CN107147871A - 一种基于无线电的消防信息实时传输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于无线电的消防信息实时传输装置，包括可穿戴设备和手持通信设备，手持通信设备包括FPGA、连接FPGA的第二LVDS单元、第二串口单元、射频收发器以及模拟前端，第二LVDS单元对应连接第一LVDS单元，第二串口单元对应连接第一串口单元，FPGA将第二LVDS单元接收的第一图像数据、第二图像数据或全景图像数据以及第二串口单元接收的生命状态信息进行数据解析和压缩处理，并将压缩处理后的图像信息和生命体征信息通过射频收发器实现无线发送至远端服务器，模拟前端将天线接收到的信号放大到所述射频收发器能够接收的范围，并将射频收发器的输出信号放大后由天线发出；其中，天线接收到的信号包括远端服务器发送的控制指令。

Description

一种基于无线电的消防信息实时传输装置
技术领域
本发明涉及消防技术领域，尤其涉及一种基于无线电的消防信息实时传输装置。
背景技术
在现在的通信条件下，当火灾发生的时候，后场的指挥员对火情的判断及作战决策的制定多是通过火场通信兵口头传回的信息，这样在时间、人员救援及火情信息的传递上会产生很大的误差。现阶段，消防通信指挥系统正是我国消防队配备的软肋，各类先进的通信技术和理念都难以真正进入消防领域进行实际应用。因此，利用先进通信技术开发的消防用通信指挥系统将具有极大的市场前景和应用空间。
消防是人们生产生活的保障,消防人员在火灾现场冲锋陷阵,冒着生命危险保护人民的生命财产安全。消防灭火本就是一个充满危险的工作，火灾现场原本就会出现很多不可控的情况，火灾事故频发、消防人员受伤、牺牲的消息屡见报端，因此，在实际消防救灾中，如果能够实时了解消防现场的环境信息和消防员的位置信息，消防员就能够对潜在危险做出及时的反应。消防指挥员也能根据消防现场的情况，对消防进行优化调度，更好的指挥消防员；在保障消防员安全的前提下，极大可能解救灾难现场，挽救生命和财产安全。
发明内容
本发明实施例提供一种基于无线电的消防信息实时传输装置，能够实现实现火灾现场的消防员和后台服务器的指挥员之间的实时信息交互，从而提高消防处理的效率。
本发明实施例提供了一种基于无线电的消防信息实时传输装置，包括可穿戴设备和手持通信设备，所述可穿戴设备包括处理器、连接所述处理器的前置摄像头、后置摄像头、生命体征采集模块、第一LVDS单元和第一串口单元；所述处理器根据所述第一串口单元接收的控制指令，将所述前置摄像头采集的第一图像数据、所述后置摄像头采集的第二图像数据、或将所述前置摄像头采集的第一图像数据和所述后置摄像头采集的第二图像数据拼接后的全景图像数据通过所述第一LVDS单元输出，并将所述生命体征采集模块采集到的生命体征信息通过所述第一串口单元输出；
所述手持通信设备包括FPGA、连接所述FPGA的第二LVDS单元、第二串口单元、射频收发器以及模拟前端，所述第二LVDS单元对应连接所述第一LVDS单元，所述第二串口单元对应连接所述第一串口单元；所述FPGA将所述第二LVDS单元接收的第一图像数据、第二图像数据或全景图像数据以及所述第二串口单元接收的生命状态信息进行数据解析和压缩处理，并将压缩处理后的图像信息和生命体征信息通过所述射频收发器实现无线发送至远端服务器，所述模拟前端将天线接收到的信号放大到所述射频收发器能够接收的范围，并将所述射频收发器的输出信号放大后由天线发出；其中，所述天线接收到的信号包括远端服务器发送的控制指令，所述射频收发器在所述FPGA的驱动下可在70MHz到6GHz间切换频点。
作为上述方案的改进，所述前置摄像头和后置摄像头均为可见光摄像头或红外摄像头。
作为上述方案的改进，所述手持通信设备还包括环境信息采集模块，所述环境信息采集模块用于将采集到的环境信息发送给所述FPGA，所述FPGA对所述环境信息进行数据处理后通过所述射频收发器实现无线发送至远端服务器。
作为上述方案的改进，所述手持通信设备还包括语音装置，所述FPGA通过语音指令接口与所述语音装置连接，以将所述语音装置发送的实时语音信息通过所述射频收发器实现无线发送至远端服务器，以及将所述射频收发器接收到所述远端服务器返回的实时语音信息发送给所述语音装置。
作为上述方案的改进，所述语音装置包括耳机和麦克风。
作为上述方案的改进，所述射频收发器采用AD9361芯片，在所述FPGA的驱动下实现软件可编程的无线收发功能，可采用多种调制方式和编码形式。
作为上述方案的改进，所述手持通信设备还包括与所述FPGA连接的WIFI模块和蓝牙模块，所述手持通信设备通过WIFI模块和蓝牙模块实现与近端设备的信息交互。
作为上述方案的改进，所述手持通信设备还包括与所述FPGA连接的用户指令输入单元，所述手持通信设备藉由所述用户指令输入单元接收用户输入的控制指令。
作为上述方案的改进，所述手持通信设备还包括与所述FPGA连接的显示单元，所述FPGA将图像信息、生命体征信息或/和环境信息发送给所述显示单元进行显示。
作为上述方案的改进，所述处理器还用于将所述第一图像数据、第二图像数据或全景图像数据转换为LVDS格式后通过所述第一LVDS单元输出。
与现有技术相比，本发明实施例提供的一种基于无线电的消防信息实时传输装置包括可穿戴设备和手持通信设备，所述可穿戴设备包括处理器、连接所述处理器的前置摄像头、后置摄像头、生命体征采集模块、第一LVDS单元和第一串口单元；所述处理器根据所述第一串口单元接收的控制指令，将所述前置摄像头采集的第一图像数据、所述后置摄像头采集的第二图像数据、或将所述前置摄像头采集的第一图像数据和所述后置摄像头采集的第二图像数据拼接后的全景图像数据通过所述第一LVDS单元输出，并将所述生命体征采集模块采集到的生命体征信息通过所述第一串口单元输出；所述手持通信设备包括FPGA、连接所述FPGA的第二LVDS单元、第二串口单元、射频收发器以及模拟前端，所述第二LVDS单元对应连接所述第一LVDS单元，所述第二串口单元对应连接所述第一串口单元；所述FPGA将所述第二LVDS单元接收的第一图像数据、第二图像数据或全景图像数据以及所述第二串口单元接收的生命状态信息进行数据解析和压缩处理，并将压缩处理后的图像信息和生命体征信息通过所述射频收发器实现无线发送至远端服务器，所述模拟前端将天线接收到的信号放大到所述射频收发器能够接收的范围，并将所述射频收发器的输出信号放大后由天线发出；其中，所述天线接收到的信号包括远端服务器发送的控制指令。因此，本发明实施例提供的基于无线电的消防信息实时传输装置能够能够实现实现火灾现场的消防员和后台服务器的指挥员之间的实时信息交互，从而提高消防处理的效率。
附图说明
图1是本发明实施例1中一种基于无线电的消防信息实时传输装置的结构框图。
图2是本发明实施例1中一种基于无线电的消防信息实时传输装置的可穿戴设备的结构示意图。
图3是本发明实施例1中一种基于无线电的消防信息实时传输装置的手持通信设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1，是本发明实施例1中一种基于无线电的消防信息实时传输装置的结构框图。本发明实施例的基于无线电的消防信息实时传输装置包括相互连接的可穿戴设备1和手持通信设备2。
如图2所示，所述可穿戴设备包括1处理器11、连接所述处理器11的前置摄像头12、后置摄像头13、第一LVDS单元14、第一串口单元15和生命体征采集模块16。其中，所述可穿戴设备1可为头盔、手表等能够穿在消防员身上的穿戴设备，所述前置摄像头12、后置摄像头13分别设于所述可穿戴设备1的前端和后端，用于分别采集戴上所述可穿戴设备1的消防员所处环境(包括可穿戴设备1的前端和后端)的图像数据。所述生命体征采集模块16用于采集戴上所述可穿戴设备1的消防员的当前生命体征信息。所述第一LVDS单元14用于传输图像信息，所述第一串口单元15用于传输命令和生命体征信息。
所述处理器11用于接收所述前置摄像头11采集的第一图像数据、所述后置摄像头12采集的第二图像数据并进行预处理，例如去噪增强等处理处理。另外，所述处理器11还用于所述预处理后的第一图像数据和第二图像数据进行拼接，得到全景图像数据。所述处理器11根据所述第一串口单元15接收的控制指令(由所述手持通信设备2发送的控制指令)，将预处理后的第一图像数据、第二图像数据或全景图像数据通过所述第一LVDS单元14输出给所述手持通信设备2。实施时，所述处理器11将所述第一图像数据、第二图像数据或全景图像数据转换为LVDS格式后通过所述第一LVDS单元14输出给所述手持通信设备2。另外，所述处理器11还用于将所述生命体征采集模块16采集到的生命体征信息通过所述第一串口单元15输出给所述手持通信设备2。
需要说明的是，本实施例设置在可穿戴设备包括1上的前端摄像头12和后端摄像头13可同时采用可见光相应的图像传感器、红外光相应的图像传感器或可见光和红外光均可相应的图像传感器。当所述前端摄像头12和后端摄像头13分别采用不同类型的图像传感器时(例如，前端摄像头12为可见光摄像头，后端摄像头13为红外摄像头)，所述处理器11需要对预处理后的第一图像数据或第二图像数据进行数据格式调整后才进行拼接，从而得到所述全景图像数据。而所述生命体征采集模块16可以含有多种传感器，其采集的信号可以通过多种标准总线与处理器11传输。
参考图3，所述手持通信设备2包括FPGA23、连接所述FPGA23的第二LVDS单元21、第二串口单元22、射频收发器24以及模拟前端25。所述第二LVDS单元21对应连接所述可穿戴设备包括1的第一LVDS单元11以传输图像信息，所述第二串口单元22对应连接所述可穿戴设备1的第一串口单元12以传输控制指令和生命体征信息。
所述FPGA23将所述第二LVDS单元21接收的第一图像数据、第二图像数据或全景图像数据进行数据解析和压缩处理，并将压缩处理后的图像信息通过所述射频收发器24实现无线发送至远端服务器。所述FPGA23还用于将所述第二串口单元22接收的生命状态信息进行处理，并将处理后的生命状态信息通过所述射频收发器24实现无线发送至远端服务器。
所述模拟前端25将天线接收到的信号放大到所述射频收发器24能够接收的范围，并将所述射频收发器24的输出信号通过功放放大后由天线3发出。其中，所述天线3接收到的信号包括远端服务器发送的控制指令，所述射频收发器24在所述FPGA的驱动下可在70MHz到6GHz间切换频点。
在本实施例中，所述射频收发器24采用AD9361芯片，AD9361芯片在所述FPGA23的驱动下实现软件可编程的无线收发功能，可采用多种调制方式和编码形式。
作为优选方案，所述手持通信设备2还包括环境信息采集模块29，所述环境信息采集模块29用于将采集到的环境信息发送给所述FPGA23，所述FPGA对所述环境信息进行数据处理后通过所述射频收发器24实现无线发送至远端服务器。其中，环境信息采集模块29用于采集环境信息如温度、有毒气体等，可以含有多种传感器，其信号可以通过多种标准总线与FPGA23实现传输。
作为优选方案，所述手持通信设备2还包括语音指令接口4，所述FPGA23通过所述语音指令接口4与语音装置连接，以将所述语音装置发送的实时语音信息通过所述射频收发器24实现无线发送至远端服务器，以及将所述射频收发器24接收到所述远端服务器返回的实时语音信息发送给所述语音装置。其中，所述语音装置包括耳机和麦克风。
作为优选方案，所述手持通信设备2还包括与所述FPGA连接的用户指令输入单元30和显示单元27，所述手持通信设备2藉由所述用户指令输入单元30接收用户输入的控制指令。所述FPGA23基于用户输入的控制指令执行对应的操作。例如，当用户输入的控制指令为选择显示/传输全景图像数据时，所述FPGA23将该控制指令通过所述第二串口单元22发送给所述可穿戴设备1的第一串口单元12，以控制所述处理器11发送拼接后的全景图像数据。所述FPGA23将图像信息、生命体征信息或/和环境信息发送给所述显示单元27进行显示。
作为优选方案，所述手持通信设备2还包括与所述FPGA连接的WIFI模块28和蓝牙模块26，WIFI模块28和蓝牙模块26用于短距离信息传输和组网通信。所述手持通信设备2通过WIFI模块28和蓝牙模块26实现与近端设备(例如其他的手持通信设备)的信息交互。这样，用户可将自身手持通信设备2获取的图像信息、语音信息、生命体征信息或/和环境信息等通过WIFI模块28或蓝牙模块26发送给其他用户(其他手持通信设备2)，并通过WIFI模块28或蓝牙模块26获取其他用户(其他手持通信设备2)的对应信息。
其中，本实施例的FPGA23采用Z系列FPGA芯片，本实施例的AD9361芯片24，在Z系列FPGA芯片23的驱动下实现软件可编程的无线收发功能，可以在70MHz到6GHz间任意切换频点，并且可以采用多种调制方式和编码形式；模拟前端25将天线接收到的信号放大到AD9361芯片24能够接收的范围，并将AD9361芯片24的输出信号通过模拟前端25中的功放放大由天线发出。本实施例的手持通信设备2由Z系列FPGA芯片23进行信号处理，一方面实现LVDS接口图像信号解析、图像信号压缩、基于软件无线电的通信以及环境信息采集和处理等功能，另一方面将图像信息、消防员端语音信息、消防员生命体征和所处环境信息向远端服务器(指挥端)传送，同时将远端服务器(指挥端)的指令信息和语音等信息传输给消防员。因此本发明实施例的基于无线电的消防信息实时传输装置，能够实现消防员和指挥员之间有效的信息传递，所有信息均采用数字通信形式传递，可以在70MHz到6GHz间任意切换频点，并且可以采用多种调制方式和编码形式，有效保证了通信的可靠性和灵活性。
综上所述，本发明实施例提供的一种基于无线电的消防信息实时传输装置包括可穿戴设备和手持通信设备，所述可穿戴设备包括处理器、连接所述处理器的前置摄像头、后置摄像头、生命体征采集模块、第一LVDS单元和第一串口单元；所述处理器根据所述第一串口单元接收的控制指令，将所述前置摄像头采集的第一图像数据、所述后置摄像头采集的第二图像数据、或将所述前置摄像头采集的第一图像数据和所述后置摄像头采集的第二图像数据拼接后的全景图像数据通过所述第一LVDS单元输出，并将所述生命体征采集模块采集到的生命体征信息通过所述第一串口单元输出；所述手持通信设备包括FPGA、连接所述FPGA的第二LVDS单元、第二串口单元、射频收发器以及模拟前端，所述第二LVDS单元对应连接所述第一LVDS单元，所述第二串口单元对应连接所述第一串口单元；所述FPGA将所述第二LVDS单元接收的第一图像数据、第二图像数据或全景图像数据以及所述第二串口单元接收的生命状态信息进行数据解析和压缩处理，并将压缩处理后的图像信息和生命体征信息通过所述射频收发器实现无线发送至远端服务器，所述模拟前端将天线接收到的信号放大到所述射频收发器能够接收的范围，并将所述射频收发器的输出信号放大后由天线发出；其中，所述天线接收到的信号包括远端服务器发送的控制指令。因此，本发明实施例提供的基于无线电的消防信息实时传输装置能够能够实现实现火灾现场的消防员和后台服务器的指挥员之间的实时信息交互，从而提高消防处理的效率。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下，凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现，而且，用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的，例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是，对本发明而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于无线电的消防信息实时传输装置，其特征在于，包括可穿戴设备和手持通信设备，所述可穿戴设备包括处理器、连接所述处理器的前置摄像头、后置摄像头、生命体征采集模块、第一LVDS单元和第一串口单元；所述处理器根据所述第一串口单元接收的控制指令，将所述前置摄像头采集的第一图像数据、所述后置摄像头采集的第二图像数据、或将所述前置摄像头采集的第一图像数据和所述后置摄像头采集的第二图像数据拼接后的全景图像数据通过所述第一LVDS单元输出，并将所述生命体征采集模块采集到的生命体征信息通过所述第一串口单元输出；
所述手持通信设备包括FPGA、连接所述FPGA的第二LVDS单元、第二串口单元、射频收发器以及模拟前端，所述第二LVDS单元对应连接所述第一LVDS单元，所述第二串口单元对应连接所述第一串口单元；所述FPGA将所述第二LVDS单元接收的第一图像数据、第二图像数据或全景图像数据以及所述第二串口单元接收的生命状态信息进行数据解析和压缩处理，并将压缩处理后的图像信息和生命体征信息通过所述射频收发器实现无线发送至远端服务器，所述模拟前端将天线接收到的信号放大到所述射频收发器能够接收的范围，并将所述射频收发器的输出信号放大后由天线发出；其中，所述天线接收到的信号包括远端服务器发送的控制指令，所述射频收发器在所述FPGA的驱动下可在70MHz到6GHz间切换频点；
所述处理器还用于将所述第一图像数据、第二图像数据或全景图像数据转换为LVDS格式后通过所述第一LVDS单元输出。
所述前置摄像头和后置摄像头均为可见光摄像头或红外摄像头。
2.如权利要求1所述的基于无线电的消防信息实时传输装置，其特征在于，所述手持通信设备还包括环境信息采集模块，所述环境信息采集模块用于将采集到的环境信息发送给所述FPGA，所述FPGA对所述环境信息进行数据处理后通过所述射频收发器实现无线发送至远端服务器。
3.如权利要求2所述的基于无线电的消防信息实时传输装置，其特征在于，所述手持通信设备还包括语音装置，所述FPGA通过语音指令接口与所述语音装置连接，以将所述语音装置发送的实时语音信息通过所述射频收发器实现无线发送至远端服务器，以及将所述射频收发器接收到所述远端服务器返回的实时语音信息发送给所述语音装置。
4.如权利要求2所述的基于无线电的消防信息实时传输装置，其特征在于，所述语音装置包括耳机和麦克风。
5.如权利要求1所述的基于无线电的消防信息实时传输装置，其特征在于，所述射频收发器采用AD9361芯片，在所述FPGA的驱动下实现软件可编程的无线收发功能，可采用多种调制方式和编码形式。
6.如权利要求3所述的基于无线电的消防信息实时传输装置，其特征在于，所述手持通信设备还包括与所述FPGA连接的WIFI模块和蓝牙模块，所述手持通信设备通过WIFI模块和蓝牙模块实现与近端设备的信息交互。
7.如权利要求3所述的基于无线电的消防信息实时传输装置，其特征在于，所述手持通信设备还包括与所述FPGA连接的用户指令输入单元，所述手持通信设备藉由所述用户指令输入单元接收用户输入的控制指令。
8.如权利要求3所述的基于无线电的消防信息实时传输装置，其特征在于，所述手持通信设备还包括与所述FPGA连接的显示单元，所述FPGA将图像信息、生命体征信息或/和环境信息发送给所述显示单元进行显示。
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