一种用于抢险服的智能救援系统及方法与流程

1.本发明涉及消防技术领域，尤其是涉及一种用于抢险服的智能救援系统及方法。


背景技术：

2.抢险服指用于身体防护的服装，通常应用于建筑倒塌、火灾及攀登等救援现场。在救援人员进行抢险救援作业时，需穿戴抢险服对其除头部、手部、踝部和脚部之外的躯干、颈部、手臂、手腕和腿部提供保护。
3.然而由于救援环境复杂，对救援人员的反应能力和应变能力带来极大考验。面对复杂多变的救援环境，救援人员若身处险境，身着抢险服往往无法被来实施施救的施救人员及时发现，严重危害了救援人员的生命安全。


技术实现要素：

4.为了有利于提高救援人员在复杂救援环境中的安全性，便于救援人员在身处险境时及时被发现，本发明提供一种用于抢险服的智能救援系统及方法。
5.第一方面，本技术提供的一种用于抢险服的智能救援系统采用如下的技术方案：一种用于抢险服的智能救援系统，包括抢险服，还包括报警模块、中控模块、监测模块和感应模块，所述报警模块、中控模块、监测模块和所述感应模块均设于所述抢险服上；所述报警模块、监测模块和所述感应模块均与所述中控模块连接；所述感应模块用于识别危险环境，所述监测模块用于监测人员动作信息；所述中控模块用于在感应模块识别危险环境后启动所述监测模块，所述中控模块基于所述监测模块监测的所述动作信息，判断人员是否发生倾倒，在所述中控模块判定人员发生倾倒后，所述中控模块控制所述报警模块发出报警。
6.通过采用上述技术方案，感应模块用于识别危险环境，危险环境即威胁人员生命安全的环境。监测模块用于监测人员动作信息，中控模块用于在感应模块识别危险环境后启动监测模块，监测人员动作信息，并判断人员是否倾倒，若人员发生倾倒，则表明救援人员身处险境，此时中控模块控制报警模块发出报警，从而便于被来实施援救的施救人员及时发现，有利于提高救援人员在复杂救援环境中的安全性。
7.可选的，所述感应模块包括温度传感器、烟雾传感器和光照传感器；所述温度传感器、所述光照传感器和所述烟雾传感器均与所述中控模块电连接；所述温度传感器用于感应现场温度，所述烟雾传感器用于感应烟雾浓度，所述光照传感器用于检测当前环境的光照强度；在所述现场温度大于预设的温度阈值时、所述烟雾浓度大于预设的烟雾浓度阈值且所述光照强度大于预设的光照阈值时，所述中控模块控制所述监测模块开启。
8.通过采用上述技术方案，基于温度传感器、烟雾传感器和光照传感器检测是否为危险环境，有利于增加判断的准确性，降低误判概率；同时在现场温度大于温度阈值、烟雾
浓度大于烟雾浓度阈值以及光照强度大于光照阈值时，中控模块控制监测模块开启，从而无需使监测模块始终保持开启状态，有利于节省电力能源。
9.可选的，所述监测模块包括三轴加速度传感器和陀螺仪传感器，所述三轴加速度传感器与所述陀螺仪传感器均与所述中控模块电连接；所述三轴加速度传感器用于检测人体加速度，所述陀螺仪传感器用于检测人体的倾斜角度，所述中控模块用于在所述人体加速度大于预设的加速度阈值且所述倾斜角度小于预设的倾斜角度阈值时，判定人员发生倾倒。
10.通过采用上述技术方案，基于三轴加速度传感器和陀螺仪传感器判断人员是否发生倾倒，从加速度和倾斜角度两个方面对人员是否发生倾倒进行判断，有利于增加判断的准确性。
11.可选的，所述报警模块包括救援灯和扬声器，所述救援灯与所述扬声器均与所述中控模块电连接；所述中控模块用于在判定人员发生倾倒后，开启所述救援灯和所述扬声器。
12.通过采用上述技术方案，在人员发生倾倒后，中控模块开启报警模块，即控制报警模块发出声光报警，有利于使身处复杂救援环境的救援人员及时被前来施救的施救人员发现，有利于提高救援人员在复杂救援环境中的安全性。
13.可选的，所述救援灯为激光灯。
14.通过采用上述技术方案，激光灯可穿透烟雾，从而便于使前来施救的施救人员及时发现，进一步增加身处复杂救援环境的救援人员的安全性。
15.可选的，还包括生命体征传感器，所述生命体征传感器与所述中控模块连接；所述生命体征传感器用于感应人员的生命体征；所述中控模块用于在所述报警模块开启后，启动所述生命体征传感器。
16.通过采用上述技术方案，生命体征传感器用于感应人员的生命体征，在报警模块开启后，即表明人员发生倾倒后，中控模块即启动生命体征传感器，以检测人员的生命体征，便于后台工作人员及时监测处于倾倒状态的救援人员的生命体征。
17.可选的，还包括定位装置，所述定位装置与所述中控模块电连接；所述定位装置用于定位人员当前位置；所述中控模块用于在所述生命体征传感器开启后，获取所述当前位置并显示。
18.通过采用上述技术方案，在生命体征传感器开启后，表明此时救援人员处于倾倒状态，此时中控模块基于定位装置获取人员当前位置，进一步有利于人员被施救，同时便于后台工作人员基于当前位置及时进行调度。
19.第二方面，本技术提供的一种用于抢险服的智能救援方法采用如下的技术方案：一种用于抢险服的智能救援方法，包括：通过设于抢险服上的感应模块识别危险环境；若识别到所述危险环境，则通过设于所述抢险服上的监测模块监测人员动作信息；基于所述动作信息判断人员是否发生倾倒；若发生倾倒，则发出报警。
20.通过采用上述技术方案，当人员处于危险环境时，抢险服上的监测模块用于监测
人员的动作信息，被执行主体基于动作信息判断人员是否倾倒，若人员倾倒，则发出报警，有利于使处于危险环境中的人及时被发现，从而提高救援人员在复杂救援环境中的安全性。
21.可选的，所述感应模块包括温度传感器、烟雾传感器和光照传感器；所述通过设于抢险服上的感应模块识别危险环境，包括：判断所述温度传感器检测的温度值是否大于预设的温度阈值；若所述温度值大于所述温度阈值，判断所述烟雾传感器检测的烟雾浓度是否大于预设的烟雾浓度阈值；若所述烟雾浓度大于所述烟雾浓度阈值，判断所述光照传感器检测的光照强度是否大于预设的光照强度阈值；若是，判定存在火灾场景；以及将所述火灾场景作为危险环境。
22.通过采用上述技术方案，通过温度传感器检测的温度值、烟雾传感器检测的烟雾浓度以及光照传感器检测的光照强度识别危险环境，有利于提高识别危险环境的准确性。
23.可选的，所述监测模块包括三轴加速度传感器和陀螺仪传感器；所述基于所述动作信息判断人员是否发生倾倒，包括：获取预设的三轴加速度传感器检测的加速度信息；获取预设的陀螺仪传感器检测的倾斜角度信息；判断所述加速度信息是否大于预设的加速度阈值；若所述加速度信息大于所述加速度阈值，判断所述倾斜角度信息是否小于预设的倾斜角度阈值；若所述倾斜角度信息小于所述倾斜角度阈值，判定人员倾倒。
24.通过采用上述技术方案，基于三轴加速度传感器和陀螺仪传感器判断人员是否倾倒，从加速度和倾斜角度两个方面对人员是否发生倾倒进行判断，有利于增加判断人员是否倾倒的准确性。
25.综上所述，本技术具有以下至少一种有益技术效果：1.中控模块用于在感应模块识别危险环境后启动监测模块，监测人员动作信息，并判断人员是否倾倒，若人员发生倾倒，此时中控模块控制报警模块发出报警，从而便于被来实施援救的施救人员及时发现，有利于提高救援人员在复杂救援环境中的安全性。
26.2．基于温度传感器、烟雾传感器和光照传感器检测是否为危险环境，有利于增加判断的准确性，降低误判概率。
27.3．在人员发生倾倒后，中控模块控制报警模块发出声光报警，有利于使身处复杂救援环境的救援人员及时被前来施救的施救人员发现，从而有利于提高救援人员在复杂救援环境中的安全性。
附图说明
28.图1是本技术实施例一种用于抢险服的智能救援系统的整体结构图。
29.图2是本技术实施例一种用于抢险服的智能救援方法的整体流程图。
30.图3是本技术实施例一种用于抢险服的智能救援方法中基于动作信息判断人员是
否发生倾倒的流程图。
31.附图标记说明：1、报警模块；11、救援灯；12、扬声器；2、中控模块；3、监测模块；31、三轴加速度传感器；32、陀螺仪传感器；4、感应模块；41、温度传感器；42、烟雾传感器；43、光照传感器；5、生命体征传感器；6、定位装置。
具体实施方式
32.本技术实施例公开一种用于抢险服的智能救援系统。
33.参照图1，一种用于抢险服的智能救援系统包括抢险服，还包括报警模块1、中控模块2、监测模块3、感应模块4、生命体征传感器5和定位装置6。本实施例中，中控模块2指用于控制报警模块1、监测模块3和感应模块4的微型计算机控制系统。
34.感应模块4设于抢险服上，用于识别危险环境，具体的，感应模块4包括温度传感器41、烟雾传感器42和光照传感器43；温度传感器41、光照传感器43和烟雾传感器42均与中控模块2通过电线连接。且温度传感器41、光照传感器43和烟雾传感器42均设于抢险服上。
35.温度传感器41指将感受的温度转换成可用输出信号的传感器，用于感应现场温度。温度传感器41按测量方式可分为接触式温度传感器41和非接触式温度传感器41，本实施例中温度传感器41采用非接触式温度传感器41。
36.烟雾传感器42用于监测烟雾浓度，其内部采用离子式烟雾传感器42；光照传感器43用于检测当前环境的光照强度；光照传感器43的工作原理为将光照强度值转为电压值。
37.在现场温度大于预设的温度阈值时、烟雾浓度大于预设的烟雾浓度阈值且光照强度大于预设的光照阈值时，表明此时为危险环境，具体的危险环境指火灾场景，中控模块2即控制监测模块3开启。
38.监测模块3设于抢险服上，用于监测人员动作信息。具体的，监测模块3包括三轴加速度传感器31和陀螺仪传感器32，三轴加速度传感器31与陀螺仪传感器32均与中控模块2通过电线连接；三轴加速度传感器31用于测量空间加速度，能够反映物体的运动性质，本实施例中，三轴加速度传感器31用于检测人体加速度，在具体场景中，人倾倒会产生加速度，故通过三轴加速度传感器31检测人体加速度的方式，作为判断人是否倾倒的因素之一；除此之外，人体倾倒会使人体与地面的夹角发生变化，此时通过陀螺仪传感器32检测人体倾斜角度的方式，与检测人体加速度的方式同时作为判断人体是否倾倒的因素。
39.陀螺仪传感器32用于检测人体的倾斜角度，中控模块2用于在人体加速度大于预设的加速度阈值且倾斜角度小于预设的倾斜角度阈值时，判定人员发生倾倒。在中控模块2判定人员发生倾倒后，中控模块2控制报警模块1发出报警。
40.参照图1，报警模块1设于抢险服上，报警模块1包括救援灯11和扬声器12，即救援灯11与扬声器12均设于抢险服上，救援灯11与扬声器12均与中控模块2通过电线连接。在一实施例中，救援灯11采用led灯，在用于照明的同时，便于施救人员施救；在另一实施例中，救援灯11采用激光灯，激光灯可穿透火灾现场的烟雾，从而便于使前来施救的施救人员及时发现，进一步增加身处复杂救援环境的救援人员的安全性。
41.中控模块2用于在判定人员发生倾倒后，开启救援灯11和扬声器12，即控制报警模
块1发出声光报警。
42.参照图1，生命体征传感器5与中控模块2通过电线连接，生命体征传感器5设于抢险服上；生命体征传感器5用于感应人员的生命体征；生命体征传感器5本实施例中指压电薄膜传感器，压电薄膜作为一种动态应变传感器，可探测人体脉搏，通常应用于人体皮肤表面进行生命信号监测。中控模块2用于在报警模块1开启后，启动生命体征传感器5。
43.定位装置6本实施例中指gps定位器，基于gps卫星定位系统，自动获取gps信息，后台工作人员通过地图便可对救援人员进行定位。定位装置6与中控模块2通过电线连接，定位装置6设于抢险服上；中控模块2用于在生命体征传感器5开启后，获取当前位置并显示。
44.本技术实施例一种用于抢险服的智能救援系统的实施原理为：感应模块4首先识别危险环境，中控模块2用于在感应模块4识别危险环境后启动监测模块3，监测救援人员动作信息，并判断救援人员是否倾倒，若救援人员发生倾倒，此时中控模块2控制报警模块1发出报警，从而便于被来实施援救的施救人员及时发现，有利于提高救援人员在复杂救援环境中的安全性。
45.本技术实施例还公开一种用于抢险服的智能救援方法。
46.参照图2，一种用于抢险服的智能救援方法包括：s100、通过设于抢险服上的感应模块识别危险环境。
47.本实施例中，危险环境指火灾环境。
48.具体的，感应模块包括温度传感器、烟雾传感器和光照传感器；通过设于抢险服上的感应模块识别危险环境，包括：s110、判断温度传感器检测的温度值是否大于预设的温度阈值。
49.s120、若温度值大于温度阈值，判断烟雾传感器检测的烟雾浓度是否大于预设的烟雾浓度阈值。
50.若温度值小于或等于温度阈值，则被执行主体无动作。
51.s130、若烟雾浓度大于烟雾浓度阈值，判断光照传感器检测的光照强度是否大于预设的光照强度阈值；若烟雾浓度小于或等于烟雾浓度阈值，则被执行主体无动作。
52.s140、若光照传感器检测的光照强度大于预设的光照强度阈值，判定存在火灾场景。以及s150、将火灾场景作为危险环境。
53.若光照强度小于或等于光照强度阈值，则被执行主体无动作。
54.基于步骤s110-步骤s150进行举例说明，设温度阈值为80摄氏度，光照强度阈值为5000lux，烟雾浓度阈值为1000ppm，若温度传感器检测的温度值为90摄氏度，由于90摄氏度大于80摄氏度，故此时被执行主体判断烟雾传感器检测的烟雾浓度是否大于预设的烟雾浓度阈值，若烟雾传感器检测的烟雾浓度为2000ppm，由于2000ppm>1000ppm，此时被执行主体判断光照传感器检测的光照强度是否大于预设的光照强度阈值，若光照传感器检测的光照强度为6000lux，由于6000lux>5000lux，此时温度传感器检测的温度值大于温度阈值、烟雾传感器检测的烟雾浓度大于烟雾浓度阈值且光照传感器检测的光照强度大于光照强度阈值，此时被执行主体判定存在火灾场景，且将火灾场景作为危险环境。
55.参照图2，s200、若识别到危险环境，则通过设于抢险服上的监测模块监测人员动
作信息。
56.若被执行主体识别到危险环境，即通过监测模块监测人员动作信息，以便于判断人员是否倾倒。
57.s300、基于动作信息判断人员是否发生倾倒。
58.参照图3，监测模块包括三轴加速度传感器和陀螺仪传感器；基于动作信息判断人员是否发生倾倒，包括：s310、获取预设的三轴加速度传感器检测的加速度信息。
59.s320、获取预设的陀螺仪传感器检测的倾斜角度信息。
60.s330、判断加速度信息是否大于预设的加速度阈值。
61.s340、若加速度信息大于加速度阈值，判断倾斜角度信息是否小于预设的倾斜角度阈值。
62.人员倾倒时，与地面的倾角越来越小。故被执行主体判断倾斜角度信息是否小于预设的倾斜角度阈值。
63.若加速度信息小于或等于加速度阈值，被执行主体无动作。
64.s350、若倾斜角度信息小于倾斜角度阈值，判定人员倾倒。
65.基于步骤s310-步骤s350进行举例说明，若设加速度阈值为0.5g，其中g指重力加速度，g=9.8m/s
²
，倾斜角度阈值为45度，若三轴加速度传感器检测的加速度信息为1g，由于1g>0.5g，此时被执行主体判断倾斜角度信息是否小于预设的倾斜角度阈值，若陀螺仪传感器检测的倾斜角度信息为10度，由于10度<45度，故此时被执行主体判定人员倾倒。
66.若倾斜角度信息大于或等于倾斜角度阈值，被执行主体无动作。
67.s400、若发生倾倒，则发出报警。
68.若人员发生倾倒，此时中控模块控制报警模块发出报警，从而便于被来实施援救的施救人员及时发现，有利于提高救援人员在复杂救援环境中的安全性。
69.本技术实施例一种用于抢险服的智能救援方法的实施原理为：当人员处于危险环境时，抢险服上的监测模块用于监测人员的动作信息，被执行主体基于动作信息判断人员是否倾倒，若人员倾倒，则发出报警，有利于使处于危险环境中的人及时被发现，从而提高救援人员在复杂救援环境中的安全性。
70.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。