專利名稱：紅外熱成像單兵采集搜救系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及消防設(shè)備領(lǐng)域，尤其是消防單兵的偵察頭盔、背架和指揮終端，具體地說是ー種紅外熱成像單兵采集搜救系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
武警消防部隊(duì)系中國人民武裝警察部隊(duì)序列的一個(gè)警種，是公安機(jī)關(guān)的重要職能部門，也是國家武裝力量的重要組成部分。擔(dān)負(fù)著公安消防保衛(wèi)任務(wù)和應(yīng)付突發(fā)事件的雙重職能，新《消防法》第三十七條規(guī)定消防部隊(duì)按照國家規(guī)定承擔(dān)重大災(zāi)害事故和其他以搶救人員生命為主的應(yīng)急救援工作，是黨和人民的忠誠衛(wèi)士。這個(gè)職業(yè)風(fēng)險(xiǎn)性大，火場就是戰(zhàn)場，只有保護(hù)好自己才能戰(zhàn)勝災(zāi)難，只有找到火源才能事半功倍的滅火，以保護(hù)人民的生命和財(cái)產(chǎn)不受損失。同時(shí)可以將火場深處的信息及時(shí)傳送至指揮中心或指揮車，實(shí)現(xiàn)信息互動(dòng)，為現(xiàn)場滅火、指揮和調(diào)度爭取寶貴的時(shí)間。目前，消防單兵的頭盔通常是單ー的防護(hù)作用，消防單兵所用的滅火裝備通常是直接打包背在身上，消防單兵與場外指揮中心的信息互通通常是通過手持的對講機(jī)實(shí)現(xiàn)的，在火場環(huán)境下，消防單兵的視線不好，對于周圍環(huán)境的觀察不準(zhǔn)確，不利于及時(shí)準(zhǔn)確的做出判斷，影響救援效率，同時(shí)，消防單兵的自身安全得不到有效的保障。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對消防單兵與場外指揮中心的信息互通通常是通過手持的對講機(jī)實(shí)現(xiàn)的，在火場環(huán)境下，消防單兵的視線不好，對于周圍環(huán)境的觀察不準(zhǔn)確，不利于及時(shí)準(zhǔn)確的做出判斷，影響救援效率，同時(shí)，消防單兵的自身安全得不到有效的保障的問題，提出一種紅外熱成像單兵采集搜救系統(tǒng)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是ー種紅外熱成像單兵采集搜救系統(tǒng)，它包括多個(gè)消防單兵背負(fù)單元和ー個(gè)消防指揮終端，所述的各消防單兵背負(fù)單元配置給各消防單兵，消防指揮終端配置給火場外部的現(xiàn)場指揮點(diǎn)，各消防單兵背負(fù)單元通過無線發(fā)射機(jī)與消防指揮終端的無線接收機(jī)進(jìn)行通ィ目;所述的消防單兵背負(fù)單元包括頭盔本體、背架本體、安裝在頭盔本體上的目鏡顯示器、熱像儀攝像機(jī)、由振動(dòng)傳感器和耳機(jī)構(gòu)成的振動(dòng)傳感模塊，以及安裝在背架本體上的由音視頻壓縮與信息處理模塊、發(fā)射機(jī)天線和發(fā)射機(jī)無線收發(fā)模塊組成的無線發(fā)射機(jī)，所述的振動(dòng)傳感器安裝在頭盔本體頂部的內(nèi)壁上，與消防單兵的頭頂貼合，用于采集消防單兵的頭骨振動(dòng)信號，振動(dòng)傳感器的信號輸出端和音視頻壓縮與信息處理模塊的音頻信號輸入端相連，所述的熱像儀攝像機(jī)嵌入式安裝在背架本體上，用于采集視頻信號，熱像儀攝像的信號輸出端和音視頻壓縮與信息處理模塊的視頻信號輸入端相連，音視頻壓縮與信息處理模塊的音頻、視頻信號輸出端分別與耳機(jī)、目鏡顯示器的對應(yīng)信號輸入端相連，音視頻壓縮與信息處理模塊的通信信號端與發(fā)射機(jī)無線收發(fā)模塊雙向連接，發(fā)射機(jī)無線收發(fā)模塊與指揮終端的接收機(jī)無線收發(fā)模塊進(jìn)行通信；所述的消防指揮終端為ー控制箱，它包括安裝在箱體內(nèi)的無線接收機(jī)和顯示單元，無線接收機(jī)包括接收機(jī)天線和接收機(jī)無線收發(fā)模塊，所述的接收機(jī)無線收發(fā)模塊作為消防指揮終端的信號收發(fā)端通過接收機(jī)天線與消防單兵所攜帯裝備的發(fā)射機(jī)無線收發(fā)模塊進(jìn)行無線通信，所述的接收機(jī)無線收發(fā)模塊的顯示信號輸出端與顯示單元的信號輸入端相連，顯示視頻信息。本實(shí)用新型的背架本體的剖面為L型，其長邊所成平面與消防單兵的背部貼合，短邊向外側(cè)伸出，用于托起消防單兵背負(fù)的滅火裝備；背架本體與消防單兵背部貼合的一面為弧形。本實(shí)用新型還包括兩語音對講系統(tǒng)，分別安裝在消防單兵背負(fù)單元和消防指揮終端，在消防單兵背負(fù)單元內(nèi)，音視頻壓縮與信息處理模塊的語音信號端與語音對講系統(tǒng)雙向連接；在消防指揮終端內(nèi)，無線收發(fā)模塊的語音信號端與語音對講系統(tǒng)雙向連接。本實(shí)用新型的消防單兵背負(fù)單元還包括紅外熱成像儀和電源模塊，紅外熱成像儀嵌入式安裝在頭盔本體上；所述的電源模塊采用可充電鋰電池。本實(shí)用新型的消防單兵背負(fù)單元還包括環(huán)境和人體特征參數(shù)采集模塊，所述的環(huán)境和人體特征參數(shù)采集模塊安裝在頭盔本體或背架本體上，包括溫度傳感器、濕度傳感器和煙霧傳感器中的ー個(gè)或多個(gè)。本實(shí)用新型的振動(dòng)傳感器為薄型防水骨導(dǎo)振動(dòng)傳感器。本實(shí)用新型的控制箱外壁包裹有防水層。本實(shí)用新型的消防指揮終端還包括USB接口和以太網(wǎng)接ロ，所述的接收機(jī)無線收發(fā)模塊與USB接ロ、以太網(wǎng)接ロ的對應(yīng)信號端雙向連接。本實(shí)用新型的消防指揮終端還包括電池接口和交流插座，通過電池或市電為消防指揮終端的各模塊供電。本實(shí)用新型的消防指揮終端還包括若干個(gè)指示燈，所述的指示燈包括電源開關(guān)指示燈、交流指示燈、直流指示燈、接收指示燈、網(wǎng)絡(luò)指示燈和顯示指示燈。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型的紅外熱成像單兵采集搜救系統(tǒng)采用熱像搜索技術(shù)，將消防現(xiàn)場的熱像圖像顯示在消防員佩戴的目鏡顯示器上，消防偵察救援人員可以在黑暗、濃煙等能見度低的環(huán)境下根據(jù)熱像圖像尋找被困人員和著火點(diǎn)。同時(shí)，通過消防單兵背負(fù)單元上的無線發(fā)射機(jī)將火災(zāi)現(xiàn)場紅外熱像實(shí)時(shí)回傳至火場外的指揮終端，通過無線接收機(jī)接收視頻信號，進(jìn)行顯示，以備火場外部指揮人員作出全局調(diào)控。本實(shí)用新型采用物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)對消防員的體征信息進(jìn)行時(shí)時(shí)采集，并及時(shí)有效地通過信道傳送至指揮車及指揮中心，為保障消防員的生命提供了有效的保障。本實(shí)用新型的音視頻采集壓縮單元可以將熱像圖像視頻信息或攝像機(jī)視頻信息及音頻信息進(jìn)行壓縮，通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射機(jī)到消防指揮終端。指揮終端可以將圖像信息及語音信息解碼將圖像和聲音顯示和播放出來。本實(shí)用新型的紅外熱成像單兵采集搜救系統(tǒng)使用效率高、準(zhǔn)確及可靠性號。本系統(tǒng)通過采集子模塊數(shù)據(jù)，時(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握情況，大大減少勞動(dòng)強(qiáng)度，擺脫了常見的三大件(手持式紅外熱像儀、通信裝置和強(qiáng)光照明系統(tǒng))，解放戰(zhàn)士的雙手，同時(shí)集成了無線傳輸功能，可將現(xiàn)場救援圖像通過高頻率的微波方式傳輸?shù)胶蠓街笓]臺上，從而提高指揮調(diào)度力度與綜合管理水平。

圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。圖2是本實(shí)用新型的頭盔本體外部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型的背架本體外部結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型的消防指揮終端外部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的說明。如圖1-4所示，ー種紅外熱成像單兵采集搜救系統(tǒng)，它包括多個(gè)消防單兵背負(fù)單元和ー個(gè)消防指揮終端，所述的各消防單兵背負(fù)單元配置給各消防單兵，消防指揮終端配置給火場外部的現(xiàn)場指揮點(diǎn)，各消防單兵背負(fù)單元通過無線發(fā)射機(jī)與消防指揮終端的無線接收機(jī)進(jìn)行通信；所述的消防單兵背負(fù)單元包括頭盔本體、背架本體、安裝在頭盔本體上的目鏡顯示器、熱像儀攝像機(jī)、由振動(dòng)傳感器和耳機(jī)構(gòu)成的振動(dòng)傳感模塊，以及安裝在背架本體上的由音視頻壓縮與信息處理模塊、發(fā)射機(jī)天線和發(fā)射機(jī)無線收發(fā)模塊組成的無線發(fā)射機(jī)，所述的振動(dòng)傳感器安裝在頭盔本體頂部的內(nèi)壁上，與消防單兵的頭頂貼合，用于采集消防單兵的頭骨振動(dòng)信號，振動(dòng)傳感器的信號輸出端和音視頻壓縮與信息處理模塊的音頻信號輸入端相連，所述的熱像儀攝像機(jī)嵌入式安裝在背架本體上，用于采集視頻信號，熱像儀攝像的信號輸出端和音視頻壓縮與信息處理模塊的視頻信號輸入端相連，音視頻壓縮與信息處理模塊的音頻、視頻信號輸出端分別與耳機(jī)、目鏡顯示器的對應(yīng)信號輸入端相連，音視頻壓縮與信息處理模塊的通信信號端與發(fā)射機(jī)無線收發(fā)模塊雙向連接，發(fā)射機(jī)無線收發(fā)模塊與指揮終端的接收機(jī)無線收發(fā)模塊進(jìn)行通信；所述的消防指揮終端為ー控制箱，它包括安裝在箱體內(nèi)的無線接收機(jī)和顯示單元，無線接收機(jī)包括接收機(jī)天線和接收機(jī)無線收發(fā)模塊，所述的接收機(jī)無線收發(fā)模塊作為消防指揮終端的信號收發(fā)端通過接收機(jī)天線與消防單兵所攜帯裝備的發(fā)射機(jī)無線收發(fā)模塊進(jìn)行無線通信，所述的接收機(jī)無線收發(fā)模塊的顯示信號輸出端與顯示單元的信號輸入端相連，顯示視頻信息。本實(shí)用新型的背架本體的剖面為L型，其長邊所成平面與消防單兵的背部貼合，短邊向外側(cè)伸出，用于托起消防單兵背負(fù)的滅火裝備；背架本體與消防單兵背部貼合的一面為弧形。本實(shí)用新型還包括兩語音對講系統(tǒng)，分別安裝在消防單兵背負(fù)單元和消防指揮終端，在消防單兵背負(fù)單元內(nèi)，音視頻壓縮與信息處理模塊的語音信號端與語音對講系統(tǒng)雙向連接；在消防指揮終端內(nèi)，無線收發(fā)模塊的語音信號端與語音對講系統(tǒng)雙向連接。本實(shí)用新型的消防單兵背負(fù)單元還包括紅外熱成像儀和電源模塊，紅外熱成像儀嵌入式安裝在頭盔本體上；所述的電源模塊采用可充電鋰電池。本實(shí)用新型的消防單兵背負(fù)單元還包括環(huán)境和人體特征參數(shù)采集模塊，所述的環(huán)境和人體特征參數(shù)采集模塊安裝在頭盔本體或背架本體上，包括溫度傳感器、濕度傳感器和煙霧傳感器中的ー個(gè)或多個(gè)。本實(shí)用新型的振動(dòng)傳感器為薄型防水骨導(dǎo)振動(dòng)傳感器。本實(shí)用新型的控制箱外壁包裹有防水層。本實(shí)用新型的消防指揮終端還包括USB接口和以太網(wǎng)接ロ，所述的接收機(jī)無線收發(fā)模塊與USB接ロ、以太網(wǎng)接ロ的對應(yīng)信號端雙向連接。本實(shí)用新型的消防指揮終端還包括電池接口和交流插座，通過電池或市電為消防指揮終端的各模塊供電。本實(shí)用新型的消防指揮終端還包括若干個(gè)指示燈，所述的指示燈包括電源開關(guān)指示燈、交流指示燈、直流指示燈、接收指示燈、網(wǎng)絡(luò)指示燈和顯示指示燈。具體實(shí)施時(shí)在化工行業(yè)中，各種原料、產(chǎn)品、輸送、存儲(chǔ)的設(shè)備，都是屬于易燃易爆的物品或者是嚴(yán)禁煙火的場所。提早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患，把事故的損失控制在最初階段意義重大；在發(fā)生火患后，盡快查找火源，盡快疏散人員、物資，盡快撲滅火患，這些帶有熱像儀傳感器的消防單兵背負(fù)單元都可以提供積極、有效的幫助?；鹎閭刹鞎r(shí)1、確定著火部位。2、監(jiān)測著火建筑物的結(jié)構(gòu)安全。3、判斷火源及火勢蔓延方向。在火災(zāi)現(xiàn)場可見度極低、燃燒不明的情況下，利用紅外可以探測熱氣流的流動(dòng)方向，確定高熱危險(xiǎn)區(qū)域。4、探測高溫傳熱介質(zhì)。肉眼不易發(fā)現(xiàn)高溫傳熱介質(zhì)，以至于不能迅速采取措施，清除附近的易燃、可燃物質(zhì)，而引起火勢擴(kuò)大。5.發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)爆炸源。利用紅外探測技術(shù)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)爆炸危險(xiǎn)物品，調(diào)整戰(zhàn)斗部署，及時(shí)采取相應(yīng)的冷卻保護(hù)措施。搜索救援時(shí)1.確定滅火救援進(jìn)攻路線。本實(shí)用新型的頭盔能夠幫助消防隊(duì)員在濃煙下確定滅火救援進(jìn)攻路線，有效避開障礙物，提高搜救效率。2.濃煙下的危險(xiǎn)障礙物。幫助消防隊(duì)員對進(jìn)攻路線上的危險(xiǎn)障礙物進(jìn)行及時(shí)處理，避免危險(xiǎn)障礙物對救援隊(duì)員造成傷害。3.快速搜救被困人員(使用紅外設(shè)備可使救援效率提高4倍)。有毒濃煙造成受害者煙熏中毒、窒息暈倒，濃煙給消防隊(duì)員的捜索救援行動(dòng)的開展帶來了巨大的阻礙。輔助滅火時(shí)1.指導(dǎo)滅火進(jìn)攻方向。[0060]辨別通風(fēng)ロ的方位，判斷火勢的蔓延方向及火場的上下風(fēng)方向； 確定滅火進(jìn)攻的主攻方向，對火勢進(jìn)行有效的控制和撲滅。2.監(jiān)測火場內(nèi)的危險(xiǎn)程度。消防人員不能夠貿(mào)然開門進(jìn)入燃燒的室內(nèi)，避免開門后的轟燃對消防人員的傷害;在門體溫度及室內(nèi)危險(xiǎn)程度較高的情況下，應(yīng)采取相應(yīng)的降溫保護(hù)措施。3.消除隱蔽火源。運(yùn)用紅外探測技術(shù)可清晰、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)高溫傳熱物體及夾壁墻內(nèi)的隱蔽火源等。4.減少水潰損失。進(jìn)入陌生室內(nèi)現(xiàn)場，為防止跌入坑(洞)內(nèi)，消防隊(duì)員可用水槍沖擊前行路線的地面，通過聲音辨別路面情況，但會(huì)造成大量的水潰損失。運(yùn)用消防紅外熱像儀偵察著火點(diǎn)，布置水槍陣地進(jìn)行有效射水，有利于保護(hù)貴重財(cái)產(chǎn)并減少水潰損失；與傳統(tǒng)滅火救援手段相比，使用紅外熱像儀進(jìn)行火情偵察、人員搜救、輔助滅火、余火清理，能夠大大縮短滅火救援的時(shí)間，提高消防搶險(xiǎn)救援效率。紅外熱像儀在消防救災(zāi)工作中的應(yīng)用，能夠最大限度的避免或減少火災(zāi)現(xiàn)場的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，協(xié)助消防滅火和救災(zāi)工作順利開展。本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種紅外熱成像單兵采集搜救系統(tǒng)，其特征是它包括多個(gè)消防單兵背負(fù)單元和一個(gè)消防指揮終端，所述的各消防單兵背負(fù)單元配置給各消防單兵，消防指揮終端配置給火場外部的現(xiàn)場指揮點(diǎn)，各消防單兵背負(fù)單元通過無線發(fā)射機(jī)與消防指揮終端的無線接收機(jī)進(jìn)行通信； 所述的消防單兵背負(fù)單元包括頭盔本體、背架本體、安裝在頭盔本體上的目鏡顯示器、熱像儀攝像機(jī)、由振動(dòng)傳感器和耳機(jī)構(gòu)成的振動(dòng)傳感模塊，以及安裝在背架本體上的由音視頻壓縮與信息處理模塊、發(fā)射機(jī)天線和發(fā)射機(jī)無線收發(fā)模塊組成的無線發(fā)射機(jī)，所述的振動(dòng)傳感器安裝在頭盔本體頂部的內(nèi)壁上，與消防單兵的頭頂貼合，用于采集消防單兵的頭骨振動(dòng)信號，振動(dòng)傳感器的信號輸出端和音視頻壓縮與信息處理模塊的音頻信號輸入端相連，所述的熱像儀攝像機(jī)嵌入式安裝在背架本體上，用于采集視頻信號，熱像儀攝像的信號輸出端和音視頻壓縮與信息處理模塊的視頻信號輸入端相連，音視頻壓縮與信息處理模塊的音頻、視頻信號輸出端分別與耳機(jī)、目鏡顯示器的對應(yīng)信號輸入端相連，音視頻壓縮與信息處理模塊的通信信號端與發(fā)射機(jī)無線收發(fā)模塊雙向連接，發(fā)射機(jī)無線收發(fā)模塊與指揮終端的接收機(jī)無線收發(fā)模塊進(jìn)行通信； 所述的消防指揮終端為一控制箱，它包括安裝在箱體內(nèi)的無線接收機(jī)和顯示單元，無線接收機(jī)包括接收機(jī)天線和接收機(jī)無線收發(fā)模塊，所述的接收機(jī)無線收發(fā)模塊作為消防指揮終端的信號收發(fā)端通過接收機(jī)天線與消防單兵所攜帶裝備的發(fā)射機(jī)無線收發(fā)模塊進(jìn)行無線通信，所述的接收機(jī)無線收發(fā)模塊的顯示信號輸出端與顯示單元的信號輸入端相連，顯示視頻信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外熱成像單兵采集搜救系統(tǒng)，其特征是所述的背架本體的剖面為L型，其長邊所成平面與消防單兵的背部貼合，短邊向外側(cè)伸出，用于托起消防單兵背負(fù)的滅火裝備；背架本體與消防單兵背部貼合的一面為弧形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外熱成像單兵采集搜救系統(tǒng)，其特征是它還包括兩語音對講系統(tǒng)，分別安裝在消防單兵背負(fù)單元和消防指揮終端，在消防單兵背負(fù)單元內(nèi)，音視頻壓縮與信息處理模塊的語音信號端與語音對講系統(tǒng)雙向連接；在消防指揮終端內(nèi)，無線收發(fā)模塊的語音信號端與語音對講系統(tǒng)雙向連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外熱成像單兵采集搜救系統(tǒng)，其特征是消防單兵背負(fù)單元還包括紅外熱成像儀和電源模塊，紅外熱成像儀嵌入式安裝在頭盔本體上；所述的電源模塊采用可充電鋰電池。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外熱成像單兵采集搜救系統(tǒng)，其特征是消防單兵背負(fù)單元還包括環(huán)境和人體特征參數(shù)采集模塊，所述的環(huán)境和人體特征參數(shù)采集模塊安裝在頭盔本體或背架本體上，包括溫度傳感器、濕度傳感器和煙霧傳感器中的一個(gè)或多個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外熱成像單兵采集搜救系統(tǒng)，其特征是所述的振動(dòng)傳感器為薄型防水骨導(dǎo)振動(dòng)傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外熱成像單兵采集搜救系統(tǒng)，其特征是所述的控制箱外壁包裹有防水層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外熱成像單兵采集搜救系統(tǒng)，其特征是消防指揮終端還包括USB接口和以太網(wǎng)接口，所述的接收機(jī)無線收發(fā)模塊與USB接口、以太網(wǎng)接口的對應(yīng)信號端雙向連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外熱成像單兵采集搜救系統(tǒng)，其特征是消防指揮終端還包括電池接口和交流插座，通過電池或市電為消防指揮終端的各模塊供電。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外熱成像單兵采集搜救系統(tǒng)，其特征是消防指揮終端還包括若干個(gè)指示燈，所述的指示燈包括電源開關(guān)指示燈、交流指示燈、直流指示燈、接收指示燈、網(wǎng)絡(luò)指示燈和顯示指示燈。
專利摘要一種紅外熱成像單兵采集搜救系統(tǒng)，它包括多個(gè)消防單兵背負(fù)單元和一個(gè)消防指揮終端，所述的各消防單兵背負(fù)單元配置給各消防單兵，消防指揮終端配置給火場外部的現(xiàn)場指揮點(diǎn)，各消防單兵背負(fù)單元通過無線發(fā)射機(jī)與消防指揮終端的無線接收機(jī)進(jìn)行通信。本系統(tǒng)通過采集子模塊數(shù)據(jù)，時(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握情況，大大減少勞動(dòng)強(qiáng)度，提高指揮調(diào)度力度與綜合管理水平。
文檔編號H04N7/18GK202885973SQ20122042524
公開日2013年4月17日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者劉健, 胡印夏, 劉捷, 沈標(biāo), 唐德軍 申請人:南京國安光電科技有限公司, 南京藍(lán)泰交通設(shè)施有限責(zé)任公司