本發(fā)明涉及地震發(fā)生時通訊中斷和人員被困時的個人位置、健康狀況和變化趨勢告知系統(tǒng)和現(xiàn)場搜救的搜索定位，災(zāi)情傳輸和總后方?jīng)Q策人員對災(zāi)情判斷、評估、救援決策的抗震救災(zāi)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種抗震救災(zāi)現(xiàn)場的救援系統(tǒng)及其救援方法。

背景技術(shù)：

地震是一種危機人民生命財產(chǎn)的突發(fā)性自然災(zāi)害，而通常地震會帶來的損失有房屋破壞，交通、通訊中斷，形成災(zāi)區(qū)孤島。震后，決策層不能及時了解災(zāi)區(qū)災(zāi)情和進行評估；救援時，救援人員徒步進入災(zāi)區(qū)進行生命探測與搜救，時常有余震發(fā)生，救災(zāi)時現(xiàn)場情況復(fù)雜，對救援人員生命安全造成威脅，對現(xiàn)有生命探測儀和搜救犬工作有一定的影響，若災(zāi)區(qū)面積大，在很難協(xié)調(diào)人力去營救最需要救助的人或協(xié)調(diào)人員去災(zāi)情更嚴重的區(qū)域開展救援，從而錯失救援最佳時間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種抗震救災(zāi)現(xiàn)場的救援系統(tǒng)及其救援方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種抗震救災(zāi)現(xiàn)場的救援系統(tǒng)及其救援方法，包括用于個人災(zāi)情收集、處理、發(fā)射的用戶設(shè)備；用于搜救人員或者固定基站或車載的信號搜索、定為、初判的信號中轉(zhuǎn)系統(tǒng)；以及災(zāi)區(qū)后方?jīng)Q策指揮系統(tǒng)，所述用戶設(shè)備的信息通過信號中轉(zhuǎn)系統(tǒng)傳送到災(zāi)區(qū)后方?jīng)Q策指揮系統(tǒng)，所述用戶設(shè)備包括利用皮膚發(fā)電的儲電器、人體生命特征數(shù)據(jù)采集和處理芯片、數(shù)據(jù)共享模塊、數(shù)據(jù)發(fā)射模塊、備用紐扣鋰電池和顯示屏，所述儲電器分別與人體生命特征數(shù)據(jù)采集和處理芯片、數(shù)據(jù)共享模塊和數(shù)據(jù)發(fā)射模塊電連接，所述人體生命特征數(shù)據(jù)采集和處理芯片分別與數(shù)據(jù)共享模塊、數(shù)據(jù)發(fā)射模塊連接，所述人體生命特征數(shù)據(jù)采集和處理芯片和顯示屏連接，所述備用紐扣鋰電池分別與人體生命特征數(shù)據(jù)采集和處理芯片、數(shù)據(jù)共享模塊和數(shù)據(jù)發(fā)射模塊電連接，所述信號中轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括移動終端數(shù)據(jù)接收與處理模 塊、區(qū)域定位與指示模塊和數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)射，所述后方?jīng)Q策指揮系統(tǒng)包括大數(shù)據(jù)整合處理模塊、地圖災(zāi)情處理標注模塊和地震救援力量災(zāi)區(qū)分布與調(diào)度模塊，所述用戶設(shè)備通過手鐲帶佩戴在人體的手腕上，手鐲帶上設(shè)有體溫、脈搏、血壓數(shù)據(jù)采集傳感器，用傳感器檢測并得到用戶生命體征數(shù)據(jù)，用網(wǎng)絡(luò)或者無線電發(fā)送用戶數(shù)據(jù)到云端，其中用無線電中轉(zhuǎn)設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)用戶的無線電信息給云端，在云端分析用戶數(shù)據(jù)，當?shù)卣馂?zāi)害發(fā)生時，根據(jù)用戶所發(fā)的數(shù)據(jù)科學(xué)的制定救援計劃，并根據(jù)具體的用戶救援信息進行快速精確的救援。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述信號中轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括單人攜帶式、車載式、固定基站、熱氣球掛載式和直升機掛載式。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述的抗震救災(zāi)現(xiàn)場的救援系統(tǒng)的救援方法，包括以下步驟：

(1)利用傳感器得到用戶生命體征信息，如當前體溫、心跳、是否運動或靜止數(shù)據(jù)；

(2)利用定位系統(tǒng)定位用戶當前所處位置，如當前經(jīng)緯度與海拔，并通過與搜救儀器信息對比可精確得到用戶所處離地面所處位置，以確定用戶是否被埋；

(3)兩種信息收集方式，一種通過網(wǎng)絡(luò)將用戶數(shù)據(jù)發(fā)送到云端，進行處理分析，另外一種是當網(wǎng)絡(luò)中斷不能使用，將通過無線電波發(fā)送用戶信息到云端；

(4)同一區(qū)域用戶設(shè)備的無線電發(fā)送頻率差別大，以期互不干擾；不同區(qū)域的用戶設(shè)備無線電發(fā)送頻率會相同，以此減少使用無線電波段；

(5)云端收集所有用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)，并對收集到的數(shù)據(jù)進行分析和處理，如果發(fā)生災(zāi)害，可根據(jù)數(shù)據(jù)制定科學(xué)的救援計劃。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述用戶設(shè)備做成手環(huán)、腰帶之類，云端為服務(wù)器，中轉(zhuǎn)設(shè)備為無線電接收與轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備以及搜救人員攜帶的搜尋設(shè)備。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎合理，便于使用，操作簡單；從數(shù)據(jù)采集、處理、發(fā)射、接受、傳輸、分類、處理、匯總等技術(shù)相互結(jié)合，數(shù)據(jù)可靠，信號穩(wěn)定，信息量大，實時傳輸，便于監(jiān)測；實現(xiàn)成本低，使用效果好，便于推廣使用，并且用戶人數(shù)越多，災(zāi)情判斷就更為準確。

附圖說明

圖1為抗震救災(zāi)現(xiàn)場的救援系統(tǒng)中用戶設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為抗震救災(zāi)現(xiàn)場的救援系統(tǒng)中用戶設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為抗震救災(zāi)現(xiàn)場的救援系統(tǒng)中信號中轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為抗震救災(zāi)現(xiàn)場的救援系統(tǒng)中后方?jīng)Q策指揮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1～4，本發(fā)明實施例中，一種抗震救災(zāi)現(xiàn)場的救援系統(tǒng)及其救援方法，包括用于個人災(zāi)情收集、處理、發(fā)射的用戶設(shè)備；用于搜救人員或者固定基站或車載的信號搜索、定為、初判的信號中轉(zhuǎn)系統(tǒng)；以及災(zāi)區(qū)后方?jīng)Q策指揮系統(tǒng)，所述用戶設(shè)備的信息通過信號中轉(zhuǎn)系統(tǒng)傳送到災(zāi)區(qū)后方?jīng)Q策指揮系統(tǒng)，所述用戶設(shè)備包括利用皮膚發(fā)電的儲電器1、人體生命特征數(shù)據(jù)采集和處理芯片2、數(shù)據(jù)共享模塊3、數(shù)據(jù)發(fā)射模塊4、備用紐扣鋰電池5和顯示屏6，所述儲電器1分別與人體生命特征數(shù)據(jù)采集和處理芯片2、數(shù)據(jù)共享模塊3和數(shù)據(jù)發(fā)射模塊4電連接，所述人體生命特征數(shù)據(jù)采集和處理芯片2分別與數(shù)據(jù)共享模塊3、數(shù)據(jù)發(fā)射模塊4連接，所述人體生命特征數(shù)據(jù)采集和處理芯片2和顯示屏6連接，所述備用紐扣鋰電池5分別與人體生命特征數(shù)據(jù)采集和處理芯片2、數(shù)據(jù)共享模塊3和數(shù)據(jù)發(fā)射模塊4電連接，所述用戶設(shè)備通過手鐲帶佩戴在人體的手腕上，手鐲帶上設(shè)有體溫、脈搏、血壓數(shù)據(jù)采集傳感器，所述數(shù)據(jù)發(fā)射模塊4包括分高頻與低頻兩種信號，高頻就有很好地穿透性，短距離信號可直接傳出地面被接收到，低頻由于波長很長容易衍射，使得信號可以在危樓內(nèi)傳出而被接收到，搜救面廣深度大。所述用戶設(shè)備采用雙電源，可充電部分是利用“熱電效應(yīng)”，即采用兩種不同的金屬導(dǎo)體A和B，A、B具有不同的自由電子密度，當A、B兩種不同的金屬導(dǎo)體相互接觸時，在接觸面上的電子就會擴散以消除電子 密度的差異，而電子的擴散速率與接觸區(qū)的溫度成正比，所以只要維持兩金屬間的溫差，就能使電子持續(xù)擴散，在兩塊金屬的另兩個端點形成穩(wěn)定的電壓，此時，電壓分為兩路，一路是連接數(shù)據(jù)采集傳感器：采集人體體溫和脈搏數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理模塊處理傳給無線電發(fā)射模塊，將信息加載以低頻和高頻兩種方式同時發(fā)射，另一路是一個用于定位的模塊移動速度和相對地面位置，定位模塊通過GPS可以有效監(jiān)測到用戶具體位置信息，根據(jù)位置信息的實時不同，可以準確判讀到用戶是否處于運動還是靜止狀態(tài)；并且GPS可以測量出用戶所處位置海拔高度，進而通過對比方法可以獲取到用戶相對地面位置。

所述信號中轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括移動終端數(shù)據(jù)接收與處理模塊7、區(qū)域定位與指示模塊8和數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)射9；中轉(zhuǎn)站具有收集附近所有用戶設(shè)備發(fā)射的信號，通過對信號進行分類處理，將移動速度為零認為是被困人員，通過定位系統(tǒng)進行定位，分析其生命體征指標，分析救援指數(shù)，將周圍數(shù)據(jù)情況進行統(tǒng)一分類和量化，傳輸給災(zāi)后總部決策層，進行抗震指揮與決策。所述信號中轉(zhuǎn)系統(tǒng)有單人攜帶、車載、固定基站，熱氣球掛載、直升機掛載等多種，目的是快速摸清災(zāi)情和被困人員數(shù)量，人員受傷情況，救援所用的接收儀器形式多樣，能夠滿足不同階段的任務(wù)需要，直升機掛載就是災(zāi)后迅速摸清地震災(zāi)情和受災(zāi)人數(shù)；熱氣球掛載式就是臨時性的持續(xù)監(jiān)測受災(zāi)情況；車載即規(guī)模適中，沒有基站的情況下的措施；單人攜帶則是一般救援小隊進行更為詳細的排查。

所述后方?jīng)Q策指揮系統(tǒng)包括大數(shù)據(jù)整合處理模塊10、地圖災(zāi)情處理標注模塊11和地震救援力量災(zāi)區(qū)分布與調(diào)度模塊12，將各種形式的接受信號進行匯總和大數(shù)據(jù)處理分析并標注于百度地圖上，用于災(zāi)情分析，救災(zāi)決策與處置。

所述用戶設(shè)備平時進行數(shù)據(jù)采集，進行分析，以便于災(zāi)情時的數(shù)據(jù)進行比對，將數(shù)據(jù)與智能手機健康A(chǔ)PP結(jié)合，可用于平日觀測自己的健康情況。

所述用戶設(shè)備、信號中轉(zhuǎn)系統(tǒng)和災(zāi)區(qū)后方?jīng)Q策指揮系統(tǒng)三個部分相互緊密結(jié)合，從數(shù)據(jù)采集、處理、發(fā)射、接受、傳輸、分類、處理、匯總等技術(shù)相互結(jié)合，數(shù)據(jù)可靠，信號穩(wěn)定，信息量大，實時傳輸，便于監(jiān)測。

所述的抗震救災(zāi)現(xiàn)場的救援系統(tǒng)的救援方法，包括以下步驟：

(1)利用傳感器得到用戶生命體征信息，如當前體溫、心跳、是否運動或靜止數(shù)據(jù)；

(2)利用定位系統(tǒng)定位用戶當前所處位置，如當前經(jīng)緯度與海拔，并通過與搜救儀器信息對比可精確得到用戶所處離地面所處位置，以確定用戶是否被埋；

(3)兩種信息收集方式，一種通過網(wǎng)絡(luò)將用戶數(shù)據(jù)發(fā)送到云端，進行處理分析，另外一種是當網(wǎng)絡(luò)中斷不能使用，將通過無線電波發(fā)送用戶信息到云端；

(4)同一區(qū)域用戶設(shè)備的無線電發(fā)送頻率差別大，以期互不干擾；不同區(qū)域的用戶設(shè)備無線電發(fā)送頻率會相同，以此減少使用無線電波段；

(5)云端收集所有用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)，并對收集到的數(shù)據(jù)進行分析和處理，如果發(fā)生災(zāi)害，可根據(jù)數(shù)據(jù)制定科學(xué)的救援計劃。

其中，所述用戶設(shè)備做成手環(huán)、腰帶之類，云端為服務(wù)器，中轉(zhuǎn)設(shè)備為無線電接收與轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備以及搜救人員攜帶的搜尋設(shè)備。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎合理，便于使用，操作簡單。

2、本發(fā)明通過設(shè)置兩個電源系統(tǒng)，確保生命救援通道暢通。一種是傳統(tǒng)的紐扣鋰電池，在周圍溫度環(huán)境不好的情況下(主要是熱電電池發(fā)電的要求是溫差在15攝氏度以上)使用；當周圍溫度較低(如夜晚等)時利用熱電效應(yīng)電池進行信號搜集和發(fā)射。

3、本發(fā)明通過設(shè)置人體生理特征數(shù)據(jù)采集傳感器，采集表征生命特征的體溫和脈搏數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后將信息加載并于低頻和高頻電波上進行發(fā)射，在廢墟中以穿透力和衍射長距離兩種手段保證信號的傳輸?shù)捻槙场?/p>

4、本發(fā)明在同一區(qū)域上發(fā)射用的芯片為互不干擾的芯片，因為本設(shè)備主要利用無線電技術(shù)，該技術(shù)是通過無線電波傳播信號的技術(shù)。無線電技術(shù)的原理在于，導(dǎo)體中電流強弱的改變會產(chǎn)生無線電波。利用這一現(xiàn)象，通過調(diào)制可將信息加載于無線電波之上。當電波通過空間傳播到達收信端，電波引起的電磁場變化又會在導(dǎo)體中產(chǎn)生電流。通過解調(diào)將信息從電流變化中提取出來，就達到了信息傳遞的目的。本設(shè)備不同芯片產(chǎn)生的無線電波頻率不同，以便于區(qū)分，主要會用長波波段，以便在地下傳播。

5、本發(fā)明數(shù)據(jù)處理方面的特點。當未發(fā)生災(zāi)情時，數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳遞到終端，以便進行數(shù)據(jù)的平時分析和積累以及檢測；當發(fā)生災(zāi)情時，由于部分網(wǎng)絡(luò)設(shè)備會中斷，所以數(shù)據(jù)通過無線電波和網(wǎng)絡(luò)兩種方式發(fā)送到終端；由于出現(xiàn)災(zāi)情時，各地區(qū)受災(zāi)害嚴重程度不一，所以可以根據(jù)發(fā)送上來的數(shù)據(jù)和以前的數(shù)據(jù)進行一個對比，如果哪個地區(qū)在災(zāi)害發(fā)生后網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送量急劇減少，無線電傳遞劇增，說明此地區(qū)網(wǎng)絡(luò)中斷明顯，災(zāi)情嚴重；如果哪個地區(qū)生命體征出現(xiàn)不穩(wěn)求救類信息傳遞劇增，也說明此地區(qū)受災(zāi)害明顯，具體的數(shù)據(jù)信息會詳細分析，以供決策者快速制定合理計劃。

6、本發(fā)明的實現(xiàn)成本低，使用效果好，便于推廣使用，并且用戶人數(shù)越多，災(zāi)情判斷就更為準確。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。