基于人工智能的一种消防服高温危险监测系统技术方案

本发明专利技术涉及消防安全技术领域，具体涉及基于人工智能的一种消防服高温危险监测系统，包括：通过生理信息采集模块实时采集消防员的关节活动幅度、心率、体温和不同身体部位的湿度；通过身体特征指数获取模块根据预设时间内关节活动幅度的变化以及体温获取每个消防员的身体特征指数；通过身体状态分析模块在预设时间内根据每两个消防员的身体特征差异、心率变化和脱水程度获取其身体状态差异，并依据身体状态差异对多个消防员进行状态分组；通过危险监测模块对分组时的孤立点以及平均身体特征指数最低的组对应的消防员进行危险预警。本发明专利技术实施例能够实时监测消防员的身体状态，对于可能出现危险的消防员进行及时预警。可能出现危险的消防员进行及时预警。可能出现危险的消防员进行及时预警。

【技术实现步骤摘要】
基于人工智能的一种消防服高温危险监测系统


[0001]本专利技术涉及消防安全
，具体涉及基于人工智能的一种消防服高温危险监测系统。

技术介绍

[0002]在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一，一旦发生火灾，对人民的生命财产安全会造成极大的破坏，若是发生森林火灾，还会导致生态环境的严重破坏，几乎不可能再次恢复。
[0003]与此同时，消防员在救援过程中会面对高温、爆炸、有毒气体等各种危险，对于工作在一线的消防员来说，火灾现场的各种复杂情况随时都有可能威胁其人身安全，消防员在火灾现场受到伤害的事故每年都有成千上万起，有些消防员甚至献出了宝贵的生命。
[0004]常规的消防服一般只有防火阻燃的作用，但是消防员在高温环境下持久作业可能会出现晕倒的情况，如果没有被及时发现可能会造成严重的人身伤害，危及生命，然而目前没有能够及时了解消防员的身体状况的方法，无法保证消防员的人身安全。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于人工智能的一种消防服高温危险监测系统，所采用的技术方案具体如下：本专利技术一个实施例提供了一种基于人工智能的一种消防服高温危险监测系统，该系统包括以下模块：生理信息采集模块，用于实时采集消防员的关节活动幅度、心率、体温和不同身体部位的湿度；身体特征指数获取模块，用于根据预设时间内关节活动幅度的变化以及体温获取每个消防员的身体特征指数；所述关节活动幅度的变化与所述身体特征指数呈正相关关系，所述体温与身体特征指数呈负相关关系；身体状态分析模块，用于在预设时间内，计算每个消防员的心率变化，根据多个身体部位的湿度获取每个消防员的脱水程度，基于体温和身体特征指数获取每两个消防员的身体特征差异，根据每两个消防员的身体特征差异、心率变化和脱水程度获取其身体状态差异，并依据身体状态差异对多个消防员进行状态分组；危险监测模块，用于对分组时的孤立点以及平均身体特征指数最低的组对应的消防员进行危险预警。
[0006]优选的，所述生理信息采集模块包括：心率采集单元，用于采集每个时刻前一分钟内消防员的心跳次数，作为该时刻的心率。
[0007]优选的，所述身体特征指数获取模块包括：身体特征指数计算单元，用于获取预设时间内的平均体温，以平均体温和人体恒
温的温差作为预设值的指数得到温度特征；获取预设时间内每个关节的关节活动幅度的变化情况，以所有关节对应的变化情况的均值作为关节特征；以所述关节特征和所述温度特征的比值作为所述身体特征指数；所述预设时间内实时采集多个体温数据。
[0008]优选的，所述身体状态分析模块包括：心率变化获取单元，用于获取消防员在剧烈运动时的标准运动心率，获取预设时间内的平均心率，进而得到平均心率与标准运动心率的心率差异，以心率差异和标准运动心率的比值作为所述心率变化，所述预设时间内实时采集多个心率数据。
[0009]优选的，所述身体状态分析模块还包括：脱水程度获取单元，用于根据每个消防员的体重获取对应的最大脱水量，将最大脱水量转换为最大湿度，以每个时刻下多个部位的平均湿度与最大湿度的比值作为该时刻下的脱水程度。
[0010]优选的，所述身体状态分析模块还包括：身体特征差异获取单元，用于获取每个消防员在预设时间内的多个体温组成的体温序列，计算每两个消防员对应的体温序列之间的余弦相似度；获取两个消防员的身体特征指数差异；以余弦相似度和身体特征指数差异的比值作为对应的两个消防员之间的身体特征相似度；以身体特征相似度作为预设值的负指数获取所述身体特征差异。
[0011]优选的，所述身体状态分析模块还包括：身体状态差异获取单元，用于获取每两个消防员的心率变化的比值作为第一差异，获取对应的两个消防员的脱水程度的比值作为第二差异，以身体特征差异、第一差异和第二差异的乘积作为对应的两个消防员的身体状态差异。
[0012]优选的，所述脱水程度获取单元包括：最大湿度转换单元，用于对多个消防员的最大脱水量与最大湿度进行数据拟合，获取不同体重下，最大脱水量与最大湿度之间不同的湿度系数，利用所述湿度系数将最大脱水量转换为所述最大湿度。
[0013]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：通过身体状态分析模块在预设时间内，计算每个消防员的心率变化，根据多个身体部位的湿度获取每个消防员的脱水程度，基于体温和身体特征指数获取每两个消防员的身体特征差异，根据每两个消防员的身体特征差异、心率变化和脱水程度获取其身体状态差异，并依据身体状态差异对多个消防员进行状态分组；通过危险监测模块对分组时的孤立点以及平均身体特征指数最低的组对应的消防员进行危险预警。本专利技术实施例能够实时监测消防员的身体状态，对于可能出现危险的消防员进行及时预警，及时对指挥人员反馈消防员是否处于危险境地的信息，避免消防员在救援过程中出现危险。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0015]图1为本专利技术一个实施例提供的基于人工智能的一种消防服高温危险监测系统的
系统框图。
具体实施方式
[0016]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的基于人工智能的一种消防服高温危险监测系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0017]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0018]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的基于人工智能的一种消防服高温危险监测系统的具体方案。
[0019]请参阅图1，其示出了本专利技术一个实施例提供的基于人工智能的一种消防服高温危险监测系统的系统框图，该系统包括以下模块：生理信息采集模块100、身体特征指数获取模块200、身体状态分析模块300以及危险监测模块400。
[0020]生理信息采集模块100，用于实时采集消防员的关节活动幅度、心率、体温和不同身体部位的湿度。
[0021]具体的，生理信息采集模块100包括关节活动幅度采集单元110、心率采集单元120、体温采集单元130以及湿度采集单元140。
[0022]关节活动幅度采集单元110，用于采集消防员的关节位置的活动幅度。
[0023]由于消防员的行为活动会引起关节部位衣物的弯曲，将位置传感器分布于肩关节、肘关节、髋关节、膝关节以及踝关节五种关节共9个位置，其中髋关节处可以在两侧各安装一个位置传感器，最终安装10个位置。在本专利技术实施例中，位置传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于人工智能的一种消防服高温危险监测系统，其特征在于，该系统包括以下模块：生理信息采集模块，用于实时采集消防员的关节活动幅度、心率、体温和不同身体部位的湿度；身体特征指数获取模块，用于根据预设时间内关节活动幅度的变化以及体温获取每个消防员的身体特征指数；所述关节活动幅度的变化与所述身体特征指数呈正相关关系，所述体温与身体特征指数呈负相关关系；身体状态分析模块，用于在预设时间内，计算每个消防员的心率变化，根据多个身体部位的湿度获取每个消防员的脱水程度，基于体温和身体特征指数获取每两个消防员的身体特征差异，根据每两个消防员的身体特征差异、心率变化和脱水程度获取其身体状态差异，并依据身体状态差异对多个消防员进行状态分组；危险监测模块，用于对分组时的孤立点以及平均身体特征指数最低的组对应的消防员进行危险预警。2.根据权利要求1所述的基于人工智能的一种消防服高温危险监测系统，其特征在于，所述生理信息采集模块包括：心率采集单元，用于采集每个时刻前一分钟内消防员的心跳次数，作为该时刻的心率。3.根据权利要求1所述的基于人工智能的一种消防服高温危险监测系统，其特征在于，所述身体特征指数获取模块包括：身体特征指数计算单元，用于获取预设时间内的平均体温，以平均体温和人体恒温的温差作为预设值的指数得到温度特征；获取预设时间内每个关节的关节活动幅度的变化情况，以所有关节对应的变化情况的均值作为关节特征；以所述关节特征和所述温度特征的比值作为所述身体特征指数；所述预设时间内实时采集多个体温数据。4.根据权利要求1所述的基于人工智能的一种消防服高温危险监测系统，其特征在于，所述身体状态分析模块包括：心率变化获取单元，用于获取消防员在剧烈运动时的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丽，宋飞燕，
申请(专利权)人：南通倍佳机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：