CN105749438A - 一种可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置及应用 - Google Patents

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许武军
范红
李宏广
林建琴
郁进明
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Abstract

本发明涉及一种可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置，其特征在于，包括：手动拉环触发的电源供应与管理模块；白色发光二极管逃生照明模块；十字线半导体激光道路路况指引模块；火焰感知与告警模块；微控制器模块。本发明与现有技术装备相比，具有以下显著优势：与传统的逃生辅助装置相比，具有头戴使用，方便快捷，功耗低，逃生指引效果显著等优点，可丰富和强化个人逃生手段；并可集成到防火毯中，拓展防火毯的效能。本发明操作简单，成本低，逃生指引功能满足居民的在火灾逃生情况下的道路的路况指引需求。

Description

一种可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置及应用
技术领域
本发明涉及一种可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置，特别涉及一种使用LED白光照明，十字线激光道路指引，以及火焰检测与告警的个人逃生辅助装置，属于消防逃生个人装备领域。
背景技术
随着智能穿戴和微电子领域的不断发展，消防研究人员开始对居民个人逃生辅助装备进行有可行性的范畴内研究，开始对火灾情况下的逃生指引有更高要求，需要达到快速指引逃离火灾现场的预期效果。传统的居民个人逃生装备主要以固定场所荧光道路指引为主，居民手持手电筒照明为辅，其引导方式不灵活，效果差，无法帮助居民有效从火场脱困。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用简便，成本低，功耗低，逃生指引效果显著的居民个人火灾逃生辅助装置。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置，其特征在于，包括：
手动拉环触发的电源供应与管理模块，用于为发光二极管逃生照明模块、半导体激光道路指引模块、微控制器模块、火焰感知与告警模块提供工作电压；
发光二极管逃生照明模块，用于为逃生者提供白光照明；
半导体激光道路指引模块，用于通过十字线激光有效指示路面的平整度，从而实现逃生道路的路况指引；
火焰感知与告警模块，用于感知逃生者周围的火焰辐射情况并及时产生告警；
微控制器模块，用于控制发光二极管逃生照明模块、半导体激光道路指引模块及火焰感知与告警模块。
优选地，所述发光二极管逃生照明模块包括由发光二极管驱动电路驱动的白色发光二极管，发光二极管驱动电路及白色发光二极管配有散热器，发光二极管驱动电路同所述微控制器模块和所述电源供应与管理模块连接。
优选地，所述半导体激光道路指引模块包括由半导体激光驱动器电路驱动的十字线半导体激光器，半导体激光驱动器电路及十字线半导体激光器配有散热器，半导体激光驱动器电路与所述微控制器模块和所述电源供应与管理模块连接。
优选地，所述火焰感知与告警模块包括光电晶体管驱动与信号处理电路、近红外光电晶体管、蜂鸣器驱动电路和无源压电蜂鸣器，由近红外光电晶体管感知火焰强度后将信号传输给光电晶体管驱动与信号处理电路，光电晶体管驱动与信号处理电路与所述微控制器模块通信，若火焰强度信号大于给定的阈值，所述微控制器模块通过蜂鸣器驱动电路驱动无源压电蜂鸣器产生告警。
优选地，所述电源供应与管理模块包括磷酸铁锂二次电池电路和直流升压模块，电池绝缘垫片插入后使得磷酸铁锂二次电池处于断路状态，当手动拉出电池绝缘垫片后，磷酸铁锂二次电池与直流升压模块导通，直流升压模块分别连接所述发光二极管逃生照明模块、所述半导体激光道路指引模块、所述火焰感知与告警模块、所述微控制器模块。
本发明的另一个技术方案是提供一种如上述的可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置的应用，其特征在于，在收纳时，将上述的个人逃生辅助装置安装在防火毯一角，与防火毯一起收纳，在火灾逃生时，将上述的个人逃生辅助装置佩戴在头部即可投入使用。
本发明提供的一种可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置是一款新型居民个人逃生装备，可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置具有传统逃生装置不可比拟的优点：一，头戴式装置，可佩戴于头部，解放双手，更利于逃生；二，可嵌入集成于防火毯，在火灾情况下逃生时，易于取用，并拓展传统防火毯的效能；三，十字线激光道路指引，适用于任何场合的逃生道路的路况指引；四，火焰告警，利于居民监测火灾现场的火焰，适用于居民个人的主动避险。因此可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置工作简单可靠，道路指引效果显著。正是由于这些优势，可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置在居民个人逃生辅助装置领域中在未来会有着广泛的应用。
本发明与现有技术装备相比，具有以下显著优势：与传统的逃生辅助装置相比，具有使用便捷，功耗低，逃生指引效果显著等优点，可丰富和强化个人的逃生手段。本发明操作简单，成本低，逃生指引效果满足居民的在火灾逃生情况下的道路指引需求。
附图说明
图1为可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置示意图；
图2为电源供应与管理模块示意图；
图3为发光二极管逃生照明模块示意图；
图4为半导体激光道路指引模块示意图；
图5为火焰感知与告警模块示意图；
图6为十字线半导体激光器的路况指引原理图；
图7为可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置实物图；
图8为可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置安装位置示意图；
图9为系统工作主要流程图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，本发明提供一种可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置，手动拔出电池绝缘垫片拉环实现工作触发，控制整套装置的启动，启动后微控制器模块分别控制发光二极管逃生照明模块，半导体激光道路指引模块及火焰感知与告警模块工作。从而实现火灾场景下的逃生照明，道路指引和火焰告警的功能。电源供应与管理模块为发光二极管逃生照明模块，半导体激光道路指引模块，火焰感知与告警模块及微控制器模块提供电源。
手动拔出电池绝缘垫片拉环触发控制整套装置的启动。电源供应与管理模块通过电源线给发光二极管逃生照明模块，半导体激光道路指引模块，火焰感知与告警模块及微控制器模块供电。微控制器模块分别通过各自的信号线控制发光二极管逃生照明模块和半导体激光道路指引模块工作，通过信号线和火焰感知与告警模块进行通信。若火焰强度信号大于给定的阈值，微控制器模块则控制蜂鸣器驱动电路驱动压电蜂鸣器实现听觉告警。
如图2所示，为电源供应与管理模块的示意图，该模块采用手动拔出电池绝缘垫片拉环触发，使用AA规格可更换的磷酸铁锂二次充电电池和直流升压模块，实现对整套装置的供电。
如图3所示，为发光二极管逃生照明模块的示意图，该模块由微控制器模块控制发光二极管驱动器电路工作，从而驱动白色发光二极管实现白光照明，散热器为白色发光二极管和发光二极管驱动器电路提供热管理和保护。
如图4所示，为半导体激光道路指引模块的示意图，该模块由微控制器模块控制半导体激光驱动器电路工作，从而驱动十字线半导体激光器，可有效指示路面平整度(凹凸障碍物)，从而实现道路指引。散热器为十字线半导体激光和半导体激光驱动器电路提供热管理和保护。
如图5所示，为火焰感知与告警模块的示意图，该模块由光电晶体管驱动电路驱动近红外光电晶体管，由近红外光电晶体管感知火焰辐射强度，再和微控制器模块进行通信，若火焰辐射强度信号大于给定阈值，则控制蜂鸣器驱动电路工作，从而驱动无源压电蜂鸣器，从而实现火焰感的听觉告警。
如图6所示，为十字线半导体激光器的原理图，1处为纵向(行进方向)激光线，实现道路前进方向的路面引导。2处为横向(垂直于行进方向)激光线，实现道路左右方向的路况引导。3处为路面上的障碍物，通过十字线激光指示路面平整度(凹凸障碍物)。
如图7所示，为可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置实物图，4处放置发光二极管逃生照明模块和半导体激光道路指引模块，实现白光照明和道路指引。5处放置微控制器模块和电源供应与管理模块，为整套装置的控制和供电。6处放置火焰感知与告警模块，实现火焰辐射告警。7处为电池绝缘垫片拉环的位置。
如图8所示，为可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置安装示意图，8处是可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置。9处是防火毯。把个人逃生辅助装置安装在防火毯的一角，平时折叠在防火毯的包装中，逃生时打开防火毯包装，头顶防火毯，戴上逃生辅助装置，拉出电池绝缘垫片拉环即可投入使用。
如图9所示，为整套装置工作的软件流程图，由手动拔出电池绝缘垫片拉环触发控制整套装置的启动，接着电源供应与管理模块为整套装置供电，微控制器模块控制发光二极管逃生照明模块和半导体激光道路指引模块工作，实现白光照明和道路指引，并启动火焰感知与告警模块，实时感知火焰辐射强度，若火焰辐射强度信号大于告警阈值，则控制蜂鸣器驱动器电路驱动蜂鸣器实现听觉告警。

Claims (6)

1.一种可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置，其特征在于，包括：
手动触发的电源供应与管理模块，用于为发光二极管逃生照明模块、半导体激光道路指引模块、微控制器模块、火焰感知与告警模块提供工作电源；
发光二极管逃生照明模块，用于为逃生者提供白光照明；
半导体激光道路指引模块，用于通过十字线激光指示路面的平整度，从而实现逃生道路的路况指引；
火焰感知与告警模块，用于感知逃生者周围的火焰辐射情况并及时产生告警；
微控制器模块，用于控制发光二极管逃生照明模块、半导体激光道路指引模块及火焰感知与告警模块。
2.如权利要求1所述一种可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置，其特征在于，所述发光二极管逃生照明模块包括由发光二极管驱动电路驱动的白色发光二极管，发光二极管驱动电路及白色发光二极管配有散热器，发光二极管驱动电路同所述微控制器模块和所述电源供应与管理模块连接。
3.如权利要求1所述一种可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置，其特征在于：所述的半导体激光道路指引模块包括由半导体激光驱动器电路驱动的十字线半导体激光器，半导体激光驱动器电路及十字线半导体激光器配有散热器，半导体激光驱动器电路与所述的微控制器模块和所述电源供应与管理模块连接。
4.如权利要求1所述一种可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置，其特征在于：所述的火焰感知与告警模块包括光电晶体管驱动与信号处理电路、近红外光电晶体管、蜂鸣器驱动电路和无源压电蜂鸣器，由近红外光电晶体管感知火焰强度后将信号传输给光电晶体管驱动与信号处理电路，光电晶体管驱动与信号处理电路同时与所述微控制器模块通信，若火焰强度信号大于给定的阈值，所述微控制器模块通过蜂鸣器驱动电路驱动无源压电蜂鸣器产生告警。
5.如权利要求1所述的一种可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置，其特征在于：所述电源供应与管理模块包括磷酸铁锂二次电池电路和直流升压模块，电池绝缘垫片插入后使得电池处于断路状态，当手动拉出电池绝缘垫片后，磷酸铁锂二次电池与直流升压模块导通，直流升压模块分别连接所述发光二极管逃生照明模块、所述半导体激光道路指引模块、所述火焰感知与告警模块、所述微控制器模块。
6.一种如权利要求1所述的可嵌入防火毯的个人逃生辅助装置的应用，其特征在于，在收纳时，将如权利要求1所述的个人逃生辅助装置安装在防火毯一角，与防火毯一起收纳，在火灾逃生时，将如权利要求1所述的个人逃生辅助装置佩戴在头部，即可投入使用。
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