CN115396834A - 一种水下应急救援导航指挥系统及方法 - Google Patents

一种水下应急救援导航指挥系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种水下应急救援导航指挥系统及方法,所述系统包括水域高速遥控机动装备组件、水域快速搜索探测及定位组件、水域救援人员高速辅助动力组件、水域救援保温服、水下高精度搜索组件、水下搜救人员监测定位器、水下通讯及定位基站、空中视频及信息中继组件、水面或地面应急指挥控制器;通过水域高速遥控机动装备组件搭载水域快速搜索探测及定位组件等进行水下快速探测及定位,通过水域救援人员高速辅助动力组件、水域救援保温服、水下搜救人员监测定位器等采集救援人员的生命体征信息以及水下环境信息,并传输给控制器端,通过控制器实时监控水下救援情况,当出现紧急情况时及时调整救援策略进行高效、安全的开展救援工作。

Description

一种水下应急救援导航指挥系统及方法
技术领域
本发明属于定位技术领域,具体涉及一种水下应急救援导航指挥系统及方法。
背景技术
近几年,全国范围内洪涝灾害频发,城市内涝屡次发生,造成大量水域失踪人员无法快速的搜索和定位。除此之外,随着城市环境不断提升,市内景观河道、湖泊、水库等底被开发成的休闲娱乐场所,尤其在南方水域发达的地区,每年的溺水事件频发,溺水者一体的快速搜索、定位、打捞和善后工作也成为了消防救援部门水域救援领域重要的职责之一。
通常情况下,民间对于溺水人员的搜探主要采取滚钩、潜水员摸探等方式进行,遇难者家属和救援人员都承受着巨大的心理压力,而且往往搜探效果不佳。专业救援队伍,一般会采用冲锋舟或者其他大型船舶,搭载专业的侧扫声呐进行,搜探过程也需要多人配合完成,而且在复杂水域对于搜救人员的安全也难以得到保障。
发明内容
基于上述问题,本发明提供一种水下应急救援导航指挥系统,包括:水域高速遥控机动装备组件、水域快速搜索探测及定位组件、水域救援人员高速辅助动力组件、水域救援保温服、水下高精度搜索组件、水下搜救人员监测定位器、水下通讯及定位基站、空中视频及信息中继组件、水面或地面应急指挥控制器;
所述水域高速遥控机动装备组件搭载水域快速搜索探测及定位组件,实现无人高速搜索水下目标;
所述水域快速搜索探测及定位组件用于快速扫描水下的声学图像;
所述水域救援人员高速辅助动力组件用于为水域救援人员提供水中的辅助动力,实现高速救援;
所述水域救援保温服用于低温水域救援保持救援人员核心区体温正常;
所述水下高精度搜索组件用于搜索水下目标;
所述水下搜救人员监测定位器用于实时采集水下救援人员的体征信息和所在位置信息;
所述水下通讯及定位基站用于提供水下设备及人员的定位零点及信息交互;
所述空中视频及信息中继组件用于高空实时采集救援场景图像,并提供水域高速遥控机动装备组件的遥控信号中继及信号传输;
所述水面或地面应急指挥控制器用于对各个组件进行信号采集与信息发布,实时采集各个组件的相关信息。
所述水域高速遥控机动装备组件,包括水域高速推进器、快速连接组件、遥控信号模块;遥控信号模块与水域高速推进器无线连接,水域快速搜索探测及定位组件通过快速连接组件安装在水域高速推进器上,所述快速连接组件采用铝合金轻型快速固定结构,用于固定水域快速搜索探测及定位组件;通过遥控信号模块远程遥控水域高速推进器工作,通过水域高速推进器控制水域快速搜索探测及定位组件运动。
所述水域快速搜索探测及定位组件,包括侧扫声呐模块、GPS信号模块、信号处理模块、无线通讯模块;侧扫声呐模块、GPS信号模块分别与信号处理模块相连,信号处理模块通过无线通讯模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接;通过侧扫声呐模块采集水下的声学图像,通过GPS信号模块定位当前位置信息,然后传输给信号处理模块,通过信号处理模块无线传输给水面或地面应急指挥控制器;
所述信号处理模块可采用微型主板,接收侧扫声呐模块、GPS信号模块的采集信号,并转发到控制器,也可以采用无线WiFi透传模块,通过采用透传网络接口实现侧扫声呐模块、GPS信号模块与控制器的数据交互;
所述水域救援人员高速辅助动力组件,包括穿戴式水下推进器、手动电调控制模块、电池模块、水下通讯及定位模块;手动电调控制模块与穿戴式水下推进器相连,通过电池模块对穿戴式水下推进器进行供电,穿戴式水下推进器通过水下通讯与定位模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接;
水域救援人员通过手动电调控制模块控制穿戴式水下推进器驱动救援人员在水域救援时快速行进,电池模块给穿戴式水下推进器供电并可同时给水域救援保温服及水下搜救人员监测定位器供电,水下通讯及定位模块与水面或地面应急指挥控制器通讯并确定自身位置,同时可传输水域救援保温服监测到的温度信息及水下搜救人员监测定位器中身体状态监测模块监测到的信息到控制器,所述水下通讯及定位模块采用与基站配套的水下通讯及定位模块;
所述水域救援保温服,包括加热模块、控制模块、监测模块、独立小型保温服电池模块、水下通讯及定位模块;加热模块、监测模块分别与控制模块电连接,控制模块通过水下通讯及定位模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接,通过控制模块根据接收到的实时温度值控制加热模块工作,保持温度的恒定,控制模块通过水下通讯及定位模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接,将接收到的实时温度值上传。当水域救援保温服单独工作时,独立小型保温服电池模块为加热模块、控制模块、监测模块、水下通讯及定位模块供电。
所述监测模块用于监测水下救援人员的生命体征信息(心跳、血氧、体温)、水深、水温信息;
当控制端调用水域救援人员高速辅助动力组件时,可通过其水下通讯及定位模块与控制模块进行信息交互,监测模块实时监测人员的体温值,当监测到的体温值小于设定温度阈值时,控制模块控制加热模块进行加热,当监测到的温度值大于设定温度阈值时,控制模块控制加热模块停止加热,独立小型保温服电池模块用于提供工作电源,也可使用水域救援人员高速辅助动力组件的控制模块将接收到的实时温度值通过水下通讯及定位模块无线传输给控制器端;
所述加热模块采用可调式恒温电热片,所述控制模块采用单片机,所述监测模块包括血氧心率传感模块、人体温度传感器、水压传感器及水温传感器,所述水下通讯及定位模块采用与基站配套的水下通讯及定位模块;
所述水下高精度搜索组件,包括水下机器人、机械手、高清成像声呐模块、水下通讯及定位模块;高清成像声呐模块、机械手分别与水下机器人无线连接,水下机器人通过水下通讯及定位模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接;通过高清成像声呐模块采用水下的声学图像,并传输给水下机器人,水下机器人根据声学图像控制机械手的运动轨迹,水下机器人通过水下通讯及定位模块与控制器端进行信息交互;
所述高清成像声呐模块采用前视成像声呐,机械手采用水下电控机械手,所述水下通讯及定位模块采用与基站配套的水下通讯及定位模块;
所述水下搜救人员监测定位器,包括身体状态监测模块、水压模块、水下通讯及定位模块、水下控制模块、显示模块;身体状态监测模块、水压模块、定位模块、显示模块分别与水下控制模块电连接,水下控制模块通过水下通讯及定位模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接;通过身体状态监测模块监测搜救人员的生命体征信息,通过水压模块监测水下当前位置的水下压强,通过定位模块实时定位搜救人员在水下的位置信息,并传输给水下控制模块,水下控制模块将接收到的生命体征信息、压强值以及水下的位置信息输出给显示模块进行实时采集数据的显示,并通过水下通讯与定位模块传输至控制端。
所述身体状态监测模块用于监测水下救援人员的生命体征信息(心跳、血氧、体温);
所述显示模块用于显示相关状态信息;
所述身体状态监测模块采用血氧心率传感模块,所述水压模块采用水压传感器,所述水下通讯及定位模块采用与基站配套的水下通讯及定位模块,所述控制模块采用ARM单片机控制板,所述指示模块采用防水液晶及按键模块;
所述空中视频及信息中继组件,包括无人机、云台摄像头、无线图传模块、无线中继模块;云台摄像头、无线图传模块分别与无人机无线连接,无人机通过无线中继模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接;通过云台摄像头、无线图传模块采集空中的图像信息,并传输给无人机,无人机将采集到的图像信息无线传输至控制器端,控制器端控制无人机的飞行轨迹。
所述无线图传模块采用云台摄像头兼容的透传模块,所述无线中继模块采用水域高速遥控机动装备遥控器兼容中继模块。
一种水下应急救援导航指挥方法,基于所述的一种水下应急救援导航指挥系统实现,包括:
步骤1:水域高速遥控机动装备组件通过搭载水域快速搜索探测及定位组件快速搜索采集识别水下失踪者或失踪物的形貌特征及实时定位坐标到控制器,控制器实时识别声呐图像并根据图像特征匹配搜索目标提供疑似目标图像给地面搜索人员进行判断,提供三级判断级别,分别为确定、疑似、待定,并在地图上标记记录;
步骤2:水下高精度搜索组件根据目标级别,从高到低的顺序,根据定位坐标抵近搜索,确认目标并采集回传目标声呐图像;
步骤3:指挥人员根据现场搜索情况,派救援人员穿戴水域救援保温服及水域救援人员高速辅助动力组件下水,佩戴水下搜救人员监测定位器,快速抵达救援目的地;
步骤4:水下搜救人员佩戴水下搜救人员监测定位器,控制器实时监测水下搜救人员的状态信息;具体表述为:
步骤4.1:水下搜救人员监测定位器以一定频率(例如1秒或N秒可设置)采集水下救援人员的生命体征信息和位置信息,所述人员信息包含救援人员的体温信息、心跳信息、血氧浓度信息;
步骤4.2:水面或地面应急指挥控制器接收水下水下救援人员监测定位器发送的水下救援人员的体征信息和位置信息;
步骤4.3:水面或地面应急指挥控制器并对人员的体征信息进行判断;若判断出人员的体征信息超出设定阈值的范围,则报警提示指挥人员并根据报警信息给出对应应急预案,并将信息同步到控制中心,所述预设状态是人员信息的正常范围;
步骤5:指挥人员根据报警信息并结合系统给出的应急预案,指挥人员合理安排救援策略。
本发明的有益效果是:
本发明本发明通过实时监测水下救援人员信息,并实时发送至现场控制器及控制中心,现场指挥人员根据人员信息的变化主动指挥,从而当有异常状况时通知至不同层级的对应救援人员,进行有效精准救援。
附图说明
图1为本发明中所述系统框架图。
图2为本发明中电气接线原理图,其中(a)为水域高速遥控机动装备组件的接线原理图,(b)为水域快速搜索探测及定位组件的接线原理图,(c)为水域救援人员高速辅助动力组件和水域救援保温服的接线原理图,(d)为水下高精度搜索组件的接线原理图,(e)空中视频及信息中继组件为的接线原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施实例对发明做进一步说明。
如图1-2所示,一种水下应急救援导航指挥系统,包括:水域高速遥控机动装备组件、水域快速搜索探测及定位组件、水域救援人员高速辅助动力组件、水域救援保温服、水下高精度搜索组件、水下搜救人员监测定位器、水下通讯及定位基站、空中视频及信息中继组件、水面或地面应急指挥控制器;
所述水域高速遥控机动装备组件通过连接件搭载水域快速搜索探测及定位组件,救援人员在陆地或船上采用遥控的方式控制搜索路线及探测范围,采集水下图像实时无线传输到控制器,实现无人高速搜索水下目标;
所述水域快速搜索探测及定位组件用于快速扫描水下的声学图像;
所述水域救援人员高速辅助动力组件用于为水域救援人员提供水中的辅助动力,救援人员通过控制高速辅助动力装备的动力输出,可实现救援人员水域纯动力情况下高速推进,速度可达2m/s,实现高速救援的同时节省救援人员体力,有力保证救援人员安全;
所述水域救援保温服用于低温水域救援保持救援人员核心区体温正常,通过核心区的加热输出,实现救援人员在水中的核心区不产生失温,提升冰冷水域作业时长的同时有力保证救援人员生命安全;
所述水下高精度搜索组件用于搜索水下目标,通过采用高精度成像声呐,解决水下应急救援时浑浊水域精准搜索的难题,极大地提高水域救援人员的效率;
所述水下搜救人员监测定位器用于实时采集水下救援人员的体征信息和所在位置信息,通过实时监测水下救援人员生命体征及水下实时位置信息,为救援指挥人员提供实时数据,可实现水域救援智能高效指挥提供有效数据支撑,当救援人员出现异常时,可为后面支援的人员提供定位信息;
所述水下通讯及定位基站用于提供水下设备及人员的定位零点及信息交互,结合水面和地面的GPS坐标,实现水下人员的位置信息实时监控,通过水下通讯网络的建立,实现水上水下实时信息交互,实现精准救援;
所述空中视频及信息中继组件用于高空实时采集救援场景图像,并提供水域高速遥控机动装备组件的遥控信号中继及信号传输;
所述水面或地面应急指挥控制器用于对各个组件进行信号采集与信息发布,实时采集各个组件的相关信息。
所述水域高速遥控机动装备组件,包括水域高速推进器、快速连接组件、遥控信号模块;遥控信号模块与水域高速推进器无线连接,水域快速搜索探测及定位组件通过快速连接组件安装在水域高速推进器上,所述快速连接组件采用铝合金轻型快速固定结构,用于固定水域快速搜索探测及定位组件;通过遥控信号模块远程遥控水域高速推进器工作,通过水域高速推进器控制水域快速搜索探测及定位组件运动。
所述水域快速搜索探测及定位组件,包括侧扫声呐模块、GPS信号模块、信号处理模块、无线通讯模块;侧扫声呐模块、GPS信号模块分别与信号处理模块相连,信号处理模块通过无线通讯模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接;通过侧扫声呐模块采集水下的声学图像,通过GPS信号模块定位当前位置信息,然后传输给信号处理模块,通过信号处理模块无线传输给水面或地面应急指挥控制器;
所述信号处理模块可采用微型主板,接收侧扫声呐模块、GPS信号模块的采集信号,并转发到控制器,也可以采用无线WiFi透传模块,通过采用透传网络接口实现侧扫声呐模块、GPS信号模块与控制器的数据交互;
所述水域救援人员高速辅助动力组件,包括穿戴式水下推进器、手动电调控制模块、电池模块、水下通讯及定位模块;手动电调控制模块与穿戴式水下推进器相连,通过电池模块对穿戴式水下推进器进行供电,穿戴式水下推进器通过水下通讯与定位模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接;
水域救援人员通过手动电调控制模块控制穿戴式水下推进器驱动救援人员在水域救援时快速行进,电池模块给穿戴式水下推进器供电并可同时给水域救援保温服及水下搜救人员监测定位器供电,水下通讯及定位模块与水面或地面应急指挥控制器通讯并确定自身位置,同时可传输水域救援保温服监测到的温度信息及水下搜救人员监测定位器中身体状态监测模块监测到的信息到控制器,所述水下通讯及定位模块采用与基站配套的水下通讯及定位模块;
所述水域救援保温服,包括加热模块、控制模块、监测模块、独立小型保温服电池模块、水下通讯及定位模块;加热模块、监测模块分别与控制模块电连接,控制模块通过水下通讯及定位模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接,通过控制模块根据接收到的实时温度值控制加热模块工作,保持温度的恒定,控制模块通过水下通讯及定位模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接,将接收到的实时温度值上传。当水域救援保温服单独工作时,独立小型保温服电池模块为加热模块、控制模块、监测模块、水下通讯及定位模块供电。
所述监测模块用于监测水下救援人员的生命体征信息(心跳、血氧、体温)、水深、水温信息;
当控制端调用水域救援人员高速辅助动力组件时,可通过其水下通讯及定位模块与控制模块进行信息交互,监测模块实时监测人员的体温值,当监测到的体温值小于设定温度阈值时,控制模块控制加热模块进行加热,当监测到的温度值大于设定温度阈值时,控制模块控制加热模块停止加热,独立小型保温服电池模块用于提供工作电源,也可使用水域救援人员高速辅助动力组件的控制模块将接收到的实时温度值通过水下通讯及定位模块无线传输给控制器端;
所述加热模块采用可调式恒温电热片,所述控制模块采用单片机,所述监测模块包括血氧心率传感模块、人体温度传感器、水压传感器及水温传感器,所述水下通讯及定位模块采用与基站配套的水下通讯及定位模块;
所述水下高精度搜索组件,包括水下机器人、机械手、高清成像声呐模块、水下通讯及定位模块;高清成像声呐模块、机械手分别与水下机器人无线连接,水下机器人通过水下通讯及定位模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接;通过高清成像声呐模块采用水下的声学图像,并传输给水下机器人,水下机器人根据声学图像控制机械手的运动轨迹,水下机器人通过水下通讯及定位模块与控制器端进行信息交互;
所述高清成像声呐模块采用前视成像声呐,机械手采用水下电控机械手,所述水下通讯及定位模块采用与基站配套的水下通讯及定位模块;
所述水下搜救人员监测定位器,包括身体状态监测模块、水压模块、水下通讯及定位模块、水下控制模块、显示模块;身体状态监测模块、水压模块、定位模块、显示模块分别与水下控制模块电连接,水下控制模块通过水下通讯及定位模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接;通过身体状态监测模块监测搜救人员的生命体征信息,通过水压模块监测水下当前位置的水下压强,通过定位模块实时定位搜救人员在水下的位置信息,并传输给水下控制模块,水下控制模块将接收到的生命体征信息、压强值以及水下的位置信息输出给显示模块进行实时采集数据的显示,并通过水下通讯与定位模块传输至控制端。
所述身体状态监测模块用于监测水下救援人员的生命体征信息(心跳、血氧、体温);
所述显示模块用于显示相关状态信息;
所述身体状态监测模块采用血氧心率传感模块,所述水压模块采用水压传感器,所述水下通讯及定位模块采用与基站配套的水下通讯及定位模块,所述控制模块采用ARM单片机控制板,所述指示模块采用防水液晶及按键模块;
所述空中视频及信息中继组件,包括无人机、云台摄像头、无线图传模块、无线中继模块;云台摄像头、无线图传模块分别与无人机无线连接,无人机通过无线中继模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接;通过云台摄像头、无线图传模块采集空中的图像信息,并传输给无人机,无人机将采集到的图像信息无线传输至控制器端,控制器端控制无人机的飞行轨迹。
所述无线图传模块采用云台摄像头兼容的透传模块,所述无线中继模块采用水域高速遥控机动装备遥控器兼容中继模块。
本实施例中各个元器件型号如下:水域高速推进器为哈威H3、遥控信号模块及无线通讯模块为WiFi放大器、GPS信号模块为多频差分GPS北斗RTK厘米精度CORS基站、侧扫声呐为ss900p、水域救援保温服为SYJY-RF01、穿戴式水下推进器为SYJY-RD01、高清成像声呐模块为M900/2250型号声呐,手动电调模块为天行者电调12AE、控制模块为单片机主板控制STM32F103RCT6系统板、心率血氧传感器模块为MAX30102芯片、水压传感器为MS5837-30BA,水下通讯及定位基站为小型USBL定位产品,空中视频及信息中继组件为普通可见或可见及红外光电吊舱配合无人机及无线图传模组,水面或地面应急指挥控制器可选用高性能移动工作站。所有采集模块的数据通过有线或无线链路最终汇总到工作站,工作站通过数据分析与图像识别,实现水下目标的快速搜索定位,通过救援人员的信息监视,实现高效精准救援。
一种水下应急救援导航指挥方法,基于所述的一种水下应急救援导航指挥系统实现,包括:
步骤1:水域高速遥控机动装备组件通过搭载水域快速搜索探测及定位组件快速搜索采集水下失踪者或失踪物的形貌特征及实时定位坐标到控制器,控制器实时分析识别声呐图像并根据图像特征匹配搜索目标提供疑似目标图像给地面搜索人员进行判断,提供三级判断级别,分别为确定、疑似、待定,并在地图上标记记录;
步骤2:水下高精度搜索组件根据目标级别,从高到低的顺序,根据定位坐标可自行或遥控抵近搜索,确认目标并采集回传该目标声呐图像;
步骤3:指挥人员根据现场高精度搜索情况,派救援人员穿戴水域救援保温服及水域救援人员高速辅助动力组件下水,佩戴水下搜救人员监测定位器,快速抵达救援目的地,实现快速救援;
步骤4:水下搜救人员佩戴水下搜救人员监测定位器,控制器实时监测水下搜救人员的状态信息;具体表述为:
步骤4.1:水下搜救人员监测定位器以一定频率(例如1秒或N秒可设置)采集水下救援人员的生命体征信息和位置信息,所述人员信息包含救援人员的体温信息、心跳信息、血氧浓度信息;
步骤4.2:水面或地面应急指挥控制器接收水下水下救援人员监测定位器发送的水下救援人员的体征信息和位置信息;
步骤4.3:水面或地面应急指挥控制器并对人员的体征信息进行判断;若判断出人员的体征信息超出设定阈值的范围,则报警提示指挥人员并根据报警信息给出对应应急预案,并将信息同步到控制中心,所述预设状态是人员信息的正常范围;
步骤5:指挥人员根据报警信息并结合系统给出的应急预案,指挥人员合理安排救援策略。

Claims (7)

1.一种水下应急救援导航指挥系统,其特征在于,包括:水域高速遥控机动装备组件、水域快速搜索探测及定位组件、水域救援人员高速辅助动力组件、水域救援保温服、水下高精度搜索组件、水下搜救人员监测定位器、水下通讯及定位基站、空中视频及信息中继组件、水面或地面应急指挥控制器;
所述水域高速遥控机动装备组件搭载水域快速搜索探测及定位组件,实现无人高速搜索水下目标;
所述水域快速搜索探测及定位组件用于快速扫描水下的声学图像;
所述水域救援人员高速辅助动力组件用于为水域救援人员提供水中的辅助动力,实现高速救援;
所述水域救援保温服用于低温水域救援保持救援人员核心区体温正常;
所述水下高精度搜索组件用于搜索水下目标;
所述水下搜救人员监测定位器用于实时采集水下救援人员的体征信息和所在位置信息;
所述水下通讯及定位基站用于提供水下设备及人员的定位零点及信息交互;
所述空中视频及信息中继组件用于高空实时采集救援场景图像,并提供水域高速遥控机动装备组件的遥控信号中继及信号传输;
所述水面或地面应急指挥控制器用于对各个组件进行信号采集与信息发布,实时采集各个组件的相关信息。
2.根据权利要求1所述的一种水下应急救援导航指挥系统,其特征在于,所述水域高速遥控机动装备组件,包括水域高速推进器、快速连接组件、遥控信号模块;遥控信号模块与水域高速推进器无线连接,水域快速搜索探测及定位组件通过快速连接组件安装在水域高速推进器上,所述快速连接组件采用铝合金轻型快速固定结构,用于固定水域快速搜索探测及定位组件;通过遥控信号模块远程遥控水域高速推进器工作,通过水域高速推进器控制水域快速搜索探测及定位组件运动。
3.根据权利要求1所述的一种水下应急救援导航指挥系统,其特征在于,所述水域快速搜索探测及定位组件,包括侧扫声呐模块、GPS信号模块、信号处理模块、无线通讯模块;侧扫声呐模块、GPS信号模块分别与信号处理模块相连,信号处理模块通过无线通讯模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接;通过侧扫声呐模块采集水下的声学图像,通过GPS信号模块定位当前位置信息,然后传输给信号处理模块,通过信号处理模块无线传输给水面或地面应急指挥控制器;
所述水域救援人员高速辅助动力组件,包括穿戴式水下推进器、手动电调控制模块、电池模块、水下通讯及定位模块;手动电调控制模块与穿戴式水下推进器相连,通过电池模块对穿戴式水下推进器进行供电,穿戴式水下推进器通过水下通讯与定位模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接。
4.根据权利要求1所述的一种水下应急救援导航指挥系统,其特征在于,所述水域救援保温服,包括加热模块、控制模块、监测模块、独立小型保温服电池模块;加热模块、监测模块分别与控制模块电连接,控制模块通过水下通讯及定位模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接;
所述水下高精度搜索组件,包括水下机器人、机械手、高清成像声呐模块、水下通讯及定位模块;高清成像声呐模块、机械手分别与水下机器人无线连接,水下机器人通过水下通讯及定位模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接;
所述水下搜救人员监测定位器,包括身体状态监测模块、水压模块、水下通讯及定位模块、水下控制模块、显示模块;身体状态监测模块、水压模块、定位模块、显示模块分别与水下控制模块电连接,水下控制模块通过水下通讯及定位模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接。
5.根据权利要求1所述的一种水下应急救援导航指挥系统,其特征在于,所述空中视频及信息中继组件,包括无人机、云台摄像头、无线图传模块、无线中继模块;云台摄像头、无线图传模块分别与无人机无线连接,无人机通过无线中继模块与水面或地面应急指挥控制器无线连接。
6.一种水下应急救援导航指挥方法,基于权利要求1~5任意一项所述的一种水下应急救援导航指挥系统实现,其特征在于,所述方法包括:
步骤1:水域高速遥控机动装备组件通过搭载水域快速搜索探测及定位组件快速搜索采集识别水下失踪者或失踪物的形貌特征及实时定位坐标到控制器,控制器实时识别声呐图像并根据图像特征匹配搜索目标提供疑似目标图像给地面搜索人员进行判断,提供三级判断级别,分别为确定、疑似、待定,并在地图上标记记录;
步骤2:水下高精度搜索组件根据目标级别,从高到低的顺序,根据定位坐标抵近搜索,确认目标并采集回传目标声呐图像;
步骤3:指挥人员根据现场搜索情况,派救援人员穿戴水域救援保温服及水域救援人员高速辅助动力组件下水,佩戴水下搜救人员监测定位器,快速抵达救援目的地;
步骤4:水下搜救人员佩戴水下搜救人员监测定位器,控制器实时监测水下搜救人员的状态信息;
步骤5:指挥人员根据报警信息并结合系统给出的应急预案,指挥人员合理安排救援策略。
7.根据权利要求6所述的一种水下应急救援导航指挥方法,其特征在于,所述步骤4包括:
步骤4.1:水下搜救人员监测定位器以一定频率采集水下救援人员的生命体征信息和位置信息,所述人员信息包含救援人员的体温信息、心跳信息、血氧浓度信息;
步骤4.2:水面或地面应急指挥控制器接收水下水下救援人员监测定位器发送的水下救援人员的体征信息和位置信息;
步骤4.3:水面或地面应急指挥控制器对人员的体征信息进行判断;若判断出人员的体征信息超出设定阈值的范围,则报警提示指挥人员并根据报警信息给出对应应急预案,并将信息同步到控制中心,所述预设状态是人员信息的正常范围。
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