一种基于自组网的消防生命体征头盔系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于自组网的消防生命体征头盔系统，其包括生命体征模块(1)、陀螺仪模块(2)、微处理器模块(6)和自组网传输模块(7)，生命体征模块(1)位于头盔的内侧，生命体征模块(1)包括光电传感器(4)和温度传感器(5)，所述光电传感器(4)透过表皮用于检测心率，温度传感器(5)用于测量头部表皮温度；陀螺仪模块(2)用于检测人的运动、姿态数据信息；生命体征模块(1)、陀螺仪模块(2)检测的信息输送给微处理器模块(6)，微处理器模块(6)将收到的数据通过自组网传输模块(7)发送；本发明专利技术使得消防指挥中心更准确的了解消防人员的状态，并能够更快的做出对抢险救灾的决策。

A Fire Life Sign Helmet System Based on Ad Hoc Network

The invention discloses a fire life sign helmet system based on ad hoc network, which comprises a life sign module (1), a gyroscope module (2), a microprocessor module (6) and an ad hoc network transmission module (7). The life sign module (1) is located on the inner side of the helmet, and the life sign module (1) includes a photoelectric sensor (4) and a temperature sensor (5). The photoelectric sensor (4) is used to detect the heart rate through the skin. The temperature sensor (5) is used to measure the skin temperature of the head; the gyroscope module (2) is used to detect the movement and attitude data information of the human; the vital sign module (1) and the gyroscope module (2) are used to transmit the detection information to the microprocessor module (6), and the microprocessor module (6) transmits the received data through the self-organizing network transmission module (7); the invention enables the fire control command center to know the fire fighter more accurately. Personnel status, and be able to make emergency and disaster relief decisions faster.

【技术实现步骤摘要】
一种基于自组网的消防生命体征头盔系统
本专利技术涉及一种基于自组网的数据传输系统，具体是一种基于自组网的消防生命体征头盔系统。
技术介绍
智能手环是一种穿戴式智能设备，通过此手环，使用人员可以通过此记录运动事件中的心率、体温、行走步数等实时数据，并将这些数据与智能手机的App进行同步，起到通过数据了解使用人员在运动事件中的身体状态。智能手环主体一般采用医用橡胶材质，记忆橡胶材质。天然无毒，外观设计高档时尚、大方，不仅具有运动健康秘书的功能，还具有时尚配件的功能，外观有流线花环，颜色多样。两端则设有银色涂层金属帽，非常适合佩戴，这也让其有别于带有卡锁或者纽扣的传统手环。智能手环内部内置了一颗续航时间可达10天的锂电池，一个震动马达和一个动作感应加速计。手环末端小尺寸的银帽则是用于更改设置的按键，另外一段则是一个用于和手机连接的3.5毫米插头。智能手环还具备网络分享功能，比如使用人员可以将睡眠质量、饮食情况和锻炼情况以及心情记录等通过绑定应用进行分享。现有的智能手环存在以下缺陷：1、佩戴方式与传输方式现有的智能手环只能佩戴在手腕上，智能手机通过蓝牙定期连接手环获取数据，受限于智能手环因为要考虑续航问题作出的低功耗妥协，目前使用蓝牙内的距离被受限在10m通视范围内。现有的智能手环必须通过智能手机同步数据，再经由智能手机的移动网络信号将数据发出，但在很多消防场景下，如森林、工地、地下室等场景，移动信号覆盖面有限或是无信号覆盖的情况下，就很难将数据传输至消防指挥所供指挥所了解消防人员的实时身体状态。2、时效性与准确性现在心率手环基本都是使用光感心率，通过光的反射原理检测心率数据的，一般都会受环境光影响，部分产品对着强光或者全黑是不会有心率数据的心率手环一般采用绿色(欧司朗)搭配上感光光电二极管来检测任何时刻流经手腕血液的流量。当用户的心脏跳动时，会有更多的血液流过用户的手腕，绿光的吸收量也会越大。在心脏跳动间隙，血液流量减少，导致绿光的吸收也会减少。通过复杂精密的算法将心率信号有效监测并提取出来，大多使用NXP原相心率。在消防过程中，手腕部分的肌肉都在剧烈运动中，此状态容易引起心率的检测错误或是失败，造成心率数据无法实时正确的被获得。3、功能局限性现有智能手环一般仅针对民用的消费市场，如心率检测、运动计步、运动距离、卡路里消耗、时间日期提醒等功能。但在消防活动中很多功能是不需要的，如运动计步、运动距离、卡路里消耗、时间日期提醒这些功能可以删除从而提高手环的续航。除了一些不适用的功能外还缺少一部分适用于消防活动的实用功能，如表皮温度检测、久站提醒、导地报警、导地GPS位置信息等。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于自组网的消防生命体征头盔系统，使得消防指挥中心更准确的了解消防人员的状态，并能够更快的做出对抢险救灾的决策。为了达到上述技术目的，本专利技术的技术方案是：一种基于自组网的消防生命体征头盔系统，其包括生命体征模块、陀螺仪模块、微处理器模块和自组网传输模块。所述生命体征模块位于头盔的内侧，所述生命体征模块包括光电传感器和温度传感器，所述光电传感器透过表皮用于检测心率，所述温度传感器用于测量头部表皮温度。所述陀螺仪模块用于检测人的运动、姿态数据信息。所述生命体征模块、陀螺仪模块检测的信息输送给微处理器模块，所述微处理器模块将收到的数据通过自组网传输模块发送。所述微处理器模块将收到的数据通过自组网传输模块发送至指挥中心。本专利技术使用了消防头盔的形态，即插即用型，不需要额外配备智能手机，打开系统电源即可使用，不会对现有的消防系统产生影响。生命体征模块的光电测量点位于头盔的内侧，带上头盔后即与人的头皮紧密接触，因头皮部分的肌肉在运动过程中的活动量远小于手腕部分肌肉的活动，故所测得的数据会相对更准确。本专利技术配备了自组网传输模块，解决了只能传输10m的蓝牙信号或是需要借助智能手机的移动信号才可进行远距离传输的问题。本专利技术在使用自组网后，可以实现在没有移动信号的情况下实现1km半径范围的数据传输。通过配备陀螺仪等模块实现了目前的智能手环所不具备的功能，如表皮温度检测、久站提醒、导地报警、导地GPS位置信息，可以使得消防指挥中心更准确的了解消防人员的状态，并能够更快的做出对抢险救灾的决策。附图说明图1为本专利技术系统示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，一种基于自组网的消防生命体征头盔系统，其包括生命体征模块1、陀螺仪模块2、微处理器模块6和自组网传输模块7。所述生命体征模块1位于头盔的内侧，所述生命体征模块1包括光电传感器4和温度传感器5，所述光电测量器4(光电传感器)透过表皮用于检测心率，所述温度传感器5用于测量头部表皮温度。生命体征模块1位于头盔的内侧，当使用人员带上头盔后，生命体征模块1的光电透视测量点位于头盔的内侧，带上头盔后即与人的头皮紧密接触，因头皮部分的肌肉在运动过程中的活动量远小于手腕部分肌肉的活动，故所测得的数据会相对更准确。所述陀螺仪模块2用于检测人的运动、姿态数据信息。通过陀螺仪等模块实现了目前的智能手环所不具备的功能，如表皮温度检测、久站提醒、倒地报警、倒地GPS位置信息。表皮温度检测可以让指挥中心8实时的了解到消防人员的表皮温度的变化，久站提醒可以让指挥中心了解到消防人员是否在消防运动中出现了某种疾病导致无法活动，倒地报警可以让指挥中心了解到消防人员是否因为消防过程中的建筑物坍塌或是其他原因导致其倒地，倒地GPS位置信息可以使指挥中心了解到消防人员的倒地位置并实时派出救援队支援消防人员。所述生命体征模块1、陀螺仪模块2检测的信息输送给微处理器模块6，所述微处理器模块6将收到的数据通过自组网传输模块7发送。所述微处理器模块6将收到的数据通过自组网传输模块7发送至指挥中心8。配备了自组网传输模块7，自组网是一种移动通信和计算机网络相结合的网络，网络的信息交换采用计算机网络中的分组交换机制，用户终端是可以移动的便携式终端，自组网中每个用户终端都兼有路由器和主机两种功能。可以快速、准确和高效的在短时间内查找到准确可用的路由信息，并能适应网络拓扑的快速变化，同时减小引入的额外时延和维护路由的控制信息，降低路由协议的开销，以满足移动终端计算能力、储存空间以及电源等方面的限制。并可在很多没有移动网络的环境下，如森林、工地、地下室等场景下替代现有移动网络。自组网可实现多点跳接接力实现远距离的通信，达到各种消防场景下信号全覆盖，解决信号盲点问题。使用时，消防人员开启本产品的电源(如图1所示，电源模块3为生命体征模块1、陀螺仪模块2、微处理器模块6供电)，本专利技术系统开始进行初始化工作，将所有数据清零。生命体征模块1的光电测量器(光电传感器4)透过表皮检测心率后转给微处理器模块。生命体征模块1的温度传感器5测量当前头部的表皮温度后转给微处理器模块6。微处理器模块6通过陀螺仪模块2获得当前使用人员姿态信息。微处理模块6将心率、表皮温度、姿态、当前时间等数据打包后，通过自组网传输模块7发送至指挥中心8(指挥中心8接收数据，进行数据解析，最后呈现数据，均为现有技术)，指挥中心8获得以上数据后将其呈现于指挥中心界面上供消防指挥员参考。上述实施例不以任何方式限制本专利技术，凡是采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于自组网的消防生命体征头盔系统，其特征在于包括生命体征模块(1)、陀螺仪模块(2)、微处理器模块(6)和自组网传输模块(7)，所述生命体征模块(1)位于头盔的内侧，所述生命体征模块(1)包括光电传感器(4)和温度传感器(5)，所述光电传感器(4)透过表皮用于检测心率，所述温度传感器(5)用于测量头部表皮温度；所述陀螺仪模块(2)用于检测人的运动、姿态数据信息；所述生命体征模块(1)、陀螺仪模块(2)检测的信息输送给微处理器模块(6)，所述微处理器模块(6)将收到的数据通过自组网传输模块(7)发送。

【技术特征摘要】
1.一种基于自组网的消防生命体征头盔系统，其特征在于包括生命体征模块(1)、陀螺仪模块(2)、微处理器模块(6)和自组网传输模块(7)，所述生命体征模块(1)位于头盔的内侧，所述生命体征模块(1)包括光电传感器(4)和温度传感器(5)，所述光电传感器(4)透过表皮用于检测心率，所述温度传感器(5)用于测量头部表皮温度；所述陀螺仪模...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘万柱，戴雄伟，魏文龙，
申请(专利权)人：江苏中利电子信息科技有限公司，江苏中利集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32