CN113259850A - 一种基于物联网的智能消防防护面罩设计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智能消防防护面罩设计，包括面罩外框、固定面罩、烟雾结构和智能化应急救援系统，固定面罩的另一侧设置有烟雾结构，烟雾结构的内部设置有智能化应急救援系统，智能化应急救援系统由定位子系统、环境信息采集子系统和通信子系统构成。本发明通过定位子系统、环境信息采集子系统和无线通讯子系统构成智能化应急救援系统，用于实时采集应急救援人员的位置信息，环境信息采集子系统包括OV7670摄像头、MQ‑135有毒气体传感器模块以及DHT11温湿度传感器模块，实现了救援人员和救援指挥人员之间的数据实时共享，提高了救援指挥、决策的效率和准确度，最终达到应急救援的智能化，更好地保障救援人员的生命安全。

Description

一种基于物联网的智能消防防护面罩设计

技术领域

本发明涉及消防安全技术领域，特别涉及一种基于物联网的智能消防防护面罩设计。

背景技术

目前，国家消防部队担负着应急救援和抢险救灾等多种综合性救援任务，救援队员在执行救援任务时常有伤亡，其中引发伤亡事故的重要原因为头部伤害。由于灾害现场环境非常复杂，救援队员主要是通过佩戴消防头盔以防止自己头部受到伤害。而传统的消防头盔功能单一，无法满足智能救援的需求，无法实现救援指挥中心对消防人员及灾害现场信息进行实时监控。

目前，应急救援头盔的研究大多还只是停留在提高其抗冲击强度和提高防火、防热的基础研究上，国内大多数关于智能头盔的研究还处于实验室阶段。国内学者中国矿业大学程强提出的基于zigbee技术的矿井智能头盗，优点在于它的低功耗和低成本，但是其通信距离较短且传输速率较慢，无法满足矿井下较长距离的通信。学者奚锦锦设计了基于u-velosity系统的数字化矿山智能终端，阐述了智能终端的软硬件设计，实现采集井下环境数据信息并为地面提供定位信息等功能，主要设计的是井下数据信息的采集与传输，对语音的传输没有涉及。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于物联网的智能消防防护面罩设计。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种基于物联网的智能消防防护面罩设计，包括面罩外框、固定面罩、烟雾结构和智能化应急救援系统，所述面罩外框的两侧设置有松紧带，所述松紧带与面罩外框之间通过螺丝连接，所述面罩外框的内侧设置有固定面罩，所述固定面罩的一侧设置有呼吸阀，所述固定面罩的另一侧设置有烟雾结构，所述烟雾结构的内部设置有智能化应急救援系统，所述智能化应急救援系统由定位子系统、环境信息采集子系统和通信子系统构成，所述智能化应急救援系统的硬件构架主要包括主控制器模块、协同定位模块、组网式图像采集器模块、传感器模块、无线通讯模块以及供电模块六个基本部分。

作为本发明的一种优选技术方案，所述定位子系统主要完成对应急救援人员在室内和室外的高精度定位，包括GPS/BD定位模块和惯性导航定位模块两个子模块；所述环境信息采集子系统主要完成对灾害现场实时场景信息以及环境的温湿度、有毒气体浓度等信息的采集，包括图像采集模块、温湿度数据采集模块和有毒气体浓度信息采集模块等三个子模块，温湿度数据采集模块对应温湿度传感器模块，有毒气体浓度信息采集模块对应气体传感器模块，所述通信子系统主要用来将定位子系统采集到的定位信息和环境信息采集子系统采集到的环境信息实时的传送到应急救援指挥中心,包括近距无线通信和远距无线通信子模块。

作为本发明的一种优选技术方案，所述主控制器模块用于数据集成和数据处理；所述GPS/BD定位模块用于采集位置信息；所述温湿度传感器模块用于采集灾害现场环境温湿度信息；所述气体传感器模块用于采集灾害现场有毒气体和烟雾浓度；所述无线通信模块用于进行数据传输和无线通讯，所述智能化应急救援系统的硬件构架中，所有的硬件都与主控制器模块进行连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述主控制器模块设置有MCU主控电路系统，MCU主控电路系统采用的单片机是STM32F103VET6单片机，使用的是32单片机的最小系统，单片机包括IC、电源、时钟、编程接口、复位和启动配置，单片机用于接收到的来自于各个模块的信号进行整合处理，然后经过串行外设接口把信息输送给无线通信模块，无线通信模块启动发送模式，并判断数据是否成功发送，如果未成功则继续开启发送模式，接收端经过无线通信模块接收中断来判别数据是否接收成功，数据成功接收后进行存储并在上位机进行显示。

作为本发明的一种优选技术方案，所述温湿度传感器模块采集温湿度使用DHT11传感器，当温湿度数字信号通过STM32F103VET6单片机的外部中断引脚输入进行处理，计算出数据，然后送入显示屏进行显示，采用3.3v供电，DOUT引脚作为温湿度传感器模块移植功能，将与单片机采用单总线的方式进行通信连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述主控制器模块的初始化主要包括对时钟、串行外设接口、I/O口、定时器和外部中断进行初始化；所述定位子系统的初始化主要包括延时函数初始化、串口初始化、串口调试组件初始化、IIC总线初始化以及数字运动处理器初始化；所述温湿度传感器模块和有毒气体传感器模块的初始化主要是对串口和延时函数的初始化；所述无线通信模块的初始化主要是进行工作模式的选择。

作为本发明的一种优选技术方案，所述智能化应急救援系统设计有对应的系统软件，软件设计主要包括三个部分硬件开发平台的软件设计、传感器信息采集系统的软件设计和无线数据传输的软件设计

作为本发明的一种优选技术方案，所述惯性导航定位模块用于室内定位，采用STM32开发板采集MPU6050六轴传感器中三轴加速计和三轴陀螺仪在三个轴上的变化值，每隔一段时间定时器便对三轴加速计和三轴陀螺仪进行信息采集。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1：本发明通过定位子系统、环境信息采集子系统和无线通讯子系统构成智能化应急救援系统，定位子系统采用GPS/北斗定位和惯性导航进行协同定位，其中，GPS定位采用ATK-1218-BD GPS/北斗模块，而惯性导航定位采用GY-521MPU6050惯性导航传感器模块，用于实时采集应急救援人员的位置信息，环境信息采集子系统包括OV7670摄像头、MQ-135有毒气体传感器模块以及DHT11温湿度传感器模块，其中摄像头用于拍摄灾害现场图像，并显示在智能面罩的LCD显示屏幕上，而有毒气体传感器模块和温湿度传感器模块分别用来采集灾害现场环境中的有毒气体浓度和环境温湿度信息，用于提醒救援人员时刻注意灾害现场环境中存在的危险，无线通信子系统包括短距无线通信和远距无线通信，经过无线通信子系统，摄像头和各传感器采集到的数据被实时传输到救援指挥中心，实现了救援人员和救援指挥人员之间的数据实时共享，提高了救援指挥、判断、决策的效率和准确度，最终达到应急救援的智能化，更好地保障救援人员的生命安全。

2：本发明通过将救援人员的位置信息及灾害现场环境实景信息进行融合，配合救援单位所搭建的救援综合指挥系统平台，从而在平台上实现对救援人员的实时定位及轨迹跟踪、现场声像实景信息传输和灾情地图绘制等功能，为指挥人员的救援决策提供依据，实现队员间相对位置显示、通信功能及撤退路线导航功能，为救援人员的快速撤离提供帮助，减轻救援人员伤亡。

附图说明

附图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，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的平面结构示意图；

图3是本发明的侧面结构示意图；

图4是智能化应急救援系统的总体结构示意图；

图5是智能化应急救援系统的硬件构架示意图；

图6是本发明的软件总体流程示意图；

图7是GPS定位软件的流程示意图；

图8是惯性导航定位软件的流程示意图；

图9是图像采集程序的流程示意图；

图10是温湿度传感器和有毒气体传感器的电路示意图；

图中：1、面罩外框；2、松紧带；3、螺丝；4、固定面罩；5、呼吸阀；6、烟雾结构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-10所示，本发明提供一种基于物联网的智能消防防护面罩设计，包括面罩外框1、固定面罩4、烟雾结构6和智能化应急救援系统，面罩外框1的两侧设置有松紧带2，松紧带2与面罩外框1之间通过螺丝3连接，面罩外框1的内侧设置有固定面罩4，固定面罩4的一侧设置有呼吸阀5，固定面罩4的另一侧设置有烟雾结构6，烟雾结构6的内部设置有智能化应急救援系统，智能化应急救援系统由定位子系统、环境信息采集子系统和通信子系统构成，智能化应急救援系统的硬件构架主要包括主控制器模块、协同定位模块、组网式图像采集器模块、传感器模块、无线通讯模块以及供电模块六个基本部分。

进一步的，定位子系统主要完成对应急救援人员在室内和室外的高精度定位，包括GPS/BD定位模块和惯性导航定位模块两个子模块；环境信息采集子系统主要完成对灾害现场实时场景信息以及环境的温湿度、有毒气体浓度等信息的采集，包括图像采集模块、温湿度数据采集模块和有毒气体浓度信息采集模块等三个子模块，温湿度数据采集模块对应温湿度传感器模块，有毒气体浓度信息采集模块对应气体传感器模块，通信子系统主要用来将定位子系统采集到的定位信息和环境信息采集子系统采集到的环境信息实时的传送到应急救援指挥中心,包括近距无线通信和远距无线通信子模块。

主控制器模块用于数据集成和数据处理；GPS/BD定位模块用于采集位置信息；温湿度传感器模块用于采集灾害现场环境温湿度信息；气体传感器模块用于采集灾害现场有毒气体和烟雾浓度；无线通信模块用于进行数据传输和无线通讯，智能化应急救援系统的硬件构架中，所有的硬件都与主控制器模块进行连接。

主控制器模块设置有MCU主控电路系统，MCU主控电路系统采用的单片机是STM32F103VET6单片机，使用的是32单片机的最小系统，单片机包括IC、电源、时钟、编程接口、复位和启动配置，单片机用于接收到的来自于各个模块的信号进行整合处理，然后经过串行外设接口把信息输送给无线通信模块，无线通信模块启动发送模式，并判断数据是否成功发送，如果未成功则继续开启发送模式，接收端经过无线通信模块接收中断来判别数据是否接收成功，数据成功接收后进行存储并在上位机进行显示。

温湿度传感器模块采集温湿度使用DHT11传感器，当温湿度数字信号通过STM32F103VET6单片机的外部中断引脚输入进行处理，计算出数据，然后送入显示屏进行显示，采用3.3v供电，DOUT引脚作为温湿度传感器模块移植功能，将与单片机采用单总线的方式进行通信连接。

主控制器模块的初始化主要包括对时钟、串行外设接口、I/O口、定时器和外部中断进行初始化；定位子系统的初始化主要包括延时函数初始化、串口初始化、串口调试组件初始化、IIC总线初始化以及数字运动处理器初始化；温湿度传感器模块和有毒气体传感器模块的初始化主要是对串口和延时函数的初始化；无线通信模块的初始化主要是进行工作模式的选择。

智能化应急救援系统设计有对应的系统软件，软件设计主要包括三个部分硬件开发平台的软件设计、传感器信息采集系统的软件设计和无线数据传输的软件设计。

惯性导航定位模块用于室内定位，采用STM32开发板采集MPU6050六轴传感器中三轴加速计和三轴陀螺仪在三个轴上的变化值，每隔一段时间定时器便对三轴加速计和三轴陀螺仪进行信息采集。

具体的，使用过程中，松紧带2与面罩外框1之间通过螺丝3连接，形成面罩的框架，面罩外框1的内侧设置有透明的固定面罩4，固定面罩4通过呼吸阀5进行空气的流通，固定面罩4通过烟雾结构6进行智能化救援的操作，烟雾结构6的内部设置有智能化应急救援系统，智能化应急救援系统由定位子系统、环境信息采集子系统和通信子系统构成，定位子系统主要完成对应急救援人员在室内和室外的高精度定位，包括GPS/BD定位模块和惯性导航定位模块两个子模块，GPS/BD定位模块用于采集位置信息，环境信息采集子系统主要完成对灾害现场实时场景信息以及环境的温湿度、有毒气体浓度等信息的采集，包括图像采集模块、温湿度数据采集模块和有毒气体浓度信息采集模块等三个子模块，温湿度数据采集模块对应温湿度传感器模块，温湿度传感器模块用于采集灾害现场环境温湿度信息，有毒气体浓度信息采集模块对应气体传感器模块，气体传感器模块用于采集灾害现场有毒气体和烟雾浓度，通信子系统主要用来将定位子系统采集到的定位信息和环境信息采集子系统采集到的环境信息实时的传送到应急救援指挥中心,包括近距无线通信和远距无线通信子模块，智能化应急救援系统的硬件构架主要包括主控制器模块、协同定位模块、组网式图像采集器模块、传感器模块、无线通讯模块以及供电模块六个基本部分，主控制器模块用于数据集成和数据处理，无线通信模块用于进行数据传输和无线通讯，智能化应急救援系统的硬件构架中，所有的硬件都与主控制器模块进行连接，主控制器模块设置有MCU主控电路系统，MCU主控电路系统采用的单片机是STM32F103VET6单片机，使用的是32单片机的最小系统，单片机包括IC、电源、时钟、编程接口、复位和启动配置，单片机用于接收到的来自于各个模块的信号进行整合处理，然后经过串行外设接口把信息输送给无线通信模块，无线通信模块启动发送模式，并判断数据是否成功发送，如果未成功则继续开启发送模式，接收端经过无线通信模块接收中断来判别数据是否接收成功，数据成功接收后进行存储并在上位机进行显示，智能化应急救援系统设计有对应的系统软件，软件设计主要包括三个部分硬件开发平台的软件设计、传感器信息采集系统的软件设计和无线数据传输的软件设计，整个系统软件总体结构设计首先要对各部分进行系统初始化，其中主控模块部分的初始化主要包括对时钟、串行外设接口、I/O口、定时器和外部中断进行初始化，定位模块的初始化主要包括延时函数初始化、串口初始化、串口调试组件初始化、IIC总线初始化以及数字运动处理器初始化，温湿度传感器和有毒气体传感器的初始化主要是对串口和延时函数的初始化，无线通信模块的初始化主要是进行工作模式的选择，主函数int main void完成系统的初始化工作，其程序源码如下：

int main(void)

{

CPU_Int Dis()；//禁止CPU中断

OSInit()；//u C/OS-II内核初始化

BSP_Init()；//STM32硬件开发平台初始化

NRF24L01Init()；//NRF24L01初始化

FIFO_Init()；//FIFO初始化

OSTask Create(

(void(*)(void*))App_Task Start,(void*)0,

OSTime Set(0)；//设置u C/OS-II系统时钟

OSStart()；//多任务开始执行

}

完成系统的初始化工作之后,该系统所包括的定位模块、现场图像采集模块、温湿度传感器以及有毒气体传感器便进行工作,开始采集应急救援人员的实时定位信息和灾害现场实时环境信息,并将采集到的数据转换为信号输出，其中MCU可以处理的信号为数字信号，温湿度传感器模块传输的数字信号能够直接输送给单片机，而有毒气体传感器模块传输的是模拟信号,该模拟信号在传输给单片机之前还需通过A/D转换器进行转换，单片机把接收到的来自于各个模块的信号进行整合处理，然后经过串行外设接口把信息输送给无线通信模块，无线通信模块启动发送模式，并判断数据是否成功发送，如果未成功则继续开启发送模式。接收端单片机经过无线通信模块接收中断来判别数据是否接收成功，数据成功接收后进行存储并在上位机进行显示，温湿度采集模块软件设计中温湿度传感器模块单元主要是用来获取灾害现场环境的温湿度数据，采集到的实时温湿度数据通过无线通信模块进行传输，并在上位机软件上实时的显示出来，并同时通过无线通信模块输送至应急救援指挥中心，便于救援指挥人员掌握灾害现场环境的温湿度信息，并据此及时做出对应的救援策略调整，定位模块软件设计中定位模块包含GPS/BD定位和惯性导航定位两部分，分别对其所需软件进行模块化分析和流程图设计，GPS/BD定位软件设计首先进行系统初始化并启动GPS/BD接收设备，采用GPS Status判别设备是否开启并判断其是否正常运行，如果设备运行正常，则通过GPS Status.Listener建立状态监听接口，用于接收所搜集到的卫星的信息。主要包括卫星的数量、卫星的编号、方位角以及高度角等，并据此通过内部解算得到包含经纬度、速度、海拔、方向和时间等在内的定位数据，GPS/BD定位组件部分程序代码如下：

MPU5060惯性导航定位软件设计采用惯性导航模块进行室内定位，STM32开发板采集MPU6050六轴传感器中三轴加速计和三轴陀螺仪在三个轴上的变化值，每隔一段时间定时器便对三轴加速计和三轴陀螺仪进行信息采集，采集到的数据经过换算后得到相应的加速度和角速度值，之后再对换算得来的加速度及角速度值进行积分，即可获得一段时间内应急救援人员在某个自由度上运动的方向和位置，在对MPU6050六轴传感器进行软件驱动程序设计时首先需要完成对硬件的初始化，这部分主要包括复位MPU6050、设置角速度传感器和加速度传感器的满量程范围、设置采样频率、中断及时钟，完成对硬件部分的初始化之后需要进行DMP初始化，通过宏定义的形式将DMP驱动代码移植到该模块软件驱动程序中，通过DMP驱动代码可以将该六轴传感器的加速度计和陀螺仪采集的原始数据转化为四元数，上述初始化函数设计完成之后，还需要进一步设置相关提示信息，然后到主函数中设置是否将该传感器模块采集的数据上报到上位机软件，至此该六轴传感器便可采集加速度和角速度数据，图像采集模块软件设计在图像采集功能实现之前，需要对图像采集系统进行初始化，该初始化过程主要包括对单片机、OV7670摄像头、FIFO芯片以及SCCB通信总线等部分的初始化，系统主控制模块经过I2C总线发出控制信息，以此来模拟SCCB总线通讯，进而使得OV7670模块得到初始化，另外采集图像的输出格式还需要进行设置，完成初始化工作之后，主控制器STM32开发板开始监测VSYNC管脚上的电位变化，经过其管脚上发出的中断信号来控制AL22B缓存器进行读写图像数据。

智能化应急救援系统分三阶段完成，第一阶段实现实时采集现场温度、湿度、有毒气体浓度信息，通过无线模块及时传输到信息处理中心，实现了救援人员和救援指挥人员之间的数据实时共享；第二阶段计划完成无线通信子系统，包括短距无线通信和远距无线通信，环境信息采集子系统，可以拍摄灾害现场图像，并显示在智能头盔的LCD显示屏幕上；第三阶段计划与当地消防中心对接，协商投入实用，最终达到应急救援的智能化，更好地保障救援人员的生命安全；通过将救援人员的位置信息及灾害现场环境实景信息进行融合，融入救援综合指挥系统平台，从而在平台上实现对救援人员的实时定位及轨迹跟踪、现场声像实景信息传输和灾情地图绘制等功能，为指挥人员的救援决策提供依据，实现队员间相对位置显示、通信功能及撤退路线导航功能，为救援人员的快速撤离提供帮助，减轻救援人员伤亡。

本发明通过定位子系统、环境信息采集子系统和无线通讯子系统构成智能化应急救援系统，其中定位子系统采用GPS/北斗定位和惯性导航进行协同定位，其中，GPS定位采用ATK-1218-BD GPS/北斗模块，而惯性导航定位采用GY-521MPU6050惯性导航传感器模块进行组合定位，用于实时采集应急救援人员的位置信息，环境信息采集子系统包括OV7670摄像头、MQ-135有毒气体传感器模块以及DHT11温湿度传感器模块，其中摄像头用于拍摄灾害现场图像，并显示在智能头盔的LCD显示屏幕上，而有毒气体传感器模块和温湿度传感器模块分别用来采集灾害现场环境中的有毒气体浓度和环境温湿度信息，用于提醒救援人员时刻注意灾害现场环境中存在的危险，无线通信子系统包括短距无线通信和远距无线通信，经过无线通信子系统，摄像头和各传感器采集到的数据被实时传输到救援指挥中心，实现了救援人员和救援指挥人员之间的数据实时共享，提高了救援指挥、判断、决策的效率和准确度，最终达到应急救援的智能化，更好地保障救援人员的生命安全。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于物联网的智能消防防护面罩设计，包括面罩外框(1)、固定面罩(4)、烟雾结构(6)和智能化应急救援系统，其特征在于，所述面罩外框(1)的两侧设置有松紧带(2)，所述松紧带(2)与面罩外框(1)之间通过螺丝(3)连接，所述面罩外框(1)的内侧设置有固定面罩(4)，所述固定面罩(4)的一侧设置有呼吸阀(5)，所述固定面罩(4)的另一侧设置有烟雾结构(6)，所述烟雾结构(6)的内部设置有智能化应急救援系统，所述智能化应急救援系统由定位子系统、环境信息采集子系统和通信子系统构成，所述智能化应急救援系统的硬件构架主要包括主控制器模块、协同定位模块、组网式图像采集器模块、传感器模块、无线通讯模块以及供电模块六个基本部分。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能消防防护面罩设计，其特征在于，所述定位子系统主要完成对应急救援人员在室内和室外的高精度定位，包括GPS/BD定位模块和惯性导航定位模块两个子模块；所述环境信息采集子系统主要完成对灾害现场实时场景信息以及环境的温湿度、有毒气体浓度等信息的采集，包括图像采集模块、温湿度数据采集模块和有毒气体浓度信息采集模块等三个子模块，温湿度数据采集模块对应温湿度传感器模块，有毒气体浓度信息采集模块对应气体传感器模块，所述通信子系统主要用来将定位子系统采集到的定位信息和环境信息采集子系统采集到的环境信息实时的传送到应急救援指挥中心,包括近距无线通信和远距无线通信子模块。

3.根据权利要求1与2所述的一种基于物联网的智能消防防护面罩设计，其特征在于，所述主控制器模块用于数据集成和数据处理；所述GPS/BD定位模块用于采集位置信息；所述温湿度传感器模块用于采集灾害现场环境温湿度信息；所述气体传感器模块用于采集灾害现场有毒气体和烟雾浓度；所述无线通信模块用于进行数据传输和无线通讯，所述智能化应急救援系统的硬件构架中，所有的硬件都与主控制器模块进行连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能消防防护面罩设计，其特征在于，所述主控制器模块设置有MCU主控电路系统，MCU主控电路系统采用的单片机是STM32F103VET6单片机，使用的是32单片机的最小系统，单片机包括IC、电源、时钟、编程接口、复位和启动配置，单片机用于接收到的来自于各个模块的信号进行整合处理，然后经过串行外设接口把信息输送给无线通信模块，无线通信模块启动发送模式，并判断数据是否成功发送，如果未成功则继续开启发送模式，接收端经过无线通信模块接收中断来判别数据是否接收成功，数据成功接收后进行存储并在上位机进行显示。

5.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智能消防防护面罩设计，其特征在于，所述温湿度传感器模块采集温湿度使用DHT11传感器，当温湿度数字信号通过STM32F103VET6单片机的外部中断引脚输入进行处理，计算出数据，然后送入显示屏进行显示，采用3.3v供电，DOUT引脚作为温湿度传感器模块移植功能，将与单片机采用单总线的方式进行通信连接。

6.根据权利要求1与2所述的一种基于物联网的智能消防防护面罩设计，其特征在于，所述主控制器模块的初始化主要包括对时钟、串行外设接口、I/O口、定时器和外部中断进行初始化；所述定位子系统的初始化主要包括延时函数初始化、串口初始化、串口调试组件初始化、IIC总线初始化以及数字运动处理器初始化；所述温湿度传感器模块和有毒气体传感器模块的初始化主要是对串口和延时函数的初始化；所述无线通信模块的初始化主要是进行工作模式的选择。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能消防防护面罩设计，其特征在于，所述智能化应急救援系统设计有对应的系统软件，软件设计主要包括三个部分硬件开发平台的软件设计、传感器信息采集系统的软件设计和无线数据传输的软件设计。

8.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智能消防防护面罩设计，其特征在于，所述惯性导航定位模块用于室内定位，采用STM32开发板采集MPU6050六轴传感器中三轴加速计和三轴陀螺仪在三个轴上的变化值，每隔一段时间定时器便对三轴加速计和三轴陀螺仪进行信息采集。

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