连的无线数据交互单元(4)，所述多传感融合生命探测单元中的各生命探测单元均与所述无线数据交互单元(4)相连。

2.根据权利要求1所述的基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统，其特征在于，所述无线数据交互单元(4)可拆卸安装于所述手持显控终端(5)的外部。

3.根据权利要求1所述的基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统，其特征在于，所述无线数据交互单元(4)内置于所述手持显控终端(5)的内部，且与所述手持显控终端(5)的数据处理单元(51)集成，形成无线数据交互处理单元(53)。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统，其特征在于，所述多传感融合生命探测单元中的各生命探测单元与所述无线数据交互单元(4)无线连接。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统，其特征在于，所述多传感融合生命探测单元中的各生命探测单元包括无线音视频探测单元(2)、无线雷达探测单元(1)、无线微振动探测单元(3)、无线气体探测单元、无线红外热成像探测单元、无线音频探测单元、无线噪声探测单元、无线化学品探测单元中的一种或者多种。

6.根据权利要求5所述的基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统，其特征在于，所述无线雷达探测单元(1)，用来为废墟下生命体的定位坐标的计算提供实时探测数据；所述无线雷达探测单元(1)中的雷达为超宽带生物雷达；无线微振动探测单元(3)包括至少两个微振动传感器；无线音视频探测单元(2)，用来为废墟下生命体提供图像和声波实时探测数据，以此来查看废墟下的实际环境、生命体位置和体征信息，并通过实时对话提供更准确的救援信息。

7.根据权利要求1～3中任意一项所述的基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统，其特征在于，所述手持显控终端(5)包括数据处理单元(51)和触控显示单元(52)，所述数据处理单元(51)与所述触控显示单元(52)相连。

8.根据权利要求7所述的基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统，其特征在于，所述手持显控终端(5)为pad或笔记本电脑。

9.一种基于权利要求1～8中任意一项所述的基于手持显控终端的多传感融合生命探测系统的探测方法，其特征在于，包括步骤：

1)启动手持显控终端(5)：打开手持显控终端(5)的电源，对无线数据交互单元(4)或无线数据交互处理单元(53)供电；

2)启动并查看各个生命探测单元；通过手持显控终端(5)查看各生命探测单元的状态信息，所述状态信息包括无线连接状态或/和电量信息；

3)部署各个生命探测单元：根据各个生命探测单元的使用要求，将各个生命探测单元部署在同一探测区域；

4)查看和监控生命探测：通过手持显控终端(5)对各个生命探测单元进行控制，实时显示各个生命探测单元的探测数据，并对各个生命探测单元的探测数据进行融合处置，最终显示探测结果。

10.根据权利要求9所述的探测方法，其特征在于，在步骤2)中，可根据现场环境启动多传感融合生命探测单元中无线音视频探测单元(2)、无线雷达探测单元(1)、无线微振动探测单元(3)中的一种或多种组合，以形成单类型或多类型的生命探测单元；其中无线音视频探测单元(2)、无线雷达探测单元(1)、无线微振动探测单元(3)的数量为一个或多个，可根据现场环境启动一个或多个。

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