一种非接触式生物体信息探测报警装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于对生物体信息非接触式提取和利用领域，公开了一种非接触式生物体信息探测报警装置及方法，每个前端信息检测装置设置两路并行的检测模块分别对生物雷达心跳、呼吸波形信号输出端输出的心跳、呼吸波形信号同时进行检测，将两路分别检测到的心跳和呼吸电平通过单片机输入接口送入后端信息处理与报警管理装置；后端信息处理与报警管理装置由单片机程序对心跳和呼吸电平进行联合处理，根据处理结果通过单片机输出接口驱动报警。本发明专利技术不受使用环境温度和发热物体影响，且由于生物雷达波能有效穿透多种介质(雨、雾、衣物、纸、塑料等多种非金属物品)，所以因各类物体阻挡引起的检测报警失效及误报率高的问题也得以降低。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式生物体信息探测报警装置及方法
本专利技术属于对生物体信息非接触式提取和利用领域，尤其涉及一种非接触式生物体信息探测报警装置及方法。具体一种通过对生物体以非接触方式提取其生物信息，并对提取的信息进行检测，依据其检测结果进行相应报警的装置。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：业内在安全保卫、灾难救援、临床医疗等领域的通过对生物体以非接触方式进行生物信息检测、利用所检测的生物信息进行相应报警的技术主要是依靠生物体自身的体温、发出的声音和进行的运动展开，对应的检测技术主要是红外线感应检测、声音感应检测和微波多普勒回波感应检测。由于环境所限，在实际检测过程中上述检测方法经常造成误判。比如：在高温环境下当生物体温度接近环境温度时或生物体为冷血动物时，红外线感应检测方式就会失灵；当背景噪声大或生物体行动时不发出声响时，声音感应检测方式也会失灵；当生物体处于静止状态时普通微波多普勒回波感应控制方式同样也处于失灵状态。因而研发出一种能克服上述技术缺陷的检测报警装置有较大意义。目前，非接触式生物体雷达的研究已经取得了巨大的进步。通过生物雷达可在非接触情况下顺利同时提取生物活体的两种生物信息：心跳和呼吸。但怎样利用非接触式生物雷达同时提取出的心跳、呼吸等生物活体信息进行报警使之能够有效地用于安全保卫、灾难救援、临床医疗等领域仍然是目前业界广泛关注和积极研究的课题。综上所述，现有技术存在的问题是：现有技术中，在某些环境下报警控制方式受到了很大的限制；而且没有通过对生物雷达探测的生物体呼吸、心跳波形分别进行检测，造成不能进行及时报警输出。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种非接触式生物体信息探测报警装置及方法。本专利技术以生物探测雷达对生物体信息(呼吸、心跳等)进行检测，根据检测结果，提供多种逻辑组合电平作为报警输出，供用户根据自身需要选择相应电平报警。本专利技术是这样实现的，一种非接触式生物体信息探测报警方法，包括：第一步，利用多个前端信息检测装置对生物雷达输出的心跳、呼吸波形进行检测，将检测到的心跳、呼吸波形分别转换为相应的电平并通过接口模块送后端信息处理与报警管理装置；第二步，通过后端信息处理与报警管理装置的输入接口接收输出的心跳、呼吸电平信号并进行联合处理，根据不同的处理结果分别驱动相应的报警输出。进一步，第一步具体包括：a)、设置门槛电平分别对心跳、呼吸波形中的杂波进行过滤；b)、运用多级高输入阻抗运算放大器分别对心跳、呼吸波形进行放大；c)、运用双向鉴幅器分别对心跳、呼吸波形中的干扰进行抑制，提取出有效电平；d)、分别调整心跳、呼吸所对应的报警延迟时间定时器和封锁报警时间定时器的时间范围，适应不同用户的使用需求；e)、将获取的心跳、呼吸电平分别转换为相应的电平通过接口模块输出至后端信息处理与报警管理装置。进一步，步骤a)，包括：前端信息检测装置的检测模块检测到的心跳、呼吸信息转换为相应不同逻辑组合电平送后续输出模块；并经设置的门槛电平进行杂波过滤。进一步，第二步具体包括：嵌入单片机的后端信息处理与报警管理装置通过输入接口分别接收多个前端信息检测装置检测输出的心跳、呼吸电平，由单片机程序对每个前端信息检测装置输出的两个电平进行联合处理，根据不同的处理结果分别驱动相应的报警输出；具体包括：I)、以周期式定时扫描方式对输入接口电平数据进行读取；II)、对读取的心跳、呼吸电平数据分别进行分析判断，对由不同前端信息检测装置读取的心跳、呼吸电平数据按各自的编号和读取时间分别进行标注和存储；III)、对从同一前端信息检测装置读取的心跳、呼吸电平信息由单片机程序进行联合处理；IV)、根据处理结果通过单片机输出接口驱动报警。进一步，后端信息处理与报警管理装置进行报警输出中，心跳输出为A，呼吸输出为B，联合处理后报警输出，并对所述报警输出取反后再输出，得到最终的报警电平；其中，A+B心跳和呼吸检出有效；心跳未检出为有效；呼吸未检出为有效；心跳、呼吸未同时检出为有效；对报警输出取反后再输出，得到最终的报警电平包括：心跳和呼吸均未检出为有效；A心跳检出为有效；B呼吸检出为有效；A·B心跳、呼吸同时检出为有效。进一步，单片机输出接口驱动报警方式包括驱动LED灯光报警、驱动扬声器报警，根据用户需要通过网络进行上传式远程报警，或调用视频监控其它安防设备进行协同式报警；单片机对多个前端信息同时进行处理，用于用户利用多个前端信息检测装置进行报警区域布防。本专利技术实施例提供的一种非接触式生物体信息探测报警装置，包括：多个前端信息检测装置、以嵌入式单片机为核心的后端信息处理与报警管理装置；每个前端信息检测装置设置两路并行的检测模块分别对生物雷达心跳、呼吸波形信号输出端输出的心跳、呼吸波形信号同时进行检测，将两路分别检测到的心跳和呼吸电平通过单片机输入接口送入后端信息处理与报警管理装置；后端信息处理与报警管理装置由单片机程序对心跳和呼吸电平进行联合处理，根据处理结果通过单片机输出接口驱动报警。进一步，前端信息检测装置包括：门槛模块，用于对输入的心跳/呼吸信号进行阻抗匹配、直流成份隔离和杂波滤除等预处理，再将预处理后的心跳/呼吸信号送入下级放大模块进行放大处理；放大模块，包括两级高阻抗运算放大器，经两级放大后的信号送入至下级鉴幅处理模块；鉴幅处理模块，包括两个电压比较器，对放大器输入信号中的噪声干扰进行抑制,同时检出有效触发形成心跳/呼吸电平，所述电平如果大于第三个电压比较器所设置的控制门限则送入下级状态控制模块；状态控制模块，携报警延迟时间定时器模块和封锁报警时间定时器模块同时工作，由状态控制模块控制是否向后端信息处理与报警管理装置输送心跳/呼吸报警电平，当报警电平延迟时间结束时启动封锁报警时间定时器工作，在封锁报警时间定时器工作期间无新的报警电平产生；两个延迟时间定时器模块和封锁报警时间定时器模块的延迟时间根据需要通过改变相应电阻、电容参数进行调整；连续波生物雷达前端射频模块，为直接变频结构，与门槛模块连接；包括微带收发天线、振荡器、混频器、带通滤波器。连续波生物雷达前端射频模块，为直接变频结构，与门槛模块连接；包括微带收发天线、振荡器、混频器、带通滤波器；微带收发天线用于进行生物雷达波的收、发；混频器用于防止信号发生采样混叠；带通滤波器用于以抑制直流偏移和低频噪声。进一步，后端信息处理与报警管理装置包括：单片机并行输入接口，与多个前端信息检测装置的输出接口相连接；单片机，对读取到的心跳、呼吸电平数据分别进行分析判断，对由不同前端装置读取的心跳、呼吸电平数据按前端装置编号和读取时间分别进行标注和存储记录；对从同一前端装置读取的心跳、呼吸电平信息由单片机程序进行联合处理，存储的数据通过扩展网络连接至服务器，并根据报警需求选择不同报警逻辑。进一步，后端信息处理与报警管理装置进一步包括：报警装置，用于远距离警戒时，报警电平选择A+B＝1时报警；报警开关装置，用于目标近距离人体目标监视时，报警电平输出选择A·B＝1时报警；还用于反向报警，在监控目标离开监控范围时报警，选择心跳和呼吸均未检出或心跳与呼吸未同时检出时报警；单片机输出接口连接驱动LED灯光、驱动扬声器，用于报警提示。进一步，单片机程序对从同一前端装置读取的心跳、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非接触式生物体信息探测报警方法，其特征在于，所述非接触式生物体信息探测报警方法包括：第一步，多个前端信息检测装置对生物雷达输出的心跳、呼吸波形进行检测，将检测到的心跳、呼吸波形分别转换为相应的电平并通过接口模块送后端信息处理与报警管理装置；第二步，接收输出的心跳、呼吸电平信号后进行联合处理，根据不同的处理结果分别驱动相应的报警输出。

【技术特征摘要】
1.一种非接触式生物体信息探测报警方法，其特征在于，所述非接触式生物体信息探测报警方法包括：第一步，多个前端信息检测装置对生物雷达输出的心跳、呼吸波形进行检测，将检测到的心跳、呼吸波形分别转换为相应的电平并通过接口模块送后端信息处理与报警管理装置；第二步，接收输出的心跳、呼吸电平信号后进行联合处理，根据不同的处理结果分别驱动相应的报警输出。2.如权利要求1所述的非接触式生物体信息探测报警方法，其特征在于，第一步具体包括：a)、设置门槛电平分别对心跳、呼吸波形中的杂波进行过滤；b)、运用多级高输入阻抗运算放大器分别对心跳、呼吸波形进行放大；c)、运用双向鉴幅器分别对心跳、呼吸波形中的干扰进行抑制，提取出有效电平；d)、分别调整心跳、呼吸所对应的报警延迟时间定时器和封锁报警时间定时器的时间范围，适应不同用户的使用需求；e)、将获取的心跳、呼吸电平分别转换为相应的电平通过接口模块输出至后端信息处理与报警管理装置。3.如权利要求2所述的非接触式生物体信息探测报警方法，其特征在于，步骤a)，包括：前端信息检测装置的检测模块检测到的心跳、呼吸信息转换为相应不同逻辑组合电平送后续输出模块；并经设置的门槛电平进行杂波过滤。4.如权利要求2所述的非接触式生物体信息探测报警方法，其特征在于，第二步具体包括：嵌入单片机的后端信息处理与报警管理装置通过输入接口分别接收多个前端信息检测装置检测输出的心跳、呼吸电平，由单片机程序对每个前端信息检测装置输出的两个电平进行联合处理，根据不同的处理结果分别驱动相应的报警输出；具体包括：I)、以周期式定时扫描方式对输入接口电平数据进行读取；II)、对读取的心跳、呼吸电平数据分别进行分析判断，对由不同前端信息检测装置读取的心跳、呼吸电平数据按各自的编号和读取时间分别进行标注和存储；III)、对从同一前端信息检测装置读取的心跳、呼吸电平信息由单片机程序进行联合处理；IV)、根据处理结果通过单片机输出接口驱动报警。5.如权利要求4所述的非接触式生物体信息探测报警方法，其特征在于，后端信息处理与报警管理装置进行报警输出中，心跳输出为A，呼吸输出为B，联合处理后报警输出，并对所述报警输出取反后再输出，得到最终的报警电平；其中，A+B心跳和呼吸检出有效；心跳未检出为有效；呼吸未检出为有效；心跳、呼吸未同时检出为有效；对报警输出取反后再输出，得到最终的报警电平包括：心跳和呼吸均未检出为有效；A心跳检出为有效；B呼吸检出为有效；A·B心跳、呼吸同时检出为有效。6.如权利要求4所述的非接触式生物体信息探测报警方法，其特征在于，单片机输出接口驱动报警方式包括驱动LED灯光报警、驱动扬声器报警，根据用户需要通过网络进行上传式远程报警，或调用视频监控其它安防设备进行协同式报警；单片机对多个前端信息同时进行处理，用于用户利用多个前端信息检测装置进行报警区域布防。7.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：他维福，杨明杰，邓念仿，
申请(专利权)人：昆明天博科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53