CN220475809U - 一种灾害现场搜救系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种灾害现场搜救系统，包括自组网模块、后台终端、热成像模块、雷达探测模块、微震探测模块以及音视频探测模块，其中，所述自组网模块包括指挥箱、第一自组网电台、第二自组网电台、第三自组网电台以及第四自组网电台，所述指挥箱、所述第一自组网电台、所述第二自组网电台、所述第三自组网电台以及所述第四自组网电台之间两两相互通讯连接，所述指挥箱与所述后台终端电性连接，所述第一自组网电台与所述热成像模块通讯连接，所述第二自组网电台与所述雷达探测模块通讯连接，所述第三自组网电台与所述微震探测模块通讯连接，所述第四自组网电台与所述音视频探测模块通讯连接。本申请有助于提升救援效率。

Description

一种灾害现场搜救系统

技术领域

本实用新型涉及应急通信系统技术领域，尤其涉及一种灾害现场搜救系统。

背景技术

随着社会经济的发展，应急通信的应用越发广泛。在抢险救援或搜救、检测、维护过程中，建筑物坍塌、泥石流等会导致搜救难度大大提升，但此类区域往往存在无4G/5G公网覆盖，难以进行通信交流。并且各类抢险救援环境中情况复杂多变、突发事件难以预料，在前后方无法进行有效通信的情况下，现场作业与救援工作举步维艰。

公开号为CN218514516U的中国专利公开了一种多方联动的应急指挥处理设备，该设备包括指挥中心终端、应急单兵终端、协同救援终端和联动指挥终端；指挥中心终端包括控制中心单元和显示单元，多个控制中心单元同时处理业务，各线路数据汇聚节点就近接入，联动指挥终端用以处置重大突发事件时，建立数据传输、语音通话、视频接入，该设备具有实时融合通信、现场音视频地理位置信息同步、协同救援、联动指挥等优点，但是该应急指挥处理设备无法搜救手段单一并且无法集成多种救援装备，导致救援信息容易存在误差，因此，提供一种灾害现场搜救系统，来提升抢险救援中的搜救效率，是非常有必要的。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种灾害现场搜救系统，通过宽带自组网传输的方式进行组网并集成多种救援装备，实现了救援现场快速排查，从而提升救援效率。

本实用新型提供了一种灾害现场搜救系统，包括自组网模块、后台终端、热成像模块、雷达探测模块、微震探测模块以及音视频探测模块，其中，

所述自组网模块包括指挥箱、第一自组网电台、第二自组网电台、第三自组网电台以及第四自组网电台，所述指挥箱、所述第一自组网电台、所述第二自组网电台、所述第三自组网电台以及所述第四自组网电台之间两两相互通讯连接，所述指挥箱与所述后台终端电性连接，所述第一自组网电台与所述热成像模块通讯连接，所述第二自组网电台与所述雷达探测模块通讯连接，所述第三自组网电台与所述微震探测模块通讯连接，所述第四自组网电台与所述音视频探测模块通讯连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述热成像模块和所述音视频探测模块拍摄的救援视频图像均通过视频流传输协议传输至所述后台终端。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述视频流传输协议为RTSP实时流传输协议。

更进一步优选的，所述微震探测模块包括微震生命探测仪和多个微震探头，多个所述微震探头均与所述微震生命探测仪通讯连接。

更进一步优选的，所述热成像模块、所述雷达探测模块、所述微震探测模块以及所述音视频探测模块均采用基于TCP传输协议的通信技术。

更进一步优选的，所述热成像模块、所述雷达探测模块、所述微震探测模块以及所述音视频探测模块均采用基于TCP传输协议的通信技术。

更进一步优选的，所述指挥箱设置有多路输出接口，所述多路输出接口包括有用于视频输出的HDMI接口、TYPE-C接口以及网口。

更进一步优选的，所述热成像模块、所述雷达探测模块、所述微震探测模块以及所述音视频探测模块均包括定位单元，所述定位单元用于对应获取所述热成像模块、所述雷达探测模块、所述微震探测模块以及所述音视频探测模块的GPS位置并传输给所述后台终端。

更进一步优选的，所述自组网模块和所述后台终端基于交换机、有线网络、卫星网络、5G/4G以及WIFI中任意一种进行通信。

更进一步优选的，所述自组网模块的工作频段为1.4G频段。

更进一步优选的，所述自组网模块、所述后台终端、所述热成像模块、所述雷达探测模块、所述微震探测模块以及所述音视频探测模块之间的通信采用AES128加密。

本实用新型提供的灾害现场搜救系统相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过设置采用宽带自组网传输的方式进行组网，现场数据通过热成像模块、雷达探测模块、微震探测模块以及音视频探测模块传输给后台终端，并且可同时接入更多搜救设备，并支持视频传输，便于开展高效的救灾、抢险和救援等工作、进行后台研判和可视化指挥，来为精准救灾、抢险和救援提供了可靠的依据，以此来提高救灾、抢险和救援效率，同时将多种救援设备进行结合使用，可实现救援现场快速排查被困人员，能够有效缩短搜救时间，提高搜救效率；

(2)设置视频流采用通用的传输协议，可接入其他符合要求的视频设备，提升灾害现场搜救系统的兼容性；

(3)通过热成像模块、雷达探测模块、微震探测模块以及音视频探测模块家具有的定位单元能够将对应搜救设备的探测数据在地图上直观展示，实现多维数据综合展示，从而有效提升救援指挥效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的灾害现场搜救系统的框架示意图；

图2为本实用新型提供的灾害现场搜救系统的具体结构示意图；

图3为本实用新型提供的自组网电台选择最优通信链路的示意图；

图4为本实用新型提供的雷达生命探测仪坐标计算的示意图；

图5为本实用新型提供的微震探头探测的示意图。

附图标记说明：1、自组网模块；11、指挥箱；12、第一自组网电台；13、第二自组网电台；14、第三自组网电台；15、第四自组网电台；2、后台终端；3、热成像模块；4、雷达探测模块；5、微震探测模块；6、音视频探测模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型公开一种灾害现场搜救系统，参考图1，该灾害现场搜救系统包括自组网模块1、后台终端2、热成像模块3、雷达探测模块4、微震探测模块5以及音视频探测模块6，其中，

自组网模块1包括指挥箱11、第一自组网电台12、第二自组网电台13、第三自组网电台14以及第四自组网电台15，指挥箱11、第一自组网电台12、第二自组网电台13、第三自组网电台14以及第四自组网电台15之间两两相互通讯连接，指挥箱11与后台终端2电性连接，第一自组网电台12与热成像模块3通讯连接，第二自组网电台13与雷达探测模块4通讯连接，第三自组网电台14与微震探测模块5通讯连接，第四自组网电台15与音视频探测模块6通讯连接。

在本实施例中，自组网模块1的频段为1.4G频段(1447-1467MHz)，该频段相对WiFi使用的2.4G以及5G频段，具有穿透力强、传输距离远等优点，相比350兆、580兆等频段，具有更大的带宽，可满足多路视频传输需求。指挥箱11设置有多路输出接口，多路输出接口包括有用于视频输出的HDMI接口、TYPE-C接口以及网口，指挥箱11可通过网口或HDMI将一路或多路视频输出，可将视频接入后台终端2，辅助前后方指挥所远程会商。后台终端2可以为内置有消防指挥调度网或具有辅助通讯及数据显示软件平台的上位机，且该上位机能够实时可视化地显示热成像模块3、雷达探测模块4、微震探测模块5以及音视频探测模块6的探测数据。

并且自组网模块1可以为TDD时分双工自组网进行通信，在TDD时分双工自组网通信中，一个数据包每经过一次中继，需要增加一个链路的传输时间T，也就是说，同一个数据包中转一次总的传输时间增加一个传输时间T，所以多次中转即多跳后的实际宽带，从1跳，2跳，3跳，4跳……，n跳，分别为D/T，D/(T+T)，D/(T+T+T)，D/(T+T+T+T)……，D/nT，即等于原链路带宽1,1/2，1/3，1/4……，1/n。例如，在非地下、洞穴等特殊场景中，一般室外或地面建筑救援场景中，通常自组网电台数量≤3路，按自组网电台为3路计算，实际可用带宽为原带宽的三分之一，实际码流约为20Mbps。

在一个示例中，可以由自组网模块1自行选择最优通信链路，如图3所示，自组网模块1中包括五个自组网电台，1号自组网电台和2号自组网电台之间通信质量很好，1自组网电台号和3号自组网电台之间通信质量一般，2号自组网电台和3号自组网电台都与4号自组网电台连接，1号自组网电台与4号自组网电台距离很远未连接，这时1号自组网电台就会自行选择把2号自组网电台作为中继，与4号自组网电台通信，自组网电台可以配置中继的优先级，但是一般是自组网电台自动判断，每个自组网电台会间隔一段时间自动发出指令，通过协议获取到已入网的电台信息，并通相互通讯的自组网电台间的通信质量进行判断。

在本实施例中，热成像模块3可以选用型号为IT-1200的红外热成像仪，雷达探测模块4可以选用型号为LSJ-M的雷达生命探测仪，微震探测模块5可以选用型号为CAMB-RAD的微震生命探测仪，音视频探测模块6可以选用型号为CAMB-V500的音视频生命探测仪。

其中，热成像模块3和音视频探测模块6拍摄的救援视频图像均通过视频流传输协议传输至后台终端2，该视频流传输协议可以为RTSP实时流传输协议，也可以是其他能够实现视频流传输的协议。热成像模块3、雷达探测模块4、微震探测模块5以及音视频探测模块6均采用基于TCP传输协议的通信技术，针对无线网络可以使用TCP变体和协议(如TCP Reno、TCPNew Reno、TCPVegas等)，以提高对无线网络的适应性和性能。

热成像模块3、雷达探测模块4、微震探测模块5以及音视频探测模块6均包括定位单元，定位单元用于对应获取热成像模块3、雷达探测模块4、微震探测模块5以及音视频探测模块6的GPS位置并传输给后台终端2。后台终端2通过定位单元显示所有红外热成像仪、雷达生命探测仪、微震生命探测仪以及音视频生命探测仪的位置，定位单元通过无线网络与地理信息系统连接，地理信息系统包括GIS地图和GIS数据库，定位单元通过访问地理信息系统的GIS数据库，以获取所有红外热成像仪、雷达生命探测仪、微震生命探测仪以及音视频生命探测仪的GPS位置并传输给后台终端2。

对于红外热成像仪和音视频生命探测仪均增加WiFi模块，以接入自组网电台的WiFi热点，并且还增加WiFi配置功能，将WiFi配置为STA模式，连接与认证配置按自组网电台WiFi热点的要求进行配置。由于使用的自组网电台最大码流可达80Mbps，按红外热成像仪640×480/20fps，采用H.264压缩，平均码流≤1Mbps，按自组网电台为3路计算，实际可用带宽为原带宽的三分之一，实际码流约为20Mbps时，可以同时接入10路以上红外热成像视频，或3-4路1080P/25fps(H.264格式压缩)摄像机视频。

雷达探测模块4包括雷达生命探测仪，雷达生命探测仪通过在电子地图上叠加显示雷达以及微震的探测数据。对于雷达生命探测仪，在手持式一维雷达生命探测仪中增加WiFi模块，对箱式二维、三维雷达生命探测仪，增加有线网卡和WiFi模块，以接入自组网电台。同时增加TCP传输协议(客户端模式)，以传输雷达生命探测仪探测设备状态以及探测数据，该探测数据包括探测目标状态、数量、距离、方位等数据。

雷达数据叠加通过以下方式实现：首先雷达发送设备定位数据以及探测到的目标距离和方位(一般雷达生命探测仪的探测距离较近，可忽略地球曲率影响)。若救援目标在经线上，纬度每差1度，实地距离大约为111千米；若救援目标在纬线上，经度每差1度，实际距离为111×cosθ千米(θ表示该纬线的纬度)。因此在雷达生命探测仪确认救援目标的坐标以后，按照雷达生命探测检测出的仪纬度值和经度值为(lat1，lng1)，默认坐标以北纬以及东经为准，在雷达所在位置不同经度之间距离为111×cos(lat1)千米。

如图4所示，A为雷达位置，B为探测到的目标位置，L(单位米)为两者之间距离，α为方位角，α取值范围为0°≤α＜360°。

读取雷达生命探测仪的探测参数(探测参数一般为方位角α)。

若方位角α的取值范围为0°≤α＜90°，则经度差值lng2＝sinα×L/1000/(111×coslat1)，纬度差值lat2＝cosα×L/1000/111，经度值lng3＝lng1+lng2，纬度值lat3＝lat1+lat2。

若方位角α的取值范围为90°≤α＜180°，则方位角α＝180°－α，经度差值lng2＝sinα×L/1000/(111×coslat1)，纬度差值lat2＝cosα×L/1000/111，经度值lng3＝lng1+lng2，纬度值lat3＝lat1－lat2。

若方位角α的取值范围为180°≤α＜270°，则方位角α＝α－180°，经度差值lng2＝sinα×L/1000/(111×coslat1)，纬度差值lat2＝cosα×L/1000/111，经度值lng3＝lng1－lng2，纬度值lat3＝lat1－lat2。

若方位角α的取值范围为270°≤α＜360°，则方位角α＝360°－α，经度差值lng2＝sinα×L/1000/(111×coslat1)，纬度差值lat2＝cosα×L/1000/111，经度值lng3＝lng1－lng2，纬度值lat3＝lat1+lat2。

微震探测模块5包括微震生命探测仪和多个微震探头，多个微震探头均与微震生命探测仪通讯连接。请参阅图5，微震生命探测仪通过在电子地图上显示各微震探头所在位置，并且如图5所示，微震探头监测到震动数据后，根据震动数据的强弱，以该微震探头为圆心显示出半径＜10米的圆形区域，通过以上雷达生命探测仪及微震生命探测仪的在电子地图上的显示的探测结果，位于后台终端2的指挥人员可以直观查看到监测区域可能存在的生命迹象，并可结合多个微震探头以及雷达的探测结果，综合判断，提升对被困人员定位的准确率，从而有效提升救援效率。

在本实施例中，自组网模块1和后台终端2基于交换机、有线网络、卫星网络、5G/4G以及WIFI中任意一种进行通信。通信模块基于局域网、卫星、有线、5G/4G和/或WIFI进行通信，具有适应卫星、5G/4G、局域网，专网的网络控制算法。可以根据现场实际情况，进行切换最好的网络使用环境。在丢包33％的网络环境中，收到的语音和图像仍清晰、连贯，无明显停顿的现场。采用智能网络适应技术，内置自适应向前纠错(FFC)和实时自动重复请求(APQ)功能，具有超高的抗网络丢包、抗误码能力。

进一步地，自组网模块1、后台终端2、热成像模块3、雷达探测模块4、微震探测模块5以及音视频探测模块6之间的通信采用AES128加密，各链路均采用AES128加密，确保无线传输数据安全性；支持鉴权，防止第三方设备非法访问系统。

本申请提供的灾害现场搜救系统通过信息化手段对独立的搜救设备进行了系统的整合，现场指挥人员可以通过后台终端2内置的平台软件能够第一时间了解到所有现场搜救设备的探测结果，现场数据通过热成像模块3、雷达探测模块4、微震探测模块5以及音视频探测模块6传输给后台终端2，并且可同时接入更多搜救设备，并支持视频传输，便于开展高效的救灾、抢险和救援等工作、进行后台研判和可视化指挥，来为精准救灾、抢险和救援提供了可靠的依据，以此来提高救灾、抢险和救援效率，同时将多种救援设备进行结合使用，可实现救援现场快速排查被困人员，能够有效缩短搜救时间，提高搜救效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种灾害现场搜救系统，其特征在于，包括自组网模块(1)、后台终端(2)、热成像模块(3)、雷达探测模块(4)、微震探测模块(5)以及音视频探测模块(6)，其中，

所述自组网模块(1)包括指挥箱(11)、第一自组网电台(12)、第二自组网电台(13)、第三自组网电台(14)以及第四自组网电台(15)，所述指挥箱(11)、所述第一自组网电台(12)、所述第二自组网电台(13)、所述第三自组网电台(14)以及所述第四自组网电台(15)之间两两相互通讯连接，所述指挥箱(11)与所述后台终端(2)电性连接，所述第一自组网电台(12)与所述热成像模块(3)通讯连接，所述第二自组网电台(13)与所述雷达探测模块(4)通讯连接，所述第三自组网电台(14)与所述微震探测模块(5)通讯连接，所述第四自组网电台(15)与所述音视频探测模块(6)通讯连接。

2.如权利要求1所述的灾害现场搜救系统，其特征在于，所述热成像模块(3)和所述音视频探测模块(6)拍摄的救援视频图像均通过视频流传输协议传输至所述后台终端(2)。

3.如权利要求2所述的灾害现场搜救系统，其特征在于，所述视频流传输协议为RTSP实时流传输协议。

4.如权利要求1所述的灾害现场搜救系统，其特征在于，所述微震探测模块(5)包括微震生命探测仪和多个微震探头，多个所述微震探头均与所述微震生命探测仪通讯连接。

5.如权利要求1所述的灾害现场搜救系统，其特征在于，所述热成像模块(3)、所述雷达探测模块(4)、所述微震探测模块(5)以及所述音视频探测模块(6)均采用基于TCP传输协议的通信技术。

6.如权利要求1所述的灾害现场搜救系统，其特征在于，所述指挥箱(11)设置有多路输出接口，所述多路输出接口包括有用于视频输出的HDMI接口、TYPE-C接口以及网口。

7.如权利要求1所述的灾害现场搜救系统，其特征在于，所述热成像模块(3)、所述雷达探测模块(4)、所述微震探测模块(5)以及所述音视频探测模块(6)均包括定位单元，所述定位单元用于对应获取所述热成像模块(3)、所述雷达探测模块(4)、所述微震探测模块(5)以及所述音视频探测模块(6)的GPS位置并传输给所述后台终端(2)。

8.如权利要求1所述的灾害现场搜救系统，其特征在于，所述自组网模块(1)和所述后台终端(2)基于交换机、有线网络、卫星网络、5G/4G以及WIFI中任意一种进行通信。

9.如权利要求1所述的灾害现场搜救系统，其特征在于，所述自组网模块(1)的工作频段为1.4G频段。

10.如权利要求1所述的灾害现场搜救系统，其特征在于，所述自组网模块(1)、所述后台终端(2)、所述热成像模块(3)、所述雷达探测模块(4)、所述微震探测模块(5)以及所述音视频探测模块(6)之间的通信采用AES128加密。