一種遠程紅外定位儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種遠程紅外定位儀，包括：一安裝于被監測人員腿部的熱釋電紅外傳感器，一控制電路裝置，所述控制電路裝置與所述熱釋電紅外傳感器聯動，熱釋電紅外傳感器的探測一次，則控制電路裝置便發射一次無線電信號，一被監測人員隨身攜帶的GPS系統，所述GPS系統接受控制電路裝置發出的無線信號，以及一控制中心，所述控制中心與所述GPS系統進行雙向信號傳輸，本實用新型可以利用人體發射出的紅外射線檢測人體信號，將其轉換為無線電信號，利用無線發射器將其發送給GPS系統，其中GPS系統與控制中心進行雙向信號傳輸，可實時跟蹤定位被監測人員所處位置及其生命跡象，以達到在發生意外時及時搜查及救助的目的。
【專利說明】一種遠程紅外定位儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種實時定位系統，特別是利用采集到的人體紅外信號進行實時追蹤定位。
【背景技術】
[0002]對于邊境巡邏員、電力系統巡線工人、野外勘探人員以及從事特殊工作的工作人員等，其工作場所往往在一些無人區或是事故多發的危險地帶，這些地帶發生地質災害或是人為的事故時，人員出現傷亡狀況后無法及時得到救助或是與救援中心失去聯系，便會使傷亡情況更加嚴重。而目前使用的定位儀器為GPS導航儀，該設備可為使用者提供必要的路線指示及方位標注，但不具備發送方位信息給第三方的功能。因此，通過實時采集人體方位信號，使得第三方作為監控方能夠及時獲得有效的信息，對人員的追蹤和及時救助有重要意義。
【發明內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是提供一種遠程紅外定位儀，利用人體紅外感應產生無線電信號，定時向監控中心發射信號，以確定人員位置。
[0004]為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0005]一種遠程紅外定位儀，包括:
[0006]一安裝于被監測人員腿部的熱釋電紅外傳感器，
[0007]一控制電路裝置，所述控制電路裝置與所述熱釋電紅外傳感器聯動，熱釋電紅外傳感器的探測一次，則控制電路裝置便發射一次無線電信號，
[0008]一被監測人員隨身攜帶的GPS系統，所述GPS系統接受控制電路裝置發出的無線
信號，
[0009]以及一控制中心，所述控制中心與所述GPS系統進行雙向信號傳輸，
[0010]所述熱釋電紅外傳感器包括兩個串聯連接的第一探測元和第二探測元，所述第一探測元的正極端連接場效應管的柵極，第二探測元的正極端連接電源負極，場效應管的漏極連接電源正極，場效應管的源極連接輸出信號端，所述該輸出信號端連接有單片機寄存器端；還包括一位于第一探測元和第二探測元一側的濾光片，所述濾光片將進入第一探測元和第二探測元的光源信號進行過濾。
[0011]在本實用新型的一個優選實施例中，所述控制電路裝置包括單片機以及無線發射器，無線發射器將無線電信號傳輸至GPS系統。
[0012]在本實用新型的一個優選實施例中，所述熱釋電紅外傳感器的正前端設置有菲涅爾透鏡。
[0013]通過上述技術方案，本實用新型的有益效果是:
[0014]本實用新型可以利用人體發射出的紅外射線檢測人體信號，將其轉換為無線電信號，利用無線發射器將其發送給GPS系統，其中GPS系統與控制中心進行雙向信號傳輸，可實時跟蹤定位被監測人員所處位置及其生命跡象，以達到在發生意外時及時搜查及救助的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本實用新型的用戶端的構成示意圖。
[0017]圖2為本實用新型的工作原理框圖。
[0018]圖3為本實用新型的熱釋電紅外傳感器的結構圖。
[0019]圖4為本實用新型的熱釋電紅外傳感器的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0021]參照圖1及圖2所示，一種遠程紅外定位儀，包括:一安裝于被監測人員腿部的熱釋電紅外傳感器220，
[0022]熱釋電紅外傳感器只對移動或運動的人體和體溫近似人體的物體起作用。人體輻射的紅外線中心波長為iTlOum，而探測元件的波長靈敏度在0.2?20um范圍內，并且幾乎穩定不變。在傳感器頂端開設了 一個裝有濾光鏡片的窗口，濾光片可通過光的波長范圍為7?10um，正好適合于人體紅外輻射的探測，而其它波長的紅外線則由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器；
[0023]一控制電路裝置100，所述控制電路裝置與所述熱釋電紅外傳感器聯動，熱釋電紅外傳感器的探測一次，則控制電路裝置便發射一次無線電信號，控制電路裝置100包括單片機110以及無線發射器120，無線發射器將無線電信號傳輸至GPS系統。
[0024]其中熱釋電紅外傳感器220以及控制電路裝置100均屬于本實用新型的用戶端200。
[0025]GPS系統包括嵌入式微處理器，同時與GPRS/3G模塊相結合，可實現豐富協議接口，便于數據采集與遠程監控的實現。考慮了目前，實時傳輸給GPS，通過3G實時傳送給監控中心。
[0026]以及一控制中心，所述控制中心與所述GPS系統進行雙向信號傳輸，監控中心將其獲得的人員位置信息在需要時反饋至被監測人員攜帶的GPS系統，并可根據具體情況對其進行方向引導。
[0027]參照圖2及圖3所示，熱釋電紅外傳感器220的正前端設置有菲涅爾透鏡210，熱釋電紅外傳感器220包括兩個串聯連接的第一探測元221和第二探測元222，240為高阻值電阻，其作用是釋放柵極電荷，使場效應管正常工作。223為場效應管。由探測元件221和222將探測并接收到的紅外輻射轉變成微弱的電壓信號，經裝在探頭內的場效應管放大后向外輸出。[0028]其中第一探測元221和第二探測元222均為很薄的薄片，每一片薄片相對的兩面各引出一根電極，在電極兩端則形成一個等效的小電容。
[0029]因為這兩個小電容是做在同一硅晶片上的，因此形成的等效小電容能自身產生極化，在電容的兩端產生極性相反的正、負電荷。紅外傳感器中兩個電容是極性相反串聯的。
[0030]當紅外傳感器沒有檢測到人體輻射出的紅外線信號時，在電容兩端產生極性相反、電量相等的正、負電荷，所以，正負電荷相互抵消，回路中無電流，傳感器無輸出。
[0031]當人體靜止在傳感器的檢測區域內時，照射到兩個電容上的紅外線光能能量相等，且達到平衡，極性相反、能量相等的光電流在回路中相互抵消，傳感器仍然沒有信號輸出。
[0032]當人體在傳感器的檢測區域內移動時，照射到兩個電容上的紅外線能量不相等，光電流在回路中不能相互抵消，傳感器有信號輸出。綜上所述，紅外傳感器只對移動或運動的人體和體溫近似人體的物體起作用。
[0033]由于探測元輸出的是電荷信號，不能直接使用，因而需要通過場效應管將其轉換為電壓形式。
[0034]故選擇將第一探測元221的正極端229連接場效應管223的柵極224，第二探測元222的正極端225連接電源負極226，場效應管223的漏極227連接電源正極，場效應管223的源極228連接輸出信號端，所述該輸出信號端連接有單片機寄存器端；還包括一位于第一探測元210和第二探測元220 —側的濾光片230，所述濾光片230將進入第一探測元和第二探測元的光源信號進行過濾。
[0035]濾光片包括一薄玻璃片，所述薄玻璃片上設置有若干層濾光層薄膜。濾光層薄膜優選為三層。
[0036]濾光片能夠有效地濾除7.(Tl4um波長以外的紅外線。人體的正常體溫為36?37.5。。，即309?310.5K，其輻射的最強的紅外線的波長為λ m=2989/ (309?310.5)=9.67、.64um,中心波長為9.65um，正好落在濾光片的響應波長的中心。所以，濾光片能有效地讓人體輻射的紅外線通過，而最大限度地阻止陽光、燈光等可見光中的紅外線的通過，以免引起干擾。
[0037]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種遠程紅外定位儀，其特征在于，包括: 一安裝于被監測人員腿部的熱釋電紅外傳感器， 一控制電路裝置，所述控制電路裝置與所述熱釋電紅外傳感器聯動，熱釋電紅外傳感器的探測一次，則控制電路裝置便發射一次無線電信號， 一被監測人員隨身攜帶的GPS系統，所述GPS系統接受控制電路裝置發出的無線信號， 以及一控制中心，所述控制中心與所述GPS系統進行雙向信號傳輸， 所述熱釋電紅外傳感器包括兩個串聯連接的第一探測元和第二探測元，所述第一探測元的正極端連接場效應管的柵極，第二探測元的正極端連接電源負極，場效應管的漏極連接電源正極，場效應管的源極連接輸出信號端，所述輸出信號端連接有單片機寄存器端；還包括一位于第一探測元和第二探測元一側的濾光片，所述濾光片將進入第一探測元和第二探測元的光源信號進行過濾。
2.根據權利要求1所述的一種遠程紅外定位儀，其特征在于:所述控制電路裝置包括單片機以及無線發射器，無線發射器將無線電信號傳輸至GPS系統。
3.根據權利要求1所述的一種遠程紅外定位儀，其特征在于:所述熱釋電紅外傳感器的正前端設置有菲涅爾透鏡。
【文檔編號】G01S19/17GK203732163SQ201420116092
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月14日 優先權日:2014年3月14日
【發明者】劉建科, 解晨 申請人:陜西科技大學