PT103616A - INTEGRATED MULTI-CHANNEL MONITORING AND COMMUNICATION SYSTEM FOR MANAGEMENT OF CIVIL PROTECTION TEAMS - Google Patents
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Abstract
A PRESENTE INVENÇÃO CONSISTE NUM SISTEMA INTEGRADO DE MONITORIZAÇÃO E COMUNICAÇÃO MULTI-CANAL PARA GESTÃO DE EQUIPAS DE PROTECÇÃO CIVIL, EM ESPECIAL AS QUE COMBATEM INCÊNDIOS FLORESTAIS, QUE COMPREENDE UM FATO (1), UTILIZADO POR CADA UNIDADE OPERACIONAL NO TERRENO; UM SISTEMA ELECTRÓNICO (2); UM SISTEMA DE TELECOMUNICAÇÕES (4) E UM SISTEMA DE INFORMAÇÃO (3). O FATO INTEGRA MATERIAIS IGNÍFUGOS, IMPERMEÁVEIS E À PROVA DE CALOR E DE IMPACTOS QUE, NO SEU CONJUNTO, INTEGRAM, PROTEGEM E FACILITAM O ACESSO AO SISTEMA ELECTRÓNICO. O SISTEMA ELECTRÓNICO (2) RECOLHE DADOS BIOMÉTRICOS E DE LOCALIZAÇÃO DAS UNIDADES OPERACIONAIS COM FATO NO TERRENO, ENVIANDO-OS PARA UM PAINEL LOCALIZADO NAS COSTAS DO FATO. O SISTEMA DE TELECOMUNICAÇÕES (4) ENVIA OS DADOS BIOMÉTRICOS, DE ORIENTAÇÃO E DE LOCALIZAÇÃO, ATRAVÉS DE UMA REDE UHF E EM TEMPO REAL, PARA UM COMPUTADOR INTEGRADO NUM VEÍCULO DE APOIO, QUE POR SUA VEZ OS REENVIA, ATRAVÉS DE COMUNICAÇÕES TERRESTRES OU SATÉLITE, PARA UM SERVIDOR CENTRAL. O SISTEMA DE INFORMAÇÃO (3) RECEBE E GERE OS DADOS ENVIADOS PELO VEÍCULO DE APOIO, PERMITINDO ÀS UNIDADES DE PROTECÇÃO CIVIL MONITORIZAREM OS DADOS BIOMÉTRICOS, DE ORIENTAÇÃO E DE LOCALIZAÇÃO, RECEBEREM ALERTAS CRÍTICOS E ATRAVÉS DE MAPAS DEFINIREM ESTRATÉGIAS DE POSICIONAMENTO NO TERRENO DAS UNIDADES OPERACIONAIS COM FATO (1).The present invention is comprised of an integrated multi-channel communication and monitoring system for the management of civil protection equipment, in particular those that combat forest fires, which comprise a fact (1), used by each operational unit on the ground; An electronic system (2); A TELECOMMUNICATION SYSTEM (4) AND AN INFORMATION SYSTEM (3). THE FACT INTEGRATES IGNIFERING, WATERPROOF AND HEAT PROOF MATERIALS AND IMPACTS THAT, IN THEIR COMPREHENSION, INTEGRATE, PROTECT AND FACILITATE ACCESS TO THE ELECTRONIC SYSTEM. THE ELECTRONIC SYSTEM (2) COLLECTS BIOMETRIC DATA AND LOCATION OF FACTORY OPERATING UNITS ON THE GROUND, SENDING THEM TO A PANEL LOCATED ON THE BACKS OF THE FACT. THE TELECOMMUNICATIONS SYSTEM (4) SEND BIOMETRIC, ORIENTATION AND LOCATION DATA THROUGH A UHF AND REAL-TIME NETWORK TO AN INTEGRATED COMPUTER IN A SUPPORT VEHICLE, WHICH IT REWARDS IT ONCE, THROUGH TERRESTRIAL OR SATELLITE COMMUNICATIONS , TO A CENTRAL SERVER. THE INFORMATION SYSTEM (3) RECEIVES AND GENERATES THE DATA SHIPPED BY THE SUPPORT VEHICLE, ALLOWING THE CIVIL PROTECTION UNITS TO MONITOR THE BIOMETRIC DATA, GUIDANCE AND LOCATION, RECEIVE CRITICAL ALERTS AND THROUGH MAPS DEFINING POSITIONING STRATEGIES ON THE UNITS 'LAND OPERATING WITH FACT (1).
Description
DESCRIÇÃODESCRIPTION
SISTEMA INTEGRADO DE MONITORIZAÇÃO E COMUNICAÇÃO MULTI-CANAL PARA GESTÃO DE EQUIPAS DE PROTECÇÃO CIVILINTEGRATED MULTI-CHANNEL MONITORING AND COMMUNICATION SYSTEM FOR MANAGEMENT OF CIVIL PROTECTION TEAMS
CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se genericamente a sistemas tecnológicos de apoio ao controlo de emergências e gestão de catástrofes. A presente invenção assenta num sistema de monitorização do processo de combate a fogos florestais, com base num sistema integrado de monitorização de sinais biométricos e de informação de localização, e infra-estruturas de comunicação multi-canal.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to technological systems in support of emergency control and disaster management. The present invention is based on a forest fire monitoring process monitoring system, based on an integrated biometric signal monitoring and location information system, and multi-channel communication infrastructures.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO A intervenção em diferentes cenários de emergência e desastre encontra-se frequentemente limitada pela falta de capacidade de controlo de todo o processo, assim como por diferentes problemas nas redes de comunicação, que, nestes cenários, têm importância crítica. Os factores apontados implicam importantes limitações na obtenção de informação a partir do cenário de catástrofe e, como tal, na elaboração de uma resposta eficaz para a resolução da mesma. No contexto desta invenção, assume particular importância a problemática de combate aos incêndios florestais.BACKGROUND OF THE INVENTION Intervention in different emergency and disaster scenarios is often limited by the lack of control capacity of the entire process, as well as by different problems in the communication networks, which in these scenarios are critically important. The factors mentioned imply important limitations in obtaining information from the disaster scenario and, as such, in the elaboration of an effective response to the resolution of the disaster. In the context of this invention, the problem of combating forest fires is of particular importance.
Uma gestão global no terreno implica vários níveis, desde a comunicação constante até à envolvente operacional global. Nas operações de combate aos incêndios florestais, os contínuos acidentes fatais que ocorrem no terreno e a degradação de meios e equipamento determinaram a atenção dada a este tópico e ao desenvolvimento de um sistema inovador capaz de antecipar tais acidentes e de ultrapassar as limitações actualmente existentes. A oportunidade de desenvolvimento desta invenção esteve assente na necessidade de um sistema inovador que possibilitasse uma actualização de informação relevante sobre os diferentes pontos de intervenção de combate a incêndios florestais, desde a localização dos diferentes recursos envolvidos até ao estado vital em que se encontram as diversas unidades operacionais no terreno. É pois determinante saber onde se encontram, no terreno, todas as unidades operacionais e em que condições vitais, possibilitando a actuação rápida em termos de substituições e reposicionamento das equipas no terreno, quando necessário.Global management on the ground involves several levels, from constant communication to the global operational envelope. In operations to combat forest fires, the continuous fatal accidents occurring on the ground and the degradation of means and equipment have determined the attention given to this topic and the development of an innovative system capable of anticipating such accidents and overcoming the existing limitations. The opportunity to develop this invention was based on the need for an innovative system that would allow an update of relevant information on the different points of intervention to combat forest fires, from the location of the different resources involved to the vital state in which the various units on the ground. It is therefore crucial to know where all the operational units are located on the ground and in what vital conditions, enabling quick action in terms of replacements and repositioning of the teams on the ground, when necessary.
Nestes cenários de emergência e catástrofe durante operações de combate a incêndios florestais, não podem existir limitações no sistema de comunicações. A gestão dos recursos humanos no terreno deve ser orientada de maneira a que se mantenha a comunicação entre todos os intervenientes da operação, desde as equipas de operação e controlo que se encontram no terreno, até aos coordenadores que se encontram na central de operações. As comunicações via satélite, em particular, não são afectadas por factores que põem em risco as infra-estruturas terrestres, como a destruição dos sistemas de suporte ou a saturação da rede, gerada por picos de utilização em situações de catástrofe.In these emergency and catastrophic scenarios during forest firefighting operations, there can be no limitations in the communications system. The management of human resources in the field should be oriented so that communication between all the actors of the operation is maintained, from the operation and control teams in the field, to the coordinators at the operations center. Satellite communications in particular are not affected by factors that endanger terrestrial infrastructure, such as the destruction of support systems or the saturation of the network, generated by peaks of use in catastrophic situations.
Actualmente, não existem alternativas que consigam satisfazer estas necessidades de forma integrada e assim garantir com sucesso o controlo global de todas as operações no combate a fogos florestais, em situações de emergência e catástrofe. A presente invenção colmata esta lacuna através de um sistema inovador que integra eficazmente soluções técnicas ao nível das comunicações, localização e monitorização biométrica das unidades operacionais.At present, there are no alternatives that can meet these needs in an integrated way and thus successfully guarantee the global control of all operations in the fight against forest fires, in emergency and catastrophe situations. The present invention fills this gap through an innovative system that effectively integrates technical solutions in the communications, localization and biometric monitoring of the operating units.
As patentes e referências referidas como estado-da-técnica da presente tecnologia são o ponto de partida.The patents and references referred to as state-of-the-art of the present technology are the starting point.
No entanto, para a criação da invenção apresentada é desenvolvido um sistema novo o qual possui características decorrentes da sua integração de componentes diversificados, os quais como um todo acrescentam um valor único no que diz respeito à função que se propõe, que não está presente noutros sistemas. A patente US6108197, de Janik Craig M, descreve um dispositivo informático modular, que pode ser integrado numa peça de vestuário. As ligações entre os módulos realizam-se através de circuitos flexíveis, sendo a comunicação com periféricos adicionais realizada por comunicações sem fios. A presente invenção estende o conceito apresentado para um fato com tecidos ignífugos que integra sensores para monitorizar os sinais vitais, posição do torso e membros, orientação e localização de um elemento operacional da protecção civil. A presente invenção integra ainda um módulo de alertas capaz de analisar os dados dos sensores e avisar o operacional sobre a possibilidade de uma situação de perigo. A presente invenção integra ainda módulos adicionais que permitem analisar e monitorizar as acções dos operacionais, adicionando informação referente a mapas do terreno ou outros dados que permitem uma melhor análise da situação de emergência. A presente invenção integra ainda procedimentos para calibrar os diferentes sensores integrados no fato, assim como acrescenta um método para comunicar com o fato do operacional alertando para uma situação de emergência, não detectada pelo sistema electrónico do fato. A patente US6201475, de Stumberg et al, descreve um sistema que permite aos bombeiros monitorizar uma série de parâmetros de segurança durante a operação de combate a incêndios, através de meios áudio e/ou visuais. 0 sistema permite a monitorização de níveis de pressão do processo respiratório, da temperatura ambiente e do movimento do bombeiro, através de sensores integrados no fato do bombeiro. A activação de um sistema de alarme ocorre quando os níveis de oxigénio diminuem, indicando uma potencial situação de emergência, nomeadamente um aumento térmico iminente ou a falta de movimentação do bombeiro. A presente invenção estende o conceito apresentado nesta patente através de um fato com tecidos ignífugos que permite a mobilidade do operacional da protecção civil e que integra sensores capazes de monitorizar os sinais vitais do operacional, assim como a sua localização, verticalidade e posição do torço e membros. A análise de todos estes elementos permite uma melhor compreensão das actividades e saúde dos operacionais, sendo que estes dados são posteriormente enviados para os restantes módulos do sistema, que adicionam esta informação a outro tipo de informação, nomeadamente mapas, permitindo uma melhor utilização dos recursos existentes numa situação de emergência. A presente invenção foca ainda num sistema de comunicação que, usando vários canais, está especificamente habilitado a operar em situações de desastre. A patente US6381482, de Jayaraman Sundaresan e Park Sungmee, descreve um têxtil, na forma de um tecido, malha ou fato que inclui uma infra-estrutura de informação flexível para recolher, processar, transmitir e receber informação relativamente ao utilizador do têxtil, e não exclusivamente a este. 0 têxtil permite uma nova forma de instalar os dispositivos de processamento de dados no utilizador, bastando seleccionar e ligar sensores ao têxtil criando uma infra-estrutura móvel de informação que se pode vestir, operando de forma isolada ou em rede. O têxtil pode integrar diferentes sensores capazes de monitorizar os sinais vitais do utilizador. Para além disso, as ligações podem ser realizadas com fibras têxteis em fios ópticos. A presente invenção estende o conceito para fatos ignífugos a serem utilizados por operacionais da protecção civil em situações de emergência no combate a fogos florestais. Os fatos incluem sensores para analisar e monitorizar a localização, orientação e posição dos membros dos operacionais. A presente invenção inclui ainda um sistema que analisa os dados recebidos pelos sensores e alerta o operacional sempre que este se encontra numa situação de perigo. Para além disso, a informação recolhida pelos sensores é enviada para os restantes módulos da invenção permitindo uma melhor análise dos dados e comunicando situações de perigo ao operacional que este não consegue detectar autonomamente ou de forma objectiva. A patente US6507486, de Peterson Frederick A III, descreve um melhoramento do vestuário para protecção pessoal. 0 sistema integra um computador pessoal integrado em e protegido por peças de vestuário. A presente invenção estende este conceito com a integração de sensores capazes de monitorizar os sinais vitais, localização e orientação de operacionais da protecção civil em situações de emergência ou catástrofe, assim como analisar a verticalidade do torso e posição dos membros do operacional. Os sensores são integrados num fato constituído por tecidos ignífugos, garantindo ainda o conforto e a mobilidade do operacional. A informação é recolhida e enviada para os restantes sistemas da invenção. A presente invenção integra ainda um módulo de alarme que notifica o operacional sobre potenciais situações de perigo. A patente US6522531, de Quintana et al., descreve um sistema ou método para utilização de um computador integrado no vestuário que utiliza uma câmara, um monitor, um painel de protecção, bateria, caixa de protecção para a bateria e um suporte para o computador e para a bateria, protegendo o utilizador destes componentes. A presente invenção descreve um fato com um sistema electrónico integrado, capaz de ler e analisar os valores dos sensores instalados no sistema electrónico para monitorização das acções realizadas por um operacional da protecção civil, não fazendo recurso a um computador pessoal integrado no fato. A patente US6243870, de Graber Geoff, descreve um fato que incorpora ligações para energia, estruturas para os cabos e pontos de ligação para dispositivos auxiliares associados a um dispositivo móvel que se pode integrar com o vestuário. A cablagem tem associada uma camada de protecção à prova de água e é envolvida em tecido especialmente tratado que a reveste em duas ou mais camadas protegendo o utilizador das radiações electromagnéticas emanadas da cablagem. A presente invenção estende o conceito para um fato construído com tecidos ignífugos que protege o operacional, o sistema e sensores associados. 0 fato foi desenhado para permitir uma fácil mobilidade e conforto a um operacional da protecção civil na sua utilização, permitindo ainda monitorizar os sinais vitais, localização e orientação do operacional em situações de emergência ou catástrofe, assim como analisar a verticalidade do torso e posição dos membros do operacional. A patente US6108197, de Janik Craig, descreve um dispositivo móvel integrado no vestuário que inclui componentes de computação e um circuito flexível que passa informação entre os módulos. Os módulos podem incluir uma parte superior e uma parte inferior. 0 circuito flexível liga a parte superior e a parte inferior. Sendo que, entre estas, pode existir uma ligação sem fios. A presente invenção estende o conceito para um fato construído com tecidos ignífugos que integra vários sensores e um sistema electrónico capaz de analisar e monitorizar os valores dos referidos sensores. A cablagem que liga o sistema electrónico aos sensores encontra-se integrada no fato, estendendo-se entre os membros superiores, tronco e membros inferiores de um operacional da protecção civil. A presente invenção permite ainda o envio dos dados capturados pelos sensores, através de uma rede sem fios, para um veículo de apoio. A patente US2004039510, de Archer David e Pillar Dua, descreve um aeroplano para combate a fogos que integra um chassis, uma cabine e um sistema de controlo. 0 sistema de controlo integra ainda vários dispositivos de entrada e saída, interfaces e uma rede de comunicações. Adicionalmente, as interfaces integrantes do sistema estão dispersas pelo aeroplano e ligadas aos dispositivos de entrada e dispositivos de saída. Os dispositivos de saída são controlados com base nos comandos recebidos pelos dispositivos de entrada. A presente patente integra um sistema de gestão dos operacionais da protecção civil no combate a incêndios, não integrando dispositivos de combate ao incêndio. A patente JP2003256963, de Umekita Taisuke e Shinya Motohiro, descreve um sistema de informação para apoio no combate a situações de emergência e catástrofes. 0 sistema permite partilhar informação entre a central de emergência e os diferentes quartéis de bombeiros. Através do sistema é partilhado um relatório inicial, instruções para o combate ao incêndio e apoio à actividade no terreno. A presente informação estende o sistema de informação que a integra para apoio às actividades tanto na central de operações, como ao nível dos veículos de apoio ou ao nível dos operacionais. 0 sistema monitoriza os sinais vitais, localização e orientação do operacional em situações de emergência ou catástrofe, assim como a verticalidade do torso e posição dos membros do operacional permitindo aos decisores adoptar as técnicas ou métodos mais adequados para cada situação de emergência ou catástrofe. A patente US2003158635, de Pillar Duane e Squires Bradley, descreve um método para aquisição de informação numa situação de incêndio. 0 método compreende um sensor ligado a um computador. Posteriormente, o computador inicial liga-se a um outro computador num veículo de combate a incêndio e é mostrada informação referente aos dados captados pelo sensor. A presente invenção estende o conceito para um dispositivo electrónico e sensores embutidos num fato construído com tecidos ignífugos. 0 fato tem capacidade para monitorizar os sinais vitais, localização e orientação de um operacional da protecção civil em situações de emergência ou catástrofe, assim como a verticalidade do torso e posição dos membros do operacional. Esta informação é analisada e monitorizada pelo sistema electrónico, podendo ser despoletados alertas sobre uma possível situação de perigo. Posteriormente, a informação colhida pelo sistema electrónico é enviada para um veículo de apoio. A patente US6563424, de Kaario Juha, descreve um fato inteligente que inclui um sistema de comunicações passivo. 0 sistema de comunicações passivo inclui cablagem que permite a ligação de vários dispositivos em diferentes localizações no fato. 0 sistema inclui ainda um sistema para ligação de diferentes dispositivos ao sistema. A presente invenção contempla um fato com um sistema electrónico e ligação a um conjunto de sensores que permitem monitorizar os dados recebidos de cada um dos sensores. 0 sistema estende ainda o conceito para permitir a emissão de alertas com base nos valores recebidos pelos sensores, valores que são posteriormente enviados para um veículo de apoio através de uma ligação sem fios.However, for the creation of the invention presented a new system is developed which has characteristics deriving from its integration of diversified components, which as a whole add a unique value with respect to the proposed function, which is not present in other systems. U.S. Patent No. 6,108,197, Janik Craig M, describes a modular computing device which can be integrated into a garment. The connections between the modules take place through flexible circuits, and the communication with additional peripherals is carried out by wireless communications. The present invention extends the disclosed concept to a fire retardant fabric suit incorporating sensors to monitor vital signs, torso position and limbs, orientation and location of an operational civil protection element. The invention further comprises an alert module capable of analyzing sensor data and alerting the operative to the possibility of a hazardous situation. The present invention further comprises additional modules for analyzing and monitoring operational actions by adding terrain map information or other data enabling a better analysis of the emergency situation. The present invention further includes procedures for calibrating the different sensors integrated in the fact, as well as adding a method for communicating with the fact of the operative alerting to an emergency situation, not detected by the electronic system of the fact. US Pat. No. 6201475 to Stumberg et al discloses a system that allows firefighters to monitor a number of safety parameters during the fire-fighting operation by means of audio and / or visual means. The system allows the monitoring of pressure levels of the respiratory process, the ambient temperature and the movement of the fireman, through integrated sensors in the fireman's suit. The activation of an alarm system occurs when the oxygen levels decrease, indicating a potential emergency situation, namely an imminent thermal increase or the lack of movement of the fireman. The present invention extends the concept presented in this patent through a fire retardant fabric suit that allows civil protection operational mobility and which integrates sensors capable of monitoring vital operational signals as well as their location, verticality and position of the torso and Member States. The analysis of all these elements allows a better understanding of the activities and health of the operators, and these data are then sent to the remaining modules of the system, which add this information to other types of information, namely maps, allowing a better use of resources existing in an emergency situation. The present invention further relates to a communication system which, using multiple channels, is specifically enabled to operate in a disaster situation. U.S. Patent 6,681,482, Jayaraman Sundaresan and Park Sungmee, describes a textile, in the form of a fabric, knit or suit which includes a flexible information infrastructure for collecting, processing, transmitting and receiving information relative to the user of the textile, and not exclusively to this. The textile enables a new way of installing the data processing devices in the user, by selecting and connecting sensors to the textile creating a mobile information infrastructure that can be dressed, operating in isolation or in a network. The textile can integrate different sensors capable of monitoring the vital signs of the user. In addition, the bonds can be made with textile fibers in optical wires. The present invention extends the concept for fire-fighting events to be used by civil protection operatives in emergency situations in combating forest fires. Facts include sensors to analyze and monitor the location, orientation, and position of operational members. The present invention further includes a system that analyzes the data received by the sensors and alerts the operator whenever it is in a hazardous situation. In addition, the information collected by the sensors is sent to the remaining modules of the invention allowing a better analysis of the data and communicating situations of danger to the operational that the latter can not detect autonomously or objectively. US6507486, issued by Peterson Frederick A III, discloses an improvement of personal protective clothing. The system integrates a personal computer integrated into and protected by garments. The present invention extends this concept by integrating sensors capable of monitoring vital signs, locating and guiding civil protection operatives in emergencies or catastrophes, as well as analyzing the torso vertical and operative limb position. The sensors are integrated in a fire-resistant fabric, ensuring comfort and operational mobility. The information is collected and sent to the remaining systems of the invention. The present invention further comprises an alarm module which notifies the operator of potential danger situations. US Pat. No. 6,652,253 to Quintana et al discloses a system or method for using an integrated computer in clothing using a camera, a monitor, a protective panel, a battery, a battery protection box and a computer stand and to the battery, protecting the user from these components. The present invention describes a fact with an integrated electronic system, capable of reading and analyzing the values of the sensors installed in the electronic system for monitoring the actions performed by a civil protection operative, not making use of a personal computer integrated in the suit. U.S. Patent 6,638,370, to Graber Geoff, describes a fact which incorporates power connections, cable structures and attachment points for auxiliary devices associated with a movable device which can be integrated with the garment. The wiring is associated with a waterproof protective layer and is wrapped in specially treated fabric which coats it in two or more layers protecting the user from the electromagnetic radiation emanating from the wiring. The present invention extends the concept to a suit constructed of fire retardant fabrics which protects the operating, the system and associated sensors. The fact was designed to allow easy mobility and comfort to a civil protection operational in its use, also allowing the monitoring of vital signs, location and orientation of the operational in emergency or catastrophe situations, as well as to analyze the verticality of the torso and position of the torso. operational members. U.S. Patent 6,108,197, Janik Craig, describes a mobile device integrated in the garment which includes computing components and a flexible circuit which passes information between the modules. Modules may include a top and a bottom. The flexible circuit connects the top and the bottom. These can include a wireless connection. The present invention extends the concept to a fire retardant fabric constructed of various sensors and an electronic system capable of analyzing and monitoring the values of said sensors. The wiring connecting the electronic system to the sensors is integrated in the fact, extending between the upper limbs, trunk and lower limbs of a civil protection operation. The present invention further allows sending the data captured by the sensors, via a wireless network, to a support vehicle. US2004039510, by Archer David and Pillar Dua, describes a fire-fighting airplane incorporating a chassis, cabin and control system. The control system further comprises a number of input and output devices, interfaces and a communications network. In addition, the system integrating interfaces are dispersed by the airplane and are connected to the input devices and output devices. Output devices are controlled based on the commands received by the input devices. The present patent incorporates a system of management of the civil protection operatives in the fire fighting, not integrating devices to combat the fire. JP2003256963, by Umekita Taisuke and Shinya Motohiro, describes an information system for support in the fight against emergencies and catastrophes. The system allows the sharing of information between the emergency center and the different fire stations. An initial report, fire-fighting instructions and field-based support are shared through the system. The present information extends the information system that integrates it to support the activities in the central of operations, as well as the level of the support vehicles or the level of the operational ones. The system monitors vital signs, location and operational orientation in emergency or catastrophic situations, as well as the verticality of the torso and the position of the operative members, allowing the decision makers to adopt the techniques or methods most appropriate for each emergency or catastrophe situation. US2003158635, by Pillar Duane and Squires Bradley, discloses a method for acquiring information in a fire situation. The method comprises a sensor connected to a computer. Subsequently, the initial computer connects to another computer in a fire-fighting vehicle and information about the data captured by the sensor is shown. The present invention extends the concept to an electronic device and sensors embedded in a suit constructed of fire retardant fabrics. The fact is capable of monitoring the vital signs, location and orientation of a civil protection operational in emergency or catastrophe situations, as well as the verticality of the torso and the position of the members of the operational. This information is analyzed and monitored by the electronic system, and alerts can be triggered on a possible danger situation. Subsequently, the information collected by the electronic system is sent to a support vehicle. U.S. Patent No. 6563424 to Kaario Juha describes an intelligent fact which includes a passive communications system. The passive communications system includes wiring which allows the connection of several devices at different locations in the suit. The system further includes a system for connecting different devices to the system. The present invention contemplates a fact with an electronic system and connection to a set of sensors that allow to monitor the data received from each of the sensors. The system further extends the concept to allow the issuance of alerts based on the values received by the sensors, values that are subsequently sent to a support vehicle via a wireless connection.
Na presente invenção, o fato é composto por umas calças, um colete e um casaco. A concepção do fato foi baseada em requisitos de segurança, funcionalidade e visibilidade. Os primeiros foram atingidos através de uma selecção de materiais ignífugos, resistentes a condições extremas de calor, impactos e humidade. A correcta selecção de materiais permitiu ainda melhorar a funcionalidade do fato, maximizando o conforto e favorecendo a mobilidade. Materiais retro-reflectores de alta visibilidade foram incorporados no fato para permitir a rápida localização do operacional no terreno. A protecção integrada que todos estes factores proporcionam ao operacional não só salvaguarda a sua integridade como aumenta a sua eficácia. 0 peso adicional e a complexidade do sistema electrónico foram também considerados na sua integração com o fato, de forma a não comprometerem o conforto e mobilidade dos operacionais. A infra estrutura de sensores, aquisição, processamento e transmissão de dados encontra-se embutida no fato. Os dados recolhidos pelos diferentes sensores embutidos no fato são enviados para um painel localizado nas costas do fato. Pósteriormente, os referidos dados são processados e enviados através de um modem UHF (Ultra High Frequency) para um computador num veiculo de apoio. Recebidos os dados, o computador do veiculo de apoio reenvia-os para a central de operações, sendo automaticamente seleccionado o melhor canal de comunicação, nomeadamente via satélite ou por GPRS (General Packet Radio Service) sobre GSM (Global System for Mobile Communications) . Factores como disponibilidade, custos e largura de banda são considerados no processo automático de selecção do canal de comunicação. As tecnologias terrestres como o GPRS/GSM possibilitam maior largura de banda. Contudo, nos casos em que não é possível efectuar comunicações terrestres, as comunicações via satélite garantem a transferência de toda a informação entre o terreno e a central de operações que efectua o processamento da mesma. A informação é ainda enviada através de Wi-Fi® a partir do veículo de apoio para um dispositivo móvel sem fios. 0 conjunto de sensores integrados no fato permite a obtenção e monitorização da localização, orientação, posição dos membros, inclinação do torso, temperatura e ritmo cardíaco do operacional. A localização é obtida através do recurso a um sistema de localização global integrado no fato. A verticalidade é obtida através de um inclinómetro que determina a posição do torso do operacional em relação ao chão. Em cada manga do fato foi ainda integrado um inclinómetro que determina a inclinação de cada membro em relação ao torso. Adicionalmente, o fato integra sensores resistivos com a finalidade de monitorizar o ângulo efectuado nas articulações dos braços e pernas. 0 fato inclui ainda sensores para monitorizar a temperatura ambiente, permitindo inferir o grau de risco de exposição do operacional a altas temperaturas, assim como sensores nos antebraços para captar o ritmo cardíaco do operacional. 0 fato possui ainda um cordão integrado que permite ao operacional accionar o sinal de alarme, alertando para uma situação de perigo. 0 sistema de informação é constituído por vários subsistemas: um integrado directamente no sistema electrónico do fato; outro integrado no computador do veículo de apoio; outro instalado no dispositivo móvel sem fios de apoio às operações; e outro integrado no servidor central. 0 subsistema integrado no fato tem como função recolher os dados dos vários componentes electrónicos, processá-los, enviá-los para o modem UHF e detectar situações de perigo através deles, induzindo o toque dum som de alarme através de um altifalante integrado no fato, quando os valores atingem um limite predefinido. Este módulo de alerta permite garantir um processo de acção-reacção proactivo no socorro imediato dos operacionais e na consequente redefinição de estratégias de posicionamento no terreno. O subsistema integrado no veículo de apoio tem como funcionalidade receber os dados enviados pelo subsistema integrado no fato e pelo subsistema do dispositivo móvel sem fios e enviá-los por TCP/IP sobre GPRS/GSM ou satélite para o subsistema do servidor central. 0 subsistema do veículo de apoio integra ainda, para uma maior rapidez no acesso aos dados, uma memória temporária, permitindo ao subsistema do dispositivo móvel sem fios aceder, em tempo real, aos dados acedidos com maior frequência, nomeadamente os mapas do terreno. No entanto, não se exclui a hipótese do veículo de apoio ser independente em termos de base de dados de mapas. 0 subsistema integrado no dispositivo móvel sem fios permite visualizar mapas do terreno com as localizações dos operacionais com fatos e dos veículos de apoio assim como os dados biométricos de cada utilizador com fato, e ainda accionar e receber alarmes de socorro de cada um dos operacionais com fato. Este subsistema permite ainda aos coordenadores trocar mensagens instantâneas entre si. O subsistema integrado no servidor central tem como funcionalidade armazenar numa base de dados todos os dados recebidos e entregar as mensagens em curso aos seus destinatários, integrando ainda um servidor de mapas que suporta o subsistema do dispositivo móvel sem fios. Os dados recolhidos são geo-referenciados permitindo a visualização dos dados no espaço a que se referem.In the present invention, the suit is composed of trousers, a vest and a coat. The design of the suit was based on safety, functionality and visibility requirements. The former were hit by a selection of flame retardant materials, resistant to extreme heat, impact and humidity. The correct selection of materials also allowed to improve the functionality of the suit, maximizing comfort and favoring mobility. High-visibility retro-reflective materials have been incorporated into the suit to allow for the rapid location of the field operation. The integrated protection that all these factors provide to the operation not only safeguards its integrity but also enhances its effectiveness. The additional weight and complexity of the electronic system were also considered in its integration with the fact, so as not to compromise the comfort and mobility of the operators. The infrastructure of sensors, acquisition, processing and transmission of data is embedded in the fact. The data collected by the different sensors embedded in the suit is sent to a panel located on the back of the suit. Subsequently, said data is processed and sent via an UHF (Ultra High Frequency) modem to a computer in a back-up vehicle. Once the data has been received, the backup vehicle computer sends it back to the operations center, and the best communication channel, namely satellite or GPRS (General Packet Radio Service) over GSM (Global System for Mobile Communications), is automatically selected. Factors such as availability, costs and bandwidth are considered in the automatic process of selecting the communication channel. Ground-based technologies such as GPRS / GSM provide greater bandwidth. However, in cases where terrestrial communications are not possible, satellite communications ensure the transfer of all information between the site and the processing center that processes it. The information is also sent via Wi-Fi® from the support vehicle to a wireless mobile device. The set of sensors integrated in the suit allows obtaining and monitoring the location, orientation, position of the limbs, torso inclination, temperature and heart rate of the operative. The location is obtained through the use of a global location system integrated in fact. The verticality is obtained through an inclinometer that determines the position of the torso of the operating relative to the ground. In each sleeve of the suit was also integrated an inclinometer that determines the inclination of each limb in relation to the torso. Additionally, it integrates resistive sensors with the purpose of monitoring the angle performed on the joints of the arms and legs. The fact also includes sensors to monitor the ambient temperature, allowing to infer the degree of risk of exposure of the operating at high temperatures, as well as sensors in the forearms to capture the heart rate of the operating. The fact also has an integrated cord that allows the operator to activate the alarm signal, alerting to a situation of danger. The information system consists of several subsystems: one directly integrated into the electronic system of the fact; another integrated into the vehicle's backup computer; another installed on the wireless mobile device supporting operations; and another integrated into the central server. The integrated subsystem in fact has the function of collecting the data of the various electronic components, processing them, sending them to the UHF modem and detecting dangerous situations through them, inducing the sound of an alarm sound through a loudspeaker integrated in the suit, when values reach a predefined threshold. This alert module ensures a proactive reaction-action process in the immediate relief of the operatives and in the consequent redefinition of positioning strategies in the field. The subsystem integrated in the back-up vehicle has the functionality of receiving the data sent by the subsystem integrated in the fact and by the wireless mobile device subsystem and sending them over TCP / IP over GPRS / GSM or satellite to the central server subsystem. The subsystem of the back-up vehicle also incorporates a temporary buffer for faster access to the data, enabling the mobile-wireless subsystem to access the most commonly accessed data, in particular terrain maps, in real time. However, it is not excluded that the support vehicle is independent in terms of the map database. The subsystem integrated in the wireless mobile device allows to visualize terrain maps with the locations of the operatives with suits and of the vehicles of support as well as the biometric data of each user with fact, and also to activate and to receive distress alarms of each one of the operatives with fact. This subsystem also allows coordinators to exchange instant messages with each other. The subsystem integrated in the central server is able to store in a database all received data and deliver the messages in course to its recipients, also integrating a map server that supports the mobile device subsystem. The collected data are geo-referenced allowing the visualization of the data in the space to which they refer.
Pelo exposto, a presente invenção apresenta um conjunto de vantagens técnicas que surgem do facto de se ter desenvolvido um sistema inovador, com a capacidade de responder a necessidades reais em situações de emergência e controlo de catástrofes no combate a fogos florestais. Para além disso, o risco geralmente associado a qualquer das modalidades de protecção civil é elevado, em ambientes em que as falhas podem ser mortais. A presente invenção tem como objectivo melhorar a operacionalidade em situações de emergência e controlo de catástrofes e concomitantemente aumentar a segurança dos operacionais.In the light of the foregoing, the present invention presents a set of technical advantages arising from the fact that an innovative system has been developed with the capacity to respond to real needs in emergency situations and control of disasters in the fight against forest fires. Furthermore, the risk generally associated with any form of civil protection is high in environments where flaws can be fatal. The present invention aims to improve operability in emergency situations and control of disasters and at the same time increase operational safety.
Outra vantagem técnica é a possibilidade de saber, em tempo real, qual a localização e orientação de cada um dos operacionais, assim como a localização dos veículos de apoio, permitindo assim um melhor conhecimento remoto do que se passa no terreno e, logo, uma resposta mais eficaz na resolução da emergência ou catástrofe.Another technical advantage is the possibility of knowing, in real time, the location and orientation of each of the operatives, as well as the location of the support vehicles, thus allowing a better remote knowledge of what is happening on the ground and, therefore, a response in resolving the emergency or catastrophe.
Outra vantagem técnica é a monitorização dos sinais vitais de cada um dos operacionais, nomeadamente do seu ritmo cardíaco. A protecção oferecida pelos fatos dos operacionais pode levar a que se exponham a temperaturas de risco. Através da monitorização do ritmo cardíaco e da temperatura ambiente é inferida a temperatura do operacional. Este procedimento permite avaliar o estado vital de cada um dos operacionais, com vista à substituição rápida e redistribuição dos operacionais no terreno. Outra vantagem técnica é a possibilidade de monitorizar a posição em que se encontra um operacional, mais concretamente a posição do torso, o ângulo dos membros superiores em relação ao torso e o ângulo de flexão dos braços e pernas. A monitorização destes elementos é um elemento auxiliar na avaliação do estado de saúde de cada operacional.Another technical advantage is the monitoring of the vital signs of each one of the operational ones, in particular of its heart rate. The protection afforded by operational facts can lead to exposure to risky temperatures. By monitoring the heart rate and the ambient temperature is inferred the operating temperature. This procedure allows to evaluate the vital state of each one of the operational ones, with a view to the rapid substitution and redistribution of the operational ones in the field. Another technical advantage is the possibility of monitoring the position of an operative, namely the position of the torso, the angle of the upper limbs relative to the torso and the angle of flexion of the arms and legs. The monitoring of these elements is an auxiliary element in assessing the health status of each operational.
Outra vantagem técnica reside na forma como a presente invenção foi desenhada em termos de integração dos sistemas hardware e fato. A concepção foi conduzida de forma autónoma mas com vista à interoperabilidade, proporcionando uma fácil manutenção de ambos os componentes, proporcionando acesso fácil para reparar/substituir o hardware, bem como para limpar os têxteis.Another technical advantage lies in the way in which the present invention has been designed in terms of integration of hardware and fact systems. The design was conducted autonomously but with a view to interoperability, providing easy maintenance of both components, providing easy access to repair / replace hardware as well as to clean textiles.
Outra vantagem técnica da presente invenção inclui os materiais utilizados no fato, que foram globalmente definidos e realizados tendo em conta o conforto e as características de segurança adequadas à protecção civil.Another technical advantage of the present invention includes the materials used in the suit, which have been overall defined and realized taking into account the comfort and safety characteristics suitable for civil protection.
Outra vantagem técnica da presente invenção é a integração dos diferentes elementos de informação, incluindo mapas, localização dos operacionais com fato, a sua posição relativa ao solo e o seu estado de saúde, em diversas interfaces que possibilitam enviar informação para os operacionais da forma mais adequada à situação, seja por sinais auditivos ou por visualização da informação num ecrã.Another technical advantage of the present invention is the integration of the different information elements, including maps, location of operatives with fact, their position relative to the ground and their state of health, in several interfaces that enable to send information to the operatives in the most appropriate to the situation, either by hearing signals or by displaying the information on a screen.
Outra vantagem técnica da presente invenção é a integração dum módulo de alarme para controlo dos sinais vitais. São configurados limites e sempre que estes limites são ultrapassados é despoletado um alarme notificando duma situação de perigo.Another technical advantage of the present invention is the integration of an alarm module for controlling vital signs. Limits are set and whenever these limits are exceeded an alarm is triggered notifying you of a hazardous situation.
Outra vantagem técnica inclui a utilização de diferentes canais de telecomunicações, permitindo seleccionar o canal que melhor se adequa a uma determinada situação, e permitindo a manutenção da comunicação em situações adversas, tais como sobrecarga da rede.Another technical advantage includes the use of different telecommunications channels, allowing to select the channel that best suits a given situation, and allowing the maintenance of communication in adverse situations, such as network overload.
Ainda outra vantagem técnica consiste na utilização de memórias temporárias no subsistema do sistema de informação colocado no veículo de apoio permitindo um acesso mais rápido à informação que é frequentemente acedida.Still another technical advantage is the use of temporary memories in the subsystem of the information system placed on the support vehicle allowing faster access to information that is frequently accessed.
Vantagens técnicas adicionais poderão ser depreendidas por peritos do exposto nos desenhos, descrição e reivindicações.Further technical advantages may be discerned by those skilled in the foregoing in the drawings, description and claims.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Figura 1. Vista esquemática dos diferentes sistemas da presente invenção.Figure 1. Schematic view of the different systems of the present invention.
Figura 2. Vista frontal do casaco com a aba frontal (14) aberta.Figure 2. Front view of the jacket with the front flap (14) open.
Figura 3. Conjunto de vistas do casaco, nomeadamente vista lateral esquerda, vista frontal com a aba frontal fechada e vista direita.Figure 3. Set of views of the jacket, namely left lateral view, front view with the front flap closed and right view.
Figura 4. Vista frontal sobre os detalhes do casaco.Figure 4. Front view of the details of the jacket.
Figura 5. Conjunto de diferentes vistas sobre o colete e o forro.Figure 5. Set of different views on vest and lining.
Figura 6. Vista em perspectiva do módulo de protecção do painel de hardware e colete que o suporta.Figure 6. Perspective view of the protective panel of the hardware panel and vest that supports it.
Figura 7. Vista lateral do módulo tubular de integração dos sensores nas mangas do fato.Figure 7. Side view of the tubular module integrating the sensors into the sleeves of the suit.
Figura 8. Vista lateral direita de uma sequência de imagens com os diferentes componentes do sistema de hardware incluído no colete.Figure 8. Right side view of a sequence of images with different components of the hardware system included in the vest.
Figura 9. Conjunto de vistas sobre o interior das calças.Figure 9. Set of views on the inside of the pants.
Figura 10. Vista esquemática do módulo principal do sistema electrónico com o microprocessador principal e o microprocessador de sensores, assim como as ligações aos diferentes conectores dos sensores.Figure 10. Schematic view of the main module of the electronic system with the main microprocessor and the sensor microprocessor, as well as the connections to the different sensor connectors.
Figura 11. Vista em perspectiva da integração de todos os circuitos impressos no painel de hardware juntamente com o módulo de som, a bateria, fichas RJll de ligação aos sensores, módulo de localização global, modem RF e as antenas do módulo de localização global e do modem.Figure 11. Perspective view of the integration of all printed circuit boards in the hardware panel together with the sound module, battery, RJ11 connectors, global locating module, RF modem and the global location module antennas, and the modem.
Figura 12. Vista esquemática de um diagrama de sequência com a troca de mensagens realizada entre os diversos módulos do sistema electrónico que integram o sistema de informação, assim como os módulos que comunicam com o mesmo.Figure 12. Schematic view of a sequence diagram with the exchange of messages between the various modules of the electronic system that integrate the information system, as well as the modules that communicate with it.
Figura 13. Vista frontal do modo de visualização dos mapas.Figure 13. Front view of the map display mode.
Figura 14. Vista frontal de uma implementação da visualização da verticalidade e posição relativa dos membros do operacional.Figure 14. Frontal view of an implementation of the visualization of verticality and relative position of the members of the operational.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA IMPLEMENTAÇÃO PREFERENCIAL DA PRESENTE INVENÇÃO A descrição que em baixo se apresenta deve ser entendida como típica, de uma implementação preferencial da invenção, e não limitando a invenção às técnicas, materiais, estilos e configurações actualmente conhecidas ou existentes. Novas técnicas, modelos, materiais e desenhos supervenientes poderão vir a ser utilizados sem afectar a invenção proposta. A figura 1 é uma vista esquemática dos diferentes sistemas da presente invenção. A presente invenção consiste num sistema integrado de monitorização e comunicação de dados para gestão de unidades de protecção civil que integra um fato operacional (1), um sistema electrónico (2) integrado no fato operacional, um sistema de telecomunicações (4) e um sistema de informação (3). O fato operacional (1) compreende um casaco, um colete e umas calças. O sistema electrónico (2) compreende todos os componentes electrónicos utilizados, o que inclui todos os sensores de aquisição de dados vitais, de posição do torso e membros e de localização e orientação da unidade operacional e os componentes de processamento dos dados. O sistema de telecomunicações (4) compreende toda a infra-estrutura de telecomunicações utilizada na presente invenção. 0 sistema de informação (3) compreende o software utilizado pelos dispositivos móveis sem fios e pelo servidor, incluindo o módulo de mensagens. Os diferentes sistemas da presente invenção são autónomos, mas da sua articulação resulta o sistema global. 0 fato (1) foi concebido considerando o sistema electrónico a incorporar, materiais ignífugos, materiais de protecção contra choques, os fatos utilizados actualmente pelas equipas de protecção civil e o equipamento utilizado em operações de combate a fogos florestais, tais como mangueiras, abrigos de fogo, lanternas e extintores. 0 fato protege as partes inferiores e superiores do corpo e é composto por um blusão (que integra uma componente exterior, designada por casaco e uma componente interior, designada por colete) e umas calças, que apenas deixam de fora a cabeça, mãos e os pés. 0 blusão possui um compartimento tipo mochila, integrado no colete, que protege o sistema electrónico, e as calças são facilmente removíveis. 0 blusão e as calças têm um forro que permite a passagem dos cabos que ligam os microprocessadores aos sensores integrados e distribuídos pelo fato. 0 formato e os materiais ignífugos do fato criam uma resistência térmica no interior do forro que permite proteger eficazmente os sistemas e dispositivos de comunicação, como também os sensores e os cabos que interligam os vários sensores, para além do operacional. 0 fato foi desenhado para optimizar a mobilidade do operacional, considerando a natureza da actividade e a necessidade de integração do sistema electrónico no interior do fato. 0 fato é ainda compatível com o equipamento complementar de protecção, e.g. botas, capacetes, luvas, e outras peças complementares, e.g. extintores portáteis, mangueiras, abrigos de fogo e lanternas. As costuras do fato asseguram um mínimo de perda de resistência e protecção, utilizando suturas vulcanizadas que asseguram a integridade do fato. A costura é realizada com linhas ignífugas. 0 sistema de fecho do fato consiste num fecho éclair desenhado para corresponder aos requisitos de performance do blusão. As calças não possuem nenhum sistema de fecho dado serem largas e fáceis de remover através dos suspensórios. 0 fato foi, ainda, concebido tendo em consideração um estudo de performance das roupas relativo a factores de alta visibilidade. Os regulamentos EN 340 (Requisitos gerais de protecção da roupa) e EN 471:1994 (Avisos de roupa de alta visibilidade) foram considerados por forma a se conseguir a melhor visibilidade do fato na maioria das situações, incluindo situações de baixa luminosidade. Para tal, o fato possui partes em material retro-reflector. As normas que definem a alta visibilidade dos materiais não são rígidas, no entanto procurou-se garantir que um indivíduo consegue ser encontrado numa situação de perigo, por incorporação das normas definidas nos requisitos gerais de protecção da roupa juntamente com a utilização do material retro-reflector em partes propícias do fato. A área de aplicação dos materiais retro-reflectores respeita os mínimos definidos nos regulamentos mencionados, o que garante a identificação da presença de uma unidade da protecção civil em quaisquer condições de luz natural, ou ainda quando iluminada por uma fonte de luz artificial na ausência de luz natural.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED IMPLEMENTATION OF THE PRESENT INVENTION The description below is to be understood as typical of a preferred implementation of the invention, and not limiting the invention to the techniques, materials, styles and configurations currently known or existing. New techniques, models, materials and supervening designs may be used without affecting the proposed invention. Figure 1 is a schematic view of the different systems of the present invention. The present invention is an integrated data monitoring and reporting system for managing civil protection units comprising an operational fact (1), an electronic system (2) integrated into the operational fact, a telecommunications system (4) and a system of information (3). The operative event (1) comprises a jacket, a vest and trousers. The electronic system 2 comprises all of the electronic components used, which includes all vital data acquisition, torso and limb position sensors and location and orientation of the operating unit and the data processing components. The telecommunications system (4) comprises the entire telecommunication infrastructure used in the present invention. The information system 3 comprises the software used by the wireless mobile devices and the server, including the messaging module. The different systems of the present invention are autonomous, but their articulation results in the overall system. Fact (1) was conceived considering the electronic system to be incorporated, fireproof materials, protective materials against shocks, the facts currently used by civil protection teams and the equipment used in operations to combat forest fires, such as hoses, fire, flashlights and fire extinguishers. The suit protects the upper and lower parts of the body and consists of a jacket (which includes an outer component, called a jacket and an inner component, called a vest) and pants, which leave only the head, hands and foot. The windbreaker has a backpack-type compartment, integrated in the vest, which protects the electronic system, and the pants are easily removable. The windbreaker and the pants have a lining that allows the passage of the cables that connect the microprocessors to the sensors integrated and distributed by the suit. The shape and the flame-retardant materials of the suit create a thermal resistance inside the liner that allows to effectively protect the communication systems and devices, as well as sensors and cables that interconnect the various sensors, in addition to the operational. The fact was designed to optimize the operational mobility, considering the nature of the activity and the need to integrate the electronic system inside the fact. The fact is still compatible with the complementary protective equipment, e.g. boots, helmets, gloves, and other complementary parts, e.g. portable fire extinguishers, hoses, fire shelters and flashlights. The seams of the suit ensure a minimum of loss of strength and protection, using vulcanized sutures that ensure the integrity of the suit. The seam is made with flame retardant lines. The suit closure system consists of a zip closure designed to match the performance requirements of the windbreaker. The pants do not have any closure system given they are wide and easy to remove through the suspenders. The fact was also conceived taking into account a performance study of the clothes related to factors of high visibility. The EN 340 (General clothing protection requirements) and EN 471: 1994 (High visibility clothing warnings) regulations were considered in order to achieve the best visibility of the suit in most situations, including low light conditions. For this, the fact has parts in retro-reflective material. The standards that define the high visibility of the materials are not rigid, but it has been sought to ensure that an individual can be found in a dangerous situation by incorporating the standards defined in the general clothing protection requirements together with the use of retro- reflector in propitious parts of the suit. The area of application of retro-reflective materials respects the minimums defined in the mentioned regulations, which guarantees the identification of the presence of a civil protection unit in any natural light conditions, or when illuminated by an artificial light source in the absence of natural light.
Elásticos nas mangas do blusão protegem os pulsos e minimizam os ferimentos causados por objectos afiados ou em chamas, podendo ser articulados com luvas de protecção e não afectando a facilidade com que se veste o fato. Na parte inferior do fato, as calças são confortáveis e fáceis de remover através dos suspensórios. As calças têm ainda como função proteger o abdómen, permitindo reduzir as dimensões do blusão e facilitando ao operacional a sua colocação numa posição abaixada. No fato, os acessórios rígidos com saliências não entram em contacto com os componentes do interior para evitar o contacto com líquidos, calor ou chamas. 0 fato é fácil de manter e limpar, derivado das características e disposição dos materiais utilizados. Para além disso, o espaço para a aposição de etiquetas, dísticos ou decorações no fato não interfere com a visibilidade do fato. 0 sistema electrónico (2) é composto por diferentes sensores que visam monitorizar a localização, orientação e condição vital de um operacional, em tempo real. A monitorização dos dados recebidos pelos sensores pode ajudar a reduzir lesões, assim como a exposição a condições de perigo. 0 conhecimento da localização de um operacional pode ajudar a determinar se este se encontra numa situação de perigo. De igual forma, o recurso a inclinómetros e sensores de flexão dos membros pode ajudar a inferir se o operacional se encontra numa posição horizontal prolongada, que indicia uma situação de perda de consciência. A temperatura também é monitorizada através do fato, compensando a perda de sensibilidade dos operacionais pelo uso dos fatos ignífugos. A monitorização do ritmo cardíaco do operacional pode identificar situações anormais de stress, elevados ritmos cardíacos, e indiciando ainda outros problemas. De acordo com os dados recolhidos, podem ser activados alarmes, que alertam o operacional em caso de perigo. Os alarmes remotos podem ser accionados tanto pelo operacional como pelo coordenador, e ainda de forma automática pelo servidor central. Para além destes, o sistema electrónico tem ainda um módulo de alarme local que o operacional pode activar.Elastic sleeves on the jacket protect the wrists and minimize injuries caused by sharp or burning objects, and can be hinged with protective gloves and not affecting the ease with which the suit is worn. At the bottom of the suit, the pants are comfortable and easy to remove through the suspenders. The pants also have the function of protecting the abdomen, allowing to reduce the dimensions of the windbreaker and facilitating to the operational its placement in a lowered position. In fact, rigid accessories with protrusions do not come into contact with the interior components to avoid contact with liquids, heat or flames. The fact is easy to maintain and clean, derived from the characteristics and arrangement of the materials used. In addition, the space for affixing labels, couplets or decorations in fact does not interfere with the visibility of the fact. The electronic system (2) is composed of different sensors that aim to monitor the location, orientation and vital condition of an operational, in real time. Monitoring the data received by sensors can help reduce injuries as well as exposure to hazardous conditions. Knowing the location of an operation can help determine if it is in a dangerous situation. Likewise, the use of inclinometers and flexural sensors of limbs can help to infer if the operative is in an extended horizontal position, which indicates a situation of loss of consciousness. The temperature is also monitored through the fact, compensating for the loss of sensitivity of the operating ones by the use of fire retardant facts. Operational heart rate monitoring can identify abnormal stress situations, high heart rates, and further indications of other problems. According to the data collected, alarms can be activated, which alert the operational in case of danger. Remote alarms can be triggered by both the operator and the coordinator, and also automatically by the central server. In addition to these, the electronic system also has a local alarm module that the operating system can activate.
Toda a informação colhida pelos sensores é enviada para o subsistema do veículo de apoio. Os sensores estão ligados a um painel de hardware, o módulo principal, nas costas do operacional e protegido pelo fato. Os diferentes cabos estão também integrados no fato, ligando os diferentes sensores a um microprocessador que digitaliza as leituras analógicas. Outros microprocessadores são utilizados para efectuar o processamento e análise dos dados e o seu correspondente envio através do protocolo RS-232 para o módulo de comunicações. 0 sistema de telecomunicações (4) integra variadas tecnologias (abaixo descritas) de comunicação para transferir informação entre os componentes do sistema. Dadas as limitações encontradas nas comunicações via rádio-frequência, foram seleccionadas diferentes tecnologias para comunicação entre os diferentes componentes, por forma a optimizar o seu uso nos cenários em que se aplica. Para comunicações entre o fato do operacional e o veículo de apoio é utilizada uma rede VHF-UHF com uma baixa taxa de transferência de dados mas que permite um longo alcance de comunicação entre o operacional e o veiculo de apoio, sem recorrer a infra-estrutura adicional. Nas comunicações entre o subsistema do veiculo de apoio e o subsistema do dispositivo móvel sem fios é utilizada uma rede Wi-Fi, que permite a taxa de transferência de dados suficiente para a visualização dos mapas em tempo real. As comunicações entre o subsistema do veiculo de apoio e o subsistema do servidor central fazem recurso a comunicações terrestres de longo alcance, ou ainda a comunicações satélite. As comunicações terrestres de longo alcance permitem maiores taxas de transferência que as comunicações por satélite. No entanto, a sua disponibilidade não é certa em alguns cenários de desastre, o sistema procedendo automaticamente à selecção do canal de comunicação com base na disponibilidade local. 0 sistema de informação (3) integra o software para o subsistema do sistema electrónico, subsistema do módulo do veículo de apoio e subsistema do servidor central, que inclui o serviço de mapas, gestor de conteúdos e aplicações cliente. Para troca de mensagens entre os diferentes subsistemas, o sistema de informação compreende ainda um subsistema de mensagens. 0 subsistema de mensagens compreende pequenas unidades de informação binárias com campos de diferentes tipos, quer sejam booleanos, números inteiros, números reais, texto ou estruturas contendo as unidades atrás mencionadas, permitindo na sua simplicidade que as mensagens sejam comunicadas de forma eficiente mesmo quando a ligação proporciona baixas taxas de transferência. 0 subsistema do veículo de apoio funciona como um redireccionador de mensagens; recebe as mensagens e redirecciona-as para os respectivos endereços. A presente invenção combina os diferentes subsistemas de telecomunicações identificados, combinando diferentes tecnologias de telecomunicações. A comunicação entre o operacional e o veículo de apoio é realizada através de tecnologia UHF-VHF por forma a permitir uma maior cobertura entre o operacional e o veículo de apoio. 0 veículo de apoio comunica com o dispositivo móvel sem fios através da tecnologia Wi-Fi. A utilização de Wi-Fi permite a utilização de maior largura de banda para uma mais rápida transferência de dados, facto importante dado a quantidade de informação associada à implementação preferencial da presente invenção, que inclui a transmissão de mapas. Entre o veículo de apoio e o servidor central é necessária uma forma de comunicação precisa, eficaz e fiável para garantir o máximo de operacionalidade, mesmo em situações em que as comunicações terrestres não estão disponíveis. Em situações de emergência, as comunicações terrestres podem encontrar-se indisponíveis devido a congestionamento de tráfego, ou ainda a destruição de infra-estruturas necessárias para garantir a operacionalidade do sistema. As comunicações por satélite não são afectadas por estes problemas, servindo de alternativa às comunicações terrestres.All information collected by the sensors is sent to the supporting vehicle subsystem. The sensors are connected to a hardware panel, the main module, in the back of the operating and protected by the fact. The different cables are also integrated in the fact, connecting the different sensors to a microprocessor that digitizes the analog readings. Other microprocessors are used to perform the data processing and analysis and their corresponding sending via RS-232 protocol to the communications module. The telecommunications system (4) integrates various communication technologies (described below) to transfer information between the system components. Given the limitations found in radio-frequency communications, different technologies were selected for communication between the different components, in order to optimize their use in the scenarios in which it is applied. For communications between the fact of the operation and the support vehicle, a VHF-UHF network with a low data transfer rate is used, but it allows a long range of communication between the operational and the support vehicle, without resorting to the infrastructure additional. In communications between the back-up vehicle subsystem and the wireless mobile subsystem, a Wi-Fi network is used, which allows sufficient data transfer rate for real-time map display. Communications between the subsystem of the support vehicle and the central server subsystem make use of long-range terrestrial communications or satellite communications. Long-range terrestrial communications allow higher transfer rates than satellite communications. However, their availability is not certain in some disaster scenarios, the system automatically selects the communication channel based on local availability. The information system (3) integrates the software for the subsystem of the electronic system, subsystem of the supporting vehicle module and subsystem of the central server, which includes the map service, content manager and client applications. For exchanging messages between the different subsystems, the information system further comprises a messaging subsystem. The messaging subsystem comprises small binary information units with fields of different types, whether booleans, integers, real numbers, text or structures containing the aforementioned units, in their simplicity allowing messages to be communicated efficiently even when the low transfer rates. The supporting vehicle subsystem functions as a message redirector; receives the messages and redirects them to their addresses. The present invention combines the different telecom subsystems identified by combining different telecommunications technologies. The communication between the operational and the support vehicle is carried out using UHF-VHF technology in order to allow greater coverage between the operational and the support vehicle. The support vehicle communicates with the mobile device wirelessly through Wi-Fi technology. Using Wi-Fi allows the use of higher bandwidth for faster data transfer, which is important given the amount of information associated with the implementation preferred embodiment of the present invention, which includes map transmission. Between the back-up vehicle and the central server, a precise, efficient and reliable form of communication is required to ensure maximum operability, even in situations where terrestrial communications are not available. In emergency situations, ground communications may be unavailable due to traffic congestion or the destruction of infrastructure necessary to ensure the system is operational. Satellite communications are not affected by these problems, serving as an alternative to terrestrial communications.
Para garantir que se consegue estabelecer uma ligação entre o veículo de apoio e o servidor central, o sistema de telecomunicações da presente invenção selecciona, de acordo com a disponibilidade das tecnologias de comunicação, entre comunicações por satélite e comunicações terrestres, na implementação preferencial GPRS/GSM. 0 sistema de comunicações deve permitir uma cobertura até 300m, até 10 operacionais por veículo de apoio, e até 5 veículos por zona, uma taxa de actualização de dados mínima até dois minutos, o que implica uma taxa de transferência mínima de 200 bps considerada em relação à transferência de blocos de 300 bytes. Ora mesmo com a ligação por satélite consegue-se uma taxa de transferência de até 9600 bps. O subsistema do dispositivo móvel sem fios pode ser concretizado num dispositivo móvel com ligação sem fios Wi-Fi, nomeadamente um PDA, um telefone móvel, ou um tablet PC. 0 subsistema do servidor central deve encontrar-se numa localização segura com acesso à Internet. Este subsistema pode concretizar-se num único computador, sendo que a utilização alternativa de vários PCs pode ser considerada como uma solução de redundância a baixo custo. O subsistema do veículo de apoios põe igualmente concretizar-se através de um PC, apenas com a modificação da utilização de uma memória estática, como uma pen drive USB, em vez de um disco rígido, que seria danificado facilmente pelo movimento do veículo. A concentração da informação e do sistema operativo numa memória facilmente transportável simplifica a manutenção deste subsistema, pela facilidade de substituição e a funcionalidade de protecção contra escrita e limitação do acesso por password. A distinção entre o veículo de apoio - que tipicamente será um carro de combate a incêncios mas que poderá ser de outro tipo - e o servidor central não é estanque. Dependendo da implementação específica, um veículo poderá operar plenamente sem apoio do servidor central, ou poderá não ser necessário um veículo, desde que a distância ao servidor central seja exígua em termos de protocolos de comunicações. O formato de cada mensagem possui, na sua implementação preferencial, 4 bytes com informação sobre o tamanho da mensagem em bytes, garantindo que as mensagens podem ter até 2 GB de informação; 2 bytes com um identificador da mensagem, permitindo definir o formato da mensagem, por forma a ser correctamente lida pelo dispositivo receptor, compreendendo 65536 tipos diferentes de mensagens; 6 bytes com um identificador de encaminhamento, preenchido pelo dispositivo que faz o pedido, campo que não é modificado pelo subsistema do veículo de apoio; os restantes bytes estão reservados para a mensagem com o valor especificado nos primeiros 2 bytes. 0 valor do identificador é inserido pelo subsistema do servidor central na resposta para que o subsistema do veículo de apoio entregue a mensagem ao respectivo dispositivo.To ensure that a link can be established between the back-up vehicle and the central server, the telecommunications system of the present invention selects, according to the availability of communication technologies, between satellite communications and terrestrial communications, in the preferred implementation GPRS / GSM. The communications system shall allow up to 300m coverage, up to 10 operational per vehicle support, and up to 5 vehicles per zone, a minimum data refresh rate of up to two minutes, implying a minimum transfer rate of 200 bps considered in transfer of 300-byte blocks. Even with the satellite connection you get a transfer rate of up to 9600 bps. The subsystem of the wireless mobile device may be embodied in a mobile device with a wireless Wi-Fi connection, namely a PDA, a mobile phone, or a tablet PC. The central server subsystem must be in a secure location with Internet access. This subsystem can be realized in a single computer, and the alternative use of several PCs can be considered as a redundancy solution at low cost. The subsystem of the support vehicle can also be implemented through a PC, only by modifying the use of a static memory, such as a USB flash drive, instead of a hard disk, which would be easily damaged by the movement of the vehicle. The concentration of the information and the operating system in an easily transportable memory simplifies the maintenance of this subsystem by the ease of substitution and the functionality of write protection and limitation of access by password. The distinction between the backup vehicle - which will typically be a fire-fighting car but may be of another type - and the central server is not watertight. Depending on the specific implementation, a vehicle may operate fully without support from the central server, or a vehicle may not be required, provided that the distance to the central server is negligible in terms of communications protocols. The format of each message has, in its preferred implementation, 4 bytes with information about the size of the message in bytes, ensuring that messages can have up to 2 GB of information; 2 bytes with a message identifier, allowing to define the format of the message, so as to be correctly read by the receiving device, comprising 65536 different types of messages; 6 bytes with a routing identifier, filled by the device making the request, field that is not modified by the supporting vehicle subsystem; the remaining bytes are reserved for the message with the value specified in the first 2 bytes. The identifier value is entered by the central server subsystem in the response so that the supporting vehicle subsystem delivers the message to the respective device.
Os cabos incorporados no fato transmitem a informação capturada por cada um dos sensores. O comprimento dos cabos é referido para a implementação preferencial, podendo ser ajustado. Numa implementação preferencial da invenção, o cabo de ligação à antena de GPS incorporada no topo do painel mede cerca de 25 cm (C10/AN). O sistema electrónico, incorporado no fato, inclui ainda inclinómetros para medir a inclinação dos braços em relação ao torso, sendo que os cabos de ligação aos mesmos medem cerca de 41 cm (Cl/1). 0 sistema electrónico possui ainda um módulo de alarme ligado por um cabo com cerca de 42 cm (C9/AL) ao torso anterior do operacional. Para permitir a medição do ângulo de flexão do cotovelo, o sistema electrónico incorpora um cabo com cerca de 53 cm (C2/S1) do lado esquerdo e 55 cm do lado direito (C3/S1). 0 sistema electrónico incorpora ainda um cabo que liga o painel de protecção do módulo principal aos sensores colocados nas mangas do fato e que permitem medir o ritmo cardíaco do operacional, do lado esquerdo o cabo medindo 96 cm (C4/EL) e do lado oposto 87 cm (C5/EL) . O sistema electrónico inclui ainda um fecho que permite ligar os cabos dos sensores das calças ao circuito incluído no blusão. 0 cabo que liga o módulo principal do sistema electrónico ao fecho mede cerca de 58 cm (C6/S2), incluindo um comprimento espiral que permite maior liberdade de movimentos do operacional. Finalmente, o sistema electrónico inclui ainda cabos que ligam o fecho de ligação do fato e os sensores que medem o ângulo de flexão dos joelhos com cerca de 57 cm (C7/S2) do lado esquerdo e cerca de 97 cm (C8/S2) do lado oposto. A utilização de diferentes comprimentos dos cabos tem a ver com diferentes saídas de ligação aos sensores a partir do painel ou a partir do fecho de ligação dos cabos entre as calças e o blusão. A figura 2 é uma vista frontal do casaco com a aba frontal (14) aberta. A aba frontal (14) tem como função a protecção do interior do fato. Nesta implementação preferencial da invenção, a aba frontal (14) tem aproximadamente 5 cm e, uma vez aberta, permite aceder a um bolso interior (13), ao cordão de alarme (12) e ao fecho éclair (15). No interior da aba frontal (14), na parte superior, encontra-se uma abertura para acesso ao módulo de alarme (12). Mais abaixo, encontra-se uma abertura para o bolso interior (13), permitindo o acesso ao telefone móvel. O casaco possui ainda um fecho éclair com duas partes, em cima para abrir o blusão e em baixo para aceder à ligação entre o blusão e as calças. 0 casaco possui adicionalmente um sistema de falso cinto com presilhas a nível da cintura (16) com a capacidade para suportar/pendurar objectos como o abrigo de fogo ou a lanterna. A figura 3 é um conjunto de vistas do casaco, nomeadamente uma vista lateral esquerda, uma vista frontal com a aba fechada e uma vista lateral direita. Esta figura ilustra a protecção (17) que ajuda a suster, e.g. as alças dum extintor portátil ou duma mala com uma mangueira. Também visível é o painel de hardware. A figura 4 é uma vista frontal sobre os detalhes do casaco. No topo pode ver-se a aba (22) que protege o fecho interior (23) , juntamente com a ligação do forro interior ao casaco. A figura mostra ainda o subsistema de suporte aos diversos objectos utilizados pelos membros da protecção civil, tais como o abrigo de fogo ou a lanterna, armazenados à cintura (24) . A figura revela ainda os detalhes do punho do casaco, onde se revela uma patilha de segurança para que a manga interior do casaco não fique mal colocada quando se veste o fato (25). A figura 5 é um conjunto de diferentes vistas do colete e do forro. A figura apresenta uma vista lateral esquerda, uma vista frontal, uma vista lateral direita e uma vista traseira, ordenadas da esquerda para a direita. Na vista lateral esquerda pode ver-se o cordão do módulo de alarme (26) utilizado pelo operacional para assinalar uma situação de perigo e ainda tiras adesivas rápidas (27) do suporte do painel. Na vista frontal, está assinalada a localização dos inclinómetros (28) que permitem determinar a posição dos membros superiores em relação ao torso do operacional, a localização dos sensores de flexão dos membros superiores (29), o fecho lateral (esquerdo e direito) do painel onde se utilizam fivelas sem pontas (30), o suporte frontal do painel onde se utilizam tiras adesivas rápidas (31) e ainda um subsistema tubular com a ligação entre o casaco e as calças do fato (32) . Na vista lateral direita pode ver-se a localização dos sensores para medição do ritmo cardíaco (33) e ainda a peça integra esses sensores (34), numa vista exterior. Na vista traseira do fato podem ver-se as ligações dos diferentes cabos ao microprocessador do painel (35), uma tira adesiva rápida nas costas do fato para ajustes de colocação (36), a estrutura em camadas de enchimento para suporte e protecção do painel do módulo principal (37), a saída sonora do módulo de alarme (38) e o cabo da antena do módulo de localização global (39). Na implementação preferencial, o módulo de localização global a utilizar é o sistema GPS. A figura 6 é uma vista em perspectiva do módulo de protecção do painel e colete que o suporta. No topo à esquerda, pode ver-se a antena UHF (47), utilizada nas comunicações entre o operacional e o veículo de apoio. Em baixo à direita, pode ver-se o suporte da saída de som (48). A figura ilustra ainda o altifalante (49) utilizado pelo módulo de alarme. Na figura é ainda ilustrado o cabo C10/AN (50) de ligação à antena GPS (51). A figura ilustra ainda as ligações (52) dos diferentes cabos ao painel do módulo principal do sistema electrónico. Para ajuste do colete, o fato integra ainda fivelas sem pontas (53) . O painel do módulo principal fica ainda envolto numa protecção multi-camada (54). Finalmente, a figura ilustra ainda o colete de suporte do módulo principal (55). A figura 7 é uma vista lateral do subsistema tubular de integração dos sensores nas mangas do fato. 0 subsistema tubular (61) confere protecção e guia os cabos do sistema. Junto do ombro encontra-se à saída do subsistema tubular (62). Mais abaixo, em cada braço fica colocado um inclinómetro (63) que permite medir a posição do braço relativamente ao torso do operacional. No interior da articulação do braço, tal como ilustrado na figura, está colocado um sensor que determina o ângulo de flexão do braço (64). A figura ilustra ainda o tubo (65) para integração dos cabos dos sensores de medição do ritmo cardíaco, C4/EL na manga esquerda e C5/EL na manga direita. Em baixo, a figura ilustra ainda a protecção para os pulsos (66). Numa visão em maior detalhe, no canto superior direito da figura, é ilustrada a protecção dos sensores de medição do ritmo cardíaco (67). Esta implementação optimiza o contacto entre a pele e o sensor. Na vista em detalhe é ainda ilustrado o ponto de entrada (68) para os sensores. A figura 8 é uma vista lateral direita de uma sequência de imagens com as diferentes componentes do blusão. Do canto superior esquerdo para o canto inferior direito, temos primeiro o casaco (77). De seguida, são ilustrados os componentes para integração do painel do módulo principal do sistema electrónico (78) (79), sendo que o ponto (80) ilustra as camadas internas de protecção do módulo principal. A imagem seguinte (81) ilustra uma visão geral do módulo principal. A imagem (82) ilustra o módulo principal com o subsistema tubular para guiar os cabos através do fato. De seguida é ilustrado o subsistema tubular de guia dos cabos isolado (83). A imagem (84) ilustra o colete para integração do módulo principal, onde se vê também as tiras de suporte e ajuste do colete. A imagem (85) ilustra o subsistema tubular a aplicar nas mangas do colete para guiar e proteger os diferentes cabos. A imagem (86) ilustra o forro e localização da tira adesiva rápida para ajustar o colete que suporta o painel do módulo principal do sistema electrónico. A imagem (87) ilustra o painel do módulo principal e finalmente a imagem (88) ilustra o painel de acesso ao módulo principal. A figura 9 é um conjunto de vistas do interior das calças. Da esquerda para a direita, a primeira imagem é uma vista lateral direita do interior das calças onde se pode ver a saída do cabo de ligação (93), o subsistema tubular para integração dos cabos (94), as pregas (95) na zona dos joelhos por forma a melhorar o conforto dos operacionais, o fecho de acesso aos sensores de flexão do joelho (96) e uma protecção frontal (97). A imagem seguinte é uma vista frontal das calças. Segue-se uma imagem da parte traseira das calças, onde se pode ver um bolso para protecção do sensor de medição do ângulo de flexão do joelho (98), o dito sensor (99) e a protecção de colocação do mesmo sensor atrás dos joelhos (100). A última imagem da figura revela, em maior detalhe, a integração dos sensores. A figura 10 é uma vista esquemática da arquitectura dos sensores e microprocessadores utilizados no módulo principal do sistema electrónico. A arquitectura é baseada em três microprocessadores, cada um dedicado a diferentes partes das tarefas de monitorização ou comunicação. O microprocessador principal (124) tem como tarefa comunicar com o subsistema do veículo de apoio através do modem (125) e ainda comunicar com os restantes processadores (126)(127). Cabe ao microprocessador principal (124) a tarefa de sincronizar todo o tráfego de mensagens no sistema electrónico. Para além disso, o microprocessador principal (124) está ainda encarregue de monitorizar o módulo de alarme dado que este é um evento prioritário. O cordão de pânico (137) pode ser puxado pelo operacional em caso de emergência, gerando um alerta que é transmitido para o subsistema do veículo de apoio e depois para os subsistemas do servidor central e dos dispositivos móveis sem fios. Integra ainda um sistema sonoro (136), que permite enviar mensagens ao operacional sob a forma de padrões sonoros. Este tipo de comunicação sendo eficiente/intuitiva após habituação/treino, e sempre minimamente perturbadora. O som de alarme avisa o operacional sobre situações de perigo, assim como o notifica sobre problemas de funcionamento do hardware, ou ainda mensagens enviadas a partir do subsistema do servidor central ou do subsistema móvel sem fios.The cables embedded in the suit transmit the information captured by each of the sensors. The cable length is referred to the preferred implementation and can be adjusted. In a preferred implementation of the invention, the GPS antenna cable attached to the top of the panel measures about 25 cm (C10 / AN). The electronic system, which is incorporated in the suit, also includes inclinometers to measure the inclination of the arms relative to the torso, and the connecting cables measure about 41 cm (Cl / 1). The electronic system also has an alarm module connected by a cable with about 42 cm (C9 / AL) to the previous torus of the operating. To allow the elbow bending angle to be measured, the electronic system incorporates a cable with about 53 cm (C2 / S1) on the left side and 55 cm on the right side (C3 / S1). The electronic system also incorporates a cable that connects the protection panel of the main module to the sensors placed in the sleeves of the suit and that allow to measure the heart rate of the operative, of the left side the cable measuring 96 cm (C4 / EL) and the opposite side 87 cm (C5 / EL). The electronic system also includes a lock that allows to connect the cables of the sensors of the pants to the circuit included in the jacket. The cable connecting the main module of the electronics to the closure measures about 58 cm (C6 / S2), including a spiral length that allows greater freedom of movement of the operating. Finally, the electronic system also includes cables connecting the apparel binding fastener and sensors measuring the knee flexion angle of about 57 cm (C7 / S2) on the left side and about 97 cm (C8 / S2) on the opposite side. The use of different lengths of the cables has to do with different outputs connecting the sensors from the panel or from the cable tie between the pants and the windbreaker. Figure 2 is a front view of the jacket with the front flap (14) open. The front flap 14 has the function of protecting the interior of the suit. In this preferred embodiment of the invention, the front flap 14 is approximately 5 cm and, once opened, allows access to an inner pocket 13, the alarm cord 12 and the zipper 15. Inside the front flap (14), on the upper part, there is an opening for accessing the alarm module (12). Below, there is an aperture for the inner pocket (13), allowing access to the mobile phone. The jacket also has a two-part zip, top to open the jacket and below to access the connection between the jacket and pants. The jacket further features a false waist belt system (16) with the ability to support / hang objects such as the fire shelter or flashlight. Figure 3 is a set of views of the jacket, namely a left side view, a front view with the flap closed and a right side view. This figure shows the guard (17) which helps to hold, e.g. the handles of a portable extinguisher or a suitcase with a hose. Also visible is the hardware panel. Figure 4 is a front view of the details of the jacket. At the top there is seen the flap (22) which secures the inner catch (23), together with the connection of the inner liner to the jacket. The figure also shows the subsystem supporting the various objects used by members of the civil protection, such as the fire shelter or the torch, stored at the waist (24). The figure also reveals the details of the cuff of the jacket, where a safety tab is revealed so that the inside sleeve of the jacket is not misplaced when wearing the suit (25). Figure 5 is a collection of different views of the vest and liner. The figure shows a left side view, a front view, a right side view and a rear view, arranged from left to right. In the left side view the bead of the alarm module (26) used by the operator can be seen to indicate a danger situation and also fast adhesive strips (27) of the panel support. In the front view, the position of the inclinometers (28) is indicated to determine the position of the upper limbs relative to the operating torso, the location of the flexors sensors of the upper limbs (29), the lateral (left and right) closure of the (30), the front panel holder where fast adhesive strips (31) are used, and a tubular subsystem with the connection between the jacket and the pants of the suit (32). In the right lateral view the location of the heart rate measuring sensors 33 can be seen and the part further integrates these sensors 34 in an external view. In the rear view of the suit, one can see the connections of the different cables to the panel microprocessor 35, a quick adhesive strip on the back of the suit for placement adjustments 36, the filler layer structure for support and protection of the panel of the main module (37), the sound output of the alarm module (38) and the antenna cable of the global location module (39). In the preferred implementation, the global location module to be used is the GPS system. Figure 6 is a perspective view of the protective module of the panel and vest which supports it. At the top left, one can see the UHF antenna (47) used in the communications between the operational and the support vehicle. Below the right, you can see the sound output bracket (48). The figure further illustrates the loudspeaker (49) used by the alarm module. In the figure there is further illustrated the GPS antenna connection cable C10 / AN (50) (51). The figure further illustrates the connections 52 of the different cables to the main module panel of the electronic system. To fit the vest, the suit also includes buckles without ends (53). The main module panel is further encased in a multi-layer shield (54). Finally, the figure further illustrates the main module support vest (55). Figure 7 is a side view of the tubular subsystem integrating the sensors into the suit sleeves. The tubular subsystem (61) provides protection and guides the system cables. Next to the shoulder is the outlet of the tubular subsystem (62). Below, an inclinometer (63) is positioned on each arm to measure the position of the arm relative to the operating torso. Inside the arm hinge, as shown in the figure, a sensor is provided which determines the bending angle of the arm (64). The figure further illustrates the tube 65 for integrating the cables of the heart rate measurement sensors, C4 / EL on the left sleeve and C5 / EL on the right sleeve. Below, the figure further illustrates the protection for the pulses 66. In a more detailed view, in the upper right corner of the figure, the protection of the heart rate measuring sensors 67 is shown. This implementation optimizes the contact between the skin and the sensor. In the detail view, the entry point (68) for the sensors is further illustrated. Figure 8 is a right side view of a sequence of images with the different components of the windbreaker. From the upper left corner to the lower right corner, we first have the jacket (77). Next, the components for integration of the main module panel of the electronic system 78 are shown, the point 80 illustrates the internal protective layers of the main module. The following figure (81) illustrates an overview of the main module. The image 82 illustrates the main module with the tubular subsystem for guiding the cables through the suit. The insulated tubular cable guiding subsystem (83) is illustrated below. The image (84) illustrates the vest for integration of the main module, where the support and adjusting straps of the vest are also seen. The image 85 illustrates the tubular subsystem to be applied to the sleeves of the waistcoat to guide and protect the different cables. The image 86 illustrates the liner and location of the quick adhesive strip to adjust the vest supporting the panel of the electronic module main module. The image 87 illustrates the main module panel and finally the image 88 illustrates the access panel to the main module. Figure 9 is a set of views of the interior of the pants. From left to right, the first image is a right side view of the inside of the trousers where the output of the connecting cable 93, the tubular subsystem for cable integration 94, the pleats 95 in the zone of the knees in order to improve the comfort of the operatives, the access closure to the knee flexors (96) and a front shield (97). The following image is a front view of the trousers. An image of the back of the trousers follows, where a pocket for protection of the knee flexion measuring sensor 98, said sensor 99 and the protection of placing the same sensor behind the knees (100). The last image of the figure reveals, in greater detail, the integration of the sensors. Figure 10 is a schematic view of the architecture of the sensors and microprocessors used in the main module of the electronic system. The architecture is based on three microprocessors, each dedicated to different parts of the monitoring or communication tasks. The main microprocessor 124 has the task of communicating with the supporting vehicle subsystem via the modem 125 and further communicating with the remaining processors 126 126. It is incumbent upon the main microprocessor 124 to synchronize all message traffic in the electronic system. In addition, the main microprocessor 124 is further charged with monitoring the alarm module as this is a priority event. The panic (137) can be pulled by the operative in an emergency, generating an alert that is transmitted to the subsystem of the backup vehicle and then to the subsystems of the central server and the wireless mobile devices. It also includes a sound system (136), which allows sending messages to the operating system in the form of sound patterns. This type of communication is efficient / intuitive after habituation / training, and always minimally disturbing. The alarm sound alerts the operating system about dangerous situations, such as notifying you of hardware malfunctions, or messages sent from the central server or wireless subsystem sub-system.
Para além deste, existe o microprocessador dos sensores (126) cuja função é monitorizar os sensores à mais rápida taxa de refrescamento e de actualização dos dados possível. Sempre que o microprocessador principal efectua um pedido, este microprocessador responde com os últimos dados de todos os sensores. 0 inclinómetro do torso mede a verticalidade do operacional em relação ao plano do solo. Quando a posição do torso em relação ao plano, em algum dos eixos, é de cerca de 90° indicia uma posição horizontal do operacional. O microprocessador dos sensores inclui ainda dois inclinómetros (134), um em cada braço, para determinar a posição dos membros superiores relativamente ao torso. Os inclinómetros (134) utilizados funcionam sobre dois eixos e funcionam como resistências variáveis. Os eixos sobre os quais funcionam os inclinómetros permitem saber a inclinação do membro e o seu grau de rotação sobre o ombro. Na presente implementação da invenção, apenas o valor da inclinação é utilizado. Estão ainda integrados sensores para medir a flexão dos membros (133) do operacional. Os sensores são feitos de tiras finas de filme que funcionam como resistências variáveis. Sendo o filme frágil, é coberto por borrachas adaptativas de protecção permitindo uma torção fácil. 0 microprocessador dos sensores integra ainda sensores para medição do ritmo cardíaco (135) do operacional. São dois sensores que medem o ritmo cardíaco e calculam a média dos batimentos cardíacos por minuto. A calibração dos sensores é executada após o operacional premir um botão de calibração. 0 microprocessador do módulo de localização global (127), concretizado preferencialmente por recurso ao sistema GPS, inclui um algoritmo para analisar os dados NMEA do GPS (128); recolhendo a latitude, a longitude, a velocidade de deslocação, a variação magnética e o número de satélites activos. Este microprocessador não está apenas dedicado ao GPS (128), monitorizando também o nível da bateria (129), a temperatura ambiente através de um termómetro digital (130) e o selector de ID (131) (dado que cada fato deve ter um ID único). A monitorização do GPS (128) consome algum tempo em todo o processo, uma vez que o protocolo NMEA disponibilizado pelo GPS (128) vem no formato ASCII, necessitando de processamento adicional para ser examinado. Este processamento torna o microprocessador do módulo de localização global (127) mais lento que o microprocessador dos sensores (126). Como tal, os sensores associados a este microprocessador apenas monitorizam dados com uma dinâmica baixa, por exemplo temperatura (130) e bateria (129), e ainda o ID que é estático (131). O GPS (128) obtém a localização do operacional e envia a informação obtida para o microprocessador do módulo de localização global (127) através do protocolo RS-232. A bússola digital (132) reporta a orientação do operacional com uma resolução de 0,1° através do protocolo RS-232. A orientação é obtida quando o plano da bússola digital (132) se encontra em paralelo com o plano do solo; adicionalmente, a bússola digital (132) pode funcionar com um plano de inclinação até aproximadamente 60°, este valor podendo variar com a implementação especifica. A bússola digital (132) possui um inclinómetro que permite fazer compensação das leituras quando não em plano paralelo ao solo. O inclinómetro, medindo a orientação do torso do operacional em relação ao plano do solo, permite detectar uma possível situação de perda de consciência, quando, em qualquer dos eixos, o ângulo do torso em relação ao plano é de aproximadamente 90° . A figura 11 é uma vista em perspectiva da integração de todos os circuitos impressos no painel do módulo principal do sistema electrónico juntamente com o módulo de som (172), a bateria (173), fichas RJ11 de ligação aos sensores (174), GPS (175), modem de rádio-frequência (176) e as antenas de GPS (177) e do modem (178). A figura 12 é uma vista esquemática de um diagrama de sequência com a troca de mensagens realizada entre os diversos módulos do sistema electrónico que integram o sistema de informação, assim como os subsistemas que comunicam com o mesmo. Dado que os microprocessadores funcionam de forma assíncrona, o esquema da figura 12 representa uma sequência arbitrária de troca de dados, que na realidade pode ser diversa da apresentada. Sempre que não é possível entregar uma mensagem o microprocessador continua o seu processamento e tenta entregar a mensagem mais tarde - o microprocessador não bloqueia à espera de uma mensagem. Tal como indicado na figura, a primeira mensagem a ser trocada é entre o microprocessador do módulo de localização global e o microprocessador principal. O microprocessador do módulo de localização global avisa o microprocessador principal que tem novos dados para entregar, sendo que este aceita os dados recebidos. A troca de mensagens entre o microprocessador principal e o microprocessador dos sensores é análoga a esta. A próxima mensagem na sequência é a solicitação de dados a partir do subsistema do veículo de apoio do sistema de informação. Para tal, o subsistema do veículo de apoio envia uma mensagem "obter dados" para o modem de rede. Quando o microprocessador principal questiona o modem sobre mensagens do subsistema do veículo de apoio, o modem entrega a mensagem "obter dados", ao que o microprocessador principal responde com os actuais valores de cada sensores. Nos casos em que o subsistema do veículo de apoio do sistema de informação, continuamente, envia mensagens "obter dados", recebe, na resposta, os dados actuais apenas para o primeiro pedido. Para os restantes pedidos o microprocessador principal espera por novos valores, garantindo assim sempre que os dados são os mais actuais e transmitidos no mais curto período de tempo. 0 subsistema do veículo de apoio pode ainda enviar a mensagem para accionar o alarme. Esta pode ser uma simples mensagem de aviso geral, que terá um padrão intermitente, ou para perigos específicos um som contínuo diferenciado. A última mensagem trocada, de calibração, é activada pelo operacional. Quando o operacional activa o botão de calibração, o microprocessador principal envia o pedido para o microcontrolador dos sensores, dando início ao processo de calibração. 0 processo de calibração é iniciado com um som contínuo para a calibração dos sensores de flexão, seguido de um som intermitente para calibração dos inclinómetros. No primeiro passo, o operacional deve manter-se estático e, no passo seguinte, quando o sinal sonoro passa a contínuo, deve mover os braços em todas as direcções. 0 som cessa quando o processo de calibração está completo. A figura 13 é uma vista frontal do modo de visualização dos mapas no subsistema do dispositivo móvel sem fios. Quando o coordenador se encontra no modo de visualização de mapas, consegue visualizar um mapa do terreno (228) onde estão sobrepostas as localizações dos operacionais (229) e dos veículos de apoio (230). Neste modo, é possível navegar no mapa, assim como seleccionar no ecrã (231) a escala da visualização. Neste modo, o sistema guarda ainda um histórico dos mapas visualizados permitindo navegar nos mapas já visitados. O tipo de mapa também pode ser seleccionado. A figura 14 é uma vista frontal de uma implementação de visualização de informação referente ao operacional (233), no subsistema do dispositivo móvel sem fios. Acerca de cada operacional é possível obter informação diversa, e.g. localização, informação sobre a posição do torso e membros, assim como informação sobre a bateria e temperatura. Sempre que um alarme surge, a aplicação do subsistema móvel sem fios mostra o alarme sobreposto à informação que está a ser visualizada.In addition thereto, there is the microprocessor of the sensors 126 whose function is to monitor the sensors at the fastest refresh rate and data update possible. Whenever the main microprocessor makes a request, this microprocessor responds with the latest data from all sensors. The torso inclinometer measures the verticality of the operating relative to the ground plane. When the position of the torso with respect to the plane on any axis is about 90 ° indicates a horizontal position of the operative. The sensor microprocessor further includes two inclinometers (134), one on each arm, for determining the position of the upper limbs relative to the torso. The inclinometers (134) used operate on two axes and function as variable resistors. The axes on which the inclinometers work let you know the inclination of the limb and its degree of rotation on the shoulder. In the present implementation of the invention, only the slope value is used. There are further integrated sensors for measuring the flexing of the members (133) of the operative. The sensors are made of thin strips of film that function as variable resistors. Being the fragile film, it is covered by adaptive protective rubbers allowing for an easy twist. The sensor microprocessor further includes sensors for measuring the heart rate (135) of the operative. They are two sensors that measure the heart rate and calculate the average heart rate per minute. Sensor calibration is performed after operation by pressing a calibration button. The microprocessor of the global location module 127, preferably embodied by the GPS system, includes an algorithm for analyzing GPS NMEA data 128; taking into account the latitude, longitude, speed of travel, magnetic variation and number of active satellites. This microprocessor is not only dedicated to the GPS 128, also monitoring the battery level 129, the ambient temperature through a digital thermometer 130 and the ID selector 131 (since each fact must have an ID single). GPS monitoring (128) consumes some time in the whole process, since the NMEA protocol provided by GPS (128) comes in ASCII format, requiring additional processing to be examined. This processing makes the microprocessor of the global location module 127 slower than the microprocessor of the sensors 126. As such, the sensors associated with this microprocessor only monitor data with low dynamics, for example temperature (130) and battery (129), and still the ID which is static (131). The GPS 128 obtains the location of the operational and sends the information obtained to the microprocessor of the global location module 127 through the RS-232 protocol. The digital compass (132) reports the operational orientation with a resolution of 0.1 ° through the RS-232 protocol. The orientation is obtained when the plane of the digital compass 132 is in parallel with the ground plane; in addition, the digital compass 132 may operate with a tilting plane up to approximately 60 °, this value may vary with the specific implementation. The digital compass (132) has an inclinometer that makes it possible to compensate for readings when not in a plane parallel to the ground. The inclinometer, measuring the orientation of the torso of the operating relative to the plane of the ground, allows to detect a possible situation of loss of consciousness, when in any of the axes the torso angle to the plane is approximately 90 °. Figure 11 is a perspective view of the integration of all printed circuit boards into the main module panel of the electronic system together with the sound module 172, the battery 173, connectors RJ11 connecting to the sensors 174, GPS (175), radio frequency modem (176), and GPS (177) and modem (178) antennas. Figure 12 is a schematic view of a sequence diagram with the message exchange performed between the various modules of the electronic system that integrate the information system, as well as the subsystems communicating therewith. Since the microprocessors operate asynchronously, the scheme of Figure 12 represents an arbitrary sequence of data exchange, which may in fact be different from that presented. Whenever a message can not be delivered, the microprocessor continues its processing and attempts to deliver the message later - the microprocessor does not block waiting for a message. As indicated in the figure, the first message to be exchanged is between the microprocessor of the global location module and the main microprocessor. The microprocessor of the global location module warns the main microprocessor that it has new data to deliver, and the microprocessor accepts the received data. The exchange of messages between the main microprocessor and the microprocessor of the sensors is analogous to this one. The next message in the sequence is the request for data from the vehicle subsystem supporting the information system. To do this, the support vehicle subsystem sends a " get data " for the network modem. When the main microprocessor questions the modem over messages from the supporting vehicle subsystem, the modem delivers the message " get data " to which the main microprocessor responds with the current values of each sensors. In cases where the subsystem of the information system support vehicle continually sends " get data " messages, it receives, in response, the current data only for the first request. For other requests, the main microprocessor waits for new values, thus always ensuring that the data is the most current and transmitted in the shortest period of time. The backup vehicle subsystem may still send the message to trigger the alarm. This may be a simple general warning message, which will have an intermittent pattern, or for specific hazards a continuous distinct sound. The last changed calibration message is activated by the operator. When the operator activates the calibration button, the main microprocessor sends the request to the microcontroller of the sensors, initiating the calibration process. The calibration process is started with a continuous sound for the calibration of the bending sensors, followed by an intermittent sound for inclinometer calibration. In the first step, the operation must remain static and, in the next step, when the buzzer becomes continuous, it must move the arms in all directions. The sound stops when the calibration process is complete. Figure 13 is a front view of the map display mode in the wireless mobile subsystem. When the coordinator is in the map display mode, you can see a map of the terrain 228 where the locations of the operatives 229 and the support vehicles 230 are overlapped. In this mode, you can navigate the map as well as select the scale of the view on the screen (231). In this mode, the system also keeps a history of the displayed maps allowing you to navigate the maps you have already visited. The map type can also be selected. Figure 14 is a front view of an operational information display implementation (233) in the wireless mobile subsystem. About each operational it is possible to obtain diverse information, e.g. location, information about the position of the torso and limbs, as well as information about the battery and temperature. Whenever an alarm arises, the application of the wireless mobile subsystem shows the alarm superimposed on the information being viewed.
No veículo de apoio, o módulo de memória temporária utilizado para os mapas é usado para reter uma quantidade limitada de mapas a partir dos mapas anteriormente solicitados, permitindo uma maior rapidez na resposta a este tipo de pedidos; no entanto não se exclui a implementação da base de dados completa dos mapas no veículo, esta sendo apenas a implementação preferencial. 0 módulo de memória temporária utiliza fragmentos de mapas de diferentes localizações e com diferentes escalas, o que leva à necessidade de produzir fragmentos de mapas com diferentes níveis de detalhe. Sempre que é solicitado um mapa, verifica-se se os fragmentos em cache intersectam o mapa solicitado, se estes são do mesmo tipo solicitado e se têm, como mínimo, a resolução solicitada. Os fragmentos que verificam todas estas condições são redimensionados e enquadrados no novo pedido, sendo este imediatamente enviado para as aplicações cliente. Os fragmentos em falta são posteriormente solicitados ao servidor central. 0 módulo permite ainda definir que tipos de mapas podem ser guardados na memória temporária. Quando o subsistema do veículo de apoio recebe todos os fragmentos do mapa, este é composto e enviado para o cliente.In the support vehicle, the temporary memory module used for the maps is used to retain a limited amount of maps from the maps previously requested, allowing a faster response to this type of request; however it does not exclude the implementation of the complete database of the maps in the vehicle, this being only the preferred implementation. The temporary memory module uses fragments of maps of different locations and with different scales, which leads to the need to produce fragments of maps with different levels of detail. Whenever a map is requested, it is checked whether the cached fragments intersect the requested map if they are of the same type requested and if they have at least the requested resolution. The fragments that check all these conditions are resized and framed in the new request, which is immediately sent to the client applications. Missing fragments are then requested from the central server. The module also allows you to define which types of maps can be stored in the temporary memory. When the supporting vehicle subsystem receives all the fragments of the map, it is composed and sent to the customer.
Sempre que a velocidade do veículo de apoio se situa abaixo de um valor limite configurável, o módulo de memória temporária começa automaticamente a descarregar os mapas para a localização corrente. A localização é obtida através do receptor de GPS instalado no veículo de apoio. 0 subsistema do veículo de apoio tem ainda como função receber os valores dos sensores, para tal enviando pedidos de dados dos sensores para todos os canais com modems de rádio-frequência. 0 subsistema do veículo de apoio inclui ainda um dispositivo de GPS, podendo, opcionalmente, adicionar-se outros sensores consoante referido acima. A informação de todos os sensores do módulo do veículo de apoio também é enviada para o servidor central. O subsistema do veículo de apoio deve ainda lidar com o módulo de alertas. Os referidos alertas podem ser gerados no subsistema do servidor central quando uma regra predefinida é atingida depois da análise dos valores dos sensores, no sistema electrónico quando o operacional activa o cordão de emergência, ou ainda no subsistema do dispositivo móvel sem fios sempre que o coordenador despoleta um alerta de acordo com os dados monitorizados.Whenever the speed of the support vehicle is below a configurable limit value, the temporary memory module automatically starts downloading the maps to the current location. The location is obtained through the GPS receiver installed in the vehicle support. The subsystem of the back-up vehicle also has the function of receiving the values of the sensors by sending sensor data requests to all the channels with radio-frequency modems. The subsystem of the support vehicle further includes a GPS device, and other sensors may optionally be added as referred to above. The information of all the sensors of the backup vehicle module is also sent to the central server. The support vehicle subsystem must also deal with the alerts module. These alerts can be generated in the central server subsystem when a predefined rule is reached after analyzing the values of the sensors in the electronic system when the operator activates the emergency cord or in the subsystem of the wireless mobile device whenever the coordinator triggers an alert according to the monitored data.
Outra das funcionalidades do subsistema do veículo de apoio é gerir os logins das aplicações cliente, mesmo que não exista uma ligação com o servidor central, assim como as identificações dos sistemas electrónicos perante o sistema. Finalmente, o subsistema do veículo de apoio tem como função carregar as definições necessárias para a inicialização da aplicação. 0 servidor central concentra toda a informação para que esta possa ser acedida a partir de qualquer local com acesso à Internet. A implementação do servidor central considera diferentes requisitos, tais como a simplicidade do subsistema ou redundância de informação e processamento, para protecção dos dados. Na implementação mais simples do sistema todos os componentes podem ser integrados num único computador, preferencialmente um PC. Numa implementação simples com redundância de informação e processamento poderão ser utilizados diversos PC.Another of the features of the support vehicle subsystem is to manage the logins of the client applications, even if there is no connection to the central server, as well as the identifications of the electronic systems before the system. Finally, the supporting vehicle subsystem has the function to load the necessary settings for the application initialization. The central server concentrates all the information so that it can be accessed from any place with Internet access. The central server implementation considers different requirements, such as subsystem simplicity or redundancy of information and processing, for data protection. In the simplest implementation of the system all components can be integrated into a single computer, preferably a PC. In a simple implementation with redundancy of information and processing, several PCs can be used.
Independentemente destes requisitos e dada a natureza insegura das ligações realizadas via Internet, numa implementação preferencial, o servidor central encontra-se protegido por uma firewall, por forma a proteger a integridade do sistema e dos dados. Os componentes base do sistema são o gestor de mensagens, a base de dados e sistemas de redundância que idealmente estarão em computadores dedicados, permitindo distribuir o processamento para cada componente do servidor central. A implementação do servidor central poderá ainda passar por distribuir o subsistema por diferentes zonas geográficas abrindo caminho a uma redundância acrescida pelo recurso a clusters solidários de informação e processamento. 0 servidor central é responsável por: armazenar as mensagens enviadas, efectuar a descodificação e análise, e enviar informação quando seja pedida; receber e compilar todos os dados enviados pelos sistemas electrónicos dos operacionais e subsistema do veículo de apoio; detectar condições de perigo e emitir alertas automáticos para as aplicações cliente; disponibilizar dados e mapas para os subsistemas do veiculo de apoio e aplicações cliente; redireccionar mensagens instantâneas entre os diferentes profissionais.Regardless of these requirements and given the insecure nature of Internet connections, in a preferred implementation the central server is protected by a firewall to protect the integrity of the system and data. The base components of the system are the messaging manager, the database, and redundancy systems that will ideally be on dedicated computers, allowing you to distribute the processing to each core server component. The implementation of the central server may also involve distributing the subsystem across different geographical areas, opening the way to increased redundancy through the use of solid information and processing clusters. The central server is responsible for: storing the messages sent, performing the decoding and analysis, and sending information when requested; receive and compile all data sent by the electronic systems of the operational and support vehicle subsystem; detect dangerous conditions and issue automatic alerts to client applications; to provide data and maps for the subsystems of the support vehicle and client applications; redirect instant messages between different professionals.
Os dados são tratados usando um sistema composto por três camadas lógicas: Camada de transacção, Camada de dados e Camada de gestão de dados. Os conversores de dados das mensagens apenas têm acesso à Camada de transacção. A este nível, os conversores não necessitam de ser solidários com a estrutura de armazenamento dos dados. Podem estar num ficheiro XML ou numa base de dados relacional.The data is treated using a system composed of three logical layers: Transaction layer, Data layer and Data management layer. Message data converters only have access to the Transaction Layer. At this level, the converters do not need to be in solidarity with the data storage structure. They can be in an XML file or in a relational database.
Ao nível da Camada de dados, os campos de dados, tabelas e relações são conhecidos, mas não está presente o modo e a localização do armazenamento dos dados. Ao nível da Camada de gestão dos dados, está presente a localização e disposição dos dados, existindo um conversor diferente para cada tipo de armazenamento, por exemplo, ficheiros XML, uma base de dados Microsoft SQL Server, uma base de dados Oracle, ou uma base de dados MySQL®. Este sistema permite que o servidor central possa ser adaptado às especificidades de cada cliente sem que sejam necessárias grandes alterações. Para tal, é necessário um conversor de dados, e uma pequena alteração no ficheiro de configuração do servidor.At the Data Layer level, data fields, tables, and relationships are known, but the mode and location of the data store is not present. At the level of the Data Management Layer, the location and layout of the data is present, there being a different converter for each type of storage, eg XML files, a Microsoft SQL Server database, an Oracle database, or a the MySQL® database. This system allows the central server to be adapted to the specifics of each client without requiring major changes. To do this, you need a data converter, and a small change in the server configuration file.
Toda a informação recebida pelo servidor central é armazenada na base de dados, nomeadamente dados de controlo de sessões, mensagens instantâneas, histórico e informação referente a dispositivos ou valores dos sensores.All information received by the central server is stored in the database, namely session control data, instant messaging, history, and information relating to devices or sensor values.
Pelo exposto, conclui-se que as vantagens proporcionadas pela presente invenção assentam na integração de componentes que realizam a monitorização biométrica e de localização de operacionais em situações de emergência ou de catástrofe, associada a módulos de alarme e a comunicações multi-canal em tempo real. A informação biométrica permite a monitorização do estado vital dos operacionais no terreno, sendo este controlo reforçado pela inclusão de módulos de alarme, indicativos de situações anormais. 0 sistema integrado permite ainda conhecer a localização do utilizador no terreno em tempo real. Outra mais valia da presente invenção é a possibilidade de utilizar comunicações terrestres ou de satélite, prevenindo falhas na transmissão de informação. Cada sistema integrante da presente invenção tem importância funcional, mas a importância da presente invenção, na sua totalidade como sistema integrado, está na sua valência enquanto instrumento importante para a gestão de catástrofes.In the foregoing, it will be concluded that the advantages provided by the present invention are based on the integration of components that perform the biometric monitoring and localization of operational in emergency or catastrophe situations, associated with alarm modules and real-time multi-channel communications . The biometric information allows the monitoring of the vital state of the field operatives, and this control is reinforced by the inclusion of alarm modules, indicative of abnormal situations. The integrated system also allows to know the location of the user on the ground in real time. Another advantage of the present invention is the possibility of using terrestrial or satellite communications, preventing failures in the transmission of information. Each integrating system of the present invention is of functional importance, but the importance of the present invention, as an integrated system as a whole, lies in its valence as an important instrument for disaster management.
Embora a implementação preferencial tenha sido descrita em detalhe, deve ser entendido que diversas variações, substituições e alterações podem ser introduzidas, sem se afastarem do âmbito da presente invenção, mesmo que nem todas as vantagens acima identificadas estejam presentes. As concretizações aqui apresentadas ilustram a presente invenção que pode ser implementada e incorporada numa variedade de formas diferentes, que se enquadram no âmbito da mesma. Também as técnicas, construções, elementos, e processos descritos e ilustrados na implementação preferencial como distintos ou separados, podem ser combinados ou integrados com outras técnicas, elementos, ou processos, sem se afastar do âmbito da invenção. Embora a presente invenção tenha sido descrita de acordo com sistemas principais, a sua arquitectura modular permite introduzir, retirar, ou integrar sistemas de acordo com as situações particulares da sua implementação. Outros exemplos de variações, substituições, e alterações são facilmente determináveis por aqueles versados na técnica e poderiam ser introduzidos sem se afastar do espirito e âmbito da presente invenção.While the preferred implementation has been described in detail, it should be understood that various variations, substitutions and alterations may be made without departing from the scope of the present invention, even if not all the above-identified advantages are present. The embodiments presented herein illustrate the present invention which may be implemented and incorporated in a variety of different forms, which fall within the scope thereof. Also the techniques, constructs, elements, and processes described and illustrated in the preferred implementation as distinct or separate may be combined or integrated with other techniques, elements, or processes, without departing from the scope of the invention. While the present invention has been described according to main systems, its modular architecture allows for the introduction, withdrawal, or integration of systems according to the particular situations of their implementation. Other examples of variations, substitutions, and alterations are readily ascertainable by those skilled in the art and could be introduced without departing from the spirit and scope of the present invention.
Wi-Fi é uma marca registada da Wi-Fi Alliance.Wi-Fi is a registered trademark of the Wi-Fi Alliance.
Microsoft é uma marca registada da Microsoft Corp. nos Estados Unidos da América e/ou noutros países Oracle é uma marca registada da Oracle Corporation e/ou das suas filiais.Microsoft is a registered trademark of Microsoft Corp. in the United States and / or other countries Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and / or its affiliates.
MySQL é uma marca registada da MySQL AB nos Estados Unidos da América, União Europeia e outros países.MySQL is a registered trademark of MySQL AB in the United States, European Union, and other countries.
Caparica, 13 de Dezembro de 2006Caparica, December 13, 2006
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