CN211118813U - 基于室内定位及无线传感的强光手电筒装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于室内定位及无线传感的强光手电筒装置，其中包括强光手电筒本体、电量监测模块、电源模块、环境信息采集模块、通信模块、定位模块、显示模块、主控制器和报警模块，其中：所述强光手电筒本体的内部设置有照明模块，所述主控制器设置于所述强光手电筒本体上，所述显示模块集成在所述强光手电筒本体上，所述定位模块、报警模块、通信模块、显示模块和电量监测模块分别通过数据线与所述主控制器相连接。本实用新型借助北斗差分、惯导、蓝牙室内定位、无线传感器、无线通讯等技术，实现消防作战人员的位置以及所处环境生存条件的数据信息获取，消防指挥人员依据实时位置和生存数据信息，合理科学的调度指挥，辅助决策，提高灭火救援实战效率。

Description

基于室内定位及无线传感的强光手电筒装置

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，具体是指一种基于室内定位及无线传感的强光手电筒装置。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，城市化进程不断加快，高层建筑、大型综合体等不断增多，而大型建筑内部结构复杂，立体空间大，人员密集，一旦发生火灾，往往火势蔓延迅速，极易形成大空间的立体化火灾走势、人员疏散难度大，扑救困难，给予新时期的消防官兵新的挑战。目前很多大型建筑内外都使用可燃材料、高温材质，在发生火灾时极易产生大量的有毒有害气体，而火灾在大型建筑发生时，消防作战人员常常需要进入建筑内部，开展灭火救援工作。面对着建筑本身的复杂结构，加上火灾引发的有毒有害气体，再加上火灾引发的停电，消防官兵进入照明不够的建筑内部，生命安全时刻面临威胁，因此，消防作战人员需要携带消防强光手电筒进入火场，以保障消防作战人员的照明所需，尽最大限度的保证消防人员的生命安全。

对于消防个人装备，国内很多企事业单位和研究所都开展了大量的研究，作为进入建筑内部，特别是面对有毒有害气体产生的火灾时，强光手电筒作为必备装备之一，以此不断完善强光手电筒装备，以便保证消防人员的人身安全。目前，强光手电筒只有照明作用，没有定位、电量剩余及生存条件提醒功能，再加上没有主动报警机制，无法有效统一指挥调度，同时，消防作战人员在灭火救援的过程中不能时刻关注显示屏，又没有报警提醒，从而错过了在最佳的情况下撤离，造成最终的悲剧发生；有提出在强光手电筒上增加报警功能，借助监测传感器等装置，实时的监测生存条件的数据，将相关信息及时发送到后台终端，从而保障消防人员生命安全，但是，数据传输处理量大，通讯的可靠性不高，并且消防作战人员在实施的过程中也可能遇到突发事件，需要他救，在大型建筑内部结构复杂的情况下，指挥人员无法快速知悉消防人员的位置，大大降低了营救的效率，消防人员的安全得不到切实的保障；有提出在强光手电筒上增加位置传感器，但是通过射频识别技术，由于其作用距离短，又难于整合到移动设备，加上定位精度不高，有些专利并未提出具体的行之有效措施和室内外定位，实用性和通用性不够。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种借助北斗差分、惯导、蓝牙室内定位、无线传感器、无线通讯等技术，实现消防作战人员的位置以及所处环境生存条件的数据信息获取，消防指挥人员依据实时位置和生存数据信息，合理科学的调度指挥，辅助决策，提高灭火救援实战效率，同时，消防人员一旦遇到突发事件，能够主动报警，消防指挥人员依托实时定位信息，进行有效的消防人员营救，最大限度保护消防人员人身安全的具体位置和保证生存条件的强光手电筒装置被提出。消防强光手电筒除了基本的照明功能外，可实现人员定位及环境信息采集，此外，可作为防身装置，同时在突发的情况下，一键报警，保障人员生命安全。

为了实现上述目的，本实用新型具有如下构成：

该基于室内定位及无线传感的强光手电筒装置，包括强光手电筒本体、电量监测模块、电源模块、环境信息采集模块、通信模块、定位模块、显示模块、主控制器和报警模块，其中：

所述强光手电筒本体的内部设置有照明模块，所述主控制器设置于所述强光手电筒本体上，所述显示模块集成在所述强光手电筒本体上，所述定位模块、报警模块、通信模块、显示模块和电量监测模块分别通过数据线与所述主控制器相连接；

所述电源模块为所述强光手电筒本体、通信模块、定位模块、显示模块、主控制器和报警模块供电，所述电量监测模块与所述电源模块相连接。

可选地，所述装置还包括环境信息采集模块，所述环境信息采集模块与所述主控制器通过数据线相连接，且所述电源模块为所述环境信息采集模块供电。

可选地，所述环境信息采集模块包括温度传感器和湿度传感器，进一步还可以包括烟雾传感器、有害气体传感器等等。

可选地，所述报警模块包括蜂鸣器和LED灯，所述蜂鸣器和LED灯分别通过数据线与所述主控制器相连接，所述电源模块分别为所述蜂鸣器和LED灯供电。

可选地，所述定位模块包括室外定位模块和室内定位模块，所述室外定位模块包括GPS定位模块和北斗定位模块，所述室内定位模块包括蓝牙模块、WIFI模块和惯导定位模块。

可选地，所述惯导定位模块包括三轴的陀螺仪、磁力计和加速度计。

可选地，所述通信模块包括GSM通信模块、CDMA通信模块、TDD通信模块、FDD通信模块或NB-IoT通信模块中的至少一种。

可选地，所述电源模块为锂电池。

可选地，所述通信模块为无线传感通信模块。

本实用新型的有益效果主要体现在：由于采用上述技术方案，本实用新型装置能够提供消防人员照明使用，对强光手电筒内的电量进行实时的监测，电量不足发出报警，此外，依托北斗导航差分技术，对消防人员进行精准的室外实时定位；依托惯导和蓝牙定位技术，对消防人员进行室内的精确定位，规避以往强光手电筒没有室内外定位，或者是定位精度不高的局限，惯导定位和蓝牙定位相互补充矫正，结合北斗室外定位，满足全天候、多环境、广层次的位置获取需求；消防指挥中心和指挥人员时刻关注消防人员的实时位置、电量状态和火灾现场生存条件指标，一旦有些许异常，能够通过对讲机实时提醒，在消防人员发生意外被困时，能够依据消防人员的实时位置信息，指挥就近战友或者新增救援人员迅速到达指定位置，精准化、合理化和高效化实施营救，为消防人员的生命保驾护航。

附图说明

图1为本实用新型一种具有位置和生存状态信息的消防强光手电筒装置的逻辑框图。

图中：1.主控制器、2.显示模块、3.定位模块、3-1.室外定位模块、3-2.室内定位模块、4.报警模块、4-1.蜂鸣器、4-2.LED灯、5.电量监测模块、6.通信模块、7.电源模块、8.环境信息采集模块、9.照明模块。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

如图1所示，本实用新型提供了一种基于室内定位及无线传感的强光手电筒装置，该装置包括强光手电筒本体、电量监测模块、定位模块、报警模块、环境信息采集模块、显示模块、通信模块、主控制器和电源模块；

其中，所述电量监测模块设置在所述强光手电筒本体上，所述显示模块集成在所述强光手电筒本体上，所述电量监测模块、环境信息采集模块、定位模块、显示模块和通信模块均通过数据线与所述主控制器连接；

所述电源模块为所述电量监测模块、定位模块、显示模块、通信模块提供电源。

进一步，该装置包括报警模块，所述报警模块设置在强光手电筒本体上，所述报警模块与所述主控制器连接。

进一步，所述报警模块包括蜂鸣器和LED灯。

进一步，所述定位模块包括室外定位模块和室内定位模块，所述室外定位模块包括GPS定位模块和北斗定位模块；所述室内定位模块包括蓝牙模块、WIFI模块和惯导定位模块。

进一步，所述通信模块包括GSM、CDMA、TDD、FDD或NB-IoT。

进一步，所述电源模块为锂电池。

进一步，所述通信模块为无线传感通信模块。

本实用新型工作原理是：该装置实现了强光手电筒实时位置、电量和生存条件状态信息数据获取，进一步完善了现有的强光手电筒装备。电量监测模块实时监测强光手电筒主体的电量剩余状态，电量监测模块实时监测强光手电筒主体的报警阈值(如设定阈值为低于10％)，消防人员在使用强光手电筒装备时，电量低于警戒阈值，主控制器会自动触发报警机制，进行声音和灯光报警，蜂鸣器发出高分贝声响，LED灯不断闪烁；定位模块包括室外定位模块和室内定位模块，所述室外定位模块包括GPS定位模块和北斗定位模块；所述室内定位模块包括蓝牙模块、WIFI模块和惯导定位模块，北斗差分技术结合国内的北斗地基增强系统，可为消防人员提供亚米级的室外定位服务，对于惯导和蓝牙室内定位，针对有部署蓝牙信标的建筑，借助高强度信号的蓝牙信标，能够实现消防人员的持续精准定位，对于未部署信标的场所可利用惯导进行实时定位，所述惯导模块具有三轴的陀螺仪、磁力计和加速度计，从而实现人员的精准定位，蓝牙和惯导定位相互补充，相互纠正，为消防人员提供高精度的室内定位，突破了强光手电筒室内外定位缺失或者定位精度不高的弊端；显示模块置于强光手电筒上，实时显示消防人员的位置、电量和生存环境条件指标的状态等信息；主控制器实时控制处理相关数据信息，借助GPRS和NB-IoT的物联网无线协议通讯模块，实时的将强光手电筒的电量、所处环境的温度、湿度、有害气体含量、烟雾离子含量、消防人员位置、报警等信息发送到远程服务器或云端，NB-IoT的物联网无线协议具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点，规避以往数据传输不稳定，数据处理效率不高、数据冲突等问题的局限，消防指挥中心和现场指挥人员借助大屏或者PC或者移动指挥平台或移动终端，实时显示相关信息，为消防指挥提供数据信息支持。本装置的电源模块为其他模块供电。

本装置还设置了主动报警开关机制，在消防强光手电筒电量不足，或者消防人员遇到突发事件时，能够主动开启报警机制，消防指挥人员能够结合消防作战实时的位置以及建筑的三维建模信息，实施针对性、科学性、准确性的营救方案，同时，位置信息、生存条件信息和电量信息相互独立与补充，规避误操作或者装置故障引起的误报等情况的出现，真正构筑消防人员安全堡垒，构建全方位、立体化、高安全的消防作战模式，构造“智慧消防、科技消防、安全消防”的灭火救援体系。

本实用新型的一种基于室内定位及无线传感的强光手电筒装置的技术方案中，所采用的各个功能模块均为现有技术中已有的成熟硬件产品，本实用新型主要保护各个功能模块的连接关系和位置，而不涉及对软件方法的改进。

本实用新型的有益效果主要体现在：由于采用上述技术方案，本实用新型装置能够提供消防人员照明使用，对强光手电筒内的电量进行实时的监测，电量不足发出报警，此外，依托北斗导航差分技术，对消防人员进行精准的室外实时定位；依托惯导和蓝牙定位技术，对消防人员进行室内的精确定位，规避以往强光手电筒没有室内外定位，或者是定位精度不高的局限，惯导定位和蓝牙定位相互补充矫正，结合北斗室外定位，满足全天候、多环境、广层次的位置获取需求；消防指挥中心和指挥人员时刻关注消防人员的实时位置、电量状态和火灾现场生存条件指标，一旦有些许异常，能够通过对讲机实时提醒，在消防人员发生意外被困时，能够依据消防人员的实时位置信息，指挥就近战友或者新增救援人员迅速到达指定位置，精准化、合理化和高效化实施营救，为消防人员的生命保驾护航。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (3)

1.一种基于室内定位及无线传感的强光手电筒装置，其特征在于，包括强光手电筒本体、电量监测模块、电源模块、环境信息采集模块、通信模块、定位模块、显示模块、主控制器和报警模块，其中：

所述强光手电筒本体的内部设置有照明模块，所述主控制器设置于所述强光手电筒本体上，所述显示模块集成在所述强光手电筒本体上，所述定位模块、报警模块、通信模块、显示模块和电量监测模块分别通过数据线与所述主控制器相连接；

所述电源模块为所述强光手电筒本体、通信模块、定位模块、显示模块、主控制器和报警模块供电，所述电量监测模块与所述电源模块相连接；

所述报警模块包括蜂鸣器和LED灯，所述蜂鸣器和LED灯分别通过数据线与所述主控制器相连接，所述电源模块分别为所述蜂鸣器和LED灯供电；

所述定位模块包括室外定位模块和室内定位模块，所述室外定位模块包括GPS定位模块和北斗定位模块，所述室内定位模块包括蓝牙模块、WIFI模块和惯导定位模块，所述惯导定位模块包括三轴的陀螺仪、磁力计和加速度计；

所述通信模块包括GSM通信模块、CDMA通信模块、TDD通信模块、FDD通信模块或NB-IoT通信模块中的至少一种；

所述电源模块为锂电池，所述通信模块为无线传感通信模块。

2.根据权利要求1所述的基于室内定位及无线传感的强光手电筒装置，其特征在于，所述装置还包括环境信息采集模块，所述环境信息采集模块与所述主控制器通过数据线相连接，且所述电源模块为所述环境信息采集模块供电。

3.根据权利要求2所述的基于室内定位及无线传感的强光手电筒装置，其特征在于，所述环境信息采集模块包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和有害气体传感器。

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