本文關(guān)鍵詞：主動式礦用生命探測儀的研究與設(shè)計

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【摘要】：近年來，國內(nèi)外屢次發(fā)生各種重大自然災(zāi)害，新疆和田地震、青海玉樹地震、山西王家?guī)X煤礦透水事故、新疆阜康礦難、智利礦難等災(zāi)難還歷歷在目。這些人為事故和無法避免的自然災(zāi)害多次對人類賴以生存的家園造成破壞，奪去了無數(shù)同胞的生命。目前所使用的生命探測儀在礦難救援方面仍然存在一些不足，，比如探測距離以及對被困人員的定位精確度不夠。因此，研究一種先進的生命探測儀器對于提高災(zāi)害救援能力有著很大的作用。 本文提出了一種應(yīng)用在煤礦環(huán)境的主動探測方法，并設(shè)計了一種基于雷達波的主動式生命探測儀。目前各種救援場合廣泛應(yīng)用的生命探測儀都是被困人員被動的等待救援人員對其生命體征進行探測然后對其實施救援。在煤礦事故現(xiàn)場，救援所面臨的環(huán)境十分復(fù)雜，依靠被動式生命探測儀來對被困人員進行搜救其效率是有限的。本文設(shè)計的主動式礦用生命探測儀主要是依靠煤礦工作人員在井下進行作業(yè)時必須所要攜帶的安全生產(chǎn)設(shè)備作為一個承載平臺，將發(fā)射端集成到此平臺上，當(dāng)工作人員發(fā)生意外時，發(fā)射端將主動發(fā)出求救信號，當(dāng)?shù)孛娴慕邮諜C收到求救信號并對其進行處理分析就能及時的實施救援動作。主動式生命探測儀發(fā)出的求救信號要強于人體自身所發(fā)出的電磁波，同時由于是單程的傳播，在傳播過程中的損耗也要小于被動式生命探測儀的信號。由此可見，主動式礦用生命探測儀將會使得探測距離得到提高，從而提高救援的效率，在礦難救援方面將會發(fā)揮比較重要的作用。 本文首先分析目前煤礦所使用的基于雷達的被動式生命探測儀和井下RFID系統(tǒng)，提出主動探測的生命探測方法。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了電源對各部分的供電電路以及微處理器的電路，從而設(shè)計了由振動傳感器，單片機，微型雷達發(fā)射器以及電源組成的簡單的發(fā)射端系統(tǒng)。最后選擇了偵察接收機作為接收端的接收器，并通過以往的實驗數(shù)據(jù)選取了合適的通信頻率作為探測信號的頻率。主動式礦用生命探測儀期望能夠較大幅度提高有效探測距離，為研發(fā)實用的礦用生命探測儀提供可行的理論支持、實踐依據(jù)和設(shè)計思路。
【關(guān)鍵詞】：礦難救援 主動生命探測 雷達信號 偵察接收 提高探測距離
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD772
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 引言8-10
• 1.2 生命探測儀的原理及其發(fā)展現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 紅外生命探測儀11-12
• 1.2.2 音頻生命探測儀12-13
• 1.2.3 雷達生命探測儀13-14
• 1.2.4 DKL 生命探測儀14-15
• 1.2.5 其他生命探測儀15-16
• 1.3 研究意義16-17
• 1.4 論文主要內(nèi)容17-18
• 2 被動式雷達生命探測儀18-26
• 2.1 被動式雷達生命探測儀的工作原理和多普勒效應(yīng)18-20
• 2.2 被動式雷達生命探測儀的總體結(jié)構(gòu)20-24
• 2.3 被動式雷達生命探測儀的礦用分析24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 3 礦用 RFID 系統(tǒng)26-32
• 3.1 RFID 的含義26
• 3.2 RFID 系統(tǒng)的基本組成和工作原理26-29
• 3.2.1 RFID 系統(tǒng)的基本組成26-28
• 3.2.2 RFID 的工作原理28-29
• 3.3 礦用 RFID 系統(tǒng)對于生命探測的影響因素29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-32
• 4 主動式礦用生命探測系統(tǒng)32-40
• 4.1 主動式礦用生命探測系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理32-33
• 4.2 主動式礦用生命探測系統(tǒng)發(fā)射端33-35
• 4.3 主動式礦用生命探測系統(tǒng)接收端35-39
• 4.3.1 雷達接收機35-37
• 4.3.2 雷達偵察接收機37
• 4.3.3 接收端接收機37-39
• 4.4 本章小結(jié)39-40
• 5 發(fā)射端硬件電路設(shè)計40-55
• 5.1 MCU 部分電路設(shè)計40-42
• 5.2 傳感器電路部分42-46
• 5.2.1 體溫傳感器42-44
• 5.2.2 振動傳感器44-46
• 5.3 電源部分46-51
• 5.3.1 電源供電分析46-49
• 5.3.2 電源選型49-51
• 5.4 發(fā)射端整體部分及其安全規(guī)范51-52
• 5.5 發(fā)射端工作流程52-54
• 5.6 本章小結(jié)54-55
• 6 主動式礦用生命探測儀信號分析55-62
• 6.1 電磁波在煤礦巷道的傳輸特性55-58
• 6.1.1 煤礦巷道粉塵對電磁波傳輸?shù)挠绊?/span>55-57
• 6.1.2 巷道壁對電磁波傳輸?shù)挠绊?/span>57-58
• 6.2 超寬帶雷達的特性及其穿透能力58-60
• 6.2.1 超寬帶雷達58-59
• 6.2.2 超寬帶雷達的穿透性能分析59-60
• 6.3 發(fā)射端發(fā)射信號的頻率選擇60-61
• 6.4 本章小結(jié)61-62
• 7 結(jié)論與展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-66

【相似文獻】

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