一种抗震救灾用共享式生命定位指示装置及方法与流程

本发明涉及抗震救灾装置技术领域，具体涉及一种抗震救灾用共享式生命定位指示装置及方法。

背景技术：

抗震救灾工作坚持统一领导、军地联动，分级负责、属地为主，资源共享、快速反应的工作原则，地震灾害发生后，地方人民政府和有关部门立即自动按照职责分工和相关预案开展前期处置工作，省级人民政府是应对本行政区域特别重大、重大地震灾害的主体，视省级人民政府地震应急的需求，国家地震应急给予必要的协调和支持，抗震救灾中需要使用到各种援救器材来对被困人员进行搜救。

但传统情况下，抗震救灾中没有器材能够对被困人员的位置进行定位指示，往往需要救援人员人工进行搜救，效率低下，影响到了抗震救灾的进度。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种抗震救灾用共享式生命定位指示装置及方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

根据本发明的一方面，提供了一种抗震救灾用共享式生命定位指示装置，包括机体、安装座、支撑架和控制开关，所述机体顶面设置有所述安装座，所述安装座底面设置有起落架，所述安装座上部侧面设置有所述支撑架，所述支撑架端部设置有固定环，所述固定环内侧设置有伺服电机，所述伺服电机端部设置有驱动轴，所述驱动轴端部设置有转盘，所述转盘外侧设置有扇叶，所述扇叶旁侧设置有护罩，所述机体表面设置有所述控制开关，所述控制开关旁侧设置有指示灯，所述机体内部顶面设置有电机机座，所述电机机座底面设置有步进电机，所述步进电机旁侧设置有蓄电池，所述步进电机端部设置有转轴，所述转轴端部设置有隔离箱，所述隔离箱表面设置有红外摄像头，所述红外摄像头旁侧设置有红外线传感器，所述隔离箱内部底面设置有控制主机，所述控制主机上设置有无线信号收发器，所述无线信号收发器旁侧设置有gps信号接收器，所述控制主机旁侧设置有储存器，所述储存器上设置有矩阵算法处理器，所述储存器旁侧设置有红外成像器。

在本实施例中，所述安装座的材料为金属陶瓷，实心结构，所述安装座的加工方式为线切割，所述起落架的数量为两个，所述起落架的材料为调质橡胶，所述支撑架的数量为四个，所述支撑架的材料为硬质合金，所述支撑架与所述安装座通过卡箍连接。

在本实施例中，所述固定环为空心环状结构，所述伺服电机的额定转速不低于1200Rpm，所述伺服电机的防水等级为IP25，所述伺服电机与所述固定环通过卡箍连接，所述驱动轴的截面形状为圆形或正八边形中的一种，所述驱动轴与所述伺服电机通过联轴器连接。

在本实施例中，所述转盘的材料为铝合金，空心结构，所述扇叶的数量不低于十二个，所述扇叶的材料与所述转盘相同，所述护罩的材料为碳化硅，所述护罩的数量为四个，所述护罩与所述扇叶之间的距离不高于2mm。

在本实施例中，所述控制开关的材料为酚醛树脂，所述控制开关的防火等级为A级，所述指示灯为发光二极管，所述指示灯的流明不低于120，所述电机机座的材料为低碳钢，实心结构。

在本实施例中，所述步进电机的步进角范围为1°到5°，所述步进电机的绝缘等级为F级，所述转轴的截面形状与所述驱动轴保持一直，所述转轴与所述步进电机通过联轴器连接，所述蓄电池为串联锂电池组，所述蓄电池的最大输出电流为1A。

在本实施例中，所述隔离箱的材料为金属陶瓷，所述红外摄像头的分辨率不低于720P，所述红外线传感器的工作方式为辐射式，所述红外线传感器的响应时间不超过2ms。

在本实施例中，所述控制主机的型号为PLC S7-200CN，所述无线信号收发器的工作频率为2.4GHz或5GHz中的一种，所述gps信号接收器的移动定位误差不超过500mm。

在本实施例中，所述储存器为固态硬盘，所述储存器的容量不低于2GB，所述储存器的读写速度不低于300M/s，所述矩阵算法处理器的运算速度不低于10M次/s，所述红外成像器的最大输出分辨率为1080P，所述红外成像器的失真率低于0.01％。

在本实施例中，所述控制主机与所述伺服电机、所述红外线传感器、所述指示灯、所述红外摄像头、所述步进电机、所述红外成像器、所述矩阵算法处理器、所述储存器、所述蓄电池、所述无线信号收发器、所述gps信号接收器和所述控制开关电连接。

上述抗震救灾用共享式生命定位指示装置的使用方法，包括如下步骤：

(1)通过所述控制开关控制所述机体的各个组件进入工作状态，后通过外界移动控制设备如手机等发送无线信号与所述无线信号收发器进行匹配连接，之后进行起飞前的调试和检测；

(2)通过外界移动控制设备如手机等发送工作指令控制所述伺服电机工作通过所述驱动轴带动所述转盘上的所述扇叶转动来进行起飞，并通过控制所述伺服电机工作的数量来完成转向等动作来将所述机体移动至救援现场；

(3)通过外界移动控制设备如手机等发送工作指令控制所述红外线传感器工作实时获取救援现场的红外线信息，当有被困人员存在时，所述红外线传感器感应到被困人员发出的红外线信息并以此控制所述红外摄像头工作；

(4)所述红外摄像头实时获取现场的视频信息并回传给所述红外成像器，所述红外成像器将视频信息进行成像后得出救援现场的被困人员的环境信息并传递至所述矩阵算法处理器；

(5)所述矩阵算法处理器将环境信息进行矩阵算法运算后得出被困人员距离所述机体的距离信息并经所述无线信号收发器传递至外界移动控制设备如手机等，接收到距离信息后通过外界移动控制设备如手机等控制所述gps信号接收器工作；

(6)所述gps信号接收器通过接收gps信号来实时获取所述机体的位置信息，并将位置信息经所述无线信号收发器传递至外界移动控制设备如手机等，可根据被困人员的位置信息和距离所述机体的距离信息来进行生命救援；

(7)同时当所述红外线传感器感应到现场有被困人员存在时，通过所述控制主机控制所述指示灯亮起，若距离不远，可通过观察所述指示灯发出的灯光来确定被困人员的位置信息进行快速生命救援。

有益效果在于：采用伺服电机带动扇叶转动来带动机体在现场飞行，通过红外线传感器获取现场的被困人员的红外线信息后控制红外摄像头进行红外成像，通过矩阵算法处理器得出机体距离被困人员的距离后控制gps信号接收器工作得出被困人员的位置信息并经无线信号传递至外界移动设备，实现了生命的定位指示，代替了传统的搜救方式，提高了救援效率，有利于装置的大范围推广。

附图说明

图1是本发明所述一种抗震救灾用共享式生命定位指示装置的正视外部图；

图2是本发明所述一种抗震救灾用共享式生命定位指示装置的正视内部图；

图3是本发明所述一种抗震救灾用共享式生命定位指示装置的侧视图；

图4是本发明所述一种抗震救灾用共享式生命定位指示装置的结构框图。

1、护罩；2、扇叶；3、转盘；4、驱动轴；5、固定环；6、伺服电机；7、支撑架；8、控制开关；9、起落架；10、红外线传感器；11、安装座；12、机体；13、指示灯；14、隔离箱；15、红外摄像头；16、步进电机；17、转轴；18、电机机座；19、红外成像器；20、矩阵算法处理器；21、储存器；22、蓄电池；23、控制主机；24、无线信号收发器；25、gps信号接收器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图4所示，根据本发明的一方面，提供了一种抗震救灾用共享式生命定位指示装置，包括机体12、安装座11、支撑架7和控制开关8，所述机体12顶面设置有所述安装座11，所述安装座11底面设置有起落架9，所述安装座11上部侧面设置有所述支撑架7，所述支撑架7端部设置有固定环5，所述固定环5内侧设置有伺服电机6，所述伺服电机6端部设置有驱动轴4，所述驱动轴4端部设置有转盘3，所述转盘3外侧设置有扇叶2，所述扇叶2旁侧设置有护罩1，所述机体12表面设置有所述控制开关8，所述控制开关8旁侧设置有指示灯13，所述机体12内部顶面设置有电机机座18，所述电机机座18底面设置有步进电机16，所述步进电机16旁侧设置有蓄电池22，所述步进电机16端部设置有转轴17，所述转轴17端部设置有隔离箱14，所述隔离箱14表面设置有红外摄像头15，所述红外摄像头15旁侧设置有红外线传感器10，所述隔离箱14内部底面设置有控制主机23，所述控制主机23上设置有无线信号收发器24，所述无线信号收发器24旁侧设置有gps信号接收器25，所述控制主机23旁侧设置有储存器21，所述储存器21上设置有矩阵算法处理器20，所述储存器21旁侧设置有红外成像器19。

在本实施例中，所述安装座11的材料为金属陶瓷，实心结构，所述安装座11的加工方式为线切割，所述起落架9的数量为两个，所述起落架9的材料为调质橡胶，所述支撑架7的数量为四个，所述支撑架7的材料为硬质合金，所述支撑架7与所述安装座11通过卡箍连接。

在本实施例中，所述固定环5为空心环状结构，所述伺服电机6的额定转速不低于1200Rpm，所述伺服电机6的防水等级为IP25，所述伺服电机6与所述固定环5通过卡箍连接，所述驱动轴4的截面形状为圆形或正八边形中的一种，所述驱动轴4与所述伺服电机6通过联轴器连接。

在本实施例中，所述转盘3的材料为铝合金，空心结构，所述扇叶2的数量不低于十二个，所述扇叶2的材料与所述转盘3相同，所述护罩1的材料为碳化硅，所述护罩1的数量为四个，所述护罩1与所述扇叶2之间的距离不高于2mm。

在本实施例中，所述控制开关8的材料为酚醛树脂，所述控制开关8的防火等级为A级，所述指示灯13为发光二极管，所述指示灯13的流明不低于120，所述电机机座18的材料为低碳钢，实心结构。

在本实施例中，所述步进电机16的步进角范围为1°到5°，所述步进电机16的绝缘等级为F级，所述转轴17的截面形状与所述驱动轴4保持一直，所述转轴17与所述步进电机16通过联轴器连接，所述蓄电池22为串联锂电池组，所述蓄电池22的最大输出电流为1A。

在本实施例中，所述隔离箱14的材料为金属陶瓷，所述红外摄像头15的分辨率不低于720P，所述红外线传感器10的工作方式为辐射式，所述红外线传感器10的响应时间不超过2ms。

在本实施例中，所述控制主机23的型号为PLC S7-200CN，所述无线信号收发器24的工作频率为2.4GHz或5GHz中的一种，所述gps信号接收器25的移动定位误差不超过500mm。

在本实施例中，所述储存器21为固态硬盘，所述储存器21的容量不低于2GB，所述储存器21的读写速度不低于300M/s，所述矩阵算法处理器20的运算速度不低于10M次/s，所述红外成像器19的最大输出分辨率为1080P，所述红外成像器19的失真率低于0.01％。

在本实施例中，所述控制主机23与所述伺服电机6、所述红外线传感器10、所述指示灯13、所述红外摄像头15、所述步进电机16、所述红外成像器19、所述矩阵算法处理器20、所述储存器21、所述蓄电池22、所述无线信号收发器24、所述gps信号接收器25和所述控制开关8电连接。

上述抗震救灾用共享式生命定位指示装置的使用方法，包括如下步骤：

(1)通过所述控制开关8控制所述机体12的各个组件进入工作状态，后通过外界移动控制设备如手机等发送无线信号与所述无线信号收发器24进行匹配连接，之后进行起飞前的调试和检测；

(2)通过外界移动控制设备如手机等发送工作指令控制所述伺服电机6工作通过所述驱动轴4带动所述转盘3上的所述扇叶2转动来进行起飞，并通过控制所述伺服电机6工作的数量来完成转向等动作来将所述机体12移动至救援现场；

(3)通过外界移动控制设备如手机等发送工作指令控制所述红外线传感器10工作实时获取救援现场的红外线信息，当有被困人员存在时，所述红外线传感器10感应到被困人员发出的红外线信息并以此控制所述红外摄像头15工作；

(4)所述红外摄像头15实时获取现场的视频信息并回传给所述红外成像器19，所述红外成像器19将视频信息进行成像后得出救援现场的被困人员的环境信息并传递至所述矩阵算法处理器20；

(5)所述矩阵算法处理器20将环境信息进行矩阵算法运算后得出被困人员距离所述机体12的距离信息并经所述无线信号收发器24传递至外界移动控制设备如手机等，接收到距离信息后通过外界移动控制设备如手机等控制所述gps信号接收器25工作；

(6)所述gps信号接收器25通过接收gps信号来实时获取所述机体12的位置信息，并将位置信息经所述无线信号收发器24传递至外界移动控制设备如手机等，可根据被困人员的位置信息和距离所述机体12的距离信息来进行生命救援；

(7)同时当所述红外线传感器10感应到现场有被困人员存在时，通过所述控制主机23控制所述指示灯13亮起，若距离不远，可通过观察所述指示灯13发出的灯光来确定被困人员的位置信息进行快速生命救援。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。