CN100509086C - 一种装有红外成像系统的防火面罩 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种装有红外成像系统的防火面罩，由红外成像系统和防火面罩两个部分组成，红外成像系统由包括红外镜头和非致冷红外焦平面阵列组成的红外相机、电路板、电源、显示屏幕和放大目镜组成，非致冷红外焦平面阵列与红外相机电路相应端口连接；显示屏幕置于放大目镜的入射一侧形成观察器；放大目镜的观察一侧置于人眼可观察的位置；显示屏幕与观察器电路板的相应端口连接；红外相机电路板的相应端口与观察器电路板相应端口连接，红外成像系统的外壳和防火面罩整体压模成型或密紧连接，使红外成像系统与防火面罩形成一个整体，做到防水、防火、防尘、防震。本发明的红外防火面罩的空间集成度高，结构紧凑、牢固，观察器离人眼近，视场大，视差小，目标清楚，双手自由，不挡视线，便于行走和作业。

Description

一种装有红外成像系统的防火面罩

技术领域

本发明涉及一种防火面罩，尤其涉及一种将红外成像系统与面罩合为一体的防火面罩。

背景技术

近年来，红外成像系统已成为消防、救援工作中极为重要的设备，它可以在黑暗环境中获得周围景物的图像，让消防员识别路径，看到需抢救的人和物品，便于救援。火情总是伴随许多烟雾，而红外辐射可以透过烟雾成像，其他类型设备却不具备这样的特性。红外图像是热图像，能显示景物的温度分布和温度差，有的红外成像系统还具有测温功能。根据热分布，消防员能判断险情，甚至发现无明火的高温源，采取相应的措施。以非致冷的红外焦平面阵列为探测器的红外成像系统，没有传统的致冷部件，体积小，重量轻，成本低，便于操作。

现有的消防用红外成像系统是头盔式或手提式的。手提式的最大缺点是使用不方便，一只手不能用来拿消防器材。并且，当闭上一只眼睛用另一只眼睛观察时，无法走路。此外，为了抢救，往往把热像仪放在地上而遗忘或损坏。头盔式的热像仪安装在消防头盔上，其优点是无需使用者用手握持仪器，双手可自由地进行其他作业。但随之也带来一系列缺点，主要是：红外成像仪装在头盔上，离头部较高，消防操作时容易碰到其他物体，损坏仪器；红外成像仪与人眼距离大，造成较大的视差；受到头盔尺寸的限制，其电源往往需要安装在其他地方，不成一体化结构；红外成像仪与观察器和电源之间，须用导线连接，导线的防火性难以保证，容易拉断，而且装卸不便；观察器在面罩外，离开人眼睛的距离远致使视场小，图像看不清楚。

发明内容

本发明提供一种将红外成像系统直接装于防火面罩的一体化防火面罩，结构紧凑，使用方便。

本发明由红外成像系统和防火面罩两个部分组成，红外成像系统包括由红外镜头和非致冷红外焦平面阵列组成的红外相机、电路板、电源、显示屏幕和放大目镜组成，非致冷红外焦平面阵列与红外相机电路相应端口连接；显示屏幕置于放大目镜的入射一侧形成观察器；放大目镜的观察一侧置于人眼可观察的位置；显示屏幕与观察器电路板的相应端口连接；红外相机电路板的相应端口与观察器电路板相应端口连接；红外成像系统的外壳和防火面罩整体压模成型或密紧连接，使红外成像系统与防火面罩形成一个整体。

所述的红外成像系统的观察器固定在防火面罩上，置于眼球上方或眼球下方人眼能够观察到的位置。

所述的红外成像系统整体固定在防火面罩内侧。

所述的红外成像系统可安装在防火面罩外侧，红外成像系统的观察器与防火面罩外侧的滑槽配合固定，观察器可以在滑槽内移动。防火面罩的红外成像系统外部再设置一层密封保护层。

所述的红外成像系统有一个或两个观察器，分别装在面罩上位于人的一只眼睛或二只眼睛的前方。

所述的红外成像系统的电路板上带有视频引出线，并在面罩上有插口，可与红外图像传送器相连。

本发明把一体化的红外成像仪直接安装在防火面罩上，既保持了双手自由的优点，同时由于红外成像仪不在帽盔上，不易受碰击而损坏；红外成像仪与人眼的视线在同一水平，视差很小；红外成像仪是一体化设计，让红外相机、观察器及电源形成一个组件，封装在由耐火材料铸制的组件盒内，无外露导线，保证了防火、防尘、防水性能；观察器离开眼睛距离短，视场大，目标清楚；可以使用两只观察器，双目观察，人左右眼前方分别装有一个，不需要观察红外图像时可以移开其中一个观察器，也可以两个观察器都移开，不挡视线，便于行走和作业。也可以用一只观察器，单目观察，另一只眼睛完全自由。此组件整体安装在面罩内或面罩外，装卸方便，提高了系统的空间集成度，结构紧凑、牢固可靠。

附图说明

图1为本发明装有结构示意图。

图2为未装有红外成像系统的防火面罩的主视图。

图3为装有红外成像系统的结构示意图。

图4为红外成像系统后部(打开后盖板)结构示意图。

图5为红外相机的结构示意图。

图6为本发明系统的电路连接图。

其中，1-防火面罩额头橡胶垫，2-防火面罩硬框，3-红外成像系统组件盒的后盖板，4-观察器电路板，5-红外相机电路板，6-红外成像系统组件盒，7-橡胶垫圈，8-紧固螺丝，9-包含红外镜头和非致冷红外焦平面阵列的红外相机，10-电池盒，11-防火面罩板，12-包含显示屏幕和放大目镜的观察器，13-滑槽，14-右观察器，15-开关，16-下卡块，17-上卡块，18-左观察器，19-挡板，20-红外透镜，21-非致冷红外焦平面阵列，22-信号扁线，31-红外相机的接口，32-观察器的接口。

具体实施方式

如图1所示，将非致冷红外焦平面阵列21置于红外透镜20的观察一侧组成红外相机9；用紧固螺丝8将红外相机9固定在红外成像系统组件盒6前端；紧固螺丝8与红外成像系统组件盒6之间用橡胶垫圈7隔开防水；只有一3.6V铝电池的电池盒10内置于组件盒6下部或侧面，以不挡视线为原则；红外相机电路板5固定在组件盒6内的上部，红外成像系统组件盒的后盖板3将其封闭在组件盒6内部；显示屏幕置于放大目镜的入射一侧形成观察器12，并固定于组件盒6后端。

本发明的一种实施方式是把红外热像系统、观察器、电路板装在面罩里面，即红外成像组件盒6也可以模压在面罩里面，一只观察器正对着眼睛，另一只不装，所以这只眼睛可以用来走路和作业。若把观察器装在眼球上方一点点，如眉毛附近，也可以用二只观察器。当需要看红外图像时，眼球转动即可观察到，平视或下视时不挡视线。这种安装方式只有一个红外镜头，一个电源开关和一个无线插孔在面罩外，均有盖子保护，因此完全可以做到防火、防尘、防水、防震。

本发明的另一种实施方式是将红外成像系统安装在防火面罩外面。若把红外热像系统、观察器装在面罩外面，水汽、灰尘可能进入它们与面罩之间的狭缝，因此可以在它的外面再加一层与面罩密封的放水、防火、防尘的透明保护层，整个红外组件被包在一个与面罩材料一样做成的保护层内与面罩密封，在保护层外只有一个有保护盖的镜头、电源开关、无线发送器插头和电池盒的门，做到防水、防火、防尘、防震。

如图3和图4所示，红外成像系统组件盒上有滑槽13，观察器12可以在人眼前方，也可以顺着滑槽13移动到人眼两侧。同样，滑槽13也可以上下方向设置，观察器12可以在人眼前方，也可以顺着滑槽13移动到人眼的上下位置。

观察器12也可固定在眼球上方或下方一点点，这样观察器既不挡住人眼水平向前观察和向下观察的视线，又能在人眼向上或向下观察的时候能够看见观察器上的红外图像，因此观察器不必移动。若放在眼睛正面，可以用手动或电动的办法移开二只或一只观察器，

本发明可分别设有二个观察器，左观察器18和右观察器14与滑槽13成滑动配合。左观察器18和右观察器14上分别装有有上卡块17和下卡块16，挡板19可以挡住上、下卡块，使观察器在移动过程中不会滑出组件盒6，电池盒10上安装了电源开关15，打开电池盒10，可取出电池进行充电或调换。

如图5所示，红外透镜20装在非致冷红外焦平面阵列21前端，非致冷红外焦平面阵列21通过扁形信号线22与红外相机电路板5连接。

如图6所示，红外相机的接口31为13芯接口，观察器的接口32为6芯接口。红外相机接口的第13号芯与观察器接口第4号芯连接；红外相机接口的第12号芯与观察器接口第5号芯连接；红外相机接口的第9号芯与观察器接口第1号芯连接；红外相机接口的第6号芯与观察器接口第2号芯连接；红外相机接口的第13号芯接到无线红外图像发送接口的信号端，观察器接口第5号芯接到无线红外图像发送接口的反馈端；电源负极与红外相机接口的第6号芯连接；电源正极通过开关与红外相机接口的第9号芯连接；发光二极管的正极与红外相机接口的第9号芯连接；发光二极管的负极通过电阻与红外相机接口的第6号芯连接。这种接法以2500红外相机为例，别的相机接法不同。

Claims (6)

1.一种装有红外成像系统的防火面罩，由红外成像系统和防火面罩两个部分组成，红外成像系统由包括红外镜头和非致冷红外焦平面阵列组成的红外相机、电路板、电源、显示屏幕和放大目镜组成，非致冷红外焦平面阵列与红外相机电路相应端口连接；红外相机的镜头直接安装在放大目镜的前面；显示屏幕置于放大目镜的入射一侧形成观察器，观察器置于眼球正方、上方或下方人眼能够观察到的位置；显示屏幕与观察器电路板的相应端口连接；红外相机电路板的相应端口与观察器电路板相应端口连接，红外成像系统的外壳和防火面罩整体压模成型或密紧连接，使红外成像系统与防火面罩形成一个整体。

2.如权利要求1所述的一种装有红外成像系统的防火面罩，其特征在于：所述的红外成像系统整体固定在防火面罩内侧。

3.如权利要求1所述的一种装有红外成像系统的防火面罩，其特征在于：所述的红外成像系统安装在防火面罩外侧，红外成像系统的观察器与防火面罩外侧的滑槽配合固定，观察器可以在滑槽内移动。

4.如权利要求3所述的一种装有红外成像系统的防火面罩，其特征在于：所述的防火面罩的红外成像系统外部再设置一层密封保护层。

5.如权利要求1或2或3所述的一种装有红外成像系统的防火面罩，其特征在于：所述的红外成像系统设有两个观察器，分别装在面罩上位于人的二只眼睛的前方。

6.如权利要求1所述的一种装有红外成像系统的防火面罩，其特征在于：所述的红外成像系统的电路板上带有视频引出线，并在面罩上有插口，可与红外图像传送器相连。

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