一種基于紅外傳感器網(wǎng)絡技術的生命探測設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于紅外傳感器網(wǎng)絡技術的生命探測設備包括紅外光譜采集單元、濾波和功率放大單元以及報警單元，所述的紅外光譜采集單元由紅外光檢測傳感器、光譜范圍調(diào)節(jié)電路和隔離電路組成，所述的濾波與功率放大單元由低通濾波電路和功率放大電路組成；紅外光檢測傳感器、光譜范圍調(diào)節(jié)電路、隔離電路、低通濾波電路、功率放大電路和報警單元依次電連接。本實用新型結合紅外線傳感器技術的信息采集，可實現(xiàn)對生命體征的檢測，探測距離遠；利用簡單的電器元件連接構成整個設備，造價成本低，適合推廣；同時該設備設有光譜范圍調(diào)節(jié)電路，能夠擴大固有紅外檢測傳感器的輻射頻率探測范圍，減少漏檢的可能，具有廣闊的市場應用前景。
【專利說明】一種基于紅外傳感器網(wǎng)絡技術的生命探測設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基于紅外傳感器網(wǎng)絡技術的生命探測設備，屬于生命探測【技術領域】。
【背景技術】
[0002]地震等災害后，對幸存者的及時救援成為首要任務。生命探測技術是近年發(fā)展起來的新技術，生命探測設備是一種用于探測生命跡象的高科技救援設備。目前常用的生命探測技術有紅外探測技術、音頻探測技術好雷達探測技術。其中，紅外探測技術主要通過對人體輻射的紅外信號進行探測，進而確定幸存者位置。
[0003]目前大多先進的生命探測儀器結構復雜、價格昂貴，致使某些貧困地區(qū)無法使用，發(fā)生災情后不能及時對幸存者進行搜救，造成不必要的傷亡。同時，現(xiàn)有技術中的生命探測儀器，通?；谄浼t外檢測傳感器的型號只能在固定輻射頻率范圍內(nèi)進行檢測，雖然該固定輻射頻率范圍由人體體溫的理論值進行定義，但是受災而被掩埋的人體有可能產(chǎn)生異常體溫，因此無法調(diào)節(jié)輻射頻率探測范圍就有可能造成漏檢的后果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供了一種基于紅外傳感器網(wǎng)絡技術的生命探測設備，利用簡單的電器元件連接構成整個設備，造價成本低，適合推廣；同時該設備設有光譜范圍調(diào)節(jié)電路，能夠擴大固有紅外檢測傳感器的輻射頻率探測范圍，減少漏檢的可能。
[0005]本實用新型為解決其技術問題所采用的技術方案是:一種基于紅外傳感器網(wǎng)絡技術的生命探測設備，包括紅外光譜采集單元、濾波和功率放大單元以及報警單元，所述的紅外光譜采集單元由紅外光檢測傳感器、光譜范圍調(diào)節(jié)電路和隔離電路組成，所述的濾波與功率放大單元由低通濾波電路和功率放大電路組成；紅外光檢測傳感器、光譜范圍調(diào)節(jié)電路、隔離電路、低通濾波電路、功率放大電路和報警單元依次電連接。
[0006]紅外光檢測傳感器采用TS105-6紅外溫度傳感器，由直流穩(wěn)壓電源供電，供電范圍為10?14V ；TS105-6紅外溫度傳感器的引腳3接地，TS105-6紅外溫度傳感器的引腳I接電阻R93，電阻R93通過電阻R94接地，電阻R93與比較器N1A2904的引腳3連接，TS105-6紅外溫度傳感器的引腳2通過電阻R12與比較器N1A2904的引腳2連接，比較器N1A2904的引腳1、2分別與并聯(lián)的電容C126、可調(diào)電阻Rll和電容C125并聯(lián)，比較器N1A2904的引腳4接地，比較器N1A2904的引腳8接13.8V電源；比較器N1A2904的引腳I通過電容C6同隔離電路連接；其中，可調(diào)電阻Rll用于調(diào)整功率放大電路的增益。
[0007]所述的隔離電路中，比較器N0B2904的引腳5通過電容Cl與光譜范圍調(diào)節(jié)電路中的電容C6連接；比較器N0B2904的引腳5通過電阻R2接地，比較器N0B2904的引腳5通過電阻Rl接13.8V電源，比較器N0B2904的引腳4接地，比較器N0B2904的引腳8接13.8V電源，比較器N0B2904的引腳8通過并聯(lián)的電容C30和電容C29接地；比較器N0B2904的弓I腳6、7連接，比較器N0B2904的引腳7與低通濾波電路連接。
[0008]所述的低通濾波電路中，N0A2904的引腳3通過電阻R4、電阻R78、電阻R77、電阻R3與隔離電路中比較器N0B2904的引腳7連接；比較器N0A2904的引腳3通過電容C2接地，比較器N0A2904的引腳3通過電阻R4、電阻R78和電容C3同比較器N0A2904的引腳I連接，比較器N0A2904的引腳I通過電阻R7同比較器N0A2904的引腳2連接，比較器N0A2904的引腳2通過電阻R8接地，比較器N0A2904的引腳I通過電阻R5、電阻R79、電阻R80、電阻R6與比較器N1B2904的引腳5連接，比較器N0A2904的引腳I通過電阻R5、電阻R79和電容C5同比較器N1B2904的引腳7連接，比較器N1B2904的引腳5通過電容C4接地；比較器N1B2904的引腳4接地，比較器N1B2904的引腳6通過電阻RlO接地，比較器N1B2904的引腳6通過電阻R9同比較器N1B2904的引腳7連接，比較器N1B2904的引腳8接13.8V電源，比較器N1B2904的引腳8通過并聯(lián)的電容C34和電容C33接地，比較器N1B2904的引腳7通過電容C8、電容C7和電阻R15同比較器N2A2904的引腳3連接，比較器N2A2904的引腳3通過電阻R91、電阻R20和電容C9接地，比較器N2A2904的引腳2通過電阻Rl2接地，比較器N2A2904的引腳2通過電阻R19同比較器N2A2904的引腳I連接，比較器N2A2904的引腳3接13.8V電源，比較器N2A2904的引腳I通過電阻R17、電阻R85、電阻R16同比較器N3B2904的引腳5連接，比較器N2A2904的引腳I通過電容C12和電容Cll同比較器N3B2904的引腳7連接，比較器N2A2904的引腳I通過電容C12、電容Cll和電容ClO同比較器N3B2904的引腳5連接，比較器N3B2904的引腳5通過電阻R92、電阻R28和電阻R30接地，比較器N3B2904的引腳4接地，比較器N3B2904的引腳6通過電阻R31同比較器N3B2904的引腳7連接，比較器N3B2904的引腳7通過電阻R25和電阻R24接地；比較器N3B2904的引腳7通過電阻R25和電容C129同功率放大電路連接。
[0009]所述的功率放大電路中，采用芯片TPA3001用于信號放大，TPA3001的引腳2通過電容C90同低通濾波電路中的電容C129連接；TPA3001的引腳3和引腳4連接，TPA3001的引腳6、12、13、18、19接地，TPA3001的引腳7接電容C91后接地；TPA3001的引腳8通過電阻R71和電容C92同TPA3001的引腳IOUl連接，TPA3001的引腳11接SS14 二極管D6的負極，TPA3001的引腳9接13.8V電源，TPA3001的引腳9通過電容C94接地和SS14 二極管D5的正極，TPA3001的引腳16接13.8V電源，TPA3001的引腳16通過電容ClOO接地和SS14 二極管D6的正極，TPA3001的引腳14、15接SS14 二極管D5的負極，TPA3001的引腳17通過電阻R73和電容C99同SS14 二極管D5的負極連接，TPA3001的引腳9接13.8V電源，TPA3001的引腳20接電阻R72后接入地，TPA3001的引腳24接13.8V電源，TPA3001的引腳21、22、23、24分別同電容C98、電容C97、電容C96、電容C95后接地；SS14 二極管D5通過電感L5與電容C93、電容ClOl以及濾波電感BD5的一端連接，SS14 二極管D6通過電感L6與電容C93的另一端、電容C102以及濾波電感BD6的一端連接，濾波電感BD5的另一端SPK3-同電容Cl 19的一端連接，濾波電感BD6的另一端SPK3+同電容C120的一端連接，電容C101、電容C102、電容(:119和電容(:120的另一端連接；濾波電感BD5的SPK3-端和濾波電感BD6的SPK3+端即功率放大電路的輸出端，同報警單元連接。
[0010]本實用新型基于其技術方案具有的有益效果是:
[0011](I)本實用新型的紅外光檢測傳感器采用TS105-6紅外溫度傳感器，利用紅外輻射的熱輻射作用引起傳感器本身的溫度變化，從而感應紅外輻射。由于熱釋電紅外傳感器只受遠紅外線影響而不受可見光影響，因此可以不分晝夜連續(xù)檢測；由于被測對象自身均可發(fā)射紅外線，因此不必另設光源；同時該紅外溫度傳感器探測距離遠、抗干擾強、功耗低的特點，有利于提高整個生命探測設備的性能；
[0012](2)本實用新型利用TS105-6紅外溫度傳感器成上凸型的光譜敏感特性，設有光譜范圍調(diào)節(jié)電路，通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，將不同波長的光信號轉化的電信號通過放大器放大輸出，從而實現(xiàn)輻射頻率范圍的調(diào)節(jié)；
[0013](3)本實用新型的隔離電路是一個電壓跟隨器，防止電路后面的負載對輸入的影響，提高了生命探測設備的抗干擾能力，降低了探測數(shù)據(jù)誤差；
[0014](4)本實用新型的低通濾波電路采用四階巴特沃斯濾波器，對采集到的信號濾除高頻的噪聲信號，減少外界其他電磁型號的干擾；
[0015](5)本實用新型的功率放大電路的輸出端SPK3+和SPK3-為標準輸出接口，可以外接包括蜂鳴器在內(nèi)的多種報警裝置，適應性強；
[0016](6)本實用新型電路簡單可靠，整個生命探測設備體積小，適合推廣應用于多種災害探測場景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結構框圖；
[0018]圖2是本實用新型的紅外光檢測傳感器和光譜范圍調(diào)節(jié)電路圖；
[0019]圖3是本實用新型的隔離電路圖；
[0020]圖4、圖5共同構成本實用新型的低通濾波電路圖；
[0021]圖6是本實用新型的功率放大電路圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0023]參照圖1，本實用新型提供了一種基于紅外傳感器網(wǎng)絡技術的生命探測設備，包括紅外光譜采集單元、濾波和功率放大單元以及報警單元，所述的紅外光譜采集單元由紅外光檢測傳感器、光譜范圍調(diào)節(jié)電路和隔離電路組成，所述的濾波與功率放大單元由低通濾波電路和功率放大電路組成；紅外光檢測傳感器、光譜范圍調(diào)節(jié)電路、隔離電路、低通濾波電路、功率放大電路和報警單元依次電連接。
[0024]參照圖2，紅外光檢測傳感器采用TS105-6紅外溫度傳感器，由直流穩(wěn)壓電源供電，供電范圍為10?14V ；TS105-6紅外溫度傳感器的引腳3接地，TS105-6紅外溫度傳感器的引腳I接電阻R93，電阻R93通過電阻R94接地，電阻R93與比較器N1A2904的引腳3連接，TS105-6紅外溫度傳感器的引腳2通過電阻R12與比較器N1A2904的引腳2連接，比較器N1A2904的引腳1、2分別與并聯(lián)的電容C126、可調(diào)電阻Rll和電容C125并聯(lián)，比較器N1A2904的引腳4接地，比較器N1A2904的引腳8接13.8V電源；比較器N1A2904的引腳I通過電容C6同隔離電路連接；其中，可調(diào)電阻Rll用于調(diào)整功率放大電路的增益。
[0025]參照圖3，所述的隔離電路中，比較器N0B2904的引腳5通過電容Cl與光譜范圍調(diào)節(jié)電路中的電容C6連接；比較器N0B2904的引腳5通過電阻R2接地，比較器N0B2904的引腳5通過電阻Rl接13.8V電源，比較器N0B2904的引腳4接地，比較器N0B2904的引腳8接13.8V電源，比較器N0B2904的引腳8通過并聯(lián)的電容C30和電容C29接地；比較器N0B2904的引腳6、7連接，比較器N0B2904的引腳7與低通濾波電路連接。
[0026]參照圖4、圖5，所述的低通濾波電路中，N0A2904的引腳3通過電阻R4、電阻R78、電阻R77、電阻R3與隔離電路中比較器N0B2904的引腳7連接；比較器N0A2904的引腳3通過電容C2接地，比較器N0A2904的引腳3通過電阻R4、電阻R78和電容C3同比較器N0A2904的引腳I連接，比較器N0A2904的引腳I通過電阻R7同比較器N0A2904的引腳2連接，比較器N0A2904的引腳2通過電阻R8接地，比較器N0A2904的引腳I通過電阻R5、電阻R79、電阻R80、電阻R6與比較器N1B2904的引腳5連接，比較器N0A2904的引腳I通過電阻R5、電阻R79和電容C5同比較器N1B2904的引腳7連接，比較器N1B2904的引腳5通過電容C4接地；比較器N1B2904的引腳4接地，比較器N1B2904的引腳6通過電阻RlO接地，比較器N1B2904的引腳6通過電阻R9同比較器N1B2904的引腳7連接，比較器N1B2904的引腳8接13.8V電源，比較器N1B2904的引腳8通過并聯(lián)的電容C34和電容C33接地，比較器N1B2904的引腳7通過電容C8、電容C7和電阻Rl5同比較器N2A2904的引腳3連接，比較器N2A2904的引腳3通過電阻R91、電阻R20和電容C9接地，比較器N2A2904的引腳2通過電阻R12接地，比較器N2A2904的引腳2通過電阻R19同比較器N2A2904的引腳I連接，比較器N2A2904的引腳3接13.8V電源，比較器N2A2904的引腳I通過電阻R17、電阻R85、電阻R16同比較器N3B2904的引腳5連接，比較器N2A2904的引腳I通過電容C12和電容Cll同比較器N3B2904的引腳7連接，比較器N2A2904的引腳I通過電容C12、電容Cll和電容ClO同比較器N3B2904的引腳5連接，比較器N3B2904的引腳5通過電阻R92、電阻R28和電阻R30接地，比較器N3B2904的引腳4接地，比較器N3B2904的引腳6通過電阻R31同比較器N3B2904的引腳7連接，比較器N3B2904的引腳7通過電阻R25和電阻R24接地；比較器N3B2904的引腳7通過電阻R25和電容C129同功率放大電路連接。
[0027]參照圖6，所述的功率放大電路中，采用芯片TPA3001用于信號放大，TPA3001的引腳2通過電容C90同低通濾波電路中的電容C129連接；TPA3001的引腳3和引腳4連接，TPA3001的引腳6、12、13、18、19接地，丁卩六3001的引腳7接電容C91后接地；TPA3001的引腳8通過電阻R71和電容C92同TPA3001的引腳10、11連接，TPA3001的引腳11接SS14 二極管D6的負極，TPA3001的引腳9接13.8V電源，TPA3001的引腳9通過電容C94接地和SS14二極管D5的正極，TPA3001的引腳16接13.8V電源，TPA3001的引腳16通過電容ClOO接地和SS14 二極管D6的正極，TPA3001的引腳14、15接SS14 二極管D5的負極，TPA3001的引腳17通過電阻R73和電容C99同SS14 二極管D5的負極連接，TPA3001的引腳9接13.8V電源，TPA3001的引腳20接電阻R72后接入地，TPA3001的引腳24接13.8V電源，TPA3001的引腳21、22、23、24分別同電容C98、電容C97、電容C96、電容C95后接地；SS14 二極管D5通過電感L5與電容C93、電容ClOl以及濾波電感BD5的一端連接，SS14 二極管D6通過電感L6與電容C93的另一端、電容C102以及濾波電感BD6的一端連接，濾波電感BD5的另一端SPK3-同電容Cl 19的一端連接，濾波電感BD6的另一端SPK3+同電容C120的一端連接，電容C101、電容C102、電容(:119和電容(:120的另一端連接；濾波電感BD5的SPK3-端和濾波電感BD6的SPK3+端即功率放大電路的輸出端，同報警單元連接。
[0028]本實施例中所用的報警單元為蜂鳴器。
[0029]本實用新型的工作流程是:光信號由紅外光檢測傳感器轉換為電信號，通過光譜范圍調(diào)節(jié)電路和隔離電路進入低通濾波電路進行高頻率信號的過濾，并通過功率放大電路將電信號放大輸出至報警單元。其中，光譜范圍調(diào)節(jié)電路通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，將不同波長的光信號轉化的電信號通過放大器放大輸出，從而實現(xiàn)輻射頻率范圍的調(diào)節(jié)。
【權利要求】
1.一種基于紅外傳感器網(wǎng)絡技術的生命探測設備，包括紅外光譜采集單元、濾波和功率放大單元以及報警單元，其特征在于:所述的紅外光譜采集單元由紅外光檢測傳感器、光譜范圍調(diào)節(jié)電路和隔離電路組成，所述的濾波與功率放大單元由低通濾波電路和功率放大電路組成；紅外光檢測傳感器、光譜范圍調(diào)節(jié)電路、隔離電路、低通濾波電路、功率放大電路和報警單元依次電連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于紅外傳感器網(wǎng)絡技術的生命探測設備，其特征在于:紅外光檢測傳感器采用TS105-6紅外溫度傳感器，由直流穩(wěn)壓電源供電，供電范圍為10~14V ;TS105-6紅外溫度傳感器的引腳3接地，TS105-6紅外溫度傳感器的引腳I接電阻R93，電阻R93通過電阻R94接地，電阻R93與比較器N1A2904的引腳3連接，TS105-6紅外溫度傳感器的引腳2通過電阻Rl2與比較器N1A2904的引腳2連接，比較器N1A2904的引腳1、2分別與并聯(lián)的電容Cl26、可調(diào)電阻Rll和電容Cl25并聯(lián)，比較器N1A2904的引腳4接地，比較器N1A2904的引腳8接13.8V電源；比較器N1A2904的引腳I通過電容C6同隔離電路連接；其中，可調(diào)電阻Rll用于調(diào)整功率放大電路的增益。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于紅外傳感器網(wǎng)絡技術的生命探測設備，其特征在于:所述的隔離電路中，比較器N0B2904的引腳5通過電容Cl與光譜范圍調(diào)節(jié)電路中的電容C6連接；比較器N0B2904的引腳5通過電阻R2接地，比較器N0B2904的引腳5通過電阻Rl接13.8V電源，比較器N0B2904的引腳4接地，比較器N0B2904的引腳8接13.8V電源，比較器N0B2904的引腳8通過并聯(lián)的電容C30和電容C29接地；比較器N0B2904的引腳6、7連接，比較器N0B2904的引腳7與低通濾波電路連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于紅外傳感器網(wǎng)絡技術的生命探測設備，其特征在于:所述的低通濾波電路中，N0A2904的引腳3通過電阻R4、電阻R78、電阻R77、電阻R3與隔離電路中比較器N0B2904 的引腳7連接；比較器N0A2904的引腳3通過電容C2接地，比較器N0A2904的引腳3通過電阻R4、電阻R78和電容C3同比較器N0A2904的引腳I連接，比較器N0A2904的引腳I通過電阻R7同比較器N0A2904的引腳2連接，比較器N0A2904的引腳2通過電阻R8接地，比較器N0A2904的引腳I通過電阻R5、電阻R79、電阻R80、電阻R6與比較器N1B2904的引腳5連接，比較器N0A2904的引腳I通過電阻R5、電阻R79和電容C5同比較器N1B2904的引腳7連接，比較器N1B2904的引腳5通過電容C4接地；比較器N1B2904的引腳4接地，比較器N1B2904的引腳6通過電阻RlO接地，比較器N1B2904的引腳6通過電阻R9同比較器N1B2904的引腳7連接，比較器N1B2904的引腳8接13.8V電源，比較器N1B2904的引腳8通過并聯(lián)的電容C34和電容C33接地，比較器N1B2904的引腳7通過電容C8、電容C7和電阻R15同比較器N2A2904的引腳3連接，比較器N2A2904的引腳3通過電阻R91、電阻R20和電容C9接地，比較器N2A2904的引腳2通過電阻Rl2接地，比較器N2A2904的引腳2通過電阻R19同比較器N2A2904的引腳I連接，比較器N2A2904的引腳3接13.8V電源，比較器N2A2904的引腳I通過電阻Rl7、電阻R85、電阻R16同比較器N3B2904的引腳5連接，比較器N2A2904的引腳I通過電容C12和電容Cll同比較器N3B2904的引腳7連接，比較器N2A2904的引腳I通過電容C12、電容Cll和電容ClO同比較器N3B2904的引腳5連接，比較器N3B2904的引腳5通過電阻R92、電阻R28和電阻R30接地，比較器N3B2904的引腳4接地，比較器N3B2904的引腳6通過電阻R31同比較器N3B2904的引腳7連接，比較器N3B2904的引腳7通過電阻R25和電阻R24接地；比較器N3B2904的引腳7通過電阻R25和電容C129同功率放大電路連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的基于紅外傳感器網(wǎng)絡技術的生命探測設備，其特征在于:所述的功率放大電路中，采用芯片TPA3001用于信號放大，TPA3001的引腳2通過電容C90同低通濾波電路中的電容Cl29連接；TPA3001的引腳3和引腳4連接，TPA3001的引腳6、12、。13、18、19接地，TPA3001的引腳7接電容C91后接地；TPA3001的引腳8通過電阻R71和電容C92同TPA3001的引腳10、11連接，TPA3001的引腳11接SS14 二極管D6的負極，TPA3001的引腳9接13.8V電源，TPA3001的引腳9通過電容C94接地和SS14 二極管D5的正極，TPA3001的引腳16接13.8V電源，TPA3001的引腳16通過電容ClOO接地和SS14 二極管D6的正極，TPA3001的引腳14、15接5514二極管05的負極，TPA3001的引腳17通過電阻R73和電容C99同SS14 二極管D5的負極連接，TPA3001的引腳9接13.8V電源，TPA3001的引腳20接電阻R72后接入地，TPA3001的引腳24接13.8V電源，TPA3001的引腳21、22、23、。24分別同電容C98、電容C97、電容C96、電容C95后接地；SS14 二極管D5通過電感L5與電容C93、電容ClOl以及濾波電感BD5的一端連接，SS14 二極管D6通過電感L6與電容C93的另一端、電容C102以及濾波電感BD6的一端連接，濾波電感BD5的另一端SPK3-同電容C119的一端連接，濾波電感BD6的另一端SPK3+同電容C120的一端連接，電容C101、電容C102、電容C119和電容C120的另一端連接；濾波電感BD5的SPK3-端和濾波電感BD6的SPK3+端即功率放大 電路的輸出端，同報警單元連接。
【文檔編號】G01J5/02GK203811281SQ201420167369
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權日:2014年4月4日
【發(fā)明者】郝義國, 羅林波, 譚婷 申請人:中國地質(zhì)大學（武漢）