無線毒氣模擬消防救援訓練系統的製作方法

2023-04-22 19:12:26 1

專利名稱：無線毒氣模擬消防救援訓練系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種消防救援訓練系統，特別是指一種利用無線定位及通信系統實現在無線毒氣模擬訓練環境中對訓練人員定位的無線毒氣模擬消防救援訓練系統。
背景技術：
目前，消防救援訓練系統可利用聲光電等手段模擬火場真實環境，訓練救援人員的反應處置能力。主要為可利用無毒煙霧生成器模擬火場煙霧情況，並在模擬煙霧下通過障礙穿越來考核消防員的體能。但對於由材料燃燒產生的有毒氣體，因為會威脅現場訓練人員的人身安全，而無法在訓練中真實模擬。由於傳統的毒氣檢測是在火災現場利用毒氣監測儀進行的，如發現異常再採取相應的處置措施。此過程危險性較高，尤為需要實現對相關人員進行模擬訓練，以提高其現場處置能力，降低生命受到毒氣威脅的風險。單從毒氣模擬角度來說，可採用傳感器來實現。但在相對複雜的真實環境中，只有進入毒氣作用區域，才能對人體產生影響。因此，在訓練過程中，訓練考核人員除了需要掌握訓練人員的基本情況外，還需要掌握訓練人員在訓練過程中是否進入「毒氣」區域。

實用新型內容有鑑於此，本實用新型的主要目的在於提供一種無線毒氣模擬消防救援訓練系統，以實現在消防救援訓練中的無線毒氣模擬條件下對訓練人員的定位。本實用新型提供的一種無線毒氣模擬消防救援訓練系統，包括毒氣模擬模塊10，用於通過發布帶有毒氣信息的數據包模擬消防救援訓練中需要的毒氣；毒氣偵檢模塊30，與所述毒氣模擬模塊10無線連接，用於偵檢模擬所述數據包， 並根據接收所述數據包的無線信號的強度確定訓練人員與毒氣模擬模塊10之間的距離， 以及存儲訓練人員的基本信息；通信模塊40，與所述毒氣偵檢模塊30無線連接，用於向外部提供與所述毒氣偵檢模塊30建立連接的接口 ；系統管理模塊50，用於根據通過所述接口獲得的訓練人員與毒氣模擬模塊10之間的距離和訓練人員的基本信息實現對所述訓練人員的定位。由上可以看出，上述無線毒氣模擬消防救援訓練系統可以在訓練過程中對訓練人員進行身份識別和定位。上述無線毒氣模擬消防救援訓練系統，還包括生命特徵採集模塊20，用於實時採集訓練人員的生命特徵數據；所述毒氣偵檢模塊30還與所述生命特徵採集模塊20連接，用於存儲所述生命特徵數據；所述系統管理模塊50還用於根據通過所述接口獲得所述生命特徵數據，實時監測所述訓練人員的生命特徵。
3[0014]由上可以看出，上述無線毒氣模擬消防救援訓練系統還可以實時監控訓練人員的生命特徵，例如脈搏、體溫等，以便輔助訓練考核人員對訓練人員的考核。上述無線毒氣模擬消防救援訓練系統中，所述生命特徵採集模塊20為胸帶式傳感器。上述無線毒氣模擬消防救援訓練系統中，所述毒氣偵檢模塊30為無線傳感器節
點ο上述無線毒氣模擬消防救援訓練系統中，所述系統管理模塊50為PC。上述無線毒氣模擬消防救援訓練系統中，所述毒氣模擬模塊10為無線傳感器節
點ο上述無線毒氣模擬消防救援訓練系統中，所述通信模塊40為無線網關。
圖1為本實用新型提供的無線毒氣模擬消防救援訓練系統結構圖；圖2為本實用新型提供的無線毒氣模擬消防救援訓練系統布置圖。
具體實施方式
下面結合圖1、圖2詳細介紹本實用新型提供的一種無線毒氣模擬消防救援訓練系統。如圖1所示，本實用新型提供的一種無線毒氣模擬消防救援訓練系統主要由毒氣模擬模塊10、毒氣偵檢模塊30、生命特徵信息採集模塊30、通信模塊40和系統管理模塊50 組成。其中毒氣模擬模塊10，用於通過周期性發布帶有毒氣種類和濃度信息的數據包來模擬消防救援訓練中需要的毒氣，相當於毒氣源。在本實施例中，可以採用作為毒氣發生器的固定的無線傳感器節點構成所述毒氣模擬模塊10，並可以根據訓練需要將其設置在訓練場地的特定位置上。生命特徵採集模塊20，用於實時採集包括脈搏、體溫等在內的生命特徵數據。在本實施例中，可以採用胸帶式傳感器構成所述生命特徵採集模塊20。毒氣偵檢模塊30，與所述生命特徵採集模塊20無線/有線連接，用於存儲攜帶者 (訓練人員)的基本信息(例如姓名、年齡、性別、所述部門等)以及所述生命特徵數據，並根據所述數據包的信號強度，確定攜帶者與毒氣模擬模塊10，即毒氣源的距離，以此可以判斷出攜帶有毒氣偵檢模塊30的訓練人員是否進入毒氣有效區域。在本實施例中，可以採用作為毒氣偵檢儀的移動無線傳感器節點構成所述毒氣偵檢模塊30，以方便訓練人員在訓練過程中隨身攜帶。通信模塊40，用於提供與所述毒氣偵檢模塊30建立連接的接口，以便其他有需要的設備能夠接收到訓練場中由毒氣偵檢模塊30發出的無線信號，例如毒氣偵檢模塊30通過通信模塊40發布的無線數據包等等。在本實施例中，可採用無線網關構成所述通信模塊 50。系統管理模塊50，用於根據通過所述接口獲得的訓練人員與毒氣模擬模塊10之間的距離和訓練人員的基本信息和生命特徵數據，實現對所述訓練人員的定位、身份識別和生命特徵監測。其中，可以通過人機互動界面將從通信模塊40處接收到的無線數據包 (包括毒氣偵檢模塊30反饋的訓練人員的基本信息和毒氣信息判斷結果，以及生命特徵採集模塊20反饋的實時生命特徵數據)反饋給訓練考核人員，從而輔助訓練考核人員對訓練人員進行考核。在本實施例中，可以採用PC構成所述系統管理模塊50。下面對本實用新型提供的一種無線毒氣模擬消防救援訓練系統的工作過程進行詳細地介紹。在所述訓練開始之前，為模擬毒氣源的各個毒氣發生器設置毒氣種類(數據包標識)、毒氣傳播周期(無線信號播放周期)和毒氣傳播範圍(數據包信號強度RSSI闕值)， 然後在訓練場地中的特定位置上布置好一定數量的毒氣發生器。接著，將存儲有相關訓練人員基本信息的毒氣偵檢儀與胸帶式傳感器通過無線或有線方式連接上，然後將其分配給相關的訓練人員。在系統管理端，將作為系統管理模塊50的PC通過其通信串口，與作為通信模塊40的無線網關相連。最後對上述各個裝置之間進行常規通信測試。在完成上述準備之後，如圖2所示，毒氣發生器利用IEEE802. 15. 4協議進行信道訪問，周期性地發布包含有毒氣種類和濃度信息的無線數據包。此時，訓練人員便可以進入訓練場地開始訓練考核。其中，訓練人員只有進入毒氣發生器的信號有效區域內，其隨身攜帶的毒氣偵檢儀才能夠接收到上述數據包，從而判斷出毒氣源的種類以及訓練人員與毒氣源的距離，以便確認訓練人員是否處在模擬毒氣的有效區域內。具體為，所述毒氣偵檢儀利用RSSI技術，通過接收到的毒氣發生器發出的無線信號強度測定其與毒氣發生器(毒氣源)的距離(此處為公知技術，不再贅述)，並通過讀取該數據包中的毒氣種類信息確定毒氣種類，然後將所述毒氣偵檢儀與毒氣源的距離和毒氣種類反饋給訓練人員，同時發送給無線網關。此時，訓練人員根據所述毒氣偵檢儀反饋的信息，進行相應的救援操作，並通過移動通信設備，例如步話機等，向訓練考核人員匯報毒氣信息及其處理方式。在所述操作過程中，胸帶式傳感器實時採集訓練人員的脈搏、體溫等生命特徵信息，通過濾波算法(例如限幅平均濾波法等)過濾掉由於人體運動產生的脈搏頻率誤差後，將所述信息通過毒氣偵檢儀發送給無線網關。最後，由構成系統管理模塊的PC通過所述無線網關接收到包含訓練人員的基本信息、訓練人員距毒氣源的距離、毒氣種類信息以及生命特徵信息的數據包，實現對訓練人員的定位以及生命特徵的監測，以便訓練考核人員能夠結合訓練人員處理現場的反應時間及其匯報的救援處理方式，對訓練人員進行考核。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種無線毒氣模擬消防救援訓練系統，其特徵在於，包括毒氣模擬模塊(10)，用於通過發布帶有毒氣信息的數據包模擬消防救援訓練中需要的毒氣；毒氣偵檢模塊(30)，與所述毒氣模擬模塊(10)無線連接，用於偵檢模擬所述數據包， 並根據接收所述數據包的無線信號的強度確定訓練人員與毒氣模擬模塊(10)之間的距離，以及存儲訓練人員的基本信息；通信模塊(40)，與所述毒氣偵檢模塊(30)無線連接，用於向外部提供與所述毒氣偵檢模塊(30)建立連接的接口 ；系統管理模塊(50)，用於根據通過所述接口獲得的訓練人員與毒氣模擬模塊(10)之間的距離和訓練人員的基本信息實現對所述訓練人員的定位。
2.根據權利要求1所述的無線毒氣模擬消防救援訓練系統，其特徵在於，還包括生命特徵採集模塊(20)，用於實時採集訓練人員的生命特徵數據；所述毒氣偵檢模塊(30)還與所述生命特徵採集模塊00)連接，用於存儲所述生命特徵數據；所述系統管理模塊(50)還用於根據通過所述接口獲得所述生命特徵數據，實時監測所述訓練人員的生命特徵。
3.根據權利要求2所述的無線毒氣模擬消防救援訓練系統，其特徵在於，所述生命特徵採集模塊00)為胸帶式傳感器。
4.根據權利要求1或2所述的無線毒氣模擬消防救援訓練系統，其特徵在於，所述毒氣偵檢模塊(30)為無線傳感器節點。
5.根據權利要求1或2所述的無線毒氣模擬消防救援訓練系統，其特徵在於，所述系統管理模塊(50)為PC。
6.根據權利要求1所述的無線毒氣模擬消防救援訓練系統，其特徵在於，所述毒氣模擬模塊(10)為無線傳感器節點。
7.根據權利要求1所述的無線毒氣模擬消防救援訓練系統，其特徵在於，所述通信模塊(40)為無線網關。
專利摘要本實用新型提供的無線毒氣模擬消防救援訓練系統，包括毒氣模擬模塊，用於通過發布帶有毒氣信息的數據包模擬消防救援訓練中需要的毒氣；毒氣偵檢模塊，與所述毒氣模擬模塊無線連接，用於偵檢模擬所述數據包，並根據接收所述數據包的無線信號的強度確定訓練人員與毒氣模擬模塊之間的距離，以及存儲訓練人員的基本信息；通信模塊，與所述毒氣偵檢模塊無線連接，用於向外部提供與所述毒氣偵檢模塊建立連接的接口；系統管理模塊，用於根據通過所述接口獲得的訓練人員與毒氣模擬模塊之間的距離和訓練人員的基本信息實現對所述訓練人員的定位。從而實現在無線毒氣模擬條件下對訓練人員的定位。
文檔編號G09B19/00GK202003533SQ201020700870
公開日2011年10月5日 申請日期2010年12月27日 優先權日2010年12月27日
發明者吳鏑, 李俊明, 王慶輝, 計偉, 馬慧麗, 魏立峰 申請人:撫順撫運安儀救生裝備有限公司