一種可攜式消防救援智能終端的製作方法
2023-06-20 17:49:46 1
一種可攜式消防救援智能終端的製作方法
【專利摘要】一種可攜式消防救援智能終端包括數據採集裝置和基於Android系統的智能設備。數據採集裝置包括微控制器、煙霧/有毒氣體傳感器、溫度傳感器、心率傳感器、加速度傳感器、zigbee無線傳輸模塊、藍牙模塊、聲光報警模塊、一鍵呼叫模塊、電源電路。微控制器通過埠分別與煙霧/有毒氣體傳感器、溫度傳感器、心率傳感器、加速度傳感器、zigbee無線傳輸模塊、藍牙模塊、聲光報警模塊、一鍵呼叫模塊直接連接。基於Android系統的智能設備通過藍牙模塊與數據採集裝置相連接建立通訊。能夠實現終端訪問上層伺服器以及通過Internet訪問外網，準確實現消防人員室內定位，可進行自組網並信息交互，將現場火災災情、消防人員的心率、運動狀態、應急報警信息傳給監控中心和指揮人員，以滿足現場救援的需要。
【專利說明】一種可攜式消防救援智能終端
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於電子與信息【技術領域】，特別是涉及為消防人員配備的一種可攜式消防救援智能終端。
【背景技術】
[0002]ZigBee模塊是一種物聯網無線數據終端，利用ZigBee網絡為用戶提供無線數據傳輸功能。該模塊已廣泛應用於如智能電網、智能交通、智能家居、供應鏈自動化、工業自動化、消防、公共安全、環境保護、氣象、數位化醫療、遙感勘測、農業和煤礦等領域。採用無線ZigBee網絡不僅能保證數據傳輸過程中的穩定性，而且其自組織網絡結構形式靈活。特點是近距離、低複雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低成本。
[0003]在現代火災災情日益複雜的情況下，保障消防救援中消防人員自身的安全顯得十分重要。只有消防人員自身的安全得到保障才能更好的實現救援。目前已經有很多智能手持終端，但是針對消防人員使用的智能終端大都結構簡單，功能單一，很多只能簡單的呼叫通話。這些簡單的功能在日益複雜的消防條件下並不能滿足要求。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種能保護消防人員自身安全、使消防人員在現場很好的感知環境信息並與外界監控指揮人員達到信息交互的可攜式消防救援智能終端。
[0005]本實用新型實現上述目的的技術方案是:
[0006]本實用新型包括數據採集裝置和基於Android系統的智能設備(PDA)。
[0007]數據採集裝置包括微控制器、煙霧/有毒氣體傳感器、溫度傳感器、心率傳感器、加速度傳感器、zigbee無線傳輸模塊、藍牙模塊、聲光報警模塊、一鍵呼叫模塊、電源電路。微控制器通過埠分別與煙霧/有毒氣體傳感器、溫度傳感器、心率傳感器、加速度傳感器、zigbee無線傳輸模塊、藍牙模塊、聲光報警模塊、一鍵呼叫模塊直接連接。基於Android系統的智能設備通過藍牙模塊與數據採集裝置相連接建立通訊。
[0008]微控制器把傳感器採集到的實時環境信息、消防員生理參數、消防員運動情況進行數據的融合與處理。並通過藍牙模塊將數據在基於Android系統的智能設備上進行顯示。在基於Android系統的智能設備上有相應的基於Android作業系統的上位機界面。
[0009]煙霧/有毒氣體傳感器和溫度傳感器用來感知環境的信息，當有毒氣體的煙霧濃度達到危險時給消防人員警告。心率傳感器用來監測消防人員自身的生理參數，保障消防人員的安全。
[0010]加速度傳感器用於判斷救援人員的運動情況，當加速度傳感器檢測到消防人員久未運動時，就會觸發聲光報警模塊，如果消防人員沒有危險，則可以通過運動來解除聲光報警，若是是消防人員發生危險，則通過基於Android系統的智能設備的2G/3G外網功能把危險信息發送給監控中心，聲光報警模塊也會持續觸發，方便其他救援人員對發生危險的消防人員進行尋找，保證救援人員的安全。[0011 ] Zigbee無線傳輸模塊用來實現和環境中布置的帶有Zigbee的消防節點實現信息交互及定位功能。當消防人員拿著消防終端進入消防現場時與布置的消防節點取得聯繫並感知環境的信息通過藍牙傳輸給基於Android系統的智能設備並在上位機界面上顯示。
[0012]一鍵呼叫模塊用來實現緊急狀況下消防人員應急呼叫的功能，當消防人員在現場遇到突發的威脅時可以手動觸發報警按鈕，通過聲光報警模塊發出報警警報。該報警信息通過微控制器採集和處理並通過基於Android系統的智能設備的2G/3G外網功能將報警信息發送給監控中心，以便指揮救援。
[0013]藍牙模塊將微控制器採集的信息通過藍牙傳輸給基於Android系統的智能設備並在上位機界面上顯示。
[0014]基於Android系統的智能設備可用於基於Android操作環境下的上位機軟體的運行及數據顯示，可實現GPS/WIFI定位、視頻音頻的採集及外網3G/2G通訊。
[0015]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0016](I)充分利用基於Android的智能設備實現終端訪問上層伺服器以及通過Internet訪問外網功能。
[0017](2)能夠結合基於Android的智能設備的GPS/WIFI定位功能與zigbee定位功能相結合準確實現消防人員室內定位。自帶有視頻音頻可以採集現場視頻音頻信息並將現場火災災情傳輸給監控中心和指揮人員，以滿足現場救援的需要。
[0018](3)配備有無線zigbee節點與環境中的消防無線智能節點進行自組網並信息交互，實現zigbee定位提高了終端的智能化程度。
[0019](4)通過外網與外界的監控中心進行信息交互，將消防人員的心率、運動狀態、應急報警信息傳輸給監控中心和指揮人員。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0021]圖2為本實用新型實際應用場景示意圖。
[0022]圖中:PDA.基於Android的智能設備，B.藍牙模塊，C.電源電路，D.代表溫度傳感器，J.加速度傳感器，M.煙霧/有毒氣體傳感器，S.聲光報警模塊，X.心率傳感器，Y.一鍵呼叫模塊，Z.zigbee模塊，video/Voice.視頻音頻採集,Internet.外網的接入，3G/2G.外網通訊，Bluetooth.藍牙通訊,GPS/WiF1.GPS/WiFi 定位，Date display 數據顯不。
【具體實施方式】
[0023]結合附圖，對本實用新型進行詳細說明:
[0024]如圖1、圖2所示，本實用新型包括數據採集裝置和基於Android的智能設備PDA。數據採集裝置包括微控制器MCU、煙霧/有毒氣體傳感器M、溫度傳感器D、心率傳感器X、加速度傳感器J、zigbee無線傳輸模塊Z、藍牙模塊B、聲光報警模塊S、一鍵呼叫模塊Y、電源電路C。微控制器MCU通過埠分別與煙霧/有毒氣體傳感器M、溫度傳感器D、心率傳感器X、加速度傳感器J、zigbee無線傳輸模塊Z、藍牙模塊B、聲光報警模塊S、一鍵呼叫模塊Y直接相連；基於Android的智能設備PDA通過藍牙模塊與數據採集裝置相連接建立通訊。[0025]煙霧/有毒氣體傳感器M和溫度傳感器D感知現場環境信息，微控制器MCU採集和處理煙霧傳感器M、溫度傳感器D以及心率傳感器X的數據並通過串口與藍牙模塊B建立通訊。心率傳感器X採集消防人員心率參數，並把採集到的心率信息通過PDA發送給監控中心，當救援人員心率發生異常時，監控中心可以做出相應措施，保障救援人員的生命安全。加速度傳感器J用於判斷救援人員的運動情況，當加速度傳感器J檢測到消防人員久未運動時，就會觸發聲光報警模塊S，如果消防人員沒有危險，則可以通過運動來解除聲光報警，若是消防人員發生危險，可通過一鍵呼叫模塊Y把危險信息發送給監控中心，聲光報警模塊S也會持續觸發，方便其他救援人員對發生危險的消防人員進行尋找，保證救援人員的安全。數據採集裝置與基於Android的智能設備PDA通過藍牙Bluetooth建立通訊，數據採集裝置採集的信息可在基於Android的智能設備PDA上配合上位機界面進行實時數據顯示Date display,給消防人員參考。
[0026]在現場的消防節點出現故障不能工作時智能終端自帶的傳感器採集的數據通過基於Android的智能設備PDA設備的3G/2G外網功能也可以傳輸給上層的監控管理設備(伺服器)。基於Android的智能設備PDA自帶的GPS/WIFI定位功能以及ZigBee無線定位功能可以實現消防人員現場的精確定位，保障消防人員的安全。基於Android的智能設備PDA的視頻音頻採集Video/Voice功能可以很好的將現場的視頻音頻信息通過外網傳給上層伺服器。基於Android的智能設備PDA的Internet接入功能可以訪問上層伺服器，以便了解現場的消防栓、滅火設備、逃生出口路線等。
【權利要求】
1.一種可攜式消防救援智能終端，其特徵在於:包括數據採集裝置和基於Android的智能設備(PDA);數據採集裝置包括微控制器(MCU)、煙霧/有毒氣體傳感器(M)、溫度傳感器(D)、心率傳感器(X)、加速度傳感器(J)、zigbee無線傳輸模塊(Z)、藍牙模塊(B)、聲光報警模塊(S)、一鍵呼叫模塊(Y)、電源電路(C);微控制器(MCU)通過埠分別與煙霧/有毒氣體傳感器(M)、溫度傳感器(D)、心率傳感器(X)、加速度傳感器(J)、zigbee無線傳輸模塊(Z)、藍牙模塊(B)、聲光報警模塊(S)、一鍵呼叫模塊(Y)直接相連；基於Android的智能設備(PDA)通過藍牙模塊(B)與數據採集裝置相連接建立通訊。
【文檔編號】G08B21/02GK203535763SQ201320619426
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月9日 優先權日:2013年10月9日
【發明者】李文鋒, 明華宏, 姚道金, 符修文 申請人:武漢理工大學