CN213852830U - 一种消防救援头盔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种消防救援头盔，包括头盔本体、控制机构、电池、照明灯、摄像头、热靴、红外夜视仪、微型投影仪、防护面罩、麦克风、耳机，控制机构包括PCB板、中央处理器、生命体征监测装置、GPS定位芯片、温度传感器、湿度传感器、红外线气体传感器、5G芯片，该消防救援头盔能确定受困人员的位置及生命体征情况，及时发现灾情现场的有毒有害气体，并通过与消防救援指挥中心之间的通信，为单兵消防救援人员提供消防救援信息，从而，避免各消防救援人员单兵救援，更好的保护人员安全，提高灭火、救援效率，能将收到的救援辅助信息投影到防护面罩上，可以充分了解周围环境，提高救援成功率的同时，可更好的保证救援人员的安全。

Description

一种消防救援头盔

技术领域

本实用新型涉及救援设备技术领域，尤其涉及一种消防救援头盔。

背景技术

随着社会的发展，人们的生活质量不断提高，但随之而来的是高度密集的住房、拥挤的交通和污染荒废的大自然等，全国各地每天都发生着各种各类安全事故，而消防救援队伍则每天面临着不同的救援任务；而大部分的消防救援装备还是单一甚至是落后的，必然是与当前面临着的各种救援工作不成正比；现如今智能化的发展，给消防救援带来更多的选择。

目前在大楼发生火警时，受困人员由于大楼逃生路径长，特别是当烟雾弥漫时，无法确定有效的逃生路径而无法进行有效的逃生，有时可能只要用湿毛巾护住口鼻穿过烟雾区就可以获救，但是由于无法知道烟雾后面是否可以通行而丧失了逃生的机会，而火势的蔓延非常迅速，一旦错过最佳机会则会被逼入绝境。而对于参加救援的消防员，他们要在烟雾弥漫的室内找寻受困人员，又是非常困难，可能近在咫尺的受困人员因为种种原因而得不到救援，白白丧失获救的机会；另处，现有的消防救援人员多为单兵救援，不利于灾情整体救援工作的协调，影响灭火、救援效率，近年来5G通讯技术及无线电定位技术的发展给了利用电子技术在火场救援逃生中，一个避免各消防救援人员单兵救援，各自为战的可能。

现有技术，申请号为CN201811456582.9的一种消防及救援智能头盔、消防救援方法及相关产品，该智能头盔包括摄像头和处理器，所述摄像头包括拍摄摄像头、飞行时间TOF摄像头和热红外摄像头，所述智能头盔与消防云平台之间进行通信连接，所述TOF摄像头，用于获取室内场景的深度信息；所述拍摄摄像头，用于获取所述室内场景的拍摄图像；所述热红外摄像头，用于获取热成像图像；该消防及救援智能头盔只是提供摄像功能；该消防救援方法包括：通过所述TOF摄像头获取室内场景的深度信息；通过所述拍摄摄像头获取所述室内场景的拍摄图像；通过所述热红外摄像头获取热成像图像；将所述深度信息、所述拍摄图像和所述热成像图像发送至所述消防云平台；接收由所述消防云平台发送的消防救援信息，所述消防救援信息是由所述消防云平台根据所述深度信息、所述拍摄图像和所述热成像图像确定。该消防救援方法，只是将智能头盔在救援现场拍摄的图像发送至消防云平台，再由消防云平台发送的消防救援信息进行救援，该消防救援方法存在以下缺点：

1、对于被掩埋在较深地面下的待救援人员，难以确定其位置；

2、无法确定待救援人员的生命体征情况；

3、在烟雾弥漫的室内找寻受困人员，又是非常困难；

4、对现场灾情环境无法准确把控，以及不能及时发现灾情现场的有毒有害气体，增加救援工作的危险性。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述的不足，提供一种消防救援头盔，该消防救援头盔能确定受困人员的位置及生命体征情况，及时发现灾情现场的有毒有害气体，并通过与消防救援指挥中心之间的通信，为佩戴有消防救援头盔的单兵消防救援人员提供消防救援信息，从而，可使消防单兵根据消防救援信息进行灭火、救援，避免各消防救援人员单兵救援，更好的保护人员安全，提高灭火、救援效率，能将消防救援指挥中心发送来的救援辅助信息投影到防护面罩上，可以充分了解周围环境，提高救援成功率的同时，可更好的保证救援人员的安全。

其技术方案如下：

一种消防救援头盔，包括头盔本体、控制机构、电池、照明灯、摄像头、热靴、红外夜视仪、微型投影仪、防护面罩、麦克风、耳机，所述头盔本体包括外层壳体、内层壳体，所述外层壳体与所述内层壳体之间形成夹层空腔，所述控制机构、电池安装在所述夹层空腔内，所述电池与所述控制机构电连接，所述麦克风通过所述耳机安装在所述外层壳体的右侧，所述控制机构包括PCB板、中央处理器、生命体征监测装置、GPS定位芯片、温度传感器、湿度传感器、红外线气体传感器、5G芯片，所述中央处理器、生命体征监测装置、GPS定位芯片、温度传感器、温度传感器、红外线气体传感器、5G芯片分别安装在所述PCB板上，并与其电性连接，所述照明灯、摄像头、热靴、微型投影仪分别安装在所述外层壳体的前侧面上，所述红外夜视仪活动安装在所述热靴上，所述照明灯、摄像头、红外夜视仪、微型投影仪分别与所述PCB板电性连接，所述防护面罩为贴有全息膜的透明面罩，所述防护面罩设置在所述微型投影仪的外侧。

还包括头盔固定带，所述头盔固定带包括第一佩带、第二佩带、可调节卡扣，所述第一佩带、第二佩带的一端分别与所述内层壳体的两侧连接，所述第一佩带、第二佩带的另一端分别通过所述可调节卡扣活动卡合连接。

所述头盔固定带还包括下巴托，所述第一佩带的长度大于所述第二佩带的长度，所述下巴托具有滑动通孔，所述第一佩带的另一端穿过所述下巴托的滑动通孔，并与其滑动连接。

还包括二个USB接口，二个所述USB接口分别安装在所述外层壳体的左右两侧，并与所述PCB板电性连接。

还包括拍摄按钮、照明按钮，所述拍摄按钮、照明按钮分别安装在所述外层壳体的左侧，并与的述PCB板电性连接。

还包括多个反光条，多个所述反光条分别设在所述外层壳体的顶侧面上。

所述生命体征监测装置包括雷达传感器、模拟信号处理器及数字信号处理器，所述雷达传感器为多普勒雷达传感器，所述雷达传感器、模拟信号处理器及数字信号处理器分别安装在所述PCB板上，并与所述PCB板电性连接，所述雷达传感器、数字信号处理器均与所述模拟信号处理器电连接。

所述模拟信号处理器包括滤波器、放大器，所述雷达传感器、滤波器、放大器依次电性连接，所述数字信号处理器包括模数转换器、目标识别器、体征提取器，所述模数转换器、目标识别器、体征提取器依次电性连接。

需要说明的是：

前述“第一、第二…”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于对名称的区分。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

下面对本实用新型的优点或原理进行说明：

1、本实用新型提供的一种消防救援头盔，包括头盔本体、控制机构、电池、照明灯、摄像头、红外夜视仪、微型投影仪、防护面罩、麦克风、耳机，控制机构包括PCB板、中央处理器、生命体征监测装置、GPS定位芯片、温度传感器、湿度传感器、红外线气体传感器、5G芯片，GPS定位芯片用于定位佩戴有消防救援头盔的消防救援人员的物理位置；红外夜视仪方便夜间观察救援；生命体征监测装置用于采集受困人员的生命体征数据信息，生命体征数据信息包括人体的心跳频率、呼吸频率、脉搏跳动频率中的至少一种数据；摄像头用于灾情现场视频信息采集，温度传感器、湿度传感器分别采集灾情现场的温、湿度信息；红外气体传感器是一种基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，利用气体浓度与吸收强度关系(朗伯-比尔Lambert-Beer定律)鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置，通过对灾情现场气体浓度的分析，能及时发现有毒有害气体，如有较高浓度的有毒有害气体，对人的生命构成威胁则及时向消防救援人员报警；5G芯片用于与与消防救援指挥中心建立5G无线通讯连接，可将采集到的灾情现场的视频信息、温度信息、湿度信息、烟雾浓度信息及受困人员的生命体征数据信息，通过与消防救援指挥中心之间的通信，为佩戴有消防救援头盔的单兵消防救援人员提供消防救援信息；消防救援信息可通过微型投影仪投影到防护面罩上，使消防救援人员可以知道所有受困人员的位置，也可以知道那里有火、那里有烟，并且也可以知道火、烟的蔓延趋势及时间，因此可以主动接近受困人员，并协调其他的消防救援人员来参加救援，这样可以大大提高救援的效率，变盲目搜救为主动救援，而且也可以防止消防员盲目进入到火场中受困，另外受困人员也可以知道如何在最佳时间里沿可以逃生的路径逃生，这样也减轻了消防救援的负担，而对于要穿越火、烟区域的人员，他也可以知道冲过去后即可获救，变盲目逃命为主动逃生，而对于受困无法进行直接逃生的人员，也可以获得提示，暂避到可以待救的区域等待消防员的救援，从而，可使消防单兵根据消防救援信息进行灭火、救援，避免各消防救援人员单兵救援，各自为战，更好的保护人员安全，提高灭火、救援效率。

2、本实用新型的消防救援头盔还包括头盔固定带，头盔固定带包括第一佩带、第二佩带、可调节卡扣，第一佩带的长度大于所述第二佩带的长度，二个佩带可设计一边长一边短，并通过可调节卡扣连接，便于穿脱，在较长的第一佩带上设下巴托，增加头盔佩戴的稳定性和舒适度。

3、本实用新型的消防救援头盔还包括二个USB接口、拍摄按钮、照明按钮，二个USB接口可用于外设供电使用，拍摄按钮和照明按钮分别用于拍摄和照明控制，其中按一下拍摄按钮为录制视频，按两下拍摄按钮为拍摄图片，长按为连拍，按三下为关闭。

4、本实用新型的消防救援头盔在外层壳体的顶侧面上多个反光条，有助于相邻消防救援人员之间位置的发现。

5、本实用新型5G消防救援方法的生命体征数据信息采集，是利用雷达传感器向探测目标发送和接收雷达波，通过探测目标反射回来的雷达波束获取探测目标的探测信号，并发送至模拟信号处理器，模拟信号处理器对探测信号进行滤波放大处理后发送到数字信号处理器，将滤波放大后的探测信号经过模数转换器转化为数字信号，并将数字信号发送至目标辨识器，目标辨识器将数字信号进行快速傅里叶变换，获得数字信号的频率谱，并发送至体征提取器，体征提取器将对频率谱进行分析，得到生命体征数据，生命体征数据包括心跳频率、呼吸频率、脉搏跳动频率中的至少一种数据，将生命体征数据发送至消防救援指挥中心。

附图说明

图1是本实用新型实施例消防救援头盔未装红外夜视仪的前视图。

图2是本实用新型实施例消防救援头盔已装红外夜视仪的前视图。

图3是本实用新型实施例消防救援头盔的后视图。

图4是本实用新型实施例消防救援头盔的俯视图。

图5是本实用新型实施例消防救援头盔的仰视图内部结构图。

图6是本实用新型实施例消防救援头盔头盔本体的剖面图。

图7是本实用新型实施例消防救援头盔控制机构的结构示意图。

图8是本实用新型实施例消防救援头盔生命体征监测装置的结构示意图。

附图标记说明：

10、头盔本体，11、外层壳体，12、内层壳体，20、控制机构，21、PCB板，22、中央处理器，23、生命体征监测装置，231、雷达传感器，232、模拟信号处理器，2321、滤波器，2322、放大器，233、数字信号处理器，2331、模数转换器，2332、目标识别器，2333、体征提取器，24、GPS定位芯片，25、温度传感器，26、湿度传感器，27、红外线气体传感器，28、5G芯片，31、电池，32、照明灯，33、摄像头，34、热靴，35、红外夜视仪，41、微型投影仪，42、防护面罩，51、麦克风，52、耳机，60、头盔固定带，61、第一佩带，62、第二佩带，63、可调节卡扣，64、下巴托，71、USB接口，72、拍摄按钮，73、照明按钮，80、反光条。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明。

参见图1至图8所示，本实用新型提供的一种消防救援头盔，包括头盔本体10、控制机构20、电池31、照明灯32、摄像头33、热靴34、红外夜视仪35、微型投影仪41、防护面罩42、麦克风51、耳机52，头盔本体10包括外层壳体11、内层壳体12，外层壳体11与内层壳体12之间形成夹层空腔，控制机构20、电池31安装在夹层空腔内，电池31与控制机构20电连接，麦克风51通过耳机52安装在外层壳体11的右侧，控制机构20包括PCB板21、中央处理器22、生命体征监测装置23、GPS定位芯片24、温度传感器25、湿度传感器26、红外线气体传感器27、5G芯片28，中央处理器22、生命体征监测装置23、GPS定位芯片24、温度传感器25、温度传感器25、红外线气体传感器27、5G芯片28分别安装在PCB板21上，并与其电性连接，照明灯32、摄像头33、热靴34、微型投影仪41分别安装在外层壳体11的前侧面上，红外夜视仪35活动安装在热靴34上，照明灯32、摄像头33、红外夜视仪35、微型投影仪41分别与PCB板21电性连接，防护面罩42为贴有全息膜的透明面罩，防护面罩42设置在微型投影仪41的外侧。

GPS定位芯片24用于定位佩戴有消防救援头盔的消防救援人员的物理位置；红外夜视仪35方便夜间观察救援；生命体征监测装置23用于采集受困人员的生命体征数据信息，生命体征数据信息包括人体的心跳频率、呼吸频率、脉搏跳动频率中的至少一种数据；摄像头33用于灾情现场视频信息采集，温度传感器25、湿度传感器26分别采集灾情现场的温、湿度信息；红外气体传感器是一种基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，利用气体浓度与吸收强度关系(朗伯-比尔Lambert-Beer定律)鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置，通过对灾情现场气体浓度的分析，能及时发现有毒有害气体，如有较高浓度的有毒有害气体，对人的生命构成威胁则及时向消防救援人员报警；5G芯片28用于与与消防救援指挥中心建立5G无线通讯连接，可将采集到的灾情现场的视频信息、温度信息、湿度信息、烟雾浓度信息及受困人员的生命体征数据信息，通过与消防救援指挥中心之间的通信，为佩戴有消防救援头盔的单兵消防救援人员提供消防救援信息；消防救援信息可通过微型投影仪41投影到防护面罩42上，使消防救援人员可以知道所有受困人员的位置，也可以知道那里有火、那里有烟，并且也可以知道火、烟的蔓延趋势及时间，因此可以主动接近受困人员，并协调其他的消防救援人员来参加救援，这样可以大大提高救援的效率，变盲目搜救为主动救援，而且也可以防止消防员盲目进入到火场中受困，另外受困人员也可以知道如何在最佳时间里沿可以逃生的路径逃生，这样也减轻了消防救援的负担，而对于要穿越火、烟区域的人员，他也可以知道冲过去后即可获救，变盲目逃命为主动逃生，而对于受困无法进行直接逃生的人员，也可以获得提示，暂避到可以待救的区域等待消防员的救援，从而，可使消防单兵根据消防救援信息进行灭火、救援，避免各消防救援人员单兵救援，各自为战，更好的保护人员安全，提高灭火、救援效率。

本实用新型的消防救援头盔还包括头盔固定带60、二个USB接口71、拍摄按钮72、照明按钮73、多个反光条80，头盔固定带60包括第一佩带61、第二佩带62、可调节卡扣63、下巴托64，第一佩带61、第二佩带62的一端分别与内层壳体12的两侧连接，下巴托64具有滑动通孔，第一佩带61的另一端穿过下巴托64的滑动通孔通过可调节卡扣63与活动第二佩带62的另一端卡合连接，下巴托64与第一佩带61滑动连接。第一佩带61的长度大于所述第二佩带62的长度，二个佩带可设计一边长一边短，并通过可调节卡扣63连接，便于穿脱，在较长的第一佩带61上设下巴托64，增加头盔佩戴的稳定性和舒适度。

二个USB接口71分别安装在外层壳体11的左右两侧，并与PCB板21电性连接，拍摄按钮72、照明按钮73分别安装在外层壳体11的左侧，并与PCB板21电性连接。

多个反光条80分别设在外层壳体11的顶侧面上。二个USB接口71可用于外设供电使用，拍摄按钮72和照明按钮73分别用于拍摄和照明控制，其中按一下拍摄按钮72为录制视频，按两下拍摄按钮72为拍摄图片，长按为连拍，按三下为关闭。在外层壳体11的顶侧面上多个反光条80，有助于相邻消防救援人员之间位置的发现。

其中，生命体征监测装置23包括雷达传感器231、模拟信号处理器232及数字信号处理器233，雷达传感器231为多普勒雷达传感器231，雷达传感器231、模拟信号处理器232及数字信号处理器233分别安装在PCB板21上，并与PCB板21电性连接，雷达传感器231、数字信号处理器233均与模拟信号处理器232电连接。

模拟信号处理器232包括滤波器2321、放大器2322，雷达传感器231、滤波器2321、放大器2322依次电性连接，数字信号处理器233包括模数转换器2331、目标识别器2332、体征提取器2333，模数转换器2331、目标识别器2332、体征提取器2333依次电性连接。

本实用新型的生命体征数据信息采集，是利用雷达传感器231向探测目标发送和接收雷达波，通过探测目标反射回来的雷达波束获取探测目标的探测信号，并发送至模拟信号处理器232，模拟信号处理器232对探测信号进行滤波放大处理后发送到数字信号处理器233，将滤波放大后的探测信号经过模数转换器2331转化为数字信号，并将数字信号发送至目标辨识器，目标辨识器将数字信号进行快速傅里叶变换，获得数字信号的频率谱，并发送至体征提取器2333，体征提取器2333将对频率谱进行分析，得到生命体征数据，生命体征数据包括心跳频率、呼吸频率、脉搏跳动频率中的至少一种数据，将生命体征数据发送至消防救援指挥中心。

以上仅为本实用新型的具体实施例，并不以此限定本实用新型的保护范围；在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种消防救援头盔，其特征在于，包括头盔本体、控制机构、电池、照明灯、摄像头、热靴、红外夜视仪、微型投影仪、防护面罩、麦克风、耳机，所述头盔本体包括外层壳体、内层壳体，所述外层壳体与所述内层壳体之间形成夹层空腔，所述控制机构、电池安装在所述夹层空腔内，所述电池与所述控制机构电连接，所述麦克风通过所述耳机安装在所述外层壳体的右侧，所述控制机构包括PCB板、中央处理器、生命体征监测装置、GPS定位芯片、温度传感器、湿度传感器、红外线气体传感器、5G芯片，所述中央处理器、生命体征监测装置、GPS定位芯片、温度传感器、温度传感器、红外线气体传感器、5G芯片分别安装在所述PCB板上，并与其电性连接，所述照明灯、摄像头、热靴、微型投影仪分别安装在所述外层壳体的前侧面上，所述红外夜视仪活动安装在所述热靴上，所述照明灯、摄像头、红外夜视仪、微型投影仪分别与所述PCB板电性连接，所述防护面罩为贴有全息膜的透明面罩，所述防护面罩设置在所述微型投影仪的外侧。

2.如权利要求1所述消防救援头盔，其特征在于，还包括头盔固定带，所述头盔固定带包括第一佩带、第二佩带、可调节卡扣，所述第一佩带、第二佩带的一端分别与所述内层壳体的两侧连接，所述第一佩带、第二佩带的另一端分别通过所述可调节卡扣活动卡合连接。

3.如权利要求2所述消防救援头盔，其特征在于，所述头盔固定带还包括下巴托，所述第一佩带的长度大于所述第二佩带的长度，所述下巴托具有滑动通孔，所述第一佩带的另一端穿过所述下巴托的滑动通孔，并与其滑动连接。

4.如权利要求1所述消防救援头盔，其特征在于，还包括二个USB接口，二个所述USB接口分别安装在所述外层壳体的左右两侧，并与所述PCB板电性连接。

5.如权利要求1所述消防救援头盔，其特征在于，还包括拍摄按钮、照明按钮，所述拍摄按钮、照明按钮分别安装在所述外层壳体的左侧，并与所述PCB板电性连接。

6.如权利要求1所述消防救援头盔，其特征在于，还包括多个反光条，多个所述反光条分别设在所述外层壳体的顶侧面上。

7.如权利要求1至6任一项所述消防救援头盔，其特征在于，所述生命体征监测装置包括雷达传感器、模拟信号处理器及数字信号处理器，所述雷达传感器为多普勒雷达传感器，所述雷达传感器、模拟信号处理器及数字信号处理器分别安装在所述PCB板上，并与所述PCB板电性连接，所述雷达传感器、数字信号处理器均与所述模拟信号处理器电连接。

8.如权利要求7所述消防救援头盔，其特征在于，所述模拟信号处理器包括滤波器、放大器，所述雷达传感器、滤波器、放大器依次电性连接，所述数字信号处理器包括模数转换器、目标识别器、体征提取器，所述模数转换器、目标识别器、体征提取器依次电性连接。

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