CN107157184B - 一种可定位通讯的家庭救生床 - Google Patents

一种可定位通讯的家庭救生床 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可定位通讯的家庭救生床，涉及救生领域，用于解决现有家庭救生床抢险救灾效率低的问题。该救生床，包括床体、安装于床体内的独立电源、灾害传感器、探测模块、定位模块、主控模块和通信模块；独立电源与灾害传感器、探测模块、定位模块、主控模块和通信模块连接；主控模块还与灾害传感器、探测模块、定位模块和通信模块连接；定位模块实时采集床体的位置信息；灾害传感器实时采集周围环境灾害信号并发送给主控模块；主控模块在收到的环境灾害信号满足预设灾害条件时，探测床体内是否有人，并在探测到床体内有人时将定位模块采集的位置信息通过通信模块发送给外部终端设备。上述方案中，提高了抢险救灾效率，减少了人员伤亡。

Description

一种可定位通讯的家庭救生床
技术领域
本发明涉及救生领域，特别是指一种可定位通讯的家庭救生床。
背景技术
为了应对突发的地震、火灾等灾害对人们造成的伤害，目前国内正在积极研究救生床，
目前国内正在积极开发设计地震救生床和家庭救生舱等救生设备来避免突发的地震、火灾等灾害对人们造成的伤害，二者的关键技术主要集中在机械结构设计和优化上。虽然上述救生设备的抗压防护性能较好，但是缺少精准定位和求救通讯通道等救援的规划，而且空间利用率较低。
另一方面，近年来救援技术不断发展，逐渐引入各种信息化设备，但是当灾难发生时，仍会有大量的人员伤亡，救援技术仍需要不断改善。例如当地震发生时，房屋的坍塌会掩埋人体，对搜救工作造成较大阻碍。另外坍塌物处理起来十分艰难，如果不能精准定位受困者，即使搜救队伍投入大量人力物力，还是无法提升受困者的生存几率，耗费了大量的黄金救援时间。另外火灾发生时，房屋内的人员数量及位置难以确定，通常消防员只能一间间房间进行搜索。但火势和浓烟都会妨碍消防员的抢救，甚至会危及消防员生命。
发明内容
为了解决现有家庭救生床缺少精准定位和求救通讯通道，导致在救援过程中，救援人员无法快速定位被困人员位置，使得抢险救灾效率低的问题，本发明提供一种可定位通讯的家庭救生床，具有快速定位功能和求救通讯通道，能在灾害发生时，使得救援人员快速定位被困人员，从而提高了抢险救灾效率，减少了人员伤亡。
本发明提供的一种可定位通讯的家庭救生床，包括床体，还包括安装于所述床体内的独立电源、灾害传感器、探测模块、定位模块、主控模块和通信模块，所述独立电源与所述灾害传感器、探测模块、定位模块、主控模块和通信模块连接；所述主控模块还与灾害传感器、探测模块、定位模块和通信模块连接；
所述定位模块，用于实时采集所述床体的位置信息；
所述灾害传感器，用于实时采集周围环境灾害信号并发送给所述主控模块；
所述主控模块，用于在所述灾害传感器发来的环境灾害信号满足预设灾害条件时，控制所述探测模块探测所述床体内是否有人，并在所述探测模块探测到床体内有人时将所述定位模块采集的位置信息通过所述通信模块发送给外部终端设备。
其中，所述床体包括左右相互独立的左床板和右床板，所述可定位通信的家庭救生床还包括设置于所述床体内的第一级传动机构；
所述第一级传动机构包括第一步进电机、第一皮带齿轮、第一传动皮带、第一吊架、第二吊架；所述第一步进电机、第一皮带齿轮分别固定于所述左、右床板下方的床体内，所述第一传动皮带绕所述第一步进电机和第一皮带齿轮沿所述床体横向传动；所述第一吊架上端固定连接于所述左床板下侧，第一吊架下端固定连接于所述第一步进电机和第一皮带齿轮上/下侧的传动皮带上；所述第二吊架上端固定连接于所述左床板下侧，第二吊架下端固定连接于所述第一步进电机和第一皮带齿轮下/上侧的传动皮带上；
所述主控模块在所述灾害信号采集模块发来的灾害信号满足预设灾害条件时，控制所述第一步进电机以第一指定速度沿第一指定方向旋转预设时长后又以第一指定速度反方向旋转预设时长，随后控制所述探测模块探测所述床体内是否有人，在所述探测模块探测到床体内有人时，所述主控模块将所述定位模块采集的位置信息通过所述通信模块发送给外部终端设备。
其中，所述可定位通信的家庭救生床还包括设置于所述床体左、右侧的两套第二级传动机构以及第一半圆柱面保护罩、第二半圆柱面保护罩、第三半圆柱面保护罩；
所述第一半圆柱面保护罩、第二半圆柱面保护罩、第三半圆柱面保护罩同轴安装罩于所述床体上方，所述第一半圆柱面保护罩固定安装于所述床体的床头/床尾位置，所述第二半圆柱面保护罩、第三半圆柱面保护罩下端通过滑轨与所述床体连接；所述第一半圆柱面保护罩的半径小于第二半圆柱面保护罩的半径与第一半圆柱面保护罩的厚度之和，第二半圆柱面保护罩的半径小于第三半圆柱面保护罩的半径与第二半圆柱面保护罩的厚度之和；
所述第二级传动机构包括第二步进电机、第二皮带齿轮、第二传动皮带、第三吊架、第四吊架；每套所述第二级传动机构中的第二步进电机和第二皮带齿轮分别固定于所述床体内前、后侧，所述第二传动皮带绕所述第二步进电机和第二皮带齿轮沿所述床体纵向传动；所述第三吊架的上端固定连接于所述第二半圆保护罩下端，所述第四吊架的上端固定连接于所述第三半圆保护罩下端，所述第三吊架和第四吊架的下端均固定连接于所述第二步进电机和第二皮带齿轮同一侧的第二传动皮带上；
所述主控模块在控制所述第一步进电机以第一指定速度沿第一指定方向旋转预设时长后又以第一指定速度反方向旋转预设时长之后，控制所述第二步进电机以第二指定速度沿第二指定方向旋转预设时长。
其中，所述定位模块为S1216F8-BD GPS/北斗双模模块。
其中，所述通信模块为SIM800C模块。
其中，所述灾害传感器包括用于实时采集周围环境的烟雾浓度信号的烟雾传感器；所述环境灾害信号包括烟雾浓度信号；
所述主控模块根据所述烟雾传感器发来的烟雾浓度信号确定烟雾浓度值，并在所述烟雾浓度值达到预定烟雾浓度阈值时，控制所述探测模块探测所述床体内是否有人，在所述探测模块探测到床体内有人时将所述定位模块采集的位置信息通过所述通信模块发送给外部终端设备。
其中，所述烟雾传感器为MQ-2离子感烟型烟雾传感器。
其中，所述灾害传感器包括用于实时采集地震加速度信号的加速度传感器；所述环境灾害信号包括地震加速度信号；
所述主控模块在所述加速度传感器发来的地震加速度信号满足预设地震灾害条件时，控制所述探测模块探测所述床体内是否有人，并在所述探测模块探测到床体内有人时将所述定位模块采集的位置信息通过所述通信模块发送给外部终端设备。
其中，所述主控模块包括：
信号处理单元，用于根据所述烟雾传感器发来的烟雾浓度信号确定烟雾浓度值并发送给第一比较电路；还用于在首次收到所述加速度传感器发来的地震加速度信号时，从所述地震加速度信号中提取地震P波信号和地震S波信号，并将地震P波加速度值、地震S波加速度值分别发送给第二比较电路、第三比较电路；还用于在首次从地震加速度信号中提取出地震S波信号后间隔预定时长，判断是否能够再次收到地震加速度信号并从中提取出地震S波信号，若判断结果为是，则向计时单元发送第四触发信号；
第一比较电路，用于将所述信号处理单元确定的烟雾浓度值与预定烟雾浓度阈值进行比较，并在所述烟雾浓度值达到预定烟雾浓度阈值时，向所述探测模块发送用于控制所述探测模块探测所述床体内是否有人的第一触发信号；
第二比较电路，用于将所述信号处理单元确定的地震P波加速度值与预定地震P波加速度阈值进行比较，并在所述地震P波加速度值大于所述地震P 波加速度阈值时向计时单元输出第二触发信号；
第三比较电路，用于将所述信号处理单元确定的地震S波加速度值与预定地震S波加速度阈值进行比较，并在所述地震S波加速度值大于所述地震S 波加速度阈值时向计时单元输出第三触发信号；
计时单元，用于在收到所述第二比较电路输出的第二触发信号时开始计时，并在收到所述第三比较电路输出的第三触发信号时判断当前记录的时长t 是否满足0<t<1s，若满足且随后收到所述信号处理单元发来的第四触发信号，则向所述探测模块发送所述第一触发信号；
防御单元，用于在所述探测模块探测到床体内有人时，将所述定位模块采集的位置信息通过所述通信模块发送给外部终端设备。
其中，所述地震P波加速度阈值为2cm/s2，所述地震S波加速度阈值为 1cm/s2，所述预定时长为0.5s。
其中，所述床体、第一半圆柱面保护罩、第二半圆柱面保护罩、第三半圆柱面保护罩的材料从外向内包括耐火涂层、外表面层、隔热层、内壳共四层结构，且所述隔热层内设置有工字形的隔热支撑。
其中，所述可定位通信的家庭救生床还包括与所述主控模块连接的手动按钮，所述手动按钮用于在被按下时发出防御触发信号；所述主控模块还用于根据所述手动按钮发来的防御触发信号将所述定位模块采集的位置信息通过所述通信模块发送给外部终端设备。
其中，所述可定位通信的家庭救生床还包括与所述主控模块和所述独立电源连接的显示装置，所述主控模块还用于通过显示装置提供拨号键盘，并控制所述通信模块与用户在所述拨号键盘上输入的电话号码电话连接。
其中，所述主控模块还包括存储有自救方法文档的存储单元，所述主控模块还用于在所述通信模块与用户在所述拨号键盘上输入的电话号码电话连接断开后，通过所述显示装置显示所述存储单元中存储的自救方法文档。
其中，所述主控模块为STM32主控制器。
其中，所述探测模块为热释电传感器。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，采用了传感器进行环境灾害检测，降低了灾害误报率，通过主控模块将各模块系统化处理进而控制整个床体的运行，系统完整性及稳定性大大提高，并且引入独立电源，确保了灾害来临时的整个系统的供电稳定。该救生床增加了定位和通讯模块，能够实现实时定位，并能在灾害来临时及时通过短信的方式发送定位信息，便于灾后救援人员能及时开展营救工作。床体的开合采用了电机+传动机构的方式，使得床体的开闭更加平稳，减少了误差。在床体结构性能方面，本发明采用了两级结构传动系统，拱形保护壳和床板的双层保护有效提供了床体抗压性能。
附图说明
图1为本发明的一种可定位通信的家庭救生床的组成结构框图；
图2为本发明的一种可定位通信的家庭救生床的第一级传动机构示意图；
图3为本发明的一种可定位通信的家庭救生床的第二级传动机构示意图；
图4为主控模块14的一种具体实施结构示意图；
图5为图4所示主控模块14根据地震加速度信号将床体的位置信息发送给外部终端设备的方法流程图；
图6为床体、第一半圆柱面保护罩33、第二半圆柱面保护罩32、第三半圆柱面保护罩31的材料结构示意图。
[附图标记说明]
11、独立电源； 12、灾害传感器； 13、定位模块； 14、主控模块；
15、通信模块； 16、探测模块； 21、左床板； 22、右床板；
23、第一步进电机； 24、第一皮带齿轮； 25、第一传动皮带；
26、第一吊架； 27、第二吊架； 31、第三半圆柱面保护罩；
32、第二半圆柱面保护罩； 33、第一半圆柱面保护罩；
34、第二级传动机构； 35、第二步进电机； 36、第二皮带齿轮；
37、第二传动皮带； 38、第四吊架； 39、第三吊架；
41、信号处理单元； 42、第一比较电路； 43、第二比较电路，
44、第三比较电路； 45、计时单元； 46、防御单元； 51、隔热层；
52、耐火涂层； 53、外表面层； 54、隔热支撑； 55、内壳。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
图1为本发明的一种可定位通信的家庭救生床的组成结构框图，本发明提供的可定位通信的家庭救生床包括床体(图1中未示出)，如图1中所示，该可定位通信的家庭救生床还包括装于所述床体内的独立电源11、灾害传感器 12、定位模块13、主控模块14、通信模块15、探测模块16；其中，独立电源 11与灾害传感器12、定位模块13、主控模块14、通信模块15、探测模块16 连接；主控模块14还与灾害传感器12、探测模块16、定位模块13和通信模块15连接；定位模块13用于实时采集所述床体的位置信息；灾害传感器12 用于实时采集周围环境灾害信号并发送给主控模块14；主控模块14用于在灾害传感器12发来的环境灾害信号满足预设灾害条件时，控制探测模块16探测床体内是否有人，并在探测模块16探测到床体内有人时将定位模块13采集的位置信息通过通信模块15发送给外部终端设备。
优选地，探测模块16可以采用热释电探测器。
在一个可选实施例中，如图2所示，本发明实施例提供的可定位通信的家庭救生床的床体包括左右相互独立的左床板21和右床板22，所述可定位通信的家庭救生床还包括设置于所述床体内的第一级传动机构。其中，所述第一级传动机构包括第一步进电机23、第一皮带齿轮24、第一传动皮带25、第一吊架26、第二吊架27；所述第一步进电机23、第一皮带齿轮25分别固定于左床板21、右床板22下方的床体内，所述第一传动皮带25绕所述第一步进电机23和第一皮带齿轮24沿所述床体横向传动；所述第一吊架26上端固定连接于所述左床板21下侧，第一吊架26下端固定连接于所述第一步进电机23 和第一皮带齿轮24上/下侧的传动皮带上；所述第二吊架27上端固定连接于所述右床板22下侧，第二吊架27下端固定连接于所述第一步进电机23和第一皮带齿轮24下/上侧的传动皮带上，图2中为方便表示，第一吊架26下端固定连接于第一步进电机23和第一皮带齿轮24上侧的传动皮带上，第二吊架27下端固定连接于第一步进电机23和第一皮带齿轮24下侧的传动皮带上。本实施例中，主控模块14在灾害传感器12发来的灾害信号满足预设灾害条件时，控制第一步进电机23以第一指定速度沿第一指定方向旋转(例如：对于图2所示结构，控制第一步进电机23以第一指定速度逆时针旋转)预设时长后又以第一指定速度反方向旋转预设时长，随后主控模块14控制探测模块16 (热释电传感器)探测所述床体内是否有人，在探测模块16探测到床体内有人时将所述定位模块13采集的位置信息通过所述通信模块15发送给外部终端设备。本实施例若判断有灾害发生，则主控模块14控制第一步进电机23转动，迅速开启床体，将人放入床体内部，并启动通信模块15向外部终端设备发送位置信息以求救。第一级传动结构是床板的开合，当传感器检测到地震或者火灾发生时，主控模块14控制第一步进电机23工作，通过第一皮带齿轮24和第一传动皮带25构成的传动系统，控制两个吊架同时向相反的方向移动，进而控制床板开启，床板完全开启后，人进入床底的应急区域，之后第一步进电机23反方向旋转，床盖闭合，以达到灾难救生的效果。
在一个可选实施例中，如图3所示，所述可定位通信的家庭救生床还包括设置于所述床体左、右侧的两套第二级传动机构34以及第一半圆柱面保护罩 33、第二半圆柱面保护罩32、第三半圆柱面保护罩31。其中，第一半圆柱面保护罩33、第二半圆柱面保护罩32、第三半圆柱面保护罩31同轴安装罩于所述床体上方，所述第一半圆柱面保护罩33固定安装于所述床体的床头/床尾位置，第二半圆柱面保护罩32、第三半圆柱面保护罩31下端通过滑轨与所述床体连接；第一半圆柱面保护罩33的半径小于第二半圆柱面保护罩32的半径与第一半圆柱面保护罩33的厚度之和，第二半圆柱面保护罩32的半径小于第三半圆柱面保护罩31的半径与第二半圆柱面保护罩32的厚度之和。所述第二级传动机构包括第二步进电机35、第二皮带齿轮36、第二传动皮带37、第三吊架39、第四吊架38；每套所述第二级传动机构34中的第二步进电机35和第二皮带齿轮36分别固定于所述床体内前、后侧，所述第二传动皮带37绕所述第二步进电机34和第二皮带齿轮36沿所述床体纵向传动；第三吊架39的上端固定连接于第二半圆保护罩下端32，第四吊架38的上端固定连接于第三半圆保护罩31下端，第三吊架39和第四吊架38的下端均固定连接于第二步进电机35和第二皮带齿轮36同一侧的第二传动皮带37上，例如图3中所示，第三吊架39和第四吊架38的下端均固定连接于第二步进电机35和第二皮带齿轮36中间上侧的第二传动皮带37上。本实施例中，主控模块14在控制第一步进电机23以第一指定速度沿第一指定方向旋转预设时长后又以第一指定速度反方向旋转预设时长之后，控制所述第二步进电机35以第二指定速度沿第二指定方向旋转预设时长。例如，当第一步进电机23安装于所述床体的床头一侧，第一半圆柱面保护罩33固定安装于床头上方，无灾害发生时，第二半圆柱面保护罩32和第三半圆柱面保护罩31依次嵌套于第一半圆柱面保护罩 33内(即三层收缩紧靠在床头一侧)，当满足灾害发生条件时，主控模块14 首先控制第一步进电机23以第一指定速度沿第一指定方向旋转预设时长后又以第一指定速度反方向旋转预设时长，即启用第一级传动机构，随后起用第二级传动机构，即主控模块14控制第一级传动机构完成动作后，第二级传动机构开始传动，吊架和皮带的配合使得三层半圆柱面保护罩完全展开直至与下方床体吻合，实现对床体内人的二级保护。
在一个实施例中，本发明提供的救生床采用的定位模块13为S1216F8-BD GPS/北斗双模模块，S1216F8-BD GPS/北斗双模模块同外部设备的通信接口采用UART(串口)方式，输出的GPS/北斗定位数据采用NMEA-0183协议(默认)，控制协议为SkyTraq协议。由于采用UART(串口)通信方式，S1216F8-BD GPS/北斗双模模块与主控模块14进行连接最少只需要4根线即可：VCC、 GND、TXD、RXD。其中VCC和GND用于给模块供电，主控模块14通过解析数据，进而得到GPS/北斗定位的各种信息。
在一个可选实施例中，本发明提供的救生床采用的通信模块15采用GSM 通信方式，尤其是采用SIM800C模块，可以实现短信与拨打电话的功能。通过对其发送AT指令集(AT指令集是从终端设备或数据终端设备向终端适配器或数据电流终端设备发送的)，可以实现对SIM800C的各种控制。
在一个可选实施例中，所述灾害传感器12包括用于实时采集周围环境的烟雾浓度信号的烟雾传感器；所述环境灾害信号包括烟雾浓度信号。本实施例中，主控模块14根据烟雾传感器发来的烟雾浓度信号确定烟雾浓度值，并在烟雾浓度值达到预定烟雾浓度阈值时，控制探测模块16探测所述床体内是否有人，即所述预设灾害条件包括当前环境的烟雾浓度值达到预定烟雾浓度阈值，在探测模块16探测到床体内有人时将定位模块13采集的位置信息通过通信模块15发送给外部终端设备。
优选地，本发明提供的可定位通信的家庭救生床中使用MQ-2离子感烟型烟雾传感器来监测火灾的发生。MQ-2离子感烟型烟雾传感器属于离子感烟类型的探测器，在通常情况下，内外电离室的电压、电流都是稳定的。如果有烟雾扩散到了外电离室，就会干扰带电粒子的运动，就会改变电流、电压，从而就打破了内外电离室之间的原本平衡，然后就会发出报警信号。整个系统的工作原理为：首先通过MQ-2烟雾传感器将现场烟雾浓度信号发送给主控模块 14，主控模块14根据烟雾浓度信号确定烟雾浓度值，并将烟雾浓度值和预先给定的烟雾浓度阈值进行比较来判断该地点有没有发生火灾。若发生火灾，主控模块14就会启动本发明提供的救生床的救生功能。
在一个可选实施例中，所述灾害传感器12包括用于实时采集地震加速度信号的加速度传感器；所述环境灾害信号包括地震加速度信号。本实施例中，主控模块14在加速度传感器发来的地震加速度信号满足预设地震灾害条件时，控制探测模块16探测所述床体内是否有人，并在探测模块16探测到床体内有人时将所述定位模块采集的位置信息通过所述通信模块发送给外部终端设备。显然，最优地，本发明提供的可定位通信的家庭救生床中的同时具有烟雾传感器和地震加速度传感器，可以同时监测周围环境的火灾和地震灾害进而对用户进行有效救生。
优选地，当灾害传感器12包括加速度传感器时，如图4所示，主控模块 14包括：
信号处理单元41，用于根据所述烟雾传感器发来的烟雾浓度信号确定烟雾浓度值并发送给第一比较电路42；还用于在首次收到所述加速度传感器发来的地震加速度信号时，从所述地震加速度信号中提取地震P波信号和地震S 波信号并从中获取地震P波加速度值、地震S波加速度值，将地震P波加速度值、地震S波加速度值分别发送给第二比较电路43、第三比较电路44；信号处理单元41还用于在首次从地震加速度信号中提取出地震S波信号后间隔预定时长，判断是否能够再次收到地震加速度信号并从中提取出地震S波信号，若判断结果为是，则向计时单元45发送第四触发信号；
第一比较电路42，用于将所述信号处理单元41确定的烟雾浓度值与预定烟雾浓度阈值进行比较，并在所述烟雾浓度值达到预定烟雾浓度阈值时，向探测模块16发送用于控制其探测所述床体内是否有人的第一触发信号；
第二比较电路43，用于将所述信号处理单元41确定的地震P波加速度值与预定地震P波加速度阈值进行比较，并在所述地震P波加速度值大于所述地震P波加速度阈值时向计时单元45输出第二触发信号；
第三比较电路44，用于将所述信号处理单元41确定的地震S波加速度值与预定地震S波加速度阈值进行比较，并在所述地震S波加速度值大于所述地震S波加速度阈值时向计时单元45输出第三触发信号；
计时单元45，用于在收到所述第二比较电路43输出的第二触发信号时开始计时，并在收到所述第三比较电路44输出的第三触发信号时判断当前记录的时长t是否满足0<t<1s，若满足且随后收到所述信号处理单元41发来的第四触发信号，则向探测模块16发送所述第一触发信号；
防御单元46，用于在探测模块16探测到床体内有人时，将定位模块13 采集的位置信息通过通信模块15发送给外部终端设备。
图5为图4所示主控模块14根据地震加速度信号将床体的位置信息发送给外部终端设备的方法流程图，如图5中所示，包括以下步骤：
步骤S11：接收地震加速度信号；
步骤S12：根据地震加速度信号，提取地震P波、S波信号并从中获取地震P波加速度值、地震S波加速度值；
步骤S13：判断地震P波加速度值、S波加速度值是否分别大于地震P波加速度阈值、S波加速度阈值，是则执行步骤S14，否则执行步骤S11；
步骤S14：记录首次提取到地震P波加速度值的时间为t1，并记录首次提取到地震S波加速度值的时间为t2；
步骤S15：判断t＝(t2-t1)是否满足0<t<1s，是则执行步骤S16，否则执行步骤S11；
步骤S16：判断在t2之后预定时长内是否能够再次收到地震加速度信号并从中提取出地震S波信号，是则执行步骤S17，否则执行步骤S11；
步骤S17：判断床体内是否有人，是则执行步骤S18；
步骤S18：将床体的位置信息发送给外部终端设备。
本实施例中，预设地震灾害条件为：(1)能够检测到地震P波和地震S 波；(2)首次检测到地震P波和S波的时间差小于1秒；(3)地震S波的持续时间大于预定时长。
在一个可选实施例中，所述地震P波加速度阈值为2cm/s2，所述地震S 波加速度阈值为1cm/s2，所述预定时长为0.5s。
优选地，如图6所示，床体、第一半圆柱面保护罩33、第二半圆柱面保护罩32、第三半圆柱面保护罩31的材料从外向内包括耐火涂层52、外表面层 53、隔热层51、内壳55共四层结构，且所述隔热层内设置有工字形的隔热支撑54。
在一个可选实施例中，所述可定位通信的家庭救生床还包括与所述主控模块14连接的手动按钮，所述手动按钮用于在被按下时发出防御触发信号；所述主控模块14还用于根据所述手动按钮发来的防御触发信号将所述定位模块 13采集的位置信息通过所述通信模块发送给外部终端设备。
优选地，所述可定位通信的家庭救生床还包括与所述主控模块14和所述独立电源11连接的显示装置，所述主控模块14还用于通过显示装置提供拨号键盘，并控制所述通信模块15与用户在所述拨号键盘上输入的电话号码电话连接。
优选地，所述主控模块14还包括存储有自救方法文档的存储单元，所述主控模块14还用于在所述通信模块15与用户在所述拨号键盘上输入的电话号码电话连接断开后，通过所述显示装置显示所述存储单元中存储的自救方法文档。例如，在灾害发生后通过LCD屏显示拨号键盘供受困者拨打相应求救电话，待电话拨完后LCD屏显示自救贴士指导受困者在床内进行自救及等待救援。
优选地，所述主控模块14为STM32主控制器。当定位模块13为 S1216F8-BD GPS/北斗双模模块时，S1216F8-BD GPS/北斗双模模块的TXD和 RXD连接STM32主控制器的RXD和TXD即可。
进一步地，本发明提供的可定位通信的家庭救生床的床体内还可以包括储物间，用于储藏救援物资给床体内部人员提供短期的救助。
上述方案中，采用了加速度传感器和烟雾传感器等灾害传感器进行灾害检测，降低了灾害误报率；用STM32主控制器将各模块系统化处理进而控制整个床体的运行，系统完整性及稳定性大大提高，并且引入独立电源，确保了灾害来临时的整个系统的供电稳定。该救生床增加了定位和通讯模块，能够实现实时定位，并能在灾害来临时及时通过短信的方式发送定位信息，便于灾后救援人员能及时开展营救工作。床体的开合采用了电机+传动机构的方式，使得床体的开闭更加平稳，减少了误差。在床体结构性能方面，本发明采用了两级结构传动系统，拱形保护壳和床板的双层保护有效提供了床体抗压性能。
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，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种可定位通信的家庭救生床，包括床体，其特征在于，还包括安装于所述床体内的独立电源、灾害传感器、探测模块、定位模块、主控模块和通信模块，所述独立电源与所述灾害传感器、探测模块、定位模块、主控模块和通信模块连接；所述主控模块还与灾害传感器、探测模块、定位模块和通信模块连接；
所述定位模块，用于实时采集所述床体的位置信息；
所述灾害传感器，用于实时采集周围环境灾害信号并发送给所述主控模块；
所述主控模块，用于在所述灾害传感器发来的环境灾害信号满足预设灾害条件时，控制所述探测模块探测所述床体内是否有人，并在所述探测模块探测到床体内有人时将所述定位模块采集的位置信息通过所述通信模块发送给外部终端设备；
其中，所述床体包括左右相互独立的左床板和右床板，所述可定位通信的家庭救生床还包括设置于所述床体内的第一级传动机构；
所述第一级传动机构包括第一步进电机、第一皮带齿轮、第一传动皮带、第一吊架、第二吊架；所述第一步进电机、第一皮带齿轮分别固定于所述左、右床板下方的床体内，所述第一传动皮带绕所述第一步进电机和第一皮带齿轮沿所述床体横向传动；所述第一吊架上端固定连接于所述左床板下侧，第一吊架下端固定连接于所述第一步进电机和第一皮带齿轮上/下侧的传动皮带上；所述第二吊架上端固定连接于所述右床板下侧，第二吊架下端固定连接于所述第一步进电机和第一皮带齿轮下/上侧的传动皮带上；
所述主控模块在所述灾害传感器发来的环境灾害信号满足预设灾害条件时，控制所述第一步进电机以第一指定速度沿第一指定方向旋转预设时长后又以第一指定速度反方向旋转预设时长，随后控制所述探测模块探测所述床体内是否有人，在所述探测模块探测到床体内有人时，所述主控模块将所述定位模块采集的位置信息通过所述通信模块发送给外部终端设备；
其中，所述可定位通信的家庭救生床还包括设置于所述床体左、右侧的两套第二级传动机构以及第一半圆柱面保护罩、第二半圆柱面保护罩、第三半圆柱面保护罩；
所述第一半圆柱面保护罩、第二半圆柱面保护罩、第三半圆柱面保护罩同轴安装罩于所述床体上方，所述第一半圆柱面保护罩固定安装于所述床体的床头/床尾位置，所述第二半圆柱面保护罩、第三半圆柱面保护罩下端通过滑轨与所述床体连接；所述第一半圆柱面保护罩的半径小于第二半圆柱面保护罩的半径与第一半圆柱面保护罩的厚度之和，第二半圆柱面保护罩的半径小于第三半圆柱面保护罩的半径与第二半圆柱面保护罩的厚度之和；
所述第二级传动机构包括第二步进电机、第二皮带齿轮、第二传动皮带、第三吊架、第四吊架；每套所述第二级传动机构中的第二步进电机和第二皮带齿轮分别固定于所述床体内前、后侧，所述第二传动皮带绕所述第二步进电机和第二皮带齿轮沿所述床体纵向传动；所述第三吊架的上端固定连接于所述第二半圆柱面保护罩下端，所述第四吊架的上端固定连接于所述第三半圆柱面保护罩下端，所述第三吊架和第四吊架的下端均固定连接于所述第二步进电机和第二皮带齿轮同一侧的第二传动皮带上；
所述主控模块在控制所述第一步进电机以第一指定速度沿第一指定方向旋转预设时长后又以第一指定速度反方向旋转预设时长之后，控制所述第二步进电机以第二指定速度沿第二指定方向旋转预设时长。
2.如权利要求1所述的可定位通信的家庭救生床，其特征在于，所述灾害传感器包括用于实时采集周围环境的烟雾浓度信号的烟雾传感器；所述环境灾害信号包括烟雾浓度信号；
所述主控模块根据所述烟雾传感器发来的烟雾浓度信号确定烟雾浓度值，并在所述烟雾浓度值达到预定烟雾浓度阈值时，控制所述探测模块探测所述床体内是否有人，在所述探测模块探测到床体内有人时将所述定位模块采集的位置信息通过所述通信模块发送给外部终端设备。
3.如权利要求2所述的可定位通信的家庭救生床，其特征在于，所述灾害传感器包括用于实时采集地震加速度信号的加速度传感器；所述环境灾害信号包括地震加速度信号；
所述主控模块在所述加速度传感器发来的地震加速度信号满足预设地震灾害条件时，控制所述探测模块探测所述床体内是否有人，并在所述探测模块探测到床体内有人时将所述定位模块采集的位置信息通过所述通信模块发送给外部终端设备。
4.如权利要求3所述的可定位通信的家庭救生床，其特征在于，所述主控模块包括：
信号处理单元，用于根据所述烟雾传感器发来的烟雾浓度信号确定烟雾浓度值并发送给第一比较电路；还用于在首次收到所述加速度传感器发来的地震加速度信号时，从所述地震加速度信号中提取地震P波信号和地震S波信号，并将地震P波加速度值、地震S波加速度值分别发送给第二比较电路、第三比较电路；还用于在首次从地震加速度信号中提取出地震S波信号后间隔预定时长，判断是否能够再次收到地震加速度信号并从中提取出地震S波信号，若判断结果为是，则向计时单元发送第四触发信号；
第一比较电路，用于将所述信号处理单元确定的烟雾浓度值与预定烟雾浓度阈值进行比较，并在所述烟雾浓度值达到预定烟雾浓度阈值时，向所述探测模块发送用于控制所述探测模块探测所述床体内是否有人的第一触发信号；
第二比较电路，用于将所述信号处理单元确定的地震P波加速度值与预定地震P波加速度阈值进行比较，并在所述地震P波加速度值大于所述地震P波加速度阈值时向计时单元输出第二触发信号；
第三比较电路，用于将所述信号处理单元确定的地震S波加速度值与预定地震S波加速度阈值进行比较，并在所述地震S波加速度值大于所述地震S波加速度阈值时向计时单元输出第三触发信号；
计时单元，用于在收到所述第二比较电路输出的第二触发信号时开始计时，并在收到所述第三比较电路输出的第三触发信号时判断当前记录的时长t是否满足0<t<1s，若满足且随后收到所述信号处理单元发来的第四触发信号，则向所述探测模块发送所述第一触发信号；
防御单元，用于在所述探测模块探测到床体内有人时，将所述定位模块采集的位置信息通过所述通信模块发送给外部终端设备。
5.如权利要求1所述的可定位通信的家庭救生床，其特征在于，所述床体、第一半圆柱面保护罩、第二半圆柱面保护罩、第三半圆柱面保护罩的材料从外向内包括耐火涂层、外表面层、隔热层、内壳共四层结构，且所述隔热层内设置有工字形的隔热支撑。
6.如权利要求1所述的可定位通信的家庭救生床，其特征在于，所述可定位通信的家庭救生床还包括与所述主控模块连接的手动按钮，所述手动按钮用于在被按下时发出防御触发信号；所述主控模块还用于根据所述手动按钮发来的防御触发信号将所述定位模块采集的位置信息通过所述通信模块发送给外部终端设备。
7.如权利要求1所述的可定位通信的家庭救生床，其特征在于，所述可定位通信的家庭救生床还包括与所述主控模块和所述独立电源连接的显示装置，所述主控模块还用于通过显示装置提供拨号键盘，并控制所述通信模块与用户在所述拨号键盘上输入的电话号码电话连接。
8.如权利要求7所述的可定位通信的家庭救生床，其特征在于，所述主控模块包括存储有自救方法文档的存储单元，所述主控模块还用于在所述通信模块与用户在所述拨号键盘上输入的电话号码电话连接断开后，通过所述显示装置显示所述存储单元中存储的自救方法文档。
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