一种单兵消防作战保护装置的制作方法

本实用新型涉及消防装备技术领域，具体涉及一种单兵消防作战保护装置。

背景技术：

消防员是国家培养的特殊人才，是国家的宝贵财富，无论是消防灭火、应急救援过程中，还是登高作业训练过程中，消防员所配备的高科技的消防专业设备均是以保护消防职员的安全为首要前提，正是基于“以保护消防职员自身安全为重要前提”的这种理念，科技人员通过不断的系统化设计与长期的科学研究，开发出不同功能及类型的消防专业设备，目前已有的消防专业设备可以针对应急场所灾害环境以及消防设备本身的安全性做出监测并提供预警信息，但是应急救援现场或训练场所仍然会遇到如下突发性的安全事故，而且没有有效的应对措施：

1)消防职员登高训练过程中，由于指挥中心无法对个体体质特定状态下做出有效甄别，有战士训练过程中因劳动强度过大而发生死亡事故；

2)消防战士应急作战过程中由于紧张过度导致灾害现场应急不当而发生意外事故；

3)消防战士应急作战过程中因跌倒或心率异常等突发事故后，由于指挥中心无法及时获取战士位置信息，导致救治工作滞后或者无法施救而导致人员伤亡。

现有的消防员装备还需要进行性能的改进和提升。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的一种单兵消防作战保护装置，它包括智能手表、无线通讯终端、移动终端、控制中心、环境温度监测模块、毒气监测模块；智能手表通过无线和无线通讯终端相连接；无线通讯终端和移动终端之间无线连接；无线通讯终端和控制中心通过网线连接；所述智能手表中安装有健康监测模组、控制芯片、定位装置模组、预警模组；健康监测模组、定位装置模组、预警模组均接入控制芯片；健康监测模组、控制芯片、定位装置模组、预警模组均通过智能手表的电池供电；所述健康监测模组包括心率监测模块、血压监测模块、血氧监测模块、体温监测模块；所述定位装置模组包括GPS定位模组和惯性导航室内定位模组；所述环境温度监测模块和毒气监测模块和智能手表之间通过蓝牙相连接。

采用上述结构后，本实用新型有益效果为：本实用新型所述的一种单兵消防作战保护装置，它具有以下优点：

(1)将智能穿戴技术应用于消防应急救援活动中，可以实时监测消防战士的心率、血压、血氧、体温、疲劳、情绪以及紧张程度等体征参数，可以实时监测消防战士物理状态(跌倒，静止不动)以及室内行走轨迹，通过物联组网技术还可以获悉环境温度、有毒气体的浓度等信息；

(2)本实用新型将智能手表装置应用于消防战士应急救援实战和消防训练过程中，通过智能化手段可以实时监测消防战士的健康体征参数，可以避免消防战士因过于劳累或突发意外而造成伤亡；

(3)本实用新型在智能手表装置内置入惯性导航模组，可以结合无线接收终端装置进行有效的单兵室内定位，并通过算法有效的减少了误差的累积，定位精度高，消防战士遇突发意外，监控中心可以通过中心发布精准定位救援，有效的减少了因救援时间延后而造成的伤亡；

(4)本实用新型将智能手表装置以及其它监测模块以物联组网方式接入系统，并通过后台实时监测，可以有效监测消防战士健康体征参数、物理状态及室内行走轨迹，同时可以通过组网模块监测环境温度、有毒气体的浓度等，可以通过后台主动向消防战士发出预警信号，手机端或IPAD端也可以通过账号登陆后台监控系统。

附图说明

此处所说明的附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，本具体实施方式所述的一种单兵消防作战保护装置，它包括智能手表、无线通讯终端、移动终端、控制中心、环境温度监测模块、毒气监测模块；智能手表通过无线和无线通讯终端相连接；无线通讯终端和移动终端之间无线连接；无线通讯终端和控制中心通过网线连接；所述智能手表中安装有健康监测模组、控制芯片、定位装置模组、预警模组；健康监测模组、定位装置模组、预警模组均接入控制芯片；健康监测模组、控制芯片、定位装置模组、预警模组均通过智能手表的电池供电；所述健康监测模组包括心率监测模块、血压监测模块、血氧监测模块、体温监测模块；所述定位装置模组包括GPS 定位模组和惯性导航室内定位模组；所述环境温度监测模块和毒气监测模块和智能手表之间通过蓝牙相连接。

进一步地:所述惯性导航室内定位模组包括惯性传感器和重力传感器。

进一步地:所述惯性传感器是由3D加速度计和3D陀螺仪构成。

进一步地:所述智能手表中还安装有通讯模组，所述通讯模组包括蓝牙输入模组和无线远程收发模组。

进一步地:无线远程收发模组既可以采用GPRS通讯模块也可以采用特定频率的无线收发模块装置。

健康监测模组可以实时检测消防战士多项身体体征参数，定位装置模组包括GPS定位模组、惯性导航室内定位模组，GPS定位是通过基站定位的，基站定位主要是针对室外，惯性导航室内定位模组包括惯性传感器和重力传感器，所述惯性传感器是由3D加速度计和3D陀螺仪构成的，所述惯性传感器模组和重力传感器通过测量得到实战消防战士的行走速度信息、实时位置信息、人员姿态信息；通讯模组包括蓝牙输入模组和无线远程收发模组，所述蓝牙输入模组可以接受来自环境温度监测模块和毒气监测模块的近端蓝牙输入的数据信息；无线远程收发模组既可以采用GPRS通讯模块也可以采用特定频率的无线收发模块装置；所述控制芯片采用低功耗微控制芯片技术；所述预警模组包括振动模组，所述振动模组是预装在手表带内部结构中的，振动模组能够在控制中心的控制下产生振动，提示消防员注意。

无线通讯终端是用于接收智能手表装置发送来的数据信息和发送控制中心传输来的指令，所述无线通讯终端内置无线通讯模块、数据储存模块、数据处理模块，所述无线通讯终端与智能手表装置是对应的。

控制中心是通过串口线与无线通讯终端模块连接的，所述控制中心可以实时监测消防战士的心率、血压、血氧、体温等体征参数并可以通过算法实现对战士的疲劳程度、紧张情绪等分析，所述控制中心通过监测的体征参数异常可以向战士提出预警、救援、撤回等指令，所述控制中心也可以实时监测消防战士的物理状态(跌倒、高度、室内运行轨迹等)，所述控制中心可以根据实时的运动轨迹对消防战士发出精准救援。

本实用新型一种单兵消防作战保护装置，它的工作原理为：消防战士佩戴内置有健康监测模块及惯性导航模块装置的智能手表装置进入实战现场，在实战现场外围空旷处设置有与智能手表装置对应的无线通讯终端和监控指挥控制中心，智能手表装置通过心率监测模块、血压监测模块、血氧监测模块和体温监测模块实时监测实战消防战士的心率、血压、血氧、体温、疲劳程度、情绪、紧张程度等健康体征参数；智能手表装置通过GPS定位模组和惯性导航室内定位模组监测作战人员的实时轨迹并通过特定频率的通讯模块将数据传输至无线通讯终端，并通过网线传送至监控指挥控制中心的显示器上，指挥员也可以通过控制中心显示器上显示的实时数据对作战人员发布求援、撤回等指令，也可以通过显示的数据获取对应消防战士的所处的室内的精确位置；智能手表装置内置的蓝牙模块，接入相应蓝牙标准协议的环境温度监测模块和毒气监测模块，并通过智能手表装置传输至监控指挥控制中心，现场监控指挥中心也可以通过无线方式接入总的作战指挥中心的后台监控显示屏上。

本实用新型所述的一种单兵消防作战保护装置，它具有以下优点：(1)将智能穿戴技术应用于消防应急救援活动中，可以实时监测消防战士的心率、血压、血氧、体温、疲劳、情绪以及紧张程度等体征参数，可以实时监测消防战士物理状态(跌倒，静止不动)以及室内行走轨迹，通过物联组网技术还可以获悉环境温度、有毒气体的浓度等信息；

(2)本实用新型将智能手表装置应用于消防战士应急救援实战和消防训练过程中，通过智能化手段可以实时监测消防战士的健康体征参数，可以避免消防战士因过于劳累或突发意外而造成伤亡；

(3)本实用新型在智能手表装置内置入惯性导航模组，可以结合无线接收终端装置进行有效的单兵室内定位，并通过算法有效的减少了误差的累积，定位精度高，消防战士遇突发意外，监控中心可以通过中心发布精准定位救援，有效的减少了因救援时间延后而造成的伤亡；

(4)本实用新型将智能手表装置以及其它监测模块以物联组网方式接入系统，并通过后台实时监测，可以有效监测消防战士健康体征参数、物理状态及室内行走轨迹，同时可以通过组网模块监测环境温度、有毒气体的浓度等，可以通过后台主动向消防战士发出预警信号，手机端或IPAD端也可以通过账号登陆后台监控系统。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。