本课题来源于科技部公益性行业科研专项经费项目《搜救行动实时动态信息获取技术研究》,项目编号为200808063-01。项目参与人员有郭勇(教授)、陈维锋(高工)、彭晋川(高工)、李雪梅(讲师)、谢庆明(硕士研究生)等。我国是世界上地震活动最强烈和地震灾害最严重的国家之一,由于地震后环境的复杂性,救援人员的工作地点及时间的特殊性,实现救援人员自身安全保护及位置定位,能大大地提高救援人员的工作信心,同时又可以减少国家财产的损失。因此,既为救援队员装备先进的救援装备,又能有效的保障救援队员生命安全,对于提高紧急救援效率、减少灾害损失,保护人民的生命和财产等具有重要意义。该课题将地震救援队员生命信息数据的采集、处理、通信和GPS定位集为一体,通过数据采集前端采集救援队员的心率数据及周围环境可燃气体的含量(主要检测可燃石油气体和甲烷气体),使用GPS定位系统采集救援队员的位置信息,并送入嵌入式系统实时处理与存储。经过处理后的救援队员生命信息数据和GPS定位信息通过CDMA模块编码压缩、实时传输给后方救援指挥部,以便于后方救援指挥部实施更安全、更有效率的救援策略和指挥调度。当救援队员周围可燃性气体的含量超过了预设阀值,嵌入式核心处理系统将发出报警,提示救援队员脱离危险环境。而后方救援指挥部根据GPS基准站提供的误差参量更正救援队员的GPS定位信息,通过CDMA网络返回给救援队员显示在TFT屏幕上。该生命安全系统包括数据采集前端、GPS米级定位系统、CDMA数据通讯系统和嵌入式处理系统四个部分。数据采集前端采用信噪比好、抗干扰能力强的心跳和可燃气体传感器,两种传感器的信号调理电路均采用了独立的电路设计;GPS定位系统采用抗干扰强、精度高的DP310芯片,在无SA(实施选择可用性政策)干扰的情况下能保证定位精度在5米左右;CDMA数据传输与通讯系统既能满足生命信息数据和位置信息数据的传输,又能保持救援队员的语音通讯,并采用快捷键方式便于救援队员对CDMA模块的简单操作,为救援队员节约了可贵的时间,提高了搜救效率;嵌入式处理系统采用SAMSUNG S3C2410A作为核心芯片,通过RS-232C接口实时接收生命信息和位置信息数据,并对数据进行高效、实时地处理。嵌入式系统的硬件系统设计采用了灵活性高的Bootloader VIVI移植,可以方便的对Flash进行擦除和编程;在软件功能设计上采用可移植性强的嵌入式Linux系统内核,允许用户不断扩展该系统的功能。该系统具有多重存储方式可选、快捷控制无线通信与数据传输、集成度高、功率小、体积小、重量轻、易携带等特点,在震后救援过程中具有很强的适用性,具有良好的应用前景和实用价值。