专利名称：消防单兵姿态传感装置的制作方法
技术领域：
本发明属于传感器领域，具体是涉及一种消防单兵姿态传感装置。
背景技术：
公安消防在灭火救援、抢险救灾任务过程中，消防员面临多种多样极端危险的状况，及时掌握消防员在火场及其它灾害场合的姿态，可以及时有效的发现险情，降低消防员战损战伤。目前如飞行姿态检测、导航等应用多采用三轴加速度传感器、三轴陀螺仪等多种传感器，结构和算法较为复杂，成本较高，一旦出现故障无法快速检查和修复。而在消防装备中，尚未有类似消防单兵姿态的警用装备出现。
发明内容
本发明的目的就是提供一种消防单兵姿态传感装置，实现对消防单兵姿态的远程实时检测，及时掌握其姿态信息。为实现上述目的，本发明提出了一种消防单兵姿态传感装置，该装置由体位传感器I、振动传感器2、处理单元3、声光报警单元4、紧急报警按钮5以及无线传输单元6组成，其中处理单元3的输出端分别连接体位传感器I、振动传感器2和紧急报警按钮5，处理单元3的输入端连接声光报警单元4，处理单元3与无线传输单元6进行双向连接；
所述体位传感器I由四个倾斜开关组成，用于检测消防单兵的体位状态，第一倾斜开关7倾向于消防单兵身体的左前方，第二倾斜开关8倾向于消防单兵身体的右前方，第三倾斜开关9倾向于消防单兵身体的左后方，第四倾斜开关10倾向于消防单兵身体的右后方；所述振动传感器2由两种感度的振动开关组成，分别用于检测消防单兵的走动及跑
动；
所述处理单元3用于读取体位传感器I及振动传感器2的状态信息、根据状态信息综合判别消防单兵姿态、读取无线传输单元6接收的命令、控制声光报警单元4以及向无线传输单元6发送消防单兵的姿态和报警信息；
所述声光报警单元4用于当消防单兵处于静止姿态超过一定时间或坠落时，发出报警警报声和闪光报警，通过处理单元3向无线传输单元6发送报警信息；
所述紧急报警按钮5用于当消防单兵遇到险情时，按下紧急报警按钮5，声光报警单元4发出报警警报和闪光警报，通过处理单元3向无线传输单元6发送报警信息；
所述无线传输单元6用于接收无线发射的命令以及发送消防单兵的姿态和报警信息。本发明中，所述第一倾斜开关7、第二倾斜开关8、第三倾斜开关9和第四倾斜开关10可采用水银开关或滚珠开关。本发明中，所述处理单元3可以使用单片机。
本发明中，所述第一倾斜开关7、第二倾斜开关8、第三倾斜开关9和第四倾斜开关10的一端连在一起作共阴或共阳的公共端，另一端分别串接一只限流电阻接电源或地，每个倾斜开关与串接的限流电阻中间引出线连接到处理单元3。
当消防单兵处于其中的静止姿态，即站立、蹲、俯卧、仰卧、左侧卧、右侧卧超过一定时间时，发出报警警报声和闪光报警。处理单元根据体位传感器中倾斜开关的状态以及振动传感器工作状态，得到消防单兵姿态如下(其中X为任意状态、O为未工作状态、I为工作状态)
权利要求
1.一种消防单兵姿态传感装置，该装置由体位传感器(I)、振动传感器(2)、处理单元(3)、声光报警单元(4)、紧急报警按钮(5)以及无线传输单元(6)组成，其特征在于处理单元(3)的输出端分别连接体位传感器(I)、振动传感器(2)和紧急报警按钮(5)，处理单元(3)的输入端连接声光报警单元(4)，处理单元(3)与无线传输单元(6)进行双向连接； 所述体位传感器(I)由四个倾斜开关组成，用于检测消防单兵的体位状态，第一倾斜开关(X)倾向于消防单兵身体的左前方，第二倾斜开关(8)倾向于消防单兵身体的右前方，第三倾斜开关(9)倾向于消防单兵身体的左后方，第四倾斜开关(10)倾向于消防单兵身体的右后方； 所述振动传感器(2)由两种感度的振动开关组成，分别用于检测消防单兵的走动及跑动； 所述处理单元(3)用于读取体位传感器(I)及振动传感器(2)的状态信息，根据状态信息综合判别消防单兵姿态，读取无线传输单元(6)接收的命令，控制声光报警单元(4)以及向无线传输单元(6)发送消防单兵的姿态和报警信息； 所述声光报警单元(4)用于当消防单兵处于静止姿态超过一定时间或坠落时，发出报警警报声和闪光报警，通过处理单元(3)向无线传输单元(6)发送报警信息；所述紧急报警按钮(5)用于当消防单兵遇到险情时，按下紧急报警按钮(5)，声光报警单元(4)发出报警警报和闪光警报，通过处理单元(3)向无线传输单元(6)发送报警信息；所述无线传输单元(6)用于接收无线发射的命令以及发送消防单兵的姿态和报警信息O
2.根据权利要求I所述的消防单兵姿态的传感装置，其特征在于所述第一倾斜开关(7)、第二倾斜开关(8)、第三倾斜开关(9)和第四倾斜开关(10)采用水银开关或滚珠开关。
3.根据权利要求I所述的消防单兵姿态的传感装置，其特征在于所述处理单元(3)采用单片机。
4.根据权利要求I所述的消防单兵姿态的传感装置，其特征在于所述第一倾斜开关(7)、第二倾斜开关(8)、第三倾斜开关(9)和第四倾斜开关(10)的一端连在一起作共阴或共阳的公共端，另一端分别串接一只限流电阻接电源或地，每个倾斜开关与串接的限流电阻中间引出线连接到处理单元(3)。
5.根据权利要求I所述的消防单兵姿态的传感装置，其特征在于处理单元根据体位传感器中倾斜开关的状态以及振动传感器工作状态，得到消防单兵姿态； 当体位传感器和振动传感器均为未工作状态时，消防单兵姿态为站立或蹲； 当体位传感器为未工作状态且振动传感器中只有走动振动传感器为工作状态时，消防单兵姿态为走动； 当振动传感器中的走动传感器和跑动振动传感器均为工作状态时，消防单兵姿态为跑动； 当振动传感器为未工作状态且体位传感器中的倾左前方开关和倾右前方开关打开时，消防单兵姿态为俯卧； 当振动传感器为未工作状态且体位传感器中的倾左后方开关和倾右后方开关打开时，消防单兵姿态为仰卧； 当振动传感器为未工作状态且体位传感器中的倾左前方开关和倾左后方开关打开时，消防单兵姿态为左侧卧； 当振动传感器为未工作状态且体位传感器中的倾右前方开关和倾右后方开关打开时，消防单兵姿态为右侧卧； 当体位传感器中的四个倾斜开关全部打开时，消防单兵姿态为倒立坠落； 当体位传感器中的倾左前方开关和倾右前方开关打开且振动传感器中只有走动传感器为工作状态时，消防单兵姿态为俯卧爬行； 当体位传感器中的倾左后方开关和倾右后方开关打开且振动传感器中只有走动传感器为工作状态时，消防单兵姿态为仰卧爬行； 当体位传感器中的倾左前方开关和倾左后方开关打开且振动传感器中只有走动传感器为工作状态时，消防单兵姿态为左侧卧爬； 当体位传感器中的倾右前方开关和倾右后方开关打开且振动传感器中只有走动传感器为工作状态时，消防单兵姿态为右侧卧爬。
全文摘要
本发明涉及一种消防单兵姿态传感装置，由体位传感器、振动传感器、处理单元、声光报警单元、紧急报警按钮以及无线传输单元组成。其中体位传感器用于检测消防单兵体位，振动传感器用于检测消防单兵的走动及跑动，处理单元融合各传感器信息后，可判别站立(蹲)、走动、跑动、俯卧、仰卧、左侧卧、右侧卧、倒立坠落、俯卧爬行、仰卧爬行、左侧卧爬、右侧卧爬等多种静态和动态姿态，并将信息通过无线传输单元远传。当消防单兵处于静止状态超过时限，或者遇险而按下紧急报警按钮，声光报警单元发出声光报警，并将报警信息通过无线传输单元远传。通过本装置，可以使指挥员实时远程监控消防单兵姿态，及时发现险情，提高搜救效率，降低消防战损率。
文档编号G08B21/02GK102622851SQ201210080958
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月26日 优先权日2012年3月26日
发明者孙春辉, 李震, 杨昀, 汪萍萍, 洪赢政, 薛林 申请人:公安部上海消防研究所