CN207689069U - 一种室内外定位和搜救的呼吸器数显电子压力表系统 - Google Patents

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史翔
乔文生
李力
孙晓波
金小辉
陈志刚
靳志军
刘云莉
施俊岩
侯英杰
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Abstract

本实用新型公开了一种室内外定位和搜救的呼吸器数显电子压力表系统，包括电子压力表和人员自主定位穿戴设备，电子压力表中设置有中央处理器，所述人员自主定位穿戴设备穿戴在消防员身体上，在电子压力表中所述中央处理器连接卫星定位单元、数据采集单元、Wifi通信单元，所述数据采集单元无线连接人员自主定位穿戴设备，所述Wifi通信单元连接无线通信电台，室内外定位数据由无线通信电台经后场接收装置，被传输至后场指挥工作站。本实用新型可以在监测到消防员呼吸器剩余气量不足，或消防员长时间静止不动，或消防员按下电子压力表上的呼救按键时，进行报警和呼救，后场指挥员可依据消防员的室内外位置信息指挥快速搜救。

Description

一种室内外定位和搜救的呼吸器数显电子压力表系统
技术领域
本实用新型涉及消防等应急救援领域，具体涉及一种室内外定位和搜救的呼吸器数显电子压力表系统。
背景技术
在消防应急救援现场，为消防员佩戴呼吸保护器具（简称：呼吸器）是最为有效的呼吸保护措施。呼吸器数显电子压力表（简称：电子压力表），主要用于对呼吸器气瓶压力、剩余气量使用时间等关键参数进行实时监测、计算、显示和报警。在消防应急救援现场，场外指挥人员不但需要实时监测现场消防员的呼吸器剩余气量是否充足、是长时间静止不动、是否发出了呼救信号作为判断其是否遇险的重要依据，而且需要实时掌握现场消防员所处位置，以便指挥对遇险消防员进行紧急搜救。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种室内外定位和搜救的呼吸器数显电子压力表系统，通过人员自主定位穿戴设备实现对消防员的室内定位，通过设置在电子压力表内的卫星定位单元实现对消防员的室外定位，通过设置在电子压力表内的三轴加速度传感器实时监测消防员是否长时间静止不动，消防员可以按下设置在电子压力表上的呼救按键向后场指挥人员发送呼救信号。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种室内外定位和搜救的呼吸器数显电子压力表系统，包括电子压力表和人员自主定位穿戴设备，电子压力表中设置有中央处理器，所述人员自主定位穿戴设备穿戴在消防员身体上，其中，在电子压力表中所述中央处理器连接卫星定位单元、数据采集单元、Wifi通信单元，所述数据采集单元无线连接人员自主定位穿戴设备，所述Wifi通信单元连接无线通信电台，室内外定位数据由无线通信电台经后场接收装置被传输至后场指挥工作站。
方案进一步是：在电子压力表中所述中央处理器还连接有压力传感器、三轴加速度传感器、呼救按键、声光报警单元、液晶显示单元，压力传感器通过接口连接呼吸器气瓶。
方案进一步是：所述卫星定位单元是北斗/GPS双模卫星定位传感器。
方案进一步是：所述人员自主定位穿戴设备中包含有陀螺仪、加速度传感器，以及Zigbee通信模块或蓝牙通信模块。
方案进一步是：所述数据采集单元中包含有Zigbee通信模块、蓝牙通信模块。
本实用新型的有益效果是：本实用新型电子压力表系统可以在监测消防员呼吸器状态的同时，通过在电子压力表中加入卫星定位单元、三轴加速度传感器、呼救按键，并通过电子压力表无线采集人员自主定位穿戴设备中的实时定位数据，以及通过电子压力表向后场指挥工作站实时上传消防员室内外定位、报警和呼救数据，实现后场指挥员对消防员实时定位和遇险时的快速搜救。如此，既不会给消防员增添需穿戴的设备，又可有效保障消防员的生命安全。
下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型的系统组成实施示意图。
具体实施方式
一种室内外定位和搜救的呼吸器数显电子压力表系统，包括电子压力表和人员自主定位穿戴设备1，电子压力表中设置有中央处理器（MCU）2，所述人员自主定位穿戴设备1穿戴在消防员身体上，例如穿戴于消防靴内，其中，在电子压力表中所述中央处理器连接有带指针表盘的压力传感器3、三轴加速度传感器4、液晶显示单元5、声光报警单元6以及卫星定位单元7、数据采集单元8和Wifi通信单元9，所述人员自主定位穿戴设备1中包含有陀螺仪、加速度传感器，带指针表盘的压力传感器通过接口连接呼吸器气瓶10，数据采集单元通过Zigbee或蓝牙无线连接采集人员自主定位穿戴设备中的定位数据，Wifi通信单元连接无线通信电台12，室内外定位数据由无线通信电台经后场接收装置13被传输至后场指挥工作站14。当然电子压力表还包括有在电子压力表的表壳上设置的呼救按键11，呼救按键连接中央处理器2，液晶显示单元5、声光报警单元6设置在表壳上。
实施例中：所述卫星定位单元是北斗/GPS双模卫星定位传感器。所述人员自主定位穿戴设备中除了包含有陀螺仪、加速度传感器外，还包含Zigbee通信模块或蓝牙通信模块。所述数据采集单元中包含有Zigbee通信模块、蓝牙通信模块。
实施例中的电子压力表可以在监测消防员呼吸器状态的同时，通过在电子压力表中加入卫星定位单元、三轴加速度传感器、呼救按键，并通过电子压力表无线采集人员自主定位穿戴设备中的实时定位数据，以及通过电子压力表向后场指挥工作站实时上传消防员室内外定位、报警和呼救数据，实现后场指挥员对消防员实时定位和遇险时的快速搜救。
通过电子压力表将上述消防员定位和报警、呼救信息实时上传至后场指挥工作站，工作站中的功能程序将自动依据实时接收到定位数据，并在应急救援现场的室内外地图和建筑物模型中实时显示各消防员的位置和轨迹。
当消防员位于室外，电子压力表能够进行卫星定位时，系统通过卫星定位数据实现定位功能。当消防员即将进入室内，可以按下电子压力表上的功能按键并将该时刻所处的位置标注为“原点”，开始启用自主定位数据，从而通过室外定位轨迹与室内定位轨迹在“原点”处的连接，以及室内自主定位轨迹初始航向的自动计算和输入，实现消防员室内外融合定位。
当消防员由室外进入室内（卫星定位无法正常工作时），由电子压力表无线采集人员自主定位穿戴设备中的定位数据进行实时定位。该数据主要包括水平方向（X，Y）和垂直方向（Z）上的位置变化值，由当前位置点相对上一位置点的空间位置变化实现定位。将室内定位开始时刻消防员所在的位置点定义为“原点”（原点时自主定位数据为：X0，Y0，Z0），其后各位置点的自主定位数据分别为（Xn，Yn，Zn），由此依据后场指挥工作站室内地图上的“原点”以及（Xn-X0，Yn-Y0，Zn-Z0）位置变化值，由程序自动计算和显示消防员的空间位置和行动轨迹。
后场指挥工作站在对进行消防员定位的同时，会通过数据窗口实时显示消防员的各项生命安全相关信息和报警信息。一旦接收到该消防员发出的呼救信号，或监测到其出现长时间静止不动、呼吸器剩余气量不足等遇险情况时，后场指挥员可立即启动对该消防员的紧急搜救。
通过上述各消防员的定位数据，后场指挥员可选定离上述消防员路线最近的周边消防员，告之被搜救目标的准确位置（比如位于建筑物内哪个楼层和哪个房间）以及最优的到达路线，从而指挥周边消防员实施快速有效搜救。

Claims (5)

1.一种室内外定位和搜救的呼吸器数显电子压力表系统，包括电子压力表和人员自主定位穿戴设备，电子压力表中设置有中央处理器，所述人员自主定位穿戴设备穿戴在消防员身体上，其特征在于，在电子压力表中所述中央处理器连接卫星定位单元、数据采集单元、Wifi通信单元，所述数据采集单元无线连接人员自主定位穿戴设备，所述Wifi通信单元连接无线通信电台，室内外定位数据由无线通信电台经后场接收装置被传输至后场指挥工作站。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：在电子压力表中所述中央处理器还连接有压力传感器、三轴加速度传感器、呼救按键、声光报警单元、液晶显示单元，压力传感器通过接口连接呼吸器气瓶。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述卫星定位单元是北斗/GPS双模卫星定位传感器。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述人员自主定位穿戴设备中包含有陀螺仪、加速度传感器，以及Zigbee通信模块或蓝牙通信模块。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述数据采集单元中包含有Zigbee通信模块、蓝牙通信模块。
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CN110149594A (zh) * 2019-05-05 2019-08-20 深圳市荣盛智能装备有限公司 单兵同伴呼救方法、装置、电子设备及存储介质
CN110891242A (zh) * 2019-12-16 2020-03-17 福建农林大学金山学院 基于北斗与Zigbee的户外受困人员搜救系统

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