森林消防员安全保障系统及消防车的制作方法

本发明涉及应急救援装备技术领域，尤其涉及一种森林消防员安全保障系统及消防车。

背景技术：

森林是人类赖以生存的基础，具有提供木材、调节气候、涵养水源、保持水土、减少污染等功能。火灾是森林的大敌，森林火灾突发性强、破坏性大、危险性高，是发生最频繁、处置最困难、危害最严重的自然灾害之一。森林防灭火是生态文明建设的安全保障，是森林资源保护的首要任务，是应急管理的重要内容。在天气干燥、地面可燃物堆积情况下，一旦接触火源，火灾将迅速蔓延最终酿成森林大火。在山高谷深、植被茂密等复杂地形时，林火易受坡度和风力影响，产生爆发性燃烧，消防队员在火灾扑救行进过程中极易被火场包围造成群死群伤重大事故灾难。受火场大风、浓烟等恶劣气象条件及恶劣地形环境影响，直升飞机难以起飞作业，卫星遥感监测手段时效性不足，后方指挥部对前方火场动态信息了解不足，在火情严峻情况下，火场扑救人员缺乏有效的信息化科技装备获取周边火场动态信息，极易决策失误，如不能有效预防飞火、二次燃烧、火旋风、火爆等森林火灾险情，将造成不可挽回的悲剧。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种森林消防员安全保障系统及消防车，以解决森林火灾扑救过程中因火灾信息掌握不及时、火灾扑救效率低、避险方案制定失误等导致消防员生命安全得不到保障的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种森林消防员安全保障系统，其应用于消防车，其包括：火情信息采集组件，用于实时采集火灾现场的火情信息；通信定位组件，与消防员随身携带的移动终端通信连接，用于实时获取消防员所在地理位置；火情研判组件，分别与火情信息采集组件、通信定位组件连接，用于分析火情信息以获得火场态势和火灾发展趋势，综合研判火情信息和火场形势，分析消防员所在的地理位置的安全性，生成预警信息。

作为本发明的进一步改进，其还包括与火情研判组件电性连接的微型气象站，用于获取火灾现场的气象信息，火情研判组件还用于结合气象信息和火情信息进行综合分析，以获得火灾发展趋势。

作为本发明的进一步改进，火情研判组件还包括地图构建模块，用于构建火灾现场的三维地图场景，并将消防员所在的地理位置、火场态势、火灾发展趋势实时反馈至三维地图场景。

作为本发明的进一步改进，火情信息采集组件包括无人机，无人机设置有摄像组件，消防车上设置有车载无人机平台。

作为本发明的进一步改进，摄像组件包括可见光摄像部件和红外热成像部件。

作为本发明的进一步改进，无人机为系留无人机，系留无人机上设置有系留无人机平台，系留无人机平台与车载无人机平台通过系留线缆电性连接。

作为本发明的进一步改进，通信定位组件包括空中基站，空中基站设置于系留无人机平台上，空中基站与消防员随身携带的移动终端通信连接。

作为本发明的进一步改进，指挥中心组件还用于通过通信定位组件将指挥人员指令信息反馈至消防员随身携带的移动终端。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种消防车，其包括车体和上述之一的森林消防员安全保障系统。

本发明的森林消防员安全保障系统通过火情信息采集组件采集的火情信息分析得到火场态势和火灾发展趋势，并通过通信定位组件定位到每一个消防员所在的地理位置，结合火场态势、火灾发展趋势和消防员所在的地理位置综合分析消防员火灾扑救过程中的安全性，生成预警信息，其及时监测火灾现场火势变化情况，现场指挥员依靠本方案获取的火灾现场监测数据和火情态势分析结果，迅速组织科学扑救，或及时采取快速转移、点火解围、冲越火线等紧急避险措施，保障森林火灾扑救现场消防队员生命安全。

附图说明

图1为本发明实施例的森林消防员安全保障系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的消防车的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。

图1展示了本发明森林消防员安全保障系统的一个实施例。本实施例中，该森林消防员安全保障系统应用于消防车，如图1所示，该森林消防员安全保障系统包括火情信息采集组件1、通信定位组件2和火情研判组件3，其中，火情研判组件3，分别与火情信息采集组件1、通信定位组件2连接，具体可以为电性连接或通信连接中的一种，本实施例中不进行限制。

火情信息采集组件1用于实时采集火灾现场的火情信息，再将火情信息传送至火情研判组件3，火情信息主要包括火灾区域、各区域火势的大小、火势的蔓延状况等。

通信定位组件2，与消防员随身携带的移动终端4通信连接，用于实时获取消防员所在的地理位置。具体地，消防员随身携带的移动终端4可以为手机、内置有定位装置的对讲机等，通过手机或内置有定位装置的对讲机即可获取到消防员当前所在的位置，再发送至通信定位组件2。

火情研判组件3，用于分析火情信息以获得火场态势和火灾发展趋势，其中，火场态势从火灾的发生、发展过程和蔓延轨迹得出，火灾发展趋势综合现场气候条件、地形地势、植被类型等火情信息分析得出，例如根据火场区域大小、火蔓延轨迹、火势燃烧状态等获取火场态势，根据所述火场态势和火情信息判断火灾发展趋势。获得火场态势和火灾发展趋势以后，火情研判组件3综合研判火情信息和火场形势，分析消防员所在地理位置的安全性，例如研判消防员当前所在区域是否属于狭长山谷、陡坡、山脊、茂密草塘等危险地段，消防员当前行动路线是否会遇到瞬时大风、飞火、二次燃烧、火旋风、火爆等突发险情，及时生成预警信息，协助作战指挥人员掌握当前的火灾情况，并给出扑火作战策略和避险方案等意见建议。

本实施例的森林消防员安全保障系统通过火情信息采集组件1采集的火情信息分析得到火场态势和火灾发展趋势，并通过通信定位组件2定位到每一个消防员所在的地理位置，结合火情信息、火场形势综合分析消防员所在地理位置的安全性，并生成预警信息，其及时监测火灾现场火势变化情况，现场指挥员依靠本方案获取的火灾现场监测数据和火情态势分析结果，迅速组织科学扑救，或及时采取快速转移、点火解围、冲越火线等紧急避险措施，保障森林火灾扑救现场消防队员生命安全。

为了提高分析得到的火灾发展趋势的准确性，上述实施例的基础上，其他实施例中，其还包括与火情研判组件3电性连接的微型气象站5，用于获取火灾现场的气象信息，其中，气象信息包括有火灾现场的风速、风向、雨量、空气湿度、相对湿度、地表温度、蒸发量、大气压力、日照辐射等多个气象要素，火灾现场的风速和风向会很大程度上影响火势的蔓延路线，一旦遭遇大风，火灾现场还有可能出现飞火、二次燃烧、火旋风、火爆等突发险情，而雨量、空气湿度、相对湿度、地表温度、蒸发量、大气压力、日照辐射等在一定程度上也会影响火势的发展趋势，在空气干燥、地表温度高、日照辐射大的区域，火势蔓延速度会更快，因此，火情研判组件3还用于结合气象信息和火情信息进行分析，进而获得更为准确的火灾发展趋势，辅助现场指挥人员给出作出更为可靠的灭火策略。

本实施例通过采集火灾现场的气象信息，依据火情信息和气象信息使现场指挥人员掌握火场态势和火灾发展趋势，为现场指挥人员决策提供更为可靠的分析结果，保障消防员的生命安全。

进一步的，为了使得火灾现场的火灾情况更为直观，方便指挥人员分析和指挥，上述实施例的基础上，其他实施例中，该火情研判组件3还包括地图构建模块31，用于构建火灾现场的三维地图场景，并将消防员所在的地理位置、火场态势、火灾发展趋势实时反馈至三维地图场景。具体地，该火灾现场的三维地图场景通过采集火灾现场的地形数据，再根据地形数据构建得出所述三维地图场景，并且，将消防员所在地理位置、火场态势、火灾发展趋势实时反馈至三维地图场景，使得现场指挥人员能够及时、直观了解整个火灾现场的具体情形。

本实施例通过构建火灾现场的三维地图场景，并将消防员所在的地理位置、火场态势、火灾发展趋势实时反馈至三维地图场景，方便现场指挥人员及时、直观的获取火灾现场情况及发展趋势，方便现场指挥人员作出最佳的指挥方案。

为了及时、准确地采集到火情信息，上述实施例的基础上，其他实施例中，该火情信息采集组件1包括无人机11，无人机11设置有摄像组件111，消防车上设置有车载无人机平台6，用于供无人机11停靠。

进一步的，为了使得采集到的火情信息更为精确，本实施例中，该摄像组件111包括可见光摄像部件1111和红外热成像部件1112。其中，可见光摄像部件1111用于直接拍摄火灾现场的画面，红外热成像部件1112则可获取火灾现场各区域的火势强度情况，并且红外热成像部件1112还可通过热成像原理发现隐藏的暗火，帮助指挥人员及时发现风险较大的暗火点。

进一步的，考虑到存在夜间工作的情况，本实施例中，该系留无人机11上还设置有照明组件，该照明组件可在夜间进行消防作业时，为消防员提供照明。

进一步的，本实施例中，为了提高无人机的续航能力，保证无人机可以长时间工作，该无人机11为系留无人机，系留无人机上设置有系留无人机平台112，系留无人机平台112与车载无人机平台6通过系留线缆7电性连接，本实施例采用系留无人机11通过系留线缆7传输的消防车的车载电源作为动力来源，代替传统的锂电池，具有长时间的滞空悬停能力，能够实现长时间的作业，协助消防员进行火灾扑救工作。

本实施例通过采用系留无人机在高空中采集火灾现场的火情信息，可以观察到较大区域的火灾情况，为现场指挥人员作战指挥提供技术支撑，并且系留无人机还具备续航工作能力强的特点，方便持续作战。此外，通过在系留无人机同时设置可见光摄像部件1111和红外热成像部件1112，使得采集的火情信息更为完整。

进一步的，为了保证通信正常，上述实施例的基础上，其他实施例中，通信定位组件2包括空中基站21，空中基站21设置于系留无人机平台112上，空中基站21与消防员随身携带的移动终端4通信连接。

需要理解的是，该通信定位组件2还可以是5g、短波天线等其他可以提升通信质量的通信设备，本发明不进行限定。

本实施例通过设置空中基站21，从而提高火情研判组件3与消防员随身携带的移动终端4之间的通信质量，使得各种环境下均能进行良好的通信，进一步保证及时确认消防员所在位置，并将指令及时下发给消防员。

进一步的，为了方便消防员及时响应现场指挥人员的指令，火情研判组件3还用于通过通信定位组件2将指挥人员指令信息反馈至消防员随身携带的移动终端4。例如，该指挥人员输入的指令信息可以是口语指令，火情研判组件3通过通信定位组件2将口语指令发送至消防员随身携带的对讲机，以对消防员下达指令。

图2展示了本发明的消防车的一个实施例。如图2所示，该消防车包括车体100和上述实施例之一的森林消防员安全保障系统200。该消防车通过搭载该森林消防员安全保障系统200，从而提高对各种不同的消防救灾环境的适应能力，使得本发明提供的消防车同时兼具优良的越野性能和通讯性能，很好的起到了保障消防员的生命安全的作用。

以上对发明的具体实施方式进行了详细说明，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言，任何对该发明进行的等同修改或替代也都在本发明的范畴之中，因此，在不脱离本发明的精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等，都应涵盖在本发明的范围内。