CN207055746U

CN207055746U - 一种智能消防救援指挥调度系统

Info

Publication number: CN207055746U
Application number: CN201720921120.4U
Authority: CN
Inventors: 赵松德; 崔德靖; 张慧慧; 熊丽坤; 李家贵; 倪永承
Original assignee: HENGDE DIGITAL WUMEI TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Hengde Technology Co. Ltd.
Priority date: 2017-07-27
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2018-03-02
Anticipated expiration: 2027-07-27

Abstract

本实用新型公开了一种智能消防救援指挥调度系统，包括单兵发射主机、正压式空气呼吸器、智能消防手环、音视频头盔、Mesh网络中继器、对讲机、应急指挥箱、定位模块及定位工控主机，所述单兵发射主机分别通过无线网络、蓝牙、信号线及Mesh网络与所述正压式空气呼吸器、智能消防手环、音视频头盔及所述Mesh网络中继器进行信息的交互，实时监测现场救援情况，所述应急指挥箱通过4G全网通与119指挥中心进行信息交互，所述定位模块通过无线串口与所述定位工控主机相连，用于实现救援人员的定位。本系统通过网络有效融合，实现多部门信息的无缝衔接，且实时监测救援人员的生命体征和气瓶内气压值，对救援人员进行预警，此外，本实用新型有预留接口，扩展性好。

Description

一种智能消防救援指挥调度系统

技术领域

本实用新型涉及消防指挥调度、应急救援领域，具体的说，是涉及一种智能消防救援指挥调度系统。

背景技术

目前，消防指挥调度系统已经在消防领域得到了一定程度的普及，但消防人员在灭火抢险救援工作中仍屡屡负伤甚至遇难，除现场不可控因素外，现行的消防指挥调度系统因存在定位精度低，部署繁杂，信息一体化程度低，功能单一，定位存在盲区等问题，无法满足实际消防现场分秒必争的指挥调度需求。实际救援过程中，指挥员往往不能根据火场内火情的发展和救援进度及时调整救援行动部署，从而错失帮助消防员躲避危险的最佳时机，意外事故发生时已来不及再采取补救措施。因此，加强应急救援体系中消防装备和通信系统的建设已成为消防部队亟需解决的问题，这不仅具有显著的社会效益，而且对于保护人民生命财产安全具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种智能消防救援指挥调度系统，本实用新型将装备产品、防护产品、通信产品，利用网络有效融合，实现多部门信息的无缝融合，同时，采用无源定位技术，无需任何额外的基础设施或网络系统，可以准确的获取消防员的位置、运动轨迹、运动姿态、奔跑速度等信息，且本实用新型可实现救援现场的可视化调度和集中控制，实现无线视频监控回传及语音双向交互，实时监测救援人员的生命体征和气瓶内气压值，对救援人员进行预警，此外，本实用新型有预留接口，可根据实际需要进行模块化配置，如毒气报警模块、生命呼叫仪模块、语音导航模块等，可按需配置，扩展性好。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种智能消防救援指挥调度系统，包括单兵发射主机、正压式空气呼吸器、智能消防手环、音视频头盔、Mesh网络中继器、对讲机、应急指挥箱、定位模块及定位工控主机，所述单兵发射主机分别通过无线网络、蓝牙、信号线及Mesh网络与所述正压式空气呼吸器、智能消防手环、音视频头盔及所述Mesh网络中继器进行信息的交互，实时监测现场救援情况，所述应急指挥箱通过4G全网通与119指挥中心进行信息的交互，所述定位模块通过无线串口与所述定位工控主机相连，用于实现对救援人员的定位。

进一步的，所述单兵发射主机包括900MHZ Mesh网模块、2.4GHZ网络模块、第一蓝牙通信模块、音视频编解码单元、串口服务器、交换机及天线单元，所述900MHZ Mesh网模块分别与所述天线单元及交换机连接，所述第一蓝牙通讯模块及所述2.4GHZ网络模块均与所述串口服务器连接，所述音视频编解码单元与所述音视频头盔连接。

进一步的，所述正压式空气呼吸器包括面罩总成、个人监测单元、气瓶总成及背架总成；所述气瓶总成位于所述背架总成上，所述面罩总成与所述气瓶总成连接，所述面罩总成用于呼吸隔绝保护和通信，可实现抬头数显；个人监测单元用于气压内气压值采集和阈值报警；气瓶总成用于盛放空气；背架总成用于承载气瓶总成、单兵发射主机及定位模块。

进一步的，所述个人监测单元包括第一数据采集单元、UART-WIFI模块、压力显示与报警装置；面罩总成包括呼吸面罩、压力平视显示装置、供气阀、通话装置及扩声装置；气瓶总成包括气瓶及减压装置；背架总成包括肩带、减压器固定架、背架、腰带、肩带拉紧带及气瓶紧固带。

进一步的，所述智能消防手环包括：第二数据采集单元、第二蓝牙通信模块、LCD数据显示单元及数据处理模块，所述第二数据采集单元用于采集心率、血压值等数据；所述第二蓝牙通信模块用于将数据通过蓝牙传出；LCD数据显示单元用于将数据显示；所述数据处理模块对第二数据采集单元采集的采集心率、血压值等数据进行处理。

进一步的，所述音视频头盔包括头盔、微型摄像机、骨传导耳机及第一麦克风。所述微型摄像机实时采集消防救援现场的视频数据，所述第一麦克实时采集消防救援现场的音频数据，骨传导耳机实时接收指令。

进一步的，所述Mesh网络中继器包括无线接收模块、无线发射模块和微处理器，所述无线接收模块、无线发射模块分别与微处理器连接。

进一步的，所述应急指挥箱包括服务器、第一显示器、存储器、第二麦克、耳机、信号收发器及4G全网通模块；所述服务器分别与第一显示器、存储器、第二麦克、耳机以及4G全网通模块连接；所述应急指挥箱的服务器对正压式空气呼吸器气压值、智能消防手环采集心率、血压值等数据及音视频头盔采集的消防救援现场的视频数据进行处理，存储至存储器，并将信息传输至第一显示器显示，将音频信号传输至耳机；指挥调度人员根据接收到的信息进行决策、通过第二麦克下达指令，通过信号收发器将指令传输至单兵发射主机，从而传输到现场人员，同时，信号也可以通过4G全网通模块传送至119指挥中心。

进一步的，所述定位模块包括第三数据采集单元及第一无线数传模块，所述第三数据采集单元包括惯性传感器和陀螺仪传感器，所述惯性传感器用于采集位移信号和高度信号，所述陀螺仪传感器采集方向信号和姿态信号，所述第一无线数传模块采用433MHZ无线串口通信，用于定位信息收发，所述第三数据采集单元与第一无线数传模块相连。

进一步的，所述定位工控主机包括第二无线数传模块、数据处理模块、第二显示器及报警器，所述数据处理模块分别与所第二述显示器、第二无线数传模块及报警器连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型将装备产品、防护产品、通信产品，利用网络有效融合，实现多部门信息的无缝融合，解决了现有救援效率低，救援人员安全得不到保障的问题，本实用新型采用4G全网通、350MHZ对讲通信、433MHZ无线串口通信、900MHZ Mesh网、2.4GHZ网络以及蓝牙通信等六种通信方式，可实现自动组网、自动性能调节和链路自愈，以及数据可以多跳传输，支持高速移动和快速切换，可实现地下三层，以及水平距离3Km内的救援现场网络全覆盖。

(2)采用无源定位技术，无需任何额外的基础设施或网络系统，可以准确的获取消防员的位置、运动轨迹、运动姿态、奔跑速度等信息，并对建筑物进行快速三维建模，定位误差小于千分之四。

(3)本实用新型实现救援现场的可视化调度和集中控制，实现无线视频监控回传及语音双向交互，实时监测救援人员的生命体征和气瓶内气压值，对救援人员进行预警，此外，本实用新型有预留接口，可根据实际需要进行模块化配置，如毒气报警模块、生命呼叫仪模块、语音导航模块等，可按需配置，扩展性好。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本实用新型的结构图；

其中：1、单兵发射主机：1.1、900MHZ Mesh网模块，1.2、2.4GHZ网络模块，1.3、第一蓝牙通信模块，1.4、音视频编解码单元，1.5、串口服务器，1.6、交换机，1.7、天线单元；

2、正压式空气呼吸器：2.1、面罩总成，2.2、个人监测单元，2.3、气瓶总成，2.4、背架总成；

3、智能消防手环：3.1、第二数据采集单元，3.2、第二蓝牙通信模块，3.3、LCD数据显示单元，3.4、数据处理模块；

4、音视频头盔：4.1、头盔，4.2、微型摄像机，4.3、骨传导耳机，4.4、第一麦克风；

5、Mesh网络中继器：5.1、无线接收模块，5.2、无线发射模块，5.3、微处理器；

6、应急指挥箱：6.1服务器，6.2、第一显示器，6.3、存储器，6.4、第二麦克，6.5、耳机，6.6、信号收发器，6.7、4G全网通模块；

7、119指挥中心；

8、对讲机；

9、定位模块：9.1、第三数据采集单元，9.2、第一无线数传模块；

10、定位工控主机：10.1、第二无线数传模块，10.2、数据处理模块，10.3、第二显示器，10.4、报警器。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

下述实施例为本申请的一种典型的实施方式，如图1所示，本实用新型包括，单兵发射主机1、正压式空气呼吸器2、智能消防手环3、音视频头盔4、若干Mesh网络中继器5、应急指挥箱6、119指挥中心7和对讲机8。所述正压式空气呼吸器2通过2.4G网络与单兵发射主机1相连，智能消防手环3通过第二蓝牙通信模块3.2与单兵发射主机1相连；音视频头盔4通过信号线与单兵发射主机1；单兵发射主机1通过Mesh网络与Mesh网络中继器5相连，经过Mesh网络中继器5跳转，与应急指挥箱6相连；应急指挥箱6通4G全网通与119指挥中心7相连；对讲机8与正压式空气呼吸器2中的面罩总成21相连，对讲机8与对讲机8之间通过350MHZ频道进行对讲通信。

所述单兵发射主机1包括900MHZ Mesh网模块1.1、2.4GHZ网络模块1.2、第一蓝牙通信模块1.3、音视频编解码单元1.4、串口服务器1.5、交换机1.6和天线单元1.7。单兵发射主机1用于信号的收发。所述900MHZ Mesh网模块1.1将其他类型信号转换成Mesh网络信号，2.4GHZ网络模块1.2用于收发2.4G无线网络信号，第一蓝牙通信模块1.3用于收发蓝牙信号，音视频编解码单元1.4用于音视频的编解码，串口服务器1.5用于将其他信号转换成串口信号，交换机1.6用于数据的交换，天线单元1.7用于收发Mesh网络信号。所述900MHZMesh网模块1.1分别与所述天线单元1.7及交换机1.6连接，所述第一蓝牙通讯模块1.3及所述2.4GHZ网络模块1.2均与所述串口服务器1.5连接，所述音视频编解码单元1.4与所述音视频头盔4连接。

所述正压式空气呼吸器2包括面罩总成2.1、个人监测单元2.2、气瓶总成2.3及背架总成2.4；其中个人监测单元2.2包括第一数据采集单元、UART-WIFI模块、压力显示与报警装置；面罩总成2.1包括呼吸面罩、压力平视显示装置、供气阀、通话装置和扩声装置；气瓶总成2.3包括气瓶及减压装置；背架总成2.4包括肩带、减压器固定架、背架、腰带、肩带拉紧带及气瓶紧固带。所述面罩总成2.1用于呼吸隔绝保护和通信，可实现抬头数显；个人监测单元2.2用于气压内气压值采集和阈值报警；气瓶总成2.3用于盛放空气；背架总成2.4用于承载气瓶总成、单兵发射主机及定位模块。

所述正压式空气呼吸器2中个人监测单元2.2与气瓶总成2.3相连，用于采集气瓶内的气压数据；与面罩总成2.1相连，用于数据显示在压力平视显示装置。同时，正压式空气呼吸器2中个人监测单元2.2与单兵发射主机1中的2.4G网络模块1.2通过无线网络相连，2.4G网络模块1.2与串口服务器1.5相连，串口服务器1.5与交换机1.6相连，交换机1.6与900MHZ Mesh网模块1.1相连，900MHZ Mesh网模块1.1与天线模块1.7相连，天线模块1.7与Mesh网中继器5相连，若干Mesh网中继器5互联互通，Mesh网中继器5与应急指挥箱6中的信号收发器6.6相连，信号收发器6.6与服务器6.1相连，信号经过处理后，存储至存储器6.3，将信号传输至第一显示器6.2显示，将音频信号传输至耳机6.5，同时信号可通过4G全网通模块6.7将信号传输至119指挥中心7。

所述智能消防手环3包括第二数据采集单元3.1、第二蓝牙通信模块3.2、LCD数据显示单元3.3及数据处理模块3.4。第二数据采集3.1单元用于采集心率、血压值等数据；第二蓝牙通信模块3.2用于将数据通过蓝牙传出；LCD数据显示3.3单元用于将数据显示；数据处理模块3.4对第二数据采集单元3.1采集的采集心率、血压值等数据进行处理。

所述智能消防手环3中第二数据采集单元3.1与数据处理模块3.4相连，数据处理模块3.4与LCD数据显示3.3单元相连，用于数据采集与显示；第二数据采集单元3.1与第二蓝牙通信模块3.2相连，第二蓝牙通信模块3.2相连与单兵发射主机1中的第一蓝牙通信模块1.3通过无线蓝牙相连，第一蓝牙通信模块1.3与串口服务器1.5相连，串口服务器1.5与交换机1.6相连，交换机1.6与900MHZ Mesh网模块1.1相连，900MHZ Mesh网模块1.1与天线模块1.7相连，天线模块1.7与Mesh网中继器5相连，若干Mesh网中继器5互联互通，Mesh网中继器5与应急指挥箱6中的信号收发器6.6相连，信号收发器6.6与服务器6.1相连，信号经过处理后，存储至存储器6.3，将信号传输至第一显示器6.2显示，将音频信号传输至耳机6.5，同时信号可通过4G全网通模块6.7将信号传输至119指挥中心7。

所述音视频头盔4包括头盔4.1、微型摄像机4.2、骨传导耳机4.3及第一麦克风4.4。所述微型摄像机4.2实时采集消防救援现场的视频数据，所述第一麦克4.4实时采集消防救援现场的音频数据，骨传导耳机4.3实时接收指令。

所述音视频头盔4中微型摄像机4.2和第一麦克风4.4用于采集音视频信号，骨传导耳机4.3用于接听语音信号。微型摄像机4.2、骨传导耳机4.3、第一麦克风4.4分别与单兵发射主机1中音视频编解码单元1.4相连，音视频编解码单元1.4与900MHZ Mesh网模块1.1相连，900MHZ Mesh网模块1.1与天线模块1.7相连，天线模块1.7与Mesh网中继器5相连，若干Mesh网中继器5互联互通，Mesh网中继器5与应急指挥箱6中的信号收发器66相连，信号收发器6.6与服务器6.1相连，信号经过处理后，存储至存储器6.3，将信号传输至第一显示器6.2显示，将音频信号传输至耳机6.5，同时信号可通过4G全网通模块6.7将信号传输至119指挥中心7。同样应急指挥箱6的命令信号可传输到音视频头盔4中的骨传导耳机4.3中。

所述Mesh网络中继器5包括无线接收模块5.1、无线发射模块5.2和微处理器5.3，所述无线接收模块5.1、无线发射模块5.2分别与微处理器5.3相连，用于数据的跳转。

所述对讲机8与正压式空气呼吸器2中的面罩总成5.1相连，用于人员的互联互通。

所述应急指挥箱6包括服务器6.1、第一显示器6.2、存储器6.3、第二麦克6.4、耳机6.5、信号收发器6.6和4G全网通模块6.7；所述服务器6.1分别与第一显示器6.2、存储器6.3、第二麦克5.4、耳机6.5、信号收发器6.6以及4G全网通模块6.7连接。所述应急指挥箱6的服务器6.1对正压式空气呼吸器6的气压值，智能消防手环3采集心率、血压值等数据，音视频头盔4采集消防救援现场的视频数据进行处理，存储至存储器6.3，将信息传输至第一显示器显示6.2，将音频信号传输至耳机6.5；指挥调度人员根据接收到的信息进行决策、通过第二麦克6.4下达指令，通过信号收发器6.6将指令传输至单兵发射主机1，从而传输到现场人员。同时，信号可通过4G全网通模块6.7将信号传输至119指挥中心7。

所述定位模块9包括第三数据采集单元9.1，第一无线数传模块9.2；所述第三数据采集单元9.1包括惯性传感器和陀螺仪传感器，所述惯性传感器用于采集位移信号和高度信号，所述陀螺仪传感器采集方向信号和姿态信号。第一无线数传模块9.2采用433MHZ无线串口通信，用于定位信息收发。第三数据采集单元9.1与第一无线数传模块9.2相连。

所述定位工控主机10包括第二无线数传模块10.1、数据处理模块10.2、第二显示器10.3和报警器10.4。所述定位模块9将消防人员的位置信息通过无线数传模块发送至数据处理模块10.2，信息经处理后显示于第二显示器10.3，当人员倒地5秒之后，进行报警10.4。所述数据处理模块10.2与所第二述显示器10.3、第二无线数传模块10.1及报警器10.4连接。

定位模块9通过433MHZ无线串口与定位工控主机10相连。

所述单兵发射主机1、正压式空气呼吸器2、智能消防手环3、音视频头盔4、Mesh网络中继器5、对讲机8及定位模块9均需穿戴在救援人员身上。

本实用新型的工作方式为：

所述正压式空气呼吸器中个人监测单元的第一数据采集单元采集气瓶内的气压值通过2.4G网络传送至单兵发射主机，智能消防手环的第二数据采集单元采集心率、血压值等数据通过蓝牙通信传送至单兵发射主机；音视频头盔的微摄像机、第一麦克风采集的音、视频信息通过信号线传送至单兵发射主机；单兵发射主机将接收的信号处理之后，通过Mesh网络传送至Mesh网络中继器，经过若干Mesh网络中继器跳转，传送至应急指挥箱信号收发器，然后信息经过服务器处理后，存储至存储器，将信息传输至第一显示器显示，将音频信号传输至耳机；指挥调度人员根据接收到的信息进行决策，下达指令，指令信号经过上述路径传输至相应装置内；同时应急指挥箱接收到的信息通过4G全网通传送至119指挥中。定位模块的第三第二数据采集单元将采集到的人员位置、姿态信息通过433MHZ无线串口传送至定位工控主机的数据处理模块，信息经处理后显示于第二显示器，当人员倒地5秒之后，进行报警。对讲机与正压式空气呼吸器中的面罩总成相连，对讲机与对讲机之间通过350MHZ频道进行对讲通信。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims

1.一种智能消防救援指挥调度系统，其特征在于：包括单兵发射主机、正压式空气呼吸器、智能消防手环、音视频头盔、Mesh网络中继器、对讲机、应急指挥箱、定位模块及定位工控主机，所述单兵发射主机分别通过无线网络、蓝牙、信号线及Mesh网络与所述正压式空气呼吸器、智能消防手环、音视频头盔及所述Mesh网络中继器进行信息的交互，实时监测现场救援情况，所述应急指挥箱通过4G全网通与119指挥中心进行信息的交互，所述定位模块通过无线串口与所述定位工控主机相连。

2.根据权利要求1所述的一种智能消防救援指挥调度系统，其特征在于：所述单兵发射主机包括900MHZ Mesh网模块、2.4GHZ网络模块、第一蓝牙通信模块、音视频编解码单元，串口服务器、交换机及天线单元，所述900MHZ Mesh网模块分别与所述天线单元及交换机连接，所述第一蓝牙通讯模块及所述2.4GHZ网络模块均与所述串口服务器连接，所述音视频编解码单元与所述音视频头盔连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能消防救援指挥调度系统，其特征在于：所述正压式空气呼吸器包括面罩总成、个人监测单元、气瓶总成及背架总成；所述气瓶总成位于所述背架总成上，所述面罩总成与所述气瓶总成连接。

4.根据权利要求3所述的一种智能消防救援指挥调度系统，其特征在于：所述个人监测单元包括第一数据采集单元、UART-WIFI模块、压力显示与报警装置；面罩总成包括呼吸面罩、压力平视显示装置、供气阀、通话装置及扩声装置；气瓶总成包括气瓶、减压装置；背架总成包括肩带及减压器固定架、背架、腰带、肩带拉紧带及气瓶紧固带。

5.根据权利要求1所述的一种智能消防救援指挥调度系统，其特征在于：所述智能消防手环包括：第二数据采集单元、第二蓝牙通信模块、LCD数据显示单元及数据处理模块，所述第二数据采集单元用于采集心率及血压值。

6.根据权利要求1所述的一种智能消防救援指挥调度系统，其特征在于：所述音视频头盔包括头盔、微型摄像机、骨传导耳机及第一麦克风。

7.根据权利要求1所述的一种智能消防救援指挥调度系统，其特征在于：所述Mesh网络中继器包括无线接收模块、无线发射模块和微处理器，所述无线接收模块、无线发射模块分别与微处理器连接。

8.根据权利要求1所述的一种智能消防救援指挥调度系统，其特征在于：所述应急指挥箱包括服务器、第一显示器、存储器、第二麦克、耳机、信号收发器及4G全网通模块；所述服务器分别与第一显示器、存储器、第二麦克、耳机以及4G全网通模块连接。

9.根据权利要求1所述的一种智能消防救援指挥调度系统，其特征在于：所述定位模块包括第三数据采集单元及第一无线数传模块，所述第三数据采集单元包括惯性传感器和陀螺仪传感器，所述惯性传感器用于采集位移信号和高度信号，所述陀螺仪传感器采集方向信号和姿态信号，所述第一无线数传模块采用433MHZ无线串口通信，用于定位信息收发，所述第三数据采集单元与第一无线数传模块相连。

10.根据权利要求1所述的一种智能消防救援指挥调度系统，其特征在于：所述定位工控主机包括第二无线数传模块、数据处理模块、第二显示器及报警器，所述数据处理模块分别与所第二述显示器、第二无线数传模块及报警器连接。