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摘要:滑坡等灾害发生后,如果可穿戴的无线呼救设备,在地面无线信号的激励下,可将被掩埋人员的身份等信息发送出来,进行定位与人数统计,有利于提高救援效率减少损失.根据天线辐射理论公式估算,开放的433MHz频率能够用于可穿戴无线呼救通信.据此选用Si4463和STM32F103系列芯片设计了无线搜呼救设备的模型,并设计了无线收发程序和防碰撞程序软件.相似性模拟实验表明,微型、低功率433MHz频段发收设备,岩土到地面的单程有效通信距离约为8.5m....
[专利] 发明专利 CN201610340998.9
江苏大学 2016-07-20
摘要:本发明公开了一种可穿戴无线搜呼救系统,由佩戴在滑坡区居民手腕上的无线呼救设备和搜救人员随身携带的无线搜救设备两部分组成。采用模块化的思想设计系统的硬件电路和软件程序,无线呼救设备硬件包括控制模块、无线收发模块、体温检测模块和心率检测模块等;无线搜救设备硬件包括控制模块、无线收发模块和显示模块等。在硬件电路的设计中,元器件的选型和电路的排布都融入了穿戴设备的特点,同时根据系统的能耗来源,控制芯片和外围电路都使用了低功耗技术。无线呼救设备软件程序设计时,利用控制芯片的低功耗控制功能,设计待机时间和工作时间的比值,在保证设备功能的情况下,降低功耗。本发明在山体滑坡和其他掩埋灾难中,可以提高营救成功率,减少人员伤亡。
[专利] 实用新型 CN201520759374.1
江苏大学 2016-04-27
摘要:本实用新型公开了一种433MHz小型化全向微带天线。在倒F天线的基础上,将天线谐振部分设计成螺旋状缩小了天线占据的空间,运用曲流技术对微带贴片表面和接地面电流强度分布状况进行改变,增加了电流的有效长度,使天线谐振到433MHz并使特性阻抗约为50Ω。利用HFSS软件对天线结构进行仿真和优化,微带天线在433MHz谐振点的回波损耗小于-30dB、增益为-22~-38dB且全向性良好。本实用新型微带天线制作工艺简单、体积小、剖面低,可广泛应用于便携式短距离通信系统。
[专利] 发明专利 CN201510628217.1
江苏大学 2015-12-16
摘要:本发明公开了一种433MHz小型化全向微带天线及其制作方法。在倒F天线的基础上,将天线谐振部分设计成螺旋状缩小了天线占据的空间,运用曲流技术对微带贴片表面和接地面电流强度分布状况进行改变,增加了电流的有效长度,使天线谐振到433MHz并使特性阻抗约为50Ω。利用HFSS软件对天线结构进行仿真和优化,微带天线在433MHz谐振点的回波损耗小于-30dB、增益为-22~-38dB且全向性良好。本发明微带天线制作工艺简单、体积小、剖面低,可广泛应用于便携式短距离通信系统。
[硕士论文] 李润德
通信与信息系统 江苏大学 2016(学位年度)
摘要:在山体滑坡和其他掩埋灾难中,为提高营救成功率,减少人员伤亡,论文研究滑坡救援可穿戴无线搜呼救系统。其中,预置个人身份证号码、带有体温心率检测模块的可穿戴呼救设备为居住或进入滑坡区的人员配备,手持搜救设备为营救人员配备。
  为此根据滑坡物质的电磁特性,建立了导电媒质中的麦克斯韦方程,分析无线电波在其中的传播特性,估算传播距离、论证系统的可行性。根据ISM规定和滑坡现场监测系统所占频段,确定以点对点433MHz为系统工作频率。为使呼救设备便于穿戴,设计了G形主辐射部分的小型化全向微带天线。组装搜呼救系统的基本硬件电路后,对可穿戴呼救设备进行了低功耗与小型化的改进,根据系统的能耗来源控制芯片和外围电路都使用了低功耗技术,元器件的选型和PCB电路的排布都融入了穿戴设备的特点。为系统设计的软件程序使通常情况下呼救设备周期性的进入待机状态和接收状态,当滑坡发生后,搜救人员通过搜救设备给它们发出开启呼救指令,接收到指令的呼救设备进入发射状态,发出包括佩戴者身份证号、实时体温和心率的呼救信息;搜救设备接收多个呼救设备的呼救信息,经过动态处理、增加和删除信息条目后,不重复的显示出来,给救援提供参考。软件程序利用控制芯片的低功耗控制功能,设计待机时间和工作时间的比值,在保证设备功能的情况下,进一步降低了能耗,使可穿戴呼救设备获得更长的待机时间。为在可能的条件下进行系统测试,推导了适用于滑坡体电性和系统工作频率的物理实验相似公式。湖水淹没替代滑坡掩埋实验结果表明,硬件电路和软件程序工作正常,搜救设备能接收到呼救信息且信号良好。搜呼救设备间最大通信相距3.8m,经相似公式换算到滑坡体中的最大通信距离约7.6m,这个距离对掩埋灾难救援是有意义的。在生命特征模块失去功能时,呼救设备仍可以发射包含佩戴者身份证号的呼救信息。可穿戴无线搜呼救系统为滑坡灾后的救援提供了一种新的技术手段。
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