CN110824546A

CN110824546A - 一种震后救援指引系统及指引方法

Info

Publication number: CN110824546A
Application number: CN201911124682.6A
Authority: CN
Inventors: 刘岸果; 张苏平; 陈文凯; 高安泰; 周中红; 孙艳萍; 马小平; 朱瑞; 李晓雪; 郭德弘
Original assignee: Gansu Seismological Bureau (lanzhou Institute Of Seismology China Seismological Bureau)
Current assignee: Gansu Seismological Bureau (lanzhou Institute Of Seismology China Seismological Bureau)
Priority date: 2019-11-18
Filing date: 2019-11-18
Publication date: 2020-02-21

Abstract

本发明公开了一种震后救援指引系统和指引方法，指引系统包括震动探测单元，震动探测单元与红外热像探测单元和语音识别单元信号连接，红外热像探测单元与灾情云端平台和救援人员信号接收端信号连接，语音识别单元分别与灾情云端平台和救援人员信号接收端信号连接；地震时，震动探测单元接收建筑物传输的震动信号后，分别触发红外热像探测单元和语音识别单元信号进行红外探测和语音采集，形成图像信息和语音信号，并发送给灾情云端平台或救援人员信号接收端，灾情云端平台或救援人员信号接收端根据接收到的信息，建立救援计划，救援人员到现场后按计划并结合现场实际状况施救。该指引系统能及时采集被困人员信息，方便救援人员高效完成救援工作。

Description

一种震后救援指引系统及指引方法

技术领域

本发明属于震后救援技术领域，涉及一种震后救援指引系统，本发明还涉及一种用该系统指引震后救援的方法。

背景技术

在震后救援领域，如何有效、快速地救援一直是亟待解决的问题。对一些偏远地区来说，其面临的最主要问题是震区现场环境复杂，居住区的分布较分散，救援人员即使可以第一时间确认震区，也无法第一时间确认需要救援的具体地点。同时，救援人员在倒塌的建筑上方救援时，要借助生命探测仪等工具或者警犬以及待救援人员自身呼救来确认建筑物下是否有人员需要救助。生命探测仪的探测区域非常小，且必须将探头深入才能进行测量。而倒塌的建筑结构复杂，无法给生命探测仪提供足够的探测空间，从而极大影响其测量范围。依靠警犬和待救援人员自身的呼救，不仅局限于警犬的数量和体力，也局限于待救援人员自身的身体状况。因此，建立一套完善的震后救援的指引系统及方法是亟待解决的。

发明内容

本发明的目的是提供一种地震发生后，能有效快速地指导救援的震后救援指引系统。

本发明的另一个目的是提供一种用上述指引系统指导震后救援的方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种震后救援指引系统，包括震动探测单元，震动探测单元分别与红外热像探测单元和语音识别单元信号连接，红外热像探测单元分别与灾情云端平台和救援人员信号接收端信号连接，语音识别单元分别与灾情云端平台和救援人员信号接收端信号连接；

震动探测单元包括依次相连的震动探测器、第一处理器和第一通信组件；第一通信组件分别与红外热像探测单元和语音识别单元信号连接；

红外热像探测单元包括相连接的第二处理器和第二通信组件，第二处理器分别与第一存储器、红外热像探测器和第二通信组件相连接，第二通信组件分别与第一通信组件、灾情云端平台以及救援人员信号接收端信号连接；

语音识别单元包括第三处理器，第三处理器分别与第三通信组件、第二存储器和语音采集器相连接，第三通信组件分别与第一通信组件、灾情云端平台以及救援人员信号接收端信号连接；

救援人员信号接收端包括第四处理器，第四处理器分别与第四通信组件、第三存储器、显示屏和语音播放器相连接，第四通信组件分别与第二通信组件和第三通信组件信号连接。

本发明所采用的另一个技术方案是：一种用上述救援指引系统进行震后救援的指引方法，具体按以下步骤进行：

1）地震时，震动探测器采集到建筑物传输的震动信号，并传输给第一处理器，第一处理器将该震动信号传给第一通信组件，第一通信组件向第二通信组件和第三通信组件发送信号；

2）第二通信组件接收到第一通信组件发送的信号后，通过第二处理器启动红外热像探测器，红外热像探测器采集测量区域内的图像，形成图像信号，并将该图像信号传给第二处理器，第二处理器将该图像信号存入第一存储器，并通过第二通信组件向外发送该图像信号和第一存储器内存储的红外热像探测单元的安装位置信息；

第三通信组件接收到第一通信组件发送的信号后，通过第三处理器启动语音采集器，语音采集器采集测量区域内被困人员发出的声音，形成语音信号，第三处理器将该语音信号存入第二存储器中，并通过第三通信组件向外发送该语音信号和第二存储器内存储的语音识别单元的安装位置信息；

3）地震后，

若通讯基站没有受到损坏，则，第二通信组件发送的图像信号和红外热像探测单元的安装位置信息传输给灾情云端平台；第三通信组件发送的语音信号和语音识别单元的安装位置信息也传输给灾情云端平台；救援人员根据灾情云端平台接收到的信息和信号查看现场状况，建立救援计划；此后，救援人员赶赴地震现场，按建立的救援计划并且结合现场实际状况施救；

若通讯基站被破坏，则，救援人员首先赶赴地震现场，救援人员到达地震现场后，第四通信组件接收到第二通信组件发送的图像信号和红外热像探测单元的安装位置信息以及第三通信组件发送的语音信号和语音识别单元的安装位置信息，并将接收到的所有信号和信息传给第四处理器，第四处理器对接收到的信号和信息进行处理，得到图像数据信息、语音数据信息以及仪器的位置信息，并将该图像数据信息、语音数据信息和仪器的位置信息通过显示屏予以显示，同时通过语音播放器进行语音播报，救援人员根据显示的图像数据信息和语音数据信息分析被困人员的位置和健康状况，结合现场实际状况建立救援计划，再按建立的救援计划施救。

本发明救援系统中的震动探测单元能及时接收地震发生时通过建筑物传输的震动信号，该震动信号触发整个地震救援系统工作，从而将被困人员所在位置以及被困人员的生理信号发送至救援人员接收端以及灾情云端平台。红外热像探测单元可以有效识别生命体的存在，使得救援人员能够第一时间确定待救援人员位置，避免了震区现场环境复杂导致的无效搜救情况，方便救援人员高效地完成救援工作。语音识别单元可以不断的将被困人员自述的信息传达至外界。相比于依靠虚弱的呼救，该单元可以极大的提高救援效率。在震区基站未损坏的情况下，上传到灾情云端平台的被困人员信息可以使得救援人员第一时间得知，在救援人员赶往现场的途中便可以根据被困人员的现状及时制定救援方案。

附图说明

图1为本发明震后救援指引系统的示意图。

图2为本发明震后救援指引方法的流程图。

图中，1.震动探测单元，2.红外热像探测单元，3.语音识别单元，4.灾情云端平台，5.救援人员信号接收端；

11.震动探测器，12.第一处理器，13.第一通信组件，21.第一存储器，22.红外热像探测器，23.第二处理器，24.第二通信组件，31.第三通信组件，32.第二存储器，33.语音采集器，34.第三处理器，51.第四通信组件，52.第三存储器，53.显示屏，54.语音播放器，55.第四处理器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明震后救援系统，包括震动探测单元1，震动探测单元1分别与红外热像探测单元2和语音识别单元3信号连接，红外热像探测单元2分别与灾情云端平台4和救援人员信号接收端5信号连接，语音识别单元3分别与灾情云端平台4和救援人员信号接收端5信号连接；

震动探测单元1包括依次相连的震动探测器11、第一处理器12和第一通信组件13；第一通信组件13分别与红外热像探测单元2和语音识别单元3信号连接；

红外热像探测单元2包括相连接的第二处理器23，和第二通信组件24,，第二处理器24分别与第一存储器21、红外热像探测器22和第二通信组件24相连接，第二通信组件24分别与第一通信组件13、灾情云端平台4以及救援人员信号接收端5信号连接；

语音识别单元3包括第三处理器34，第三处理器34分别与第三通信组件31、第二存储器32和语音采集器33相连接，第三通信组件31分别与第一通信组件13、灾情云端平台4以及救援人员信号接收端5信号连接；

救援人员信号接收端5包括第四处理器55，第四处理器55分别与第四通信组件51、第三存储器52、显示屏53和语音播放器54相连接，第四通信组件51分别与第二通信组件24和第三通信组件31信号连接。

灾情云端平台4为云端平台，用于接收第二通信组件24发送的被困人员的信息和对应的红外热像探测单元2的安装位置信息，同时还接收第三通信组件31发送的语音信号和对应的语音识别单元3的安装位置信息。

第一通信组件13、第二通信组件24、第三通信组件31和第四通信组件51均采用无线发射接收模块。通信组件之间采用无线通讯方式，包括且不限于北斗、GPRS、3G、4G、5G等无线通讯方式。

预先将本发明救援系统安装在相应位置，即：将震动探测单元1、红外热像探测单元2和语音识别单元3均安装于房屋内的安全位置（房屋的三角地带及其他不容易受到挤压的位置）。地震未发生时，本救援系统一直处于家用供电模式，震动探测单元1、红外热像探测单元2和语音识别单元3一直处于待机状态，地震时，建筑物的电力系统失效，本救援系统依靠自身的电源供电，是一个可充电的救援系统。发生地震时，该救援系统启动，指引救援人员开展救援工作，指引过程就是本发明提供的震后救援指引方法，其流程如图2所示，该指引方法具体按以下步骤进行：

1）地震时，建筑物向外传输震动信号，震动探测器1侦测到建筑物传出的震动信号，并将采集的震动信号传输给第一处理器12，第一处理器12将该震动信号传给第一通信组件13，第一通信组件13向第二通信组件24和第三通信组件31发送信号；

也就是说，一旦震动探测器1被震动信号激活，其他的单元都会立刻被激活。

2）第二通信组件24接收到第一通信组件13发送的信号后，将接收到的信号传给第二处理器23，第二处理器23接收到该信号后，启动红外热像探测器22，同时将接收到的信号存储在第一存储器21内，第一存储器21内存储有红外热像探测单元2的安装位置信息；红外热像探测器22采集测量区域内的图像，形成图像信号，并将该图像信号传给第二处理器23，第二处理器23将该图像信号存入第一存储器21，并通过第二通信组件24向外发送该图像信号和第一存储器21内存储的红外热像探测单元2的安装位置信息；

第三通信组件31接收到第一通信组件13发送的信号后，将该信号传给第三处理器34，第三处理器34接收到该信号后启动语音采集器33，语音采集器33采集测量区域内被困人员发出的声音，形成语音信号，并将该语音信号传给第三处理器34，第三处理器34将接收到的语音信号存入第二存储器32中，并通过第三通信组件31向外发送该语音信号和第二存储器32内存储的语音识别单元3的安装位置信息；

3）地震后，若通讯基站没有受到损坏，则，第二通信组件24发送的图像信号和红外热像探测单元2的安装位置信息传输给灾情云端平台4；第三通信组件31发送的语音信号和语音识别单元3的安装位置信息也传输给灾情云端平台4；救援人员根据灾情云端平台4接收到的信息和信号可以第一时间查看现场状况，建立救援计划；救援人员到达地震现场后，救援人员信号接收端5同时接收红外热像探测单元2和语音识别单元3发送的信号，救援人员在地震现场接收到的红外热像探测单元2和语音识别单元3发送的信号与灾情云端平台4接收到的信号是一模一样的，救援人员只需要按照最新的信号并结合现场实际情况制定救援方案即可。

地震时房屋倒塌是一个短暂的过程，从几秒到几十秒甚至几分钟，所以图像信号和语音信号会很快的稳定下来不变，即使被困人员可以活动，那也是在很小的区域范围内活动。如果被困人员可以呼救，那么语音识别单元3会一直将被困人员的呼救传到外界。外界可在赶往救援区域的路上一直通过灾情平台4上的数据指定救援方案。到达现场时，救援人员信号接收端5和灾情平台4均可使用，按照便利程度选择。

地震后，若通讯基站被破坏，则，救援人员首先赶赴地震现场，救援人员到达地震现场后，救援人员信号接收端5中的第四通信组件51接收到第二通信组件24发送的图像信号和红外热像探测单元2的安装位置信息以及第三通信组件31发送的语音信号和语音识别单元3的安装位置信息，并将接收到的所有信号和信息传给第四处理器55，第四处理器55对接收到的信号和信息进行处理，得到图像数据信息、语音数据信息以及仪器（红外热像探测单元2和语音识别单元3）的位置信息，并将该图像数据信息、语音数据信息和仪器的位置信息存入第三存储器52，同时将该图像数据信息、语音数据信息和仪器的位置信息通过显示屏53予以显示，同时通过语音播放器54进行语音播报，救援人员根据显示的图像数据信息和语音数据信息分析被困人员的位置和健康状况，根据仪器的位置信息确定被困人员的位置，结合现成实际情况建立救援计划，再按建立的救援计划施救。

救援中心通常离震源很远。发生地震时，在信号基站没有被地震破坏的情况下，图像信号和语音信号可以在第一时间传送至灾情云端平台4；如果信号基站被地震破坏，那么必须等救援人员赶到地震现场，救援人员信号接收端5才能接收到第二通信组件24发出的图像信号和红外热像探测单元2的安装位置信息以及第三通信组件31发出的语音信号和语音识别单元3的安装位置信息，从而建立救援计划。

灾情云端平台4和救援人员信号接收端5所收到的图像和语音信号是相同的，不同点在于灾情云端平台4的方式可以使得救援人员更早的建立救援计划，使得震后救援更加快速有效。

Claims

1.一种震后救援指引系统，其特征在于，包括震动探测单元（1），震动探测单元（1）分别与红外热像探测单元（2）和语音识别单元（3）信号连接，红外热像探测单元（2）分别与灾情云端平台（4）和救援人员信号接收端（5）信号连接，语音识别单元（3）分别与灾情云端平台（4）和救援人员信号接收端（5）信号连接；

震动探测单元（1）包括依次相连的震动探测器（11）、第一处理器（12）和第一通信组件（13）；第一通信组件（13）分别与红外热像探测单元（2）和语音识别单元（3）信号连接；

红外热像探测单元（2）包括相连接的第二处理器（23）和第二通信组件（24），第二处理器（24）分别与第一存储器（21）、红外热像探测器（22）和第二通信组件（24）相连接，第二通信组件（24）分别与第一通信组件（13）、灾情云端平台（4）以及救援人员信号接收端（5）信号连接；

语音识别单元（3）包括第三处理器（34），第三处理器（34）分别与第三通信组件（31）、第二存储器（32）和语音采集器（33）相连接，第三通信组件（31）分别与第一通信组件（13）、灾情云端平台（4）以及救援人员信号接收端（5）信号连接；

救援人员信号接收端（5）包括第四处理器（55），第四处理器（55）分别与第四通信组件（51）、第三存储器（52）、显示屏（53）和语音播放器（54）相连接，第四通信组件（51）分别与第二通信组件（24）和第三通信组件（31）信号连接。

2.如权利要求1所述的震后救援指引系统，其特征在于，所述的灾情云端平台（4）为云端平台，用于接收第二通信组件（24）发送的被困人员的信息和红外热像探测单元（2）的安装位置信息，同时还接收第三通信组件（31）发送的语音信号和语音识别单元（3）的安装位置信息。

3.一种用权利要求1所述救援指引系统进行震后救援的指引方法，其特征在于，该指引方法具体按以下步骤进行：

1）地震时，震动探测器（11）采集到建筑物传输的震动信号，并传输给第一处理器（12），第一处理器（12）将该震动信号传给第一通信组件（13），第一通信组件（13）向第二通信组件（24）和第三通信组件（31）发送信号；

2）第二通信组件（24）接收到第一通信组件（13）发送的信号后，通过第二处理器（23）启动红外热像探测器（22），红外热像探测器（22）采集测量区域内的图像，形成图像信号，并将该图像信号传给第二处理器（23），第二处理器（23）将该图像信号存入第一存储器（21），并通过第二通信组件（24）向外发送该图像信号和第一存储器（21）内存储的红外热像探测单元（2）的安装位置信息；

第三通信组件（31）接收到第一通信组件（13）发送的信号后，通过第三处理器（34）启动语音采集器（33），语音采集器（33）采集测量区域内被困人员发出的声音，形成语音信号，第三处理器（34）将该语音信号存入第二存储器（32）中，并通过第三通信组件（31）向外发送该语音信号和第二存储器（32）内存储的语音识别单元（3）的安装位置信息；

3）地震后，

若通讯基站没有受到损坏，则，第二通信组件（24）发送的图像信号和红外热像探测单元（2）的安装位置信息传输给灾情云端平台（4）；第三通信组件（31）发送的语音信号和语音识别单元（3）的安装位置信息也传输给灾情云端平台（4）；救援人员根据灾情云端平台（4）接收到的信息和信号查看现场状况，建立救援计划；此后，救援人员赶赴地震现场，按建立的救援计划并且结合现场实际状况施救；

若通讯基站被破坏，则，救援人员首先赶赴地震现场，救援人员到达地震现场后，第四通信组件（51）接收到第二通信组件（24）发送的图像信号和红外热像探测单元（2）的安装位置信息以及第三通信组件（31）发送的语音信号和语音识别单元（3）的安装位置信息，并将接收到的所有信号和信息传给第四处理器（55），第四处理器（55）对接收到的信号和信息进行处理，得到图像数据信息、语音数据信息以及仪器的位置信息，并将该图像数据信息、语音数据信息和仪器的位置信息通过显示屏（53）予以显示，同时通过语音播放器（54）进行语音播报，救援人员根据显示的图像数据信息和语音数据信息分析被困人员的位置和健康状况，结合现场实际状况建立救援计划，再按建立的救援计划施救。