多功能智能搜救小车的设计1

多功能智能搜救小车的设计

李政清1王健2

（1.三亚学院三亚 570200；2. 三亚）

摘要：针对某些灾难现场救援人员无法及时到达，设计了基于STM32F103VE单片机为核心控制芯片的多功能搜救小车。利用红外热释电传感器、影音录制、温湿度检测、光强检测、车距检测、无线传输等子系统采集幸存人员、灾难现场影音资料、温湿度、光线强度、小车的前后障碍物距离等数据，实时传输给救援人员，为救援指挥部提供有价值的参考信息，实现从盲目救援到理性救援的重要转变。最后，通过实验测试证明各子系统工作正常，安全可靠，达到设计要求。

关键词：智能搜救，STM32单片机，OV7670，NRF24L01

中国分类号：TN98 文献标识码：A

Method of Intelligent Safety Surveillance Based on

The Information Entropy of Motion Region

Abstract :Aim at the defect of traditional web surveillance system which need people to guard all the time, adopt the technique of digital graphic processing and wireless mobile communication to design a kind of intelligence safety surveillance system. The paper proposed adopt the technique of moving target detection, morphological filter, maximum border detection and information entropy calculation to find the optimum frame, and use the frame to notify the subscriber. Combine with the ROI technique of JPEG2000 to complete algorithm fusion, achieve optimum frame pick-up and video compression. At the same time, design the hardware structure, adopt the detectiing circuit of passive body infrared ray and DSP+FPGA efficiency process structure. In the end, demonstrate the avail of moving region information entropy through simulation, maximum entropy represents the information in the video.

Key words: moving object detection, information entropy, OV7670, NRF24L01

中国分类号：TN98 文献标识码：A

0前言

近年来，各种各样的灾害如地震、矿难、煤气泄露、火灾等屡见不鲜，其带来的伤害也在所难免，首当其冲的是被困于灾难现场的人，然而由于种种原因致使救援人员无法进入灾难现场及时了解现场的各项环境参数和受灾情况，这对援救工作的开展造成了很大的阻碍。智能搜救小车可以帮助甚至代替救援人员进行救援是势在必行的。

智能搜救小车可以穿越狭窄区域找到受难者并搭建救援中心与受难者间信息交流的通道，同时及时收集各种环境参数和灾难现场的影音资料进行处理后实时地传送回营救中心，为救援指挥部提供有价值的参考信息，实现从盲目救援到理性救援的重要转变。

1智能搜救小车的组成

智能搜救小车以STM32F103VE单片机为主控制芯片对子系统(红外热释电传感

器、影音录制、温湿度检测、光强检测、车距检测、无线传输、报警等子系统)采集到的信息（幸存人员、灾难现场影音资料、温湿度、光线强度、小车的前后障碍物距离等）进行处理后传输到上位机，给救援指挥部提供可靠的信息。根据性能要求可以把搜救小车具体分为六个子系统，分别是：人体感应系统、灾难现场影音处理系统、灾难现场环境监测系统、自动寻迹防碰撞系统、无线传

图1系统总体结构图

上述系统中各个子系统中的传感器不断检测灾难现场的环境，将检测数据传输到主控芯片STM32中，单片机通过无线传输系统将灾难现场环境变化实时传输给救援人员，系统总体结构图如图1所示。

2组成模块功能

2.1人体感应模块

人体感应系统主要由DYP-ME003人体感应和报警系统组成。当DYP-ME003发现幸存者时发声警报，并将此信息通过无线传输系统传输到救援指挥中心。其主要由PIR 热释电传感器、菲涅尔透镜组成，使用简单，感应距离7米，静功耗为50uA，可全自动的感应人体，当人进入感应区输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平输出低电平。同时具有两种触发方式：可重复触发和不可重复触发。不可重复触发方式：即感应输出高电平后，延时一段时间结束，输出将自动从高电平变为低电平。可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果在感应区范围内有人，其输出高电平，直到检测不到人才延时将高电平变为低电平，救援时可用此功能寻找幸存者。还可以设置感应封锁时间，感应模块在每一次感应输出后的时间段（2.5s）不接受任何感应信号，此功能可以实现“感应输出时间”和“封锁时间”两者的间隔工作，同时还可以有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰，大大提高了寻找到幸存者具体位置的概率。

2.2灾难现场影音处理模块

某些灾难现场是救援人员无法进入的，影音处理系统加入就可以把现场环境的影音资料传输给救援人员，甚至可以在发现幸存者后进行视频通话，使救援人员更全面的掌握实际环境。

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