CN112205707A - 一种基于移动通信的面向高层建筑火灾的智能消防头盔 - Google Patents
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Abstract
本发明属于消防应急通信技术领域,公开了一种基于移动通信的面向高层建筑火灾的智能消防头盔,智能消防头盔用于音视频、环境信息、定位数据信息的采集、处理、通信以及显示;调度云服务器与所述智能消防头盔无线通信,用于对接收的数据进行处理与解析;指挥客户端与所述调度云服务器相连接,用于监测火场环境信息、人员定位信息和音视频信息。本发明以移动通信为核心,将4G专网通信和NB‑IoT无线通信技术相融合,在城市高层建筑消防领域提供并实现一种融合宽窄带通信的智能消防头盔。以智能消防头盔为基础设备,构建调度云平台和指挥客户端,利用4G专网使火灾现场通信数据链路传输更加稳定安全。
Description
技术领域
本发明属于消防应急通信技术领域,尤其涉及一种基于移动通信的面向高层建筑火灾的智能消防头盔。
背景技术
随着社会经济的高速发展,城市高层建筑越来越复杂,人口居住越来越密集,建筑设计的结构、房屋的布局给消防队员灭火救援行动带来了更大的难度,同时也为火灾现场的应急通信带来更复杂的难题和更高的要求。因此对于面向高层建筑火灾的智能消防头盔设计成为刚需。当前消防队员进入高层建筑火灾现场时,基本是佩戴消防头盔和携带手持单兵设备,消防队员之间采用对讲机讲话,救援力量具体部署位置不准确,如遇到局部明火复燃,潜在的易燃易爆炸气体对消防队员自身的安全产生威胁;其次,繁重的负重设备容易使消防队员体力不支。因此设计一款智能消防头盔对高层建筑火灾救援有极为重要的意义。
现有公开技术提出了一种适用于消防员的智能头盔(专利号CN 202980318U),包括射频标签装置、LED照明装置、微处理器以及分别于微处理器连接通信装置周围温度传感器、一氧化碳传感器、烟雾传感器、热传感器、摄像装置、头盔显示器、麦克风、扬声器、存储装置以及电源装置。
现有公开技术提供了消防员呼救通信头盔(专利号CN 104256987 A),解决现有消防头盔不具备呼救功能,使用不方便和不易被发现的问题。其方案是,包括头盔体、语音通讯主板、呼叫模板、方位信号灯和防爆电池。该消防队员呼救头盔具有语音通话、及时呼救和快速定位的功能。
现有的智能消防头盔方面大多是在头盔中加入环境监测传感器,利用4G公网、WiFi、蓝牙、ZigBee等无线通信方式传输数据。但WIFI网络的搭建成本高,蓝牙和ZigBee的传输距离也没有很好地满足火场救援的要求,且由于救援环境复杂干扰过大,通信的可靠性也存在一定的不足。其次,公网无线传输技术受高层建筑结构复杂的影响,通信链路稳定性还不足够。目前对音视频传输和红外夜视摄像头集成在消防头盔子系统的装备还不成熟,该领域的研究值得继续探索。
解决以上问题及缺陷的难度为:实现在高层建筑火灾现场的智能消防头盔的无线音视频传输;4G专网和NB-IoT网络相融合。
解决以上问题及缺陷的意义为:进一步保障了高层消防建筑火灾救援应急通信的问题,将前后方救援人员紧密联系起来,通过前方消防队员佩戴的智能消防头盔实时传输的音视频数据、环境采集数据等,帮助后方指挥人员了解火灾现场实际情况,做出判断决策。
目前现有智能消防头盔大多实现的功能为采集火灾现场环境信息数据,人员定位等等,对于消防头盔集成音视频传输模块的研究颇少,而且其所采用的通信技术大多为4G公网、WIFI、蓝牙等等,这些通信方式在火灾现场的复杂环境中均有缺陷,尤其是在高层建筑的场景下,通信问题显得尤为关键;首先WIFI的搭建成本高,覆盖范围有限;蓝牙的缺点是传输距离有限;4G公网虽然具有高带宽和高速率,但是在复杂环境中其通信链路不稳定;本方案所解决的问题是通过对普通消防头盔加以智能化改进,采用4G专网和NB-IoT技术相融合的通信方式,4G专网主要传输宽带音视频数据,NB-IoT窄带主要传输环境信息数据和定位数据等;提高了火灾现场通信的稳定性、安全性;实现了实时视频传输、语音通信、人员定位、火灾现场环境采集等功能。
发明内容
针对上述技术中存在的问题,本发明采用4G专网和NB-IOT技术融合宽窄带无线通信技术,在火场中通过宽带4G专网进行音视频等数据的传输,通过窄带NB-IoT无线通信模块进行火场环境实时信息等数据的传输,通过对当前的消防头盔加以智能化地改进,使通信链路的稳定性、安全性相比4G公网、WiFi、蓝牙等无线通信技术有了很大提高,信号覆盖范围更加广而远,从而进一步解决了高层建筑火灾现场因结构复杂导致的通信不稳定、干扰过大等问题。
本发明是这样实现的,一种基于移动通信的面向高层建筑火灾的智能消防头盔,包括:
智能消防头盔,用于音视频、环境信息、定位数据信息的采集、处理、通信以及显示;
调度云服务器,与所述智能消防头盔无线通信,用于对接收的数据进行处理与解析;
指挥客户端,与所述调度云服务器相连接,用于监测火场环境信息和音视频信息。
进一步,所述智能消防头盔包括:微控制器、音视频模块、信息采集模块、定位模块、显示模块、一键呼叫模块、报警模块、4G专网数传模块、NB-IoT无线通信模块;
所述音视频模块、一键呼叫模块、4G专网数传模块与微控制器相连接,所述信息采集模块、显示模块、定位模块、NB-IoT无线通信模块与微控制器相连接,所述4G专网数传模块、NB-IoT无线通信模块与调度云服务器连接,所述显示模块实时将火场环境信息数据显示在屏幕上。
进一步,所述音视频模块采集火场的实时视频画面和音频数据,通过4G专网数传模块传输至调度云服务器;所述信息采集模块实时采集火场环境信息,定位模块采集消防队员的位置信息,通过NB-IoT模块传输至调度云服务器。
进一步,所述微控制器包括第一处理器和第二处理器,采集到的火场音视频信息通过I2S总线协议、USB传输协议传送至第一处理器进行音视频压缩编码处理,再通过4G专网数传模块将音视频数据传送至调度云服务器;
利用各信息采集模块采集火场实时环境信息,传感器将采集到的环境信息通过单总线协议、A/D转换、I2C通信协议、USB传输协议等传输至第二处理器,并将实时环境信息显示在OLED显示模块上,再通过NB-IoT无线通信模块将数据发送给调度云服务器;调度云服务器将接收到的信息进行数据处理与解析,再传输至指挥客户端的上位机上进行显示。
进一步,所述一键呼叫模块包括控制开关按键电路;控制开关设置在智能消防头盔右前侧方,一键按下呼叫按钮,呼叫预先设置的电话号码即可通过4G专网数传模块进行通信。
进一步,所述一键呼叫模块至少包括一个呼叫指挥客户端按键和一个呼叫第一联系消防队员按键,在按下呼叫指挥客户端按键或第一联系消防队员按键时,通过4G网络协议将呼叫信号从4G专网数传模块发送至指挥客户端或消防队员所佩戴的智能头盔上。
进一步,所述第一处理器利用I2S总线接口实将采集的音频数据进行传输处理,利用模拟L3接口时序实现对UDA1341芯片的控制,利用USB接口对摄像头采集的视频信息进行处理传输。
进一步,所述信息采集模块包括:温度传感器、易燃气体传感器、心率监测模块;
所述温度传感器实时采集火灾现场温度信息,所述易燃气体传感器实时监测火灾现场的气体浓度值,所述心率监测模块实时监测消防队员的心率数值。
进一步,所述定位模块与第二处理器进行连接,所述定位模块上板载MAX2659芯片信号放大芯片,通过USB接口与第二处理器连接进行数据传输。
进一步,利用单总线协议对温度传感器测得的数据传输至第二处理器;利用A/D模块对易燃气体传感器经放大的输出数据进行模数转换,再通过串口将数据传输至第二处理器;利用I2C总线协议对心率监测模块测得的数据传输至第二处理器;利用I2C协议将各个信息采集模块的数值再OLED显示屏进行显示。
结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:
第一、本发明以移动通信为核心,将4G专网通信和NB-IoT无线通信技术相融合,在城市高层建筑消防领域提供并实现一种融合宽窄带通信的智能消防头盔。以智能消防头盔基础设备,构建调度云平台和指挥客户端,利用4G专网使宽带数据链路传输更加稳定安全。
第二、解决了城市高层建筑消防通信因建筑结构复杂导致的通信故障。实现了实时采集火灾现场的音视频信息、环境信息以及消防队员的定位信息并传输至调度云平台进行处理,进而下发传送至指挥客户端,以便指挥人员能及时指挥火灾现场秩序,使得城市高层建筑消防应急通信更有保障。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的智能消防头盔总体结构框图。
图2是本发明实施例提供的第一处理器和音频模块连接图。
图3是本发明实施例提供的音频声卡驱动配置流程图。
图4是本发明实施例提供的第二处理器环境信息/定位信号采集设计流程图。
图5是本发明实施例提供的音频声卡驱动程序测试示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种基于移动通信的面向高层建筑火灾的智能消防头盔,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1-图3所示,本发明实施例提供的一种基于移动通信的面向高层建筑火灾的智能消防头盔,主要包括智能消防头盔、调度云服务器、指挥客户端;
所述的智能消防头盔包括微控制器、音视频模块、信息采集模块、定位模块、显示模块、一键呼叫模块、报警模块、4G专网数传模块、NB-IoT无线通信模块;所述音视频模块、一键呼叫模块、4G专网数传模块与第一处理器相连接,所述信息采集模块、定位模块、显示模块、报警模块、NB-IoT无线通信模块与第二处理器相连接,所述4G专网模数传模块、NB-IoT无线通信模块与调度云服务器连接,所述调度云服务器与指挥客户端相连接;所述音视频模块采集火场的实时视频画面和音频数据,均通过4G专网数传模块传输至调度云服务器;所述信息采集模块实时采集火场环境信息,定位模块采集消防队员的位置信息,通过NB-IoT模块传输至调度云服务器;所述显示模块实时将火场环境信息数据显示在OLED屏幕上,后方指挥人员通过指挥客户端监测火场环境信息和音视频信息。
4G专网具备如下特点:一是具有很好的链路传输稳定性和安全性;二是低时延、高速率,传输速率已经达到20Mbps,最高可实现100Mbps;三是其传输方式为宽带传输,每个信道会占有100MHz的频谱;四是兼容性好,可接入的终端设备种类丰富。
NB-IoT具有如下特点:一是窄带传输,只需消耗大约180HZ的频段就可以进行正常工作;二是广覆盖,在同样频段下,其相比现有的网络增益20dB,覆盖面积扩大100倍;三是可接入的支撑设备多,其一个扇区可支持10万个连接。
根据面向高层建筑火灾现场复杂的结构场景,在消防头盔上嵌入第一处理器和第二处理器。将采集到的火场音视频信息通过I2S总线协议、USB传输协议传送至第一处理器进行音视频压缩编码处理,再通过4G专网数传模块将音视频数据传送至调度云服务器;利用各信息采集模块采集火场实时环境信息,传感器将采集到的环境信息通过单总线协议、A/D(模/数)转换、I2C通信协议等传输至第二处理器,并将实时环境信息显示在OLED显示模块上,再通过NB-IoT无线通信模块将数据发送给调度云服务器。调度云服务器将接收到的信息进行数据处理与解析,再传输至指挥客户端的上位机上进行显示,以便指挥人员进行远程指挥。
所述4G专网数传模块选用型号为中兴通讯的GD115模块。GD115模块是一款基于Mini PCI Express接口的多模无线上网模块,通过USB传输协议和第一处理器进行通信;其支持TDD LTE和FDD LTE两种制式,TDD支持340M、450M、600M、1.4G、1.8G等频段;FDD支持450M、700M、800M等频段。其支持SIM卡业务,支持LTE双模多频,并且有超低功耗,有效保证了应急消防救援的设备电量问题。
所述NB-IoT无线通信模块选用型号为中移物联网的M5312模块。M5312模块具有低功耗且极小尺寸的优点,易于嵌入头盔中,有效为其他设备节省了空间;其还提供丰富的协议栈,支持GPS/WIFI、传感器等外接设备,支持OneNET云平台协议,M5312模块通过串口通信协议和第二处理器进行通信。
所述音频模块选用型号为飞利浦公司的UDA1341芯片。该芯片支持I2S总线的音频系统结构,UDA1341支持语音放大、滤波、采样、A/D、D/A等转换功能,同时支持通过软件程序来操控其对语音数据的数字化处理。利用第一处理器的I2S总线接口实现音频数据传输处理,I2S总线有四条线,包括串行数据输入I2SSDI口对应UDA1341的数据输出DATAO、串行数据输出I2SSDO口对应UDA1341的数据输入DATAI、左右声道选项时钟I2SLRCLK口对应UDA1341的字选择输入接口WS、串行位时钟I2SDCLK口对应UDA1341的位时钟输入BCK。I2S接口传输采用DMA(直接存储器)的数据传输方式;利用L3接口三根线L3DATA、L3MODE、L3CLOCK与第一处理器的GPIO管脚相连接,通过将第一处理器模拟L3时序来实现对UDA1341芯片的控制。
所述音频模块UDA1341芯片,主要采用DMA的方式传输数据,在通信时占用2条DMA通道,一条为发送端,一条为接收端,通过DMA传输可以极大降低对CPU的负载,提高处理器的执行效率。通过设置第一处理器的I2SCON寄存器配置工作模式为DMA传输;当发送FIFO不为空时,发送DMA服务请求有效;当接收FIFO为空时,接收DMA服务请求有效。在具体的音频声卡驱动配置时,首先进行I2S接口的初始化,设置L3总线对应的GPIO管脚,其次配置第一处理器的I2SCON寄存器的第五位和第六位使I2S工作在DMA模式;接着进行初始化UDA1341芯片;驱动设计时,通过在ubuntu系统下编写驱动源码并编译成可执行的驱动程序,接着在内核文件中通过交叉编译重新生成新内核到第一处理器,主要为编写驱动程序DSP和Mixer设备接口的注册与卸载函数。
所述视频模块选用型号为罗技公司的C525摄像头模块。该摄像头模块基于CMOS感光元件,像素可达800万,最大实时帧率为30FPS,且支持USB协议传输。驱动设计时,通过在ubuntu系统下编写驱动源码并编译成可执行的驱动程序,接着在内核文件中通过交叉编译重新生成新内核到第一处理器,本摄像头驱动采用Video4Linux2(V4L2)驱动架构进行编写自定义UVC驱动程序,从而使第一处理器识别和调用C525摄像头;采集视频数据时,需要初始化硬件串口、USB接口,C525通过USB接口将采集数据传送给第一处理器进行数据处理。C525模块具有功耗低、清晰度高、自动对焦、自动补光、自动降噪等功能,可满足火灾现场应急救援的需求。
所述一键呼叫模块包括控制开关按键电路。为了方便消防队员的使用,将呼叫控制开关设计在头盔右前侧方,当消防队员遇到紧急情况时,可一键按下开关按钮,呼叫预先设置的电话号码,不需手动输入号码即可通过4G专网数传模块进行通信。一键呼叫模块至少包括一个呼叫指挥客户端按键和一个呼叫第一联系消防队员按键,在按下呼叫指挥客户端按键或第一联系消防队员按键时,通过4G网络协议将呼叫信号从4G专网数传模块发送至指挥客户端或消防队员所佩戴的智能头盔。
所述第一处理器选用型号为S3C6410。S3C6410是基于ARM1176ZJF为核心的嵌入式微控制器,功耗较低,外设丰富,工作时钟频率最高可达到667MHZ。其内部集成UART、I2C、SPI、I2S、USB接口,其内部集成MFC(Multi-Format Video Codec),它可以支持MPEG4、WMV9、H.264编解码等。利用其I2S总线接口将采集的音频数据进行处理,利用模拟L3接口时序实现对UDA1341芯片的控制;利用USB接口对摄像头采集的视频信息进行处理传输。
所述信息采集模块包括温度传感器、易燃气体传感器、心率监测模块。所述温度传感器实时采集火灾现场温度信息;考虑到火场内有潜在的易燃易爆气体泄漏危险,所述易燃气体传感器实时监测火灾现场的气体浓度值,防止因易燃气体浓度过高引起局部爆炸,进一步保护消防队员生命安全;所述心率监测模块实时监测消防队员的心率数值,将心率数据可以实时传输至指挥客户端,为后方指挥人员提供对消防队员生命体征的参考,进一步保障了消防队员生命安全。
所述温度传感器选用DALLAS开发的DS18B20数字温度传感器。其传输方式是将采集到的数字温度数据通过单总线协议传输至第二处理器;它的温度测量范围为-50℃-120℃,最小温度分辨率为0.5℃,具有体积小、抗干扰能力强、精确度高的特点。考虑到火灾现场需要一定的功耗需求,电路设计时采用3.3V的电压,在VCC和GPIO之间加一个5.1KΩ的保护电阻。
所述易燃气体传感器采用MQ-2模块作为易燃气体浓度测量装置。其可以测量甲烷、丙烷、丁烷、酒精、氢气等易燃易爆炸气体且具有很高的灵敏度和稳定性,满足在火灾现场对易燃气体浓度检测的要求。其基本原理是当传感器所处环境中存在可燃气体时,传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大,从而得出气体的浓度值。由于MQ-2模块的输出电压值为模拟信号,且电压值微弱,需经过放大电路和A/D转换通过串口连接至第二处理器,所选的运算放大器为具有差动输入且低成本的AD620运放芯片。
所述心率监测模块选用型号为MAX30102心率监测芯片。MAX30102心率监测芯片的工作原理是在人体血管搏动时,根据人体组织的透光率不同,可以测量人体的心率和血氧饱和度。MAX30102可通过标准I2C通信协议将采集到的数据传送到第二处理器进行心率和血样饱和度的计算。为了使消防队员佩戴时方便,可将探头贴于消防队员的颈背或后背,将芯片部分嵌入头盔内部。
在本发明实施例中,所述定位模块选用型号为NEO-7M GPS模组,具有USB接口,方便与第二处理器进行连接,板载MAX2659芯片信号放大芯片,使其定位搜索能力更强;其具有低功耗、超高灵敏度、具备全方位定位功能的特点,可以满足火场救援时对消防队员的定位功能。NEO-7M通过USB接口与第二处理器连接进行数据传输。
图4是本发明实施例提供的第二处理器环境信息/定位信号采集设计流程图。
在本发明实施例中,所述报警模块选用蜂鸣器来实现,可通过设置不同的频率来改变蜂鸣器的报警声音。当火灾现场中的环境监测参数达到提前设定的危险阈值时,第二处理器拉低引脚电平使蜂鸣器报警,帮助消防队员及时发现危险。
所述第二处理器选用型号为STM32F407ZGT6。STM32F407ZGT6是基于Cotex-M4内核的嵌入式微控制器,具有低功耗、低成本、高性能的特点。利用单总线协议将温度传感器采集的数据传输至第二处理器;利用A/D模块对易燃气体传感器经放大的输出数据进行模数转换,再通过串口传输至第二处理器;利用I2C总线协议对心率传感器测得的数据传输至第二处理器;利用I2C协议将各个信息采集模块的数值再OLED显示屏进行显示。
图5是本发明实施例提供的音频声卡驱动程序测试示意图。本发明进行音频驱动程序的测验,用于试验能否实现音频数据的处理播放和录音功能。
该测试为音频模块驱动测试,通过编写驱动程序,主要编写DSP/Mixer设备节点的注册卸载函数,通过在ubuntu系统下编写驱动源码并编译成可执行的驱动程序,接着在内核文件中通过交叉编译重新生成新内核到第一处理器。测试时,首先执行ls-l/dev/dsp/dev/mixer命令查看设备结点DSP和Mixer是否挂载系统成功;其次执行cat test.wav>/dev/dsp语句来测试音频数据文件test.wav能否正常播放;接着测试录音功能,执行cat/dev/dsp>sound.bin语句将录音数据保存在sound.bin文件中,录音结束后,再执行catsound.bin>/dev/dsp语句测试sound.bin能否正常播放。经测试,该模块功能正常实现。
在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于移动通信的面向高层建筑火灾的智能消防头盔,其特征在于,所述基于移动通信的面向高层建筑火灾的智能消防头盔包括:
智能消防头盔,用于音视频、环境信息、定位数据信息的采集、处理、通信以及显示;
调度云服务器,与所述智能消防头盔无线通信,用于对接收的数据进行处理与解析;
指挥客户端,与所述调度云服务器相连接,用于监测火场环境信息、人员定位信息和音视频信息。
2.根据权利要求1所述的基于移动通信的面向高层建筑火灾的智能消防头盔,其特征在于,所述智能消防头盔包括:微控制器、音视频模块、信息采集模块、定位模块、显示模块、一键呼叫模块、报警模块、4G专网数传模块、NB-IoT无线通信模块;
所述音视频模块、一键呼叫模块、4G专网数传模块与微控制器相连接,所述信息采集模块、定位模块、显示模块、报警模块、NB-IoT无线通信模块与微控制器相连接,所述4G专网模数传模块、NB-IoT无线通信模块与调度云服务器连接,所述显示模块实时将火场环境信息数据显示在屏幕上。
3.根据权利要求2所述的基于移动通信的面向高层建筑火灾的智能消防头盔,其特征在于,所述音视频模块采集火场的实时视频画面和音频数据,均通过4G专网数传模块传输至调度云服务器;所述信息采集模块实时采集火场环境信息,定位模块采集消防队员的位置信息,通过NB-IoT模块传输至调度云服务器。
4.根据权利要求2所述的基于移动通信的面向高层建筑火灾的智能消防头盔,其特征在于,所述微控制器包括第一处理器和第二处理器,采集到的火场音视频信息通过I2S总线协议、USB传输协议传送至第一处理器进行音视频压缩编码处理,再通过4G专网数传模块将音视频数据传送至调度云服务器;
利用各信息采集模块采集火场实时环境信息,传感器将采集到的环境信息通过单总线协议、A/D转换、I2C通信协议、USB传输协议等传输至第二处理器,并将实时环境信息显示在OLED显示模块上,再通过NB-IoT无线通信模块将数据发送给调度云服务器;调度云服务器将接收到的信息进行数据处理与解析,再传输至指挥客户端的上位机上进行显示。
5.根据权利要求2所述的基于移动通信的面向高层建筑火灾的智能消防头盔,其特征在于,所述一键呼叫模块包括控制开关按键电路;控制开关设置在智能消防头盔右前侧方,一键按下呼叫按钮,呼叫预先设置的电话号码即可通过4G专网数传模块进行通信。
6.根据权利要求5所述的基于移动通信的面向高层建筑火灾的智能消防头盔,其特征在于,所述一键呼叫模块至少包括一个呼叫指挥客户端按键和一个呼叫第一联系消防队员按键,在按下呼叫指挥客户端按键或第一联系消防队员按键时,通过4G网络协议将呼叫信号从4G专网数传模块发送至指挥客户端或消防队员所佩戴的智能头盔上。
7.根据权利要求4所述的基于移动通信的面向高层建筑火灾的智能消防头盔,其特征在于,所述第一处理器利用I2S总线接口实将采集的音频数据进行传输处理,利用模拟L3接口时序实现对UDA1341芯片的控制,利用USB接口对摄像头采集的视频信息进行处理传输。
8.根据权利要求3所述的基于移动通信的面向高层建筑火灾的智能消防头盔,其特征在于,所述信息采集模块包括:温度传感器、易燃气体传感器、心率监测模块;
所述温度传感器实时采集火灾现场温度信息,所述易燃气体传感器实时监测火灾现场的气体浓度值,所述心率监测模块实时监测消防队员的心率数值。
9.根据权利要求3所述的基于移动通信的面向高层建筑火灾的智能消防头盔,其特征在于,所述定位模块与第二处理器进行连接,所述定位模块上板载MAX2659芯片信号放大芯片,通过USB接口与第二处理器连接进行数据传输。
10.根据权利要求4所述的基于移动通信的面向高层建筑火灾的智能消防头盔,其特征在于,利用单总线协议对温度传感器测得的数据传输至第二处理器;利用A/D模块对易燃气体传感器经放大的输出数据进行模数转换,再通过串口传输至第二处理器;利用I2C总线协议对心率传感器测得的数据传输至第二处理器;利用I2C传输协议将各个信息采集模块所采集的数值在OLED显示屏进行显示。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113925250A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-01-14 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 山林消防智能头盔系统及方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203243372U (zh) * | 2013-05-17 | 2013-10-16 | 中南林业科技大学 | 森林火灾单兵指挥信息系统 |
CN103960815A (zh) * | 2013-01-31 | 2014-08-06 | 上海晨兴希姆通电子科技有限公司 | 安全头盔 |
CN108378450A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-08-10 | 公安部天津消防研究所 | 一种燃爆事故感知与风险预测预警智能消防头盔实现方法 |
CN109343478A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-02-15 | 燕山大学 | 一种远程环境信息实时采集与温室同步控制系统 |
CN208623696U (zh) * | 2018-06-27 | 2019-03-19 | 安徽车安科技有限公司 | 一种智慧消防物联网监控系统 |
-
2020
- 2020-11-09 CN CN202011242268.8A patent/CN112205707A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103960815A (zh) * | 2013-01-31 | 2014-08-06 | 上海晨兴希姆通电子科技有限公司 | 安全头盔 |
CN203243372U (zh) * | 2013-05-17 | 2013-10-16 | 中南林业科技大学 | 森林火灾单兵指挥信息系统 |
CN108378450A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-08-10 | 公安部天津消防研究所 | 一种燃爆事故感知与风险预测预警智能消防头盔实现方法 |
CN208623696U (zh) * | 2018-06-27 | 2019-03-19 | 安徽车安科技有限公司 | 一种智慧消防物联网监控系统 |
CN109343478A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-02-15 | 燕山大学 | 一种远程环境信息实时采集与温室同步控制系统 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113925250A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-01-14 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 山林消防智能头盔系统及方法 |
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