CN111938251A - 智能可佩戴消防救援设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能可佩戴消防救援设备，包括消防头盔、信息处理模块和消防面罩；消防头盔上设置有图像采集模块以能够采集图像信号，并且图像采集模块通过线缆与信息处理模块相电连，以能够将图像信号传送至信息处理模块中进行处理；消防面罩上设置有面罩显示模块，面罩显示模块通过能够接受信息处理模块处理后的无线图像信号，并且将信息处理模块处理后的图像信号进行显示、增强；信息处理模块上设置有对讲单元。该智能可佩戴消防救援设备能够解放消防员双手，并且能够实现数据信息的智能化传递和显示，极大地提高了消防救援的效率和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及消防救援设备，具体地，涉及一种智能可佩戴消防救援设备。
背景技术
近年来火灾事故频发，消防救援难度也不断提高。主要原因有：1、火灾现场往往是浓烟、浓雾、等黑暗视力受阻环境，导致被困人员搜救困难；2、火灾附近环境复杂，火灾现场及被困人员定位困难；3、火灾现场往往需要破拆门窗等，而消防队员双手拿有其他设备(例如红外热像仪或者对讲机)，导致双手不能完全解放，救援速度被迫变缓。
目前传统的消防头盔、消防面罩等消防工具还停留在被动防护功能的层面上，从而使得消防救援的效率和效果均难以达到最优的目标，极大地阻碍了消防员的消防进度，同时也给消防员自身带来了一定的安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能可佩戴消防救援设备，该智能可佩戴消防救援设备能够解放消防员双手，并且能够实现数据信息的智能化传递和显示，极大地提高了消防救援的效率和安全性，
为了实现上述目的，本发明提供了一种智能可佩戴消防救援设备，包括消防头盔、信息处理模块和消防面罩；消防头盔上设置有图像采集模块以能够采集图像信号，并且图像采集模块通过线缆与信息处理模块相电连，以能够将图像信号传送至信息处理模块中进行处理；消防面罩上设置有面罩显示模块，面罩显示模块通过能够接受信息处理模块处理后的无线图像信号，并且将信息处理模块处理后的图像信号进行显示、增强；信息处理模块上设置有对讲单元。
优选地，图像采集模块包括红外热像仪、可见光摄像头和图像处理板，红外热像仪能够采集红外图像信号并传送至图像处理板进行处理，可见光摄像头能够采集可见光图像信号并传送至图像处理板进行处理；图像处理板能够对接收到的图像数据进行模数装换、压缩和编码，并且能够将处理后的图像数据通过线缆传送至信息处理模块中进行处理。
优选地，红外热像仪、可见光摄像头各自独立地通过USB接口与图像处理板进行数据传输。
优选地，消防头盔的外部设置有卡槽，图像采集模块通过扭力转轴固定于卡槽上。
优选地，信息处理模块包括核心板、第一WIFI模块和可拆卸电池，第一WIFI模块与核心板相电连，可拆卸电池能够对信息处理模块和图像采集模块中的各元器件提供电能；核心板通过线缆接收图像采集模块传递的图像数据，并对接收的图像数据进行转换、滤波、取样和边缘提取；第一WIFI模块能够将信息处理模块处理后的图像数据无线传输至面罩显示模块。
优选地，核心板还电连有RAM、ROM、SD卡、USB HUB、开机键、功能切换键、录像键中的至少一者。
优选地，核心板为联发科M6765处理器。
优选地，可拆卸电池包括电池和PMU，电池、PMU、核心板依次电连。
优选地，面罩显示模块包括处理器、第二WIFI模块、显示单元、显示驱动单元和可拆卸防爆电池，可拆卸防爆电池能够为面罩显示模块中的各元器件提供电源；第二WIFI模块和显示单元各地独立地与处理器相电连；第二WIFI模块能够接受第一WIFI模块传送的图像数据，并将接受的图像数据传送至处理器进行处理，处理器能够将处理后的图像数据通过显示驱动单元传送至显示单元进行显示。
优选地，显示单元31为0.39寸OLED屏。
优选地，处理器为联发科MT6570处理器。
优选地，处理器还电连有有RAM、ROM、开机键中的至少一者；
优选地，可拆卸防爆电池包括电池和PMU，电池、PMU、处理器依次电连。
优选地，对讲单元设有16个频段，采用450MHZ频段进行信号传送，并且能够支持PTT按钮控制。
优选地，面罩显示模块通过空呼显示支架固定在消防面罩上。
优选地，可拆卸防爆电池通过卡扣固定消防面罩上。
优选地，显示单元的前方设置有光学透镜。
优选地，空呼显示支架为钛铝材质，并且空呼显示支架设置于消防面罩的空呼结构上。
优选地，线缆为弹簧线缆。
优选地，线缆自然长度为40-50cm，完全拉伸长度为90-110cm，线缆的两端接插件采用航插防护等级的IP67，线缆外壳材质为耐温值可达260℃的铁氟龙。
在上述技术方案中，本发明一方面在通过在消防头盔上设置图像采集模块采集图像信号，同时通过信息处理模块处理图像信号并经处理后的信号传送至面罩显示模块中进行显示，由此，佩戴消防头盔的消防员便可实时、准确地了解到火灾现场的各种信息，如地理信息、人员信息、着火点信息等，有效的克服了火灾现场视力受阻的不利因素，同时该设备也能够解放消防员的双手，从而使得救援效率上得以保证。由此可见，该设备能为消防员在眼前直观提供火场环境信息、自身所在位置信息同时还可实现对讲通讯功能，最后还将数据信息实时传递给后台指挥室和远程服务器，使得消防指挥员能够做出及时有效的决策，实现了消防现场作业对智能化的信息感知和指挥调度有着强烈需求。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明提供的智能可佩戴消防救援设备的一种优选实施方式的结构示意图；
图2是图1中各元器件的一种优选实施方式的连接示意图。
附图标记说明
1、图像采集模块 2、信息处理模块
3、面罩显示模块 4、扭力转轴
5、线缆 6、空呼显示支架
7、消防头盔 8、消防面罩
11、红外热像仪 12、可见光摄像头
21、核心板 22、对讲单元
24、可拆卸电池 31、显示单元
32、显示驱动单元 33、可拆卸防爆电池
34、光学透镜
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
本发明提供了一种智能可佩戴消防救援设备，如图1-2所示，包括消防头盔7、信息处理模块2和消防面罩8；消防头盔7上设置有图像采集模块1以能够采集图像信号，并且图像采集模块1通过线缆5与信息处理模块2相电连，以能够将图像信号传送至信息处理模块2中进行处理；消防面罩8上设置有面罩显示模块3，面罩显示模块3通过能够接受信息处理模块2处理后的无线图像信号，并且将信息处理模块2处理后的图像信号进行显示、增强；信息处理模块2上设置有对讲单元22。
上述的一方面在通过在消防头盔7上设置图像采集模块1采集图像信号，同时通过信息处理模块2处理图像信号并经处理后的信号传送至面罩显示模块3中进行显示，由此，佩戴消防头盔7的消防员便可实时、准确地了解到火灾现场的各种信息，如地理信息、人员信息、着火点信息等，有效的克服了火灾现场视力受阻的不利因素，同时该设备也能够解放消防员的双手，从而使得救援效率上得以保证。由此可见，该设备能为消防员在眼前直观提供火场环境信息、自身所在位置信息同时还可实现对讲通讯功能，最后还将数据信息实时传递给后台指挥室和远程服务器，使得消防指挥员能够作出及时有效的决策，实现了消防现场作业对智能化的信息感知和指挥调度有着强烈需求。
在本发明中，信息处理模块2、面罩显示模块3之间的无线信号传输方式可以具有多种，可以是WIFI信号传输方式，也可以是蓝牙信号传输方式，本发明对此并不作具体限定。
在本发明中，图像采集模块1的具体结构和工作原理可以在宽的范围内选择，但是为了尽可能地采集到更详尽的图像，优选地，图像采集模块1包括红外热像仪11、可见光摄像头12和图像处理板，红外热像仪11能够采集红外图像信号并传送至图像处理板进行处理，可见光摄像头12能够采集可见光图像信号并传送至图像处理板进行处理；图像处理板能够对接收到的图像数据进行模数装换、压缩和编码，并且能够将处理后的图像数据通过线缆5传送至信息处理模块2中进行处理。红外热像仪11、可见光摄像头12从红外和可见光这两种方式采集图像信号，从而充分地保证了信号采集的完整程度。
在上述实施方式中，红外热像仪11、可见光摄像头12与图像处理板的连接方式可以在宽的范围内选择，但是为了保证信号传输的稳定性，优选地，红外热像仪11、可见光摄像头12各自独立地通过USB接口与图像处理板进行数据传输。
在上述实施方式中，图像采集模块1的安装方式也可以在宽的范围内选择，但是为了便于安装，优选地，消防头盔7的外部设置有卡槽，图像采集模块1通过扭力转轴4固定于卡槽上；具体地，扭力转轴4的一侧通过螺丝与图像采集模块1相固定，另一侧通过卡箍固定于消防头盔7滑槽内。由此，图像采集模块1能够绕着扭力转轴4实现90°转动，从而实现了图像采集模块1的角度可调。
在本发明中，信息处理模块2具有图像数据处理功能、对讲功能、无线传输功能，可通过模块背后的卡箍可固定于消防服的口袋和腰带处，但是为了进一步优化信息处理模块2的信号处理功能，优选地，信息处理模块2包括核心板21、第一WIFI模块和可拆卸电池24，第一WIFI模块与核心板21相电连，可拆卸电池24能够对信息处理模块2和图像采集模块1中的各元器件提供电能；核心板21通过线缆5接收图像采集模块1传递的图像数据，并对接收的图像数据进行转换、滤波、取样和边缘提取；第一WIFI模块能够将信息处理模块2处理后的图像数据无线传输至面罩显示模块3。
在上述实施方式中，为了进一步增强信息处理模块2的功能，优选地，核心板21还电连有RAM、ROM、SD卡、USB HUB、开机键、功能切换键、录像键中的至少一者。
在上述实施方式中，核心板21的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了保证核心板21的性能，优选地，核心板21为联发科M6765处理器，联发科M6765处理器支持WIFI和蓝牙通讯功能，支持视频硬编解码、支持双路USB的安卓系统。
在上述实施方式中，为了进一步便于管理可拆卸电池24，优选地，可拆卸电池24包括电池和PMU，电池、PMU、核心板21依次电连。
在本发明中，面罩显示模块3具有显示屏功能、无线传输功能，在信息处理模块2采用WIFI信号传输的方式的前提下，为了进一步优化面罩显示模块3的性能，优选地，面罩显示模块3包括处理器、第二WIFI模块、显示单元31、显示驱动单元32和可拆卸防爆电池33，可拆卸防爆电池33能够为面罩显示模块3中的各元器件提供电源；第二WIFI模块和显示单元31各地独立地与处理器相电连；第二WIFI模块能够接受第一WIFI模块传送的图像数据，并将接受的图像数据传送至处理器进行处理，处理器能够将处理后的图像数据通过显示驱动单元32传送至显示单元31进行显示。由此，信息处理模块2、面罩显示模块3之间便可通过WIFI信号顺畅地进行信号传送。此外，通过显示驱动单元32上的WIFI模块实现图传功能，通过蓝牙模块实现接收位置信息。
在上述实施方式中，显示单元31的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了保证显示性能，优选地，显示单元31为0.39寸OLED屏。
在上述实施方式中，处理器的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了保证处理器的性能，优选地，处理器为联发科MT6570处理器。
在上述实施方式中，为了进一步增强面罩显示模块3的功能，优选地，处理器还电连有有RAM、ROM、开机键中的至少一者。
在上述实施方式中，为了进一步便于管理可拆卸电池24，优选地，可拆卸防爆电池33包括电池和PMU，电池、PMU、处理器依次电连。
在本发明中，对讲单元22的对讲设置可以在宽的范围内选择，但是为了保证对讲的信号稳定性，优选地，对讲单元22设有16个频段，采用450MHZ频段进行信号传送，并且能够支持PTT按钮控制，由此，对讲单元22可实现消防队员之间以及与后台指挥室之间的通讯；
在本发明中，优选地，面罩显示模块3通过空呼显示支架6固定在消防面罩8上。空呼显示支架6的存在保证了面罩显示模块3的稳定性。
在本发明中，可拆卸防爆电池33的安装方式可以在宽的范围内选择，但是为了提高可拆卸防爆电池33的安装与拆卸的便捷性，优选地，可拆卸防爆电池33通过卡扣固定消防面罩8上。
在本发明中，为了进一步地方便消防员查看显示单元31，优选地，显示单元31的前方设置有光学透镜34，光学透镜34实现了近眼显示。
在本发明中，空呼显示支架6的材质以及安装方式均可以在宽的范围内选择，但是为了降低重量、提高硬度以及保障安装稳定性，优选地，空呼显示支架6为钛铝材质，并且空呼显示支架6设置于消防面罩8的空呼结构上。
最后，在本发明中，线缆5的结构也可以在宽的范围内选择，但是为了便于使用，优选地，线缆5为弹簧线缆。为了进一步保证阻燃性能，更优选地，线缆5自然长度为40-50cm，完全拉伸长度为90-110cm，线缆的两端接插件采用航插防护等级的IP67，线缆外壳材质为耐温值可达260℃的铁氟龙。
综上可以得知，该设备可解放消防员双手并为消防员在眼前直观提供火场环境信息、自身所在位置信息同时还可实现对讲通讯功能，最后还将数据信息实时传递给后台指挥室和远程服务器，使得消防指挥员能够做出及时有效的决策；不仅提高了救援效率，而且还保证了消防队员的生命安全。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种智能可佩戴消防救援设备，其特征在于，包括消防头盔(7)、信息处理模块(2)和消防面罩(8)；所述消防头盔(7)上设置有图像采集模块(1)以能够采集图像信号，并且所述图像采集模块(1)通过线缆(5)与所述信息处理模块(2)相电连，以能够将所述图像信号传送至所述信息处理模块(2)中进行处理；所述消防面罩(8)上设置有面罩显示模块(3)，所述面罩显示模块(3)通过能够接受所述信息处理模块(2)处理后的无线图像信号，并且将所述信息处理模块(2)处理后的图像信号进行显示、增强；所述信息处理模块(2)上设置有对讲单元(22)。
2.根据权利要求1所述的智能可佩戴消防救援设备，其特征在于，所述图像采集模块(1)包括红外热像仪(11)、可见光摄像头(12)和图像处理板，所述红外热像仪(11)能够采集红外图像信号并传送至所述图像处理板进行处理，所述可见光摄像头(12)能够采集可见光图像信号并传送至所述图像处理板进行处理；所述图像处理板能够对接收到的图像数据进行模数装换、压缩和编码，并且能够将处理后的图像数据通过所述线缆(5)传送至所述信息处理模块(2)中进行处理；
优选地，红外热像仪(11)、可见光摄像头(12)各自独立地通过USB接口与所述图像处理板进行数据传输。
3.根据权利要求1所述的智能可佩戴消防救援设备，其特征在于，所述消防头盔(7)的外部设置有卡槽，所述图像采集模块(1)通过扭力转轴(4)固定于所述卡槽上。
4.根据权利要求1所述的智能可佩戴消防救援设备，其特征在于，所述信息处理模块(2)包括核心板(21)、第一WIFI模块和可拆卸电池(24)，所述第一WIFI模块与所述核心板(21)相电连，所述可拆卸电池(24)能够对所述信息处理模块(2)和图像采集模块(1)中的各元器件提供电能；
所述核心板(21)通过所述线缆(5)接收所述图像采集模块(1)传递的图像数据，并对接收的图像数据进行转换、滤波、取样和边缘提取；所述第一WIFI模块能够将所述信息处理模块(2)处理后的图像数据无线传输至所述面罩显示模块(3)。
5.根据权利要求4所述的智能可佩戴消防救援设备，其特征在于，所述核心板(21)还电连有RAM、ROM、SD卡、USB HUB、开机键、功能切换键、录像键中的至少一者；
优选地，所述核心板(21)为联发科M6765处理器；
优选地，所述可拆卸电池(24)包括电池和PMU，所述电池、PMU、核心板(21)依次电连。
6.根据权利要求4所述的智能可佩戴消防救援设备，其特征在于，所述面罩显示模块(3)包括处理器、第二WIFI模块、显示单元(31)、显示驱动单元(32)和可拆卸防爆电池(33)，所述可拆卸防爆电池(33)能够为所述面罩显示模块(3)中的各元器件提供电源；
所述第二WIFI模块和显示单元(31)各地独立地与所述处理器相电连；所述第二WIFI模块能够接受所述第一WIFI模块传送的图像数据，并将接受的图像数据传送至所述处理器进行处理，所述处理器能够将处理后的图像数据通过所述显示驱动单元(32)传送至所述显示单元(31)进行显示。
7.根据权利要求6所述的智能可佩戴消防救援设备，其特征在于，所述显示单元(31)为0.39寸OLED屏；
优选地，所述处理器为联发科MT6570处理器；
优选地，所述处理器还电连有有RAM、ROM、开机键中的至少一者；
优选地，所述可拆卸防爆电池(33)包括电池和PMU，所述电池、PMU、处理器依次电连。
8.根据权利要求1所述的智能可佩戴消防救援设备，其特征在于，所述对讲单元(22)设有16个频段，采用450MHZ频段进行信号传送，并且能够支持PTT按钮控制。
9.根据权利要6所述的智能可佩戴消防救援设备，其特征在于，所述面罩显示模块(3)通过空呼显示支架(6)固定在消防面罩(8)上；
优选地，所述可拆卸防爆电池(33)通过卡扣固定消防面罩8)上；
优选地，所述显示单元(31)的前方设置有光学透镜(34)；
优选地，所述空呼显示支架(6)为钛铝材质，并且所述空呼显示支架(6)设置于所述消防面罩(8)的空呼结构上。
10.根据权利要1所述的智能可佩戴消防救援设备，其特征在于，所述线缆(5)为弹簧线缆；
优选地，所述线缆(5)自然长度为40-50cm，完全拉伸长度为90-110cm，线缆的两端接插件采用航插防护等级的IP67，线缆外壳材质为耐温值可达260℃的铁氟龙。
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- 2020-08-25 CN CN202010860827.5A patent/CN111938251A/zh active Pending
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