消防員生命體徵監測及協同救援系統的製作方法
2023-07-09 06:12:11 3
消防員生命體徵監測及協同救援系統的製作方法
【專利摘要】消防員生命體徵監測及協同救援系統，屬於消防員單兵裝備領域。系統包括生命體徵信息採集終端和監控指揮中心，生命體徵信息採集終端由生命體徵傳感器、信息採集傳輸裝置和頭盔顯示裝置組成；信息採集傳輸裝置與生命體徵傳感器及監控指揮中心通過無線通訊傳輸數據；信息採集傳輸裝置內置安卓作業系統，並設有圖顯數據接口；頭盔顯示裝置，包括頭盔、可旋轉連接件、金屬軟管及小型顯示屏，本系統優點如下：一體化生命體徵傳感器佩戴舒適方便，不會影響正常的救援戰鬥；頭盔顯示裝置可使消防員查看信息更便捷；監控指揮中心可同時監測多名消防員狀態，實時獲知各消防員的生命體徵狀態和火場有害氣體信息。
【專利說明】消防員生命體徵監測及協同救援系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種消防員生命體徵監測及協同救援系統。屬於消防員單兵裝備領域。
【背景技術】
[0002]近年來，我國各類致災因素明顯增多，重特大火災和其它各類災害事故時有發生，災害規模不斷擴大，消防部隊面臨的任務更加艱巨，滅火救援官兵的生命安全受到極大的威脅。消防官兵在滅火搶險救援中，尤其是深入災害事故現場執行偵察和搜救任務時，由於過度疲勞、體力不支或身處險境等因素而不能及時自主撤離災害事故現場，致使其人身安全不能得到保障。
[0003]在滅火救援戰鬥中，現場指揮員可通過時刻掌握深入災害事故現場的消防員體能狀況和生命體徵，在保證消防戰鬥員人身安全的前提下，做出正確的指揮決策，確保救援行動順利展開。
[0004]我國對消防員生命體徵監測的研究尚處於初級階段。近年來，出現了一些類似生命體徵檢測的產品，但此類產品功能單一，不具有通信功能或通信能力很差，後方指揮員不能實時了解消防員生命體徵狀況，並且沒有涉及體能狀態的評估功能，指揮員很難根據體徵參數獲知消防員的疲勞程度，對作戰部署沒有切實幫助，其實用性大打折扣，更未有較為成熟的生命監測裝備在消防部隊廣泛使用。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的在於:利用現有的傳感器技術、計算機及網絡通信技術設計一種消防員生命體徵監測及協同救援系統，著重解決活動狀態下消防員生命體徵參數的採集和上傳，使監控指揮中心能及時掌握所有參與搶險救援戰鬥的消防員的生命體徵狀況，及時發現生命體徵異常或主動報警的消防員，並通過命令下達的形式現場組建救援小組展開協同救援行動，確保消防員的生命安全。
[0006]本實用新型的目的是通過下述技術方案實現的:消防員生命體徵監測及協同救援系統，其特徵在於:包括生命體徵信息採集終端和監控指揮中心，所述的生命體徵信息採集終端由生命體徵傳感器、信息採集傳輸裝置和頭盔顯示裝置組成；信息採集傳輸裝置與生命體徵傳感器及監控指揮中心通過無線通訊傳輸數據；
[0007]所述的信息採集傳輸裝置內置安卓作業系統，並設有圖顯數據接口 ；
[0008]所述的頭盔顯示裝置，包括頭盔、可旋轉連接件、金屬軟管及小型顯示屏，金屬軟管一端與顯示屏外殼相連，另一端通過可旋轉連接件安裝於頭盔左側部，金屬軟管內設有電源線、地線、數據線，在頭盔上設有數據接口。
[0009]所述的生命體徵傳感器採用集皮膚溫度傳感器、心電傳感器、呼吸率傳感器和3軸加速度傳感器為一體的傳感器。
[0010]所述的信息採集傳輸裝置設有數據接口，用於連接環境氣體探測器。[0011]本實用新型的有益效果:本消防員生命體徵監測及協同救援系統，可實現以下功能:1.在消防員運動狀態下進行心率、呼吸率、皮膚溫度、靜止姿態、活動度的採集，當生命體徵參數出現異常時，可進行報警提示。2.具有一鍵呼救功能，伴有聲光提示。當自身處於險境時，可啟動一鍵呼救功能，可將自身位置和生命體徵信息上傳至監控指揮中心。3.可以檢測火場環境下特定有害氣體濃度。如C0、S02等，可根據數據接口靈活選擇特定有害氣體探測傳感器。4.信息採集終端可接收命令，並以震動提示。同時，命令信息可在頭盔顯示裝置顯示，並提供GPS位置和地圖顯示。4.監控指揮中心可接收採集終端上報的各類信息，並根據即時消息的重要程度，針對性給予答覆。5.監控指揮中心可顯示所有消防員的生命體徵信息、通信狀態、持續工作時間，並對異常生命體徵給予報警提示。6.監控指揮中心可統一部署參戰消防員，組建協同救援小組，並通過命令下達的形式通知小組成員展開協同救援，確保消防人員的生命安全。7.監控指揮中心提供地圖功能，所有聯網人員的位置信息可在地圖顯示。8.監控指揮中心可根據對活動量進行數學模型分析，評估消防員的體能狀況。9.監控指揮中心軟體可對所有消防員信息進行編輯，可對歷史數據進行查詢分析。該系統與普通的監測系統相比具有以下優勢:一體化生命體徵傳感器佩戴舒適方便，不會影響正常的救援戰鬥；頭盔顯示裝置可使消防員查看信息更便捷；監控指揮中心可同時監測多名消防員狀態，實時獲知各消防員的生命體徵狀態和火場有害氣體信息。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本系統的結構框圖。
[0013]圖2是信息採集傳輸裝置的結構圖。
[0014]圖3是頭盔顯示裝置的結構圖。
【具體實施方式】
[0015]消防員生命體徵監測及協同救援系統，是實現戰鬥狀態下消防員生命體徵信息實時採集與上傳的系統。其結構框圖如圖1所示，系統包括監控指揮中心I及若干個生命體徵信息採集終端2。
[0016]生命體徵信息採集終端2由生命體徵傳感器21、信息採集傳輸裝置22和頭盔顯示裝置23組成；
[0017]其中生命體徵傳感器21採用集皮膚溫度傳感器、心電傳感器、呼吸率傳感器和3軸加速度傳感器為一體的傳感器，用於捕捉生命狀態和運動狀態，可實現運動狀態下消防員心率、呼吸率、體溫、靜止姿態、活動度等生命體徵的採集。採集的靜止姿態包括直立、仰臣卜、俯臥，採集的活動度包括靜止、行走、奔跑。使用時由消防員佩戴於胸部，採集的數據通過藍牙方式與信息採集傳輸裝置22通信。
[0018]信息採集傳輸裝置22為具有低功耗特點的嵌入式終端設備，內置安卓作業系統，對外具有圖顯接口，與頭盔顯示裝置23連接；還具有GPS、藍牙和強光震動提示功能；對外提供WIF1、3G及數傳電臺三種通信方式，可根據現場網絡環境切換相應的通信模式；用於實時接收消防員生命體徵信息，最終通過無線網絡將生命體徵及運動狀態等信息上傳至監控指揮中心。還可接收監控指揮中心命令信息，並通過圖顯接口推送至頭盔顯示裝置。信息採集傳輸裝置22具備10、AD、差分AD和RS232等數據接口，可配備相應有害氣體探測器，實現火場特定有害氣體濃度測量；具有一鍵報警功能，可實現手動報警。
[0019]頭盔顯示裝置23，包括頭盔231、可旋轉連接件232、金屬軟管233及小型顯示屏234，金屬軟管233 —端與顯示屏234外殼相連，另一端通過可旋轉連接件232安裝於頭盔231左側部，金屬軟管233內設有電源線、地線、數據線，在頭盔231上設有數據接口。通常情況下，頭盔顯示屏顯示空氣中常見有害氣體成分及含量，當有命令信息或協同救援指令時，自動跳轉至命令信息顯示界面，方便消防員查看信息。
[0020]監控指揮中心I內部署有監控軟體，可與生命體徵信息採集終端2建立穩定的無線連接，實時獲取所有消防人員的生命體徵信息、有害氣體濃度信息，並以文字、圖表、曲線等方式實時顯示並存儲；對於異常數據給予報警提示；能根據生命體徵信息和作戰時間通過數學模型評估體能狀況，對出現疲勞的消防員可報警提示；對報警的消防員，可統一部署附近消防員，組建協同救援小組，並通過命令下達的形式通知小組成員展開協同救援；還具有歷史數據查詢分析和GPS定位和地圖顯示功能。
[0021]本實用新型的工作原理:生命體徵傳感器採集終端2由消防員攜帶，其中生命體徵傳感器21由消防員佩戴，可實現戰鬥狀態下消防員心率、呼吸率、體溫、靜止姿態、活動度等生命體徵的採集，採集傳輸裝置通過藍牙與傳感器建立穩定連接，並以查詢方式實時獲取傳感器採集的各項數據，分析處理後可通過WIF1、3G或數傳電臺等無線通信方式上傳至監控指揮中心I。監控指揮中心I能根據生命體徵信息和作戰時間通過數學模型評估體能狀況，對出現疲勞的消防員可下發撤退命令。
[0022]對於身體異常狀況根據嚴重程度啟動報警功能或上傳至監控指揮中心1，如跌倒、心動停止、呼吸停止。當身處險境不能自主逃離時，還可通過手動報警方式告知監控指揮中心I;監控指揮中心I根據上報信息可定位消防員位置，統一部署附近消防員，形成協同救援方案，並通過命令下達的形式通知小組成員展開協同救援，確保消防人員的生命安全。
[0023]消防員在收到命令後，信息採集傳輸裝置可進行震動提示，同時頭盔顯示裝置23自動顯示，使消防員在不影響救援戰鬥的情況下獲知命令內容；對於含有經緯度信息的命令，頭盔顯示裝置23還可以地圖定位形式顯示；另外，信息採集終端還可上傳特定的有害氣體濃度信息至監控指揮中心1，為指揮員全面了解戰場環境提供數據支撐。
【權利要求】
1.消防員生命體徵監測及協同救援系統，其特徵在於:包括生命體徵信息採集終端和監控指揮中心，所述的生命體徵信息採集終端由生命體徵傳感器、信息採集傳輸裝置和頭盔顯示裝置組成；信息採集傳輸裝置與生命體徵傳感器及監控指揮中心通過無線通訊傳輸數據； 所述的信息採集傳輸裝置內置安卓作業系統，並設有圖顯數據接口 ； 所述的頭盔顯示裝置，包括頭盔、可旋轉連接件、金屬軟管及小型顯示屏，金屬軟管一端與顯示屏外殼相連，另一端通過可旋轉連接件安裝於頭盔左側部，金屬軟管內設有電源線、地線、數據線，在頭盔上設有數據接口。
2.根據權利要求1所述的消防員生命體徵監測及協同救援系統，其特徵在於:所述的生命體徵傳感器採用集皮膚溫度傳感器、心電傳感器、呼吸率傳感器和3軸加速度傳感器為一體的傳感器。
3.根據權利要求1或2所述的消防員生命體徵監測及協同救援系統，其特徵在於:所述的信息採集傳輸裝置設有數據接口，用於連接環境氣體探測器。
【文檔編號】A61B5/08GK203468597SQ201320590077
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2013年9月24日
【發明者】楊樹峰, 隋虎林, 李志剛, 王軍, 馬青波, 範玉峰, 張迪, 劉濛 申請人:公安部瀋陽消防研究所