消防员生命体征监测及协同救援系统的制作方法
【专利摘要】消防员生命体征监测及协同救援系统，属于消防员单兵装备领域。系统包括生命体征信息采集终端和监控指挥中心，生命体征信息采集终端由生命体征传感器、信息采集传输装置和头盔显示装置组成；信息采集传输装置与生命体征传感器及监控指挥中心通过无线通讯传输数据；信息采集传输装置内置安卓操作系统，并设有图显数据接口；头盔显示装置，包括头盔、可旋转连接件、金属软管及小型显示屏，本系统优点如下：一体化生命体征传感器佩戴舒适方便，不会影响正常的救援战斗；头盔显示装置可使消防员查看信息更便捷；监控指挥中心可同时监测多名消防员状态，实时获知各消防员的生命体征状态和火场有害气体信息。
【专利说明】消防员生命体征监测及协同救援系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种消防员生命体征监测及协同救援系统。属于消防员单兵装备领域。
【背景技术】
[0002]近年来，我国各类致灾因素明显增多，重特大火灾和其它各类灾害事故时有发生，灾害规模不断扩大，消防部队面临的任务更加艰巨，灭火救援官兵的生命安全受到极大的威胁。消防官兵在灭火抢险救援中，尤其是深入灾害事故现场执行侦察和搜救任务时，由于过度疲劳、体力不支或身处险境等因素而不能及时自主撤离灾害事故现场，致使其人身安全不能得到保障。
[0003]在灭火救援战斗中，现场指挥员可通过时刻掌握深入灾害事故现场的消防员体能状况和生命体征，在保证消防战斗员人身安全的前提下，做出正确的指挥决策，确保救援行动顺利展开。
[0004]我国对消防员生命体征监测的研究尚处于初级阶段。近年来，出现了一些类似生命体征检测的产品，但此类产品功能单一，不具有通信功能或通信能力很差，后方指挥员不能实时了解消防员生命体征状况，并且没有涉及体能状态的评估功能，指挥员很难根据体征参数获知消防员的疲劳程度，对作战部署没有切实帮助，其实用性大打折扣，更未有较为成熟的生命监测装备在消防部队广泛使用。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于:利用现有的传感器技术、计算机及网络通信技术设计一种消防员生命体征监测及协同救援系统，着重解决活动状态下消防员生命体征参数的采集和上传，使监控指挥中心能及时掌握所有参与抢险救援战斗的消防员的生命体征状况，及时发现生命体征异常或主动报警的消防员，并通过命令下达的形式现场组建救援小组展开协同救援行动，确保消防员的生命安全。
[0006]本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的:消防员生命体征监测及协同救援系统，其特征在于:包括生命体征信息采集终端和监控指挥中心，所述的生命体征信息采集终端由生命体征传感器、信息采集传输装置和头盔显示装置组成；信息采集传输装置与生命体征传感器及监控指挥中心通过无线通讯传输数据；
[0007]所述的信息采集传输装置内置安卓操作系统，并设有图显数据接口 ；
[0008]所述的头盔显示装置，包括头盔、可旋转连接件、金属软管及小型显示屏，金属软管一端与显示屏外壳相连，另一端通过可旋转连接件安装于头盔左侧部，金属软管内设有电源线、地线、数据线，在头盔上设有数据接口。
[0009]所述的生命体征传感器采用集皮肤温度传感器、心电传感器、呼吸率传感器和3轴加速度传感器为一体的传感器。
[0010]所述的信息采集传输装置设有数据接口，用于连接环境气体探测器。[0011]本实用新型的有益效果:本消防员生命体征监测及协同救援系统，可实现以下功能:1.在消防员运动状态下进行心率、呼吸率、皮肤温度、静止姿态、活动度的采集，当生命体征参数出现异常时，可进行报警提示。2.具有一键呼救功能，伴有声光提示。当自身处于险境时，可启动一键呼救功能，可将自身位置和生命体征信息上传至监控指挥中心。3.可以检测火场环境下特定有害气体浓度。如C0、S02等，可根据数据接口灵活选择特定有害气体探测传感器。4.信息采集终端可接收命令，并以震动提示。同时，命令信息可在头盔显示装置显示，并提供GPS位置和地图显示。4.监控指挥中心可接收采集终端上报的各类信息，并根据即时消息的重要程度，针对性给予答复。5.监控指挥中心可显示所有消防员的生命体征信息、通信状态、持续工作时间，并对异常生命体征给予报警提示。6.监控指挥中心可统一部署参战消防员，组建协同救援小组，并通过命令下达的形式通知小组成员展开协同救援，确保消防人员的生命安全。7.监控指挥中心提供地图功能，所有联网人员的位置信息可在地图显示。8.监控指挥中心可根据对活动量进行数学模型分析，评估消防员的体能状况。9.监控指挥中心软件可对所有消防员信息进行编辑，可对历史数据进行查询分析。该系统与普通的监测系统相比具有以下优势:一体化生命体征传感器佩戴舒适方便，不会影响正常的救援战斗；头盔显示装置可使消防员查看信息更便捷；监控指挥中心可同时监测多名消防员状态，实时获知各消防员的生命体征状态和火场有害气体信息。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本系统的结构框图。
[0013]图2是信息采集传输装置的结构图。
[0014]图3是头盔显示装置的结构图。
【具体实施方式】
[0015]消防员生命体征监测及协同救援系统，是实现战斗状态下消防员生命体征信息实时采集与上传的系统。其结构框图如图1所示，系统包括监控指挥中心I及若干个生命体征信息采集终端2。
[0016]生命体征信息采集终端2由生命体征传感器21、信息采集传输装置22和头盔显示装置23组成；
[0017]其中生命体征传感器21采用集皮肤温度传感器、心电传感器、呼吸率传感器和3轴加速度传感器为一体的传感器，用于捕捉生命状态和运动状态，可实现运动状态下消防员心率、呼吸率、体温、静止姿态、活动度等生命体征的采集。采集的静止姿态包括直立、仰臣卜、俯卧，采集的活动度包括静止、行走、奔跑。使用时由消防员佩戴于胸部，采集的数据通过蓝牙方式与信息采集传输装置22通信。
[0018]信息采集传输装置22为具有低功耗特点的嵌入式终端设备，内置安卓操作系统，对外具有图显接口，与头盔显示装置23连接；还具有GPS、蓝牙和强光震动提示功能；对外提供WIF1、3G及数传电台三种通信方式，可根据现场网络环境切换相应的通信模式；用于实时接收消防员生命体征信息，最终通过无线网络将生命体征及运动状态等信息上传至监控指挥中心。还可接收监控指挥中心命令信息，并通过图显接口推送至头盔显示装置。信息采集传输装置22具备10、AD、差分AD和RS232等数据接口，可配备相应有害气体探测器，实现火场特定有害气体浓度测量；具有一键报警功能，可实现手动报警。
[0019]头盔显示装置23，包括头盔231、可旋转连接件232、金属软管233及小型显示屏234，金属软管233 —端与显示屏234外壳相连，另一端通过可旋转连接件232安装于头盔231左侧部，金属软管233内设有电源线、地线、数据线，在头盔231上设有数据接口。通常情况下，头盔显示屏显示空气中常见有害气体成分及含量，当有命令信息或协同救援指令时，自动跳转至命令信息显示界面，方便消防员查看信息。
[0020]监控指挥中心I内部署有监控软件，可与生命体征信息采集终端2建立稳定的无线连接，实时获取所有消防人员的生命体征信息、有害气体浓度信息，并以文字、图表、曲线等方式实时显示并存储；对于异常数据给予报警提示；能根据生命体征信息和作战时间通过数学模型评估体能状况，对出现疲劳的消防员可报警提示；对报警的消防员，可统一部署附近消防员，组建协同救援小组，并通过命令下达的形式通知小组成员展开协同救援；还具有历史数据查询分析和GPS定位和地图显示功能。
[0021]本实用新型的工作原理:生命体征传感器采集终端2由消防员携带，其中生命体征传感器21由消防员佩戴，可实现战斗状态下消防员心率、呼吸率、体温、静止姿态、活动度等生命体征的采集，采集传输装置通过蓝牙与传感器建立稳定连接，并以查询方式实时获取传感器采集的各项数据，分析处理后可通过WIF1、3G或数传电台等无线通信方式上传至监控指挥中心I。监控指挥中心I能根据生命体征信息和作战时间通过数学模型评估体能状况，对出现疲劳的消防员可下发撤退命令。
[0022]对于身体异常状况根据严重程度启动报警功能或上传至监控指挥中心1，如跌倒、心动停止、呼吸停止。当身处险境不能自主逃离时，还可通过手动报警方式告知监控指挥中心I;监控指挥中心I根据上报信息可定位消防员位置，统一部署附近消防员，形成协同救援方案，并通过命令下达的形式通知小组成员展开协同救援，确保消防人员的生命安全。
[0023]消防员在收到命令后，信息采集传输装置可进行震动提示，同时头盔显示装置23自动显示，使消防员在不影响救援战斗的情况下获知命令内容；对于含有经纬度信息的命令，头盔显示装置23还可以地图定位形式显示；另外，信息采集终端还可上传特定的有害气体浓度信息至监控指挥中心1，为指挥员全面了解战场环境提供数据支撑。
【权利要求】
1.消防员生命体征监测及协同救援系统，其特征在于:包括生命体征信息采集终端和监控指挥中心，所述的生命体征信息采集终端由生命体征传感器、信息采集传输装置和头盔显示装置组成；信息采集传输装置与生命体征传感器及监控指挥中心通过无线通讯传输数据； 所述的信息采集传输装置内置安卓操作系统，并设有图显数据接口 ； 所述的头盔显示装置，包括头盔、可旋转连接件、金属软管及小型显示屏，金属软管一端与显示屏外壳相连，另一端通过可旋转连接件安装于头盔左侧部，金属软管内设有电源线、地线、数据线，在头盔上设有数据接口。
2.根据权利要求1所述的消防员生命体征监测及协同救援系统，其特征在于:所述的生命体征传感器采用集皮肤温度传感器、心电传感器、呼吸率传感器和3轴加速度传感器为一体的传感器。
3.根据权利要求1或2所述的消防员生命体征监测及协同救援系统，其特征在于:所述的信息采集传输装置设有数据接口，用于连接环境气体探测器。
【文档编号】A61B5/08GK203468597SQ201320590077
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】杨树峰, 隋虎林, 李志刚, 王军, 马青波, 范玉峰, 张迪, 刘濛 申请人:公安部沈阳消防研究所