专利名称：消防单兵姿态传感装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于传感器领域，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。 发明内容本实用新型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，本实用新型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。本实用新型中，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。本实用新型中，所述处理单元3可以使用单片机。本实用新型中，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)
消防单兵姿态I倾左前方开关I倾右前方开关I倾左后方开关I倾右后方开关I走动振动传感器I跑动振动传感器
站立、蹲O_O_ο_ο_ο_ο_
走动ο— οοTο
跑动 ΓX— XXTI·
俯卧I一 οοo'O
仰卧O一IIo'O
左侧卧 ~ ~I~οο~
右侧卧I一OIo'O
倒立坠落 I_I_I_I_X_X_
俯卧爬行 11001
仰卧爬行~0II~ IO~
左侧卧爬 ~ ~I~oI~
右侧卧爬 |o|l|o|l|lIo本实用新型所产生的有益效果是一、消防指挥端可以远程无线实时监测消防单兵的动态、静态共计12种姿态，根据姿态可以大致判别其目前的状态和可能的位置。如根据现场地形实际情况，当消防单兵处于卧爬姿态时，有可能是通过通风管道、下水管道等通道进入灾害现场。二、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或坠落时，现场可发出报警警报声和闪光报警，以便被其他救援人员发现并及时救援。同时无线传输单元发出无线报警信号通知指挥员及时安排搜救，防止出现意外。
图I是消防单兵姿态传感装置的整体结构图。图2是体位传感器中倾斜开关位置的一种示意图。图3是共阳接法的体位传感器与处理单元连接的示意图。图中标号1为体位传感器，2为振动传感器，3为处理单元，4为声光报警单元，5为紧急报警按钮，6为无线传输单元，7为第一倾斜开关，8为第二倾斜开关，9为第三倾斜开关，10为第四倾斜开关。
具体实施方式
以下结合附图和最佳实施例对本实用新型作进一步说明。实施例I :如图I所示，本实用新型所述的消防单兵姿态的传感装置，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。其中体位传感器I如图2所示，由第一倾斜开关7、第二倾斜开关8、第三倾斜开关9和第四倾斜开关10组成，这四个倾斜开关，分别倾向于单兵身体的左前方、右前方、左后方和右后方，用于检测消防单兵的体位状态，与处理单元3连接，处理单元3可以使用单片机。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可以使用水银开关、滚珠开关等构成。如图3所示，为便于连接和信号处理，可以将四个倾斜开关的一端都连在一起作共阴(共阳)的公共端，另一端分别串接一只限流电阻接电源(地)，每个倾斜开关与串接电阻中间引出线连接到单片机10。振动传感器2用于检测消防单兵的运动状态，与处理单元3连接。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。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时，发出报警警报声和闪光警报，与处理单元3连接，由处理单元3向无线传输单元6发送报警信息。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，与处理单元3连接，由处理单元3向无线传输单元6发送报警信息。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，与处理单元3连接。
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肩、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)。
专利摘要本实用新型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G08B21/02GK202486921SQ20122011537
公开日2012年10月10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