一种灾难现场多功能生命救助系统救助卡随机接入方法技术方案

本发明专利技术公开一种灾难现场多功能生命救助系统救助卡随机接入方法，其特征在于：由接收仪和救助卡无线交互通信，由接收仪接入控制方法和救助卡接入控制方法组成，其中接收仪接入控制方法包括救助卡统计流程和救助卡信息获取流程。其显著效果是：提供了一种灾难现场多功能生命救助系统救助卡的随机接入方法，特别针对灾害发生后的特定环境，能够有效克服现有接入方法和定位方法在灾害环境下的不足，可靠获取被困人员的位置信息和个人信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信和公共安全领域，具体的说，是在地震、泥石流等灾害发生现 场，对被困人员实施定位的一种基于多功能生命救助系统的灾难现场多功能生命救助系统 救助卡随机接入方法。
技术介绍
近年来，地震、泥石流、滑坡等自然灾害频繁发生。由于目前技术手段的相对滞后， 对这些突发性地质灾害还无法准确预警。一旦灾害发生，往往导致房屋垮塌、人员被埋，人 民的生命安全遭受严重威胁。为了更好的挽救灾害发生后被困人员的生命，研究有效的救 援手段、开发可靠的救援设备势在必行。多功能生命救助系统是一种在灾害环境下动态建立的生命搜救系统，由被困人员 随身携带的救助卡与救援人员手持的接收仪构成。救援人员利用接收仪对救助卡执行唤醒 启动操作，启动被困人员随身携带的救助卡发送快速接入信息，并通过无线连接建立请求 获取被困人员的基本信息，为有效地展开被困人员救援与定位提供帮助。在实际灾难现场，被困人员随身携带的生命救助卡与救援人员携带的信号接收仪 组成MP-to-MP(Multi-Point-to-Multi-Point)结构。首先，由于掩埋、废墟等特殊环境使 得救援系统中救助卡与接收仪之间链路数据传输的可靠性无保障；其次，由于救助卡体积、 成本、功耗、供电等多方面的限制使得其难以实现精确同步，这也使得难以采用譬如TDMA、 CDMA等接入控制协议；再者，救援现场存在的多个接收仪在搜救过程中可能存在控制指令 相互干扰。基于上述原因使得生命救助系统救助卡与接收仪之间的接入通信存在多种不确 定因素与干扰，而高效的救助卡接入、救助卡信息获取以及救助卡定位是快速展开救援的 关键。目前也尚无基于生命救助系统的接入协议。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于多功能生命救助系统的灾难现场多功能生命救助系统救助 卡随机接入方法，特别针对灾害发生后的特定环境，能够有效克服现有定位方法在灾害环 境下的不足，准确获取被困人员的位置信息和个人信息。为达到上述目的，本专利技术建立在多功能生命救助系统的基础上。多功能生命救助系统由至少一个生命救助卡和至少一个生命信号接收仪组成，生 命救助卡在灾害发生时能够向外界发送包含有佩戴人员身份等信息的信号，生命信号接收 仪通过接收到的信号实施对被困人员定位。其中生命救助卡设置有人体热红外传感器模块和心脏探测传感器模块；所述人体热红外传感器模块的输出端连接在第一低功耗单片机模块的热红外输 入端；所述心脏探测传感器模块的输出端连接在第一低功耗单片机模块的心电输入端；所述第一低功耗单片机模块的调制解调端与第一无线调制解调模块双向连接；所述第一无线调制解调模块经第一收发天线与所述生命信号接收仪无线通信；所述生命信号接收仪设置有第二无线调制解调模块，该第二无线调制解调模块经 第三收发天线与所述第一收发天线无线通信；所述第二无线调制解调模块还与第二低功耗单片机模块双向连接；所述第二低功耗单片机模块的视频端连接在IXD驱动模块的输入端上，IXD驱动 模块的输出端连接有LCD显示模块；所述第二低功耗单片机模块的音频端连接在D/A转换模块的数字输入端上；所述D/A转换模块的模拟输出端连接在音频滤波/放大模块输入端上，所述音频 滤波/放大模块的输出端连接有扬声器。所述第一低功耗单片机模块的数据接口端组双向连接有大容量Flash存储器。所述第一低功耗单片机模块的双音多频端与第一双音多频模块双向连接；所述第一双音多频模块的无线收发端与第一模拟调制解调模块双向连接；所述第一模拟调制解调模块经第二收发天线与所述生命信号接收仪无线通信；所述生命信号接收仪设置有第二模拟调制解调模块，该第二模拟调制解调模块经 第四收发天线与所述第二收发天线无线通信；所述第二模拟调制解调模块与第二双音多频模块的无线收发端双向连接；所述第二双音多频模块与所述第一低功耗单片机模块的双音多频端双向连接。所述生命救助卡还设置有第一电源模块，该第一电源模块为所述生命救助卡中各 单元模块供电；所述生命信号接收仪还设置有第二电源模块，该第二电源模块为所述生命信号接 收仪中各单元模块供电。所述第一模拟调制解调模块和第二收发天线的射频工作频率选择为88MHz 108MHz调频频段；所述第二模拟调制解调模块和第四收发天线的射频工作频率选择为88MHz 108MHz调频频段。所述第一无线调制解调模块和第一收发天线的射频工作频率选择为433MHz ISM 频段；所述第二无线调制解调模块和第三收发天线的射频工作频率选择为433MHz ISM 频段。所述生命救助卡存储有携带者的身份信息和血型信息，能够检测到生命迹象的存 在，利用生命迹象信号触发，将携带者的身份信息和血型信息等组帧，加入信标信号，构成 求救信号，以射频方式周期性间断发射；生命信号接收仪接收生命救助卡发出的射频信号，通过解调后，提取出携带者的 身份信息和血型信息等，存储并通过LCD显示这些信息，同时通过语音播报被困人员的救 援信息。生命救助卡平时处于低功耗待机状态，当发生灾害时，救援人员携带生命信号接 收仪到达搜救现场，通过生命信号接收仪唤醒被困人员随身携带的生命救助卡，生命救助卡利用人体热红外传感器和心脏探测传感器感应被困人员的生命体征，以此生命迹象的存 在信号作为触发信号，把被困人员的身份信息和血型信息等组帧，加入信标信号，构成求救 信号，通过微波数字调制方式或模拟调频方式，把数字信号调制到载频上，最后以射频方式 周期性间断发射；救援人员通过生命信号接收仪搜寻来自生命救助卡发射的射频信号，一 旦搜寻到，通过微波数字解调或模拟解调后，提取出携带者的身份信息和血型信息等，存储 并通过LCD显示这些信息，同时通过语音播报被困人员的救援信息；利用信标信号和无线 定位算法实施被困人员搜寻定位，指导救援人员有目的地实施救援工作。本专利技术表述的，其关键在 于由接收仪接入控制方法和救助卡接入控制方法组成，其中接收仪接入控制方法包括救 助卡统计流程和救助卡信息获取流程，实现接收仪和救助卡的无线交互通信。Al、所述接收仪的救助卡统计流程依据如下步骤步骤1. 1、接收仪参数初始化；步骤1. 2、接收仪下行信道广播，启动唤醒指令nl次，唤醒接收仪信号覆盖区内的 救助卡；步骤1. 3、接收仪切换到上行信道，进入监听周期；步骤1.4、接收仪判断是否有救助卡发送的接入请求和救助卡的序列号，如果接 受到接入请求和救助卡的序列号，则记录救助卡的序列号，催眠该救助卡，监听周期数η清 零，进入步骤1.5 ；如果未接受到接入请求和救助卡的序列号，则监听周期数η = η+1，进入步骤1.5 ；步骤1. 5、判断监听周期数η是否达到η2次，如果没有达到η2次，则返回所述步骤 1.3，进入新的监听周期；如果监听周期数η达到π2次，则进入步骤1. 6 ；步骤1. 6、判断是否有救助卡的接入请求和序列号信息，如果没有接入请求和序列 号信息，则判断没有救助对象；如果有接入请求和序列号信息，则进行救助卡信号解析和数量n3统计。在搜救现场，可以事先设定一个搜索区域，并围绕该区域做至少三次救助卡统计 流程，通过三次定向搜索，再对三次搜索到的n3进行统计，找出其中序列号信息完全一致 的救助卡，就能确定为在该区域内的救助卡，其他信息不一致的信息，可能是搜索区域外的 救助卡，需要进一步在多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灾难现场多功能生命救助系统救助卡随机接入方法，其特征在于：由接收仪（１）和救助卡（２）无线交互通信，由接收仪（１）接入控制方法和救助卡（２）接入控制方法组成，其中接收仪（１）接入控制方法包括救助卡统计流程和救助卡信息获取流程；　　Ａ１、所述接收仪（１）的救助卡统计流程依据如下步骤：　　步骤１．１、接收仪（１）参数初始化；　　步骤１．２、接收仪（１）下行信道广播，启动唤醒指令ｎ１次，唤醒接收仪（１）信号覆盖区内的救助卡（２）；　　步骤１．３、接收仪（１）切换到上行信道，进入监听周期；　　步骤１．４、接收仪（１）判断是否有来自救助卡（２）的接入请求和救助卡（２）的序列号，如果接收到接入请求和救助卡（２）的序列号，则记录救助卡（２）的序列号，催眠该救助卡（２），监听周期数ｎ清零，进入步骤１．５；　　如果未接收到接入请求和救助卡（２）的序列号，则监听周期数ｎ＝ｎ＋１，进入步骤１．５；　　步骤１．５、判断监听周期数ｎ是否达到ｎ２次，如果未达到ｎ２次，则返回所述步骤１．３，进入新的监听周期；　　如果监听周期数ｎ达到ｎ２次，则进入步骤１．６；　　步骤１．６、判断是否有救助卡（２）的接入请求和序列号信息，如果没有接入请求和序列号信息，则判断没有救助对象；　　如果有接入请求和序列号信息，则进行救助卡（２）的信号解析和数量ｎ３统计；　　Ａ２、所述接收仪（１）的救助卡信息获取流程依据如下步骤：　　步骤２．１、选定ｎ３条救助卡（２）中的任一条信息，提取该救助卡（２）的序列号；　　步骤２．２、根据救助卡（２）序列号激活该救助卡（２），保持对其它救助卡的催眠；　　步骤２．３、判断是否获得所述激活的救助卡（２）的信息，如果没有获得所述激活救助卡（２）的信息，则判断是否对该救助卡（２）进行了ｎ４次激活，如果还未到ｎ４次激活，则返回所述步骤２．２，如果已经进行了ｎ４次激活，则进入步骤２．４；　　如果获得了所述激活救助卡（２）的信息，则直接进入步骤２．４；　　步骤２．４、释放该救助卡（２）；　　步骤２．５、判断是否完成所有ｎ３条救助卡（２）的释放；如果没有完成，则返回所述步骤２．１；　　如果已经完成ｎ３条救助卡（２）的释放，则完成信息获取；　　Ｂ１、所述救助卡（２）接入控制方法的流程为：　　步骤３．１、救助卡（２）初始化，救助卡（２）处于下行信道监听状态；　　步骤３．２、判断救助卡（２）是否收到接收仪（１）发出的唤醒指令；　　如果没收到唤醒指...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯文江，蒋卫恒，韩亮，杨智慧，衡玉龙，唐丹丹，肖波，周超，黄小青，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]