消防员应急救援智能安全防护穿戴装备制造技术

技术编号:24327442 阅读:295 留言:0更新日期:2020-05-29 18:31
本实用新型专利技术公开了一种消防员应急救援智能安全防护穿戴装备,该装备包括消防AR智能头盔和多功能消防员战术背心;消防AR智能头盔的结构组件包括固定在头盔外壳上的AR显示镜升降按键、步进电机、AR显示模组、霍尔开关组件等组成;多功能消防员战术背心包括柔性硅胶散热管、恒温调节器、生理信息探测片、散热风扇、微型热泵、智能定位装置及备用电源;本设计为消防员在进入未知灾害事故现场之前,对灾害事故现场的环境温度,环境位置信息,现场窒息、爆炸、中毒事故风险、人员搜救等信息进行智能感知与判断,也可同时监测消防员心理、生理等生命体征信息,为事故现场救援指挥提供现场实时信息和救援指挥决策依据。

Intelligent safety protection wearing equipment for firefighters in emergency rescue

【技术实现步骤摘要】
消防员应急救援智能安全防护穿戴装备
本技术涉及灾害事故应急救援现场消防安全装备的设计,特别是涉及一种消防员应急救援智能安全防护穿戴装备,具体地说智能安全防护穿戴装备是一种集成式数字化便携单兵装备。
技术介绍
目前消防员在复杂火灾、爆炸事故现场开展灭火救援过程中,主要通过手持式红外热像仪或集成在头盔上的独立式红外热像仪开展火场侦察,往往由于操作不便影响消防救援操作或结构笨拙在复杂火场环境应用困难而难以在消防部队得到广泛应用。而且在火场环境中,高温及浓烟等因素也会对消防员开展人员搜救产生影响,目前消防部队使用的热像仪很难在高温、浓烟环境中分辨待救人员及火场环境。此外,消防员在灭火救援过程中,要承受巨大的心理和生理压力,及时了解和掌握消防员在火场环境中的心理和生理变化,对保障消防员安全健康,开展科学救援指挥,具有十分重要的意义。目前消防员智能装备多采用手环等民用技术产品,作为消防员生理监测设备主要监测消防员的心率、脉博等信息,由于消防救援操作过程中,手环往往会影响消防员操作,并且存在监测数据不准确等问题。
技术实现思路
鉴于上述现有技术状况及存在的问题和缺陷,本技术提供一种消防员应急救援智能安全防护穿戴装备。采取该装备可在灾害事故应急救援现场,为消防员提供事故现场实时风险智能感知、综合信息通讯处理和超视距可视化多功能显示的智能穿戴设备与综合信息管理系统,可对消防员应急处置现场的可燃、有毒有害气体进行探测,快速预测事故现场窒息、爆炸、中毒事故风险,进行风险预警提示,并具备与指挥中心、协同救援人员进行实时同步点对点或多人同时通讯功能,以及消防员生理状态信息实时监测等功能。本技术采取的技术方案是:一种消防员应急救援智能安全防护穿戴装备,其特征在于,所述智能安全防护穿戴装备包括消防AR智能头盔和多功能消防员战术背心;所述的消防AR智能头盔的结构组件包括自动升降的AR显示模组子系统,自动升降的AR显示模组子系统由固定在头盔外壳上的AR显示镜升降按键、步进电机、AR显示模组、霍尔开关组件组成,其中AR显示模组为双目阵列光波导显示模组,AR显示模组上固定有磁铁,磁铁与霍尔开关组件的位置相对应;其中步进电机和齿轮相连,齿轮和齿条啮合,齿条与AR显示模组固定在一起,所述的消防AR智能头盔还包括固定在头盔外壳上的有害气体检测模块、由热成像模组和可见光摄像头组成的热成像与可见光摄像模块及脑波采集装置。本技术所述的消防AR智能头盔还包括AR智能系统组件,所述的热成像模组、可见光摄像头、有害气体检测模块、脑波信息采集装置均为AR智能系统组件,AR智能系统组件还包括自组网通信模块、显示驱动板、锂电池及核心板其中的显示驱动板连接所述的双目阵列光波导显示模组,核心板无线连接多功能消防员战术背心及应急救援综合信息管理系统。本技术所述的多功能消防员战术背心在夹层内固定盘绕有柔性硅胶散热管,柔性硅胶散热管与多功能消防员战术背心下端功能口袋内的恒温调节器连接,用于穿着后保持恒温自动调节,多功能消防员战术背心领口帖敷柔性生理信息探测片,用以监测消防员生理指标,柔性生理信息探测片与柔性硅胶散热管无线连接,多功能消防员战术背心中部安装有散热风扇,下部安装有微型热泵和智能装备备用电源,散热风扇和微型热泵分别与柔性硅胶散热管连接,多功能消防员战术背心领口安装有智能定位装置,智能装备备用电源与恒温调节器、散热风扇、微型热泵及智能定位装置相连接。本技术所述的核心板由ARM主处理器构成,其中ARM主处理器通过高速USB2.0接口连接脑波采集装置,通过通用异步收发传输器接口连接有害气体检测模块,通过安全数字输入输出接口连接Wi-Fi,通过通用异步收发传输器接口连接蓝牙,同时通过高速USB2.0接口连接自组网通信模块,通过内存控制器分别连接只读存储器和随机存储器,通过高速USB2.0接口连接协处理器AI芯片,协处理器AI芯片通过并行接口连接热成像模组,通过移动产业处理器接口连接可见光摄像头,ARM主处理器通过通用输入输出接口连接消防AR智能头盔上设有的多种传感器,同时通过通用输入输出接口连接AR显示镜升降按键,通过数字麦克接口连接消防AR智能头盔上设有的麦克风,通过充电控制器连接锂电池,通过显示控制器接口连接显示驱动板,通过脉冲编码调制接口连接音频/喇叭,显示驱动板连接双目阵列光波导显示模组的左显示屏及右显示屏,锂电池连接步进电机,步进电机分别连接齿轮齿条和霍尔开关组件,齿轮齿条分别连接左显示屏及右显示屏。本技术的有益效果是:采用激光/红外光谱或电化学的气体浓度探测器、热成像、生命体征监测、北斗定位、头戴式AR(ArgumentReality,增强现实)AR显示模组以及无线组网、多信息实时通讯传输技术、脑波信息监测技术、生命体征监测技术,并集成应用于消防AR智能头盔和多功能消防员战术背心中,为消防员在火灾事故救援以及综合应急救援现场中,对灾害事故现场的环境温度,环境位置信息,现场窒息、爆炸、中毒事故风险、人员搜救等信息进行智能感知与判断,为消防员在进入未知灾害事故现场之前,对其中火灾危险性以及发生窒息、爆炸、中毒事故的风险进行充分的感知,也可同时监测消防员心理、生理等生命体征信息,为事故现场救援指挥提供现场实时信息和救援指挥决策依据。其中消防AR智能头盔满足GA44相关要求,具备与灭火救援现场消防指挥车的互联互通,为消防员提供现场消防指挥指令,救援现场环境地理信息、建筑BIM信息和室内导航,同时可根据对事故现场环境温度、周边有毒易燃易爆气体浓度分布的测量与分析,通过热成像模块采集事故现场图像,并实时对图像进行分析判断并呈现在头戴式AR显示模组的虚拟屏幕上,为消防员提供事故现场发生火灾、窒息、爆炸、中毒事故风险的早期预测预警,并辅助消防员在浓烟等低可见度环境中搜寻待救人员,从而为消防员开展安全科学有效施救提供多信息数据支持和安全保障。智能消防头盔中设置的脑波信息监测模块实时跟踪消防员在火场灭火救援过程中的心理波动变化,为指挥中心判断现场救援状况,开展科学指挥决策提供支撑。多功能消防员战术背心集成消防员心率与体温监测模块、定位装置、恒温控制装置,以及应急电源、多功能模块插口,可实现对消防员实时心率、体温等生理指标进行监测,同时可对消防员位置进行精准定位,为消防员提供恒定体温控制、智能装备电源供应以及附加功能模块接入。附图说明图1是本技术智能安全防护穿戴装备与系统工作流程图;图2是本技术基于温度阈值的红外热成像识别算法示意图;图3是本技术的消防AR智能头盔结构示意图;图4是本技术消防AR智能头盔的消防AR智能系统组件组成框图;图5是图4中核心板硬件框架图;图6是本技术的多功能消防员战术背心构成图;图7是图6中各部件的电路连接关系示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明。如图1、图2所示,热成像模组是基于消防AR智能头盔的热成像图像识别子系统,是以数字化、网络化视频监控为基础,基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种消防员应急救援智能安全防护穿戴装备,其特征在于,所述智能安全防护穿戴装备包括消防AR智能头盔和多功能消防员战术背心 所述的消防AR智能头盔包括结构组件,结构组件包括自动升降的AR显示模组子系统,自动升降的AR显示模组子系统由固定在头盔外壳(2)上的AR显示镜升降按键(1)、步进电机(4)、AR显示模组(8)、霍尔开关组件(10)组成,其中AR显示模组(8)为双目阵列光波导显示模组,AR显示模组(8)上固定有磁铁(9),磁铁(9)与霍尔开关组件(10)的位置相对应;其中步进电机(4)和齿轮(5)相连,齿轮(5)和齿条(6)啮合,齿条(6)与AR显示模组(8)固定在一起,所述的消防AR智能头盔结构组件还包括固定在头盔外壳(2)上的有害气体检测模块(3)、由热成像模组和可见光摄像头组成的热成像与可见光摄像模块(7)及脑波采集装置(11);/n所述的消防AR智能头盔还包括AR智能系统组件,所述的热成像模组、可见光摄像头、有害气体检测模块、脑波信息采集装置均为AR智能系统组件,AR智能系统组件还包括自组网通信模块、显示驱动板、锂电池及核心板,其中的显示驱动板连接所述的双目阵列光波导显示模组,核心板无线连接多功能消防员战术背心及应急救援综合信息管理系统。/n...

【技术特征摘要】
1.一种消防员应急救援智能安全防护穿戴装备,其特征在于,所述智能安全防护穿戴装备包括消防AR智能头盔和多功能消防员战术背心所述的消防AR智能头盔包括结构组件,结构组件包括自动升降的AR显示模组子系统,自动升降的AR显示模组子系统由固定在头盔外壳(2)上的AR显示镜升降按键(1)、步进电机(4)、AR显示模组(8)、霍尔开关组件(10)组成,其中AR显示模组(8)为双目阵列光波导显示模组,AR显示模组(8)上固定有磁铁(9),磁铁(9)与霍尔开关组件(10)的位置相对应;其中步进电机(4)和齿轮(5)相连,齿轮(5)和齿条(6)啮合,齿条(6)与AR显示模组(8)固定在一起,所述的消防AR智能头盔结构组件还包括固定在头盔外壳(2)上的有害气体检测模块(3)、由热成像模组和可见光摄像头组成的热成像与可见光摄像模块(7)及脑波采集装置(11);
所述的消防AR智能头盔还包括AR智能系统组件,所述的热成像模组、可见光摄像头、有害气体检测模块、脑波信息采集装置均为AR智能系统组件,AR智能系统组件还包括自组网通信模块、显示驱动板、锂电池及核心板,其中的显示驱动板连接所述的双目阵列光波导显示模组,核心板无线连接多功能消防员战术背心及应急救援综合信息管理系统。


2.根据权利要求1所述的消防员应急救援智能安全防护穿戴装备,其特征在于,所述的多功能消防员战术背心在夹层内固定盘绕有柔性硅胶散热管(13),柔性硅胶散热管(13)与多功能消防员战术背心下端功能口袋(14)内的恒温调节器(15)连接,用于穿着后保持恒温自动调节,多功能消防员战术背心领口帖敷柔性生理信息探...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘晅亚陈彦菲陈晔朱红亚栾林林李晶晶于年灏
申请(专利权)人:应急管理部天津消防研究所杭州鼎界科技有限公司
类型:新型
国别省市:天津;12

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