一种消防可视探测仪及其消防面罩的制作方法

本发明涉及红外探测技术领域，具体涉及一种消防可视探测仪及其消防面罩。

背景技术：

在火灾现场，浓烟、粉尘、黑暗、薄雾等状况时有发生，消防人员在进行救助过程中，需要借助红外成像来对需要救助的对象进行捕捉。红处热像仪它能把人眼看不到的红外线在其焦平面上生成一个热像，然后进行光电转换，输出电信号，在可见光显示器上，显示出人眼能看到的可见像。在消防上应用时，因为消防员往往需要戴一个隔绝式的消防全面罩，目前多数为手持式热像仪，双手受到限制，且外置的热像仪容易受到烟、尘、水等恶劣环境的干扰，故是不理想的；另一种是头盔式消防热像仪，虽然解放了双手，但仍置于面罩外，成像显示器裸露在外面，成像显示器容易起雾，结晶水珠；仍有前者的缺点，在通视情况下，遮挡视线；况且面罩外侧于成像显示器没有紧密接触，浓烟及有毒气体使显示画面模糊；故不能用在这些场合，具有不足。

cn201220193892.8公开一种头盔式消防热像仪，其包括设在头盔一侧的壳体，在壳体的前端设有红外光学镜头，在壳体内设有能够探测并形成图像的红外成像组件，在头盔的前端设有显像装置，所述的壳体通过第一连接结构与头盔连接，显像装置通过第二连接结构与头盔连接，红外成像组件与显像装置连接；但不便于佩戴者进行观察现场情况，且拆卸不方便。

cn201110164374.3头载内显式消防夜视二用热像仪；作消防热像仪时，它由固定在头盔后沿的电源与固定在头盔前沿可上、下俯仰的热像仪与设在消防面罩内可升降的近目显示器三部分组成，都可装卸；但结构复杂，在实际运用过程中，不适用本。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种消防可视探测仪及其消防面罩，其结构简单，可拆卸，在现有不改动目前的密封式消防面罩的基础上，实现其基本功能。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种消防可视探测仪，包括摄像仪、摄像仪安装支座、u型骨架以及安装在u型骨架上的电池、成像镜头和处理板；

所述u型骨架包括依次连接的第一安装支脚、第一安装支座、第一支撑部分、中间安装支座、第二支撑部分、第二安装支座和第二安装支脚；

所述第一安装支脚和第二安装支脚呈弧形，所述弧形的圆心角为20～40°；

所述第一安装支座包括依次连接的第一矩形固定部分、第一斜面连接部分和电池安装盒；

所述第一支撑部分与第一安装支座的连接夹角为135～160°；

所述第一支撑部分与中间安装支座的连接夹角为135～160°；

所述中间安装支座包括中间安装支座本体、设置在中间安装支座本体一侧的安装夹、设置在中间安装支座本体另一侧的开关和成像镜头安装支架；

所述成像镜头安装支架包括安装支架支撑体、设置在安装支架支撑体侧边的旋转轴、与旋转轴转动连接的成像镜头安装盒；

所述成像镜头安装盒内设置有成像镜头，所述成像镜头包括红外成像显示组件；

所述第二支撑部分与中间安装支座的连接夹角为135～160°；

所述第二支撑部分与第二安装支座的连接夹角为135～160°；

所述第二安装支座包括依次连接的第二矩形固定部分、第二斜面连接部分和处理板安装盒；

所述摄像仪通过无线传输与处理板通信；所述摄像仪安装在摄像仪安装支座上；所述摄像仪安装支座设置在消防面罩外部的侧边；

所述处理板、成像镜头、电源和开关通过导线连接。

进一步地，所述红外成像显示组件包括与处理板连接的显示屏和显示处理模块。

进一步地，所述第一安装支脚和第二安装支脚的弧面相对设置。

进一步地，所述u型骨架内设有导线安装槽，用于连接各元器件。

进一步地，所述u型骨架采取3d打印制备成型。

进一步地，所述第一安装支座、第一支撑部分、中间安装支座、第二支撑部分和第二安装支座围成的u型骨架内呈圆弧状。

进一步地，所述电池安装盒、成像镜头安装支架、处理板安装盒均位于u型骨架同一侧；所述安装夹位于u型骨架的另一侧。

进一步地，所述成像镜头可沿旋转轴垂直于u型骨架旋转。所述成像镜头与佩戴时的人眼有2-5cm的距离。

本发明提供一种消防可视探测仪的制备方法，包括如下步骤：

1)获取目标消防可视探测仪的u型骨架的数据，构建三维模型；

2)将u型骨架的数据导入三维打印机进行打印，得到u型骨架；

3)根据消防可视探测仪的具体结构，将u型骨架、电池、成像镜头和处理板进行安装配置，制成。

另一方面，本发明提供一种消防面罩，其包括上述消防可视探测仪和消防面罩本体；所述消防可视探测仪的u型骨架安装在消防面罩本体内；所述摄像仪安装在面罩本体外。

进一步地，所述u型骨架通过安装夹安装在面罩本体的鼻架上，通过u型骨架的第一安装支脚和第二安装支架卡合在面罩本体的镜面与面框之间；

所述摄像仪通过设置在面罩本体侧边的安装支架安装固定。

本发明提供过一种消防面罩的使用方法，其包括如下步骤：

1)通过将消防可视探测仪的安装夹安装在消防面罩的鼻架上，并将u型骨架的第一安装支脚和第二安装支架卡合在消防面罩本体的镜面与面框之间，实现消防面罩的安装；

2)在佩戴前，打开成像镜头，佩戴消防面罩完成后，将摄像仪安装在消防面罩本体外的侧边；

3)遇见环境恶劣时，打开摄像仪，通过成像镜头实现对现场环境的观察。

相对于现有技术，具有如下优势：

本发明提供一种消防可视探测仪，其结构简单小巧，可直接将u型骨架安装在现有的面罩内，在保证现有面罩的隔绝式功能的前提下，实现解放双手，且能避免外部环境对热像仪的成像的干扰。

u型骨架的结构呈u形状，不仅可以满足面罩特有结构的要求，也能实现消防可视探测仪的各种功能。

成像镜头可沿旋转轴转动，满足使用者的不同个体需求，在使用前，可根据使用者的需求设置成像镜头的旋转角度，使用时，只需要使用者的眼睛往成像镜头观察即可；成像镜头与佩戴时的人眼控制在2-5cm的距离，不会对佩戴者的视线造成干扰；摄像仪设置在面罩外面，使用者可根据实际需要进行方位的选择。

本发明提供的消防可视探测仪可实现在面罩有限的空间内，将环境信息通过无线传输给使用者；结构小巧，不影响使用者的视线观察环境，只有在环境比较恶劣，例如浓烟、黑暗、粉尘较厚等视线不清的情况下，才选择使用。

本发明提供的消防面罩采用消防可视探测仪，可保证面罩的基本功能情况下，实现采用红外成像物体，根据红外成像识别工作现场物体温度并能及时识别物体，实现人工智能的救助，帮助使用者在有限时间内的快速逃离和救助。

附图说明

图1为本发明优选实施例中消防可视探测仪的正视结构示意图。

图2为本发明优选实施例中消防可视探测仪的侧面结构示意图。

图3为本发明优选实施例中消防可视探测仪的立体结构示意图。

图4为本发明优选实施例中消防可视探测仪的摄像仪结构示意图。

图5为本发明优选实施例中安装后的面罩的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

实施例

如图1～5所示，本发明提供一种消防可视探测仪，包括摄像仪9、摄像仪安装支座91、u型骨架以及安装在u型骨架上的电池、成像镜头8和处理板；

所述u型骨架包括依次连接的第一安装支脚1、第一安装支座2、第一支撑部分3、中间安装支座4、第二支撑部分5、第二安装支座6和第二安装支脚7；

所述第一安装支脚1和第二安装支脚7呈弧形，所述弧形的圆心角为20～40°；利于在面罩内安装；

所述第一安装支座2包括依次连接的第一矩形固定部分、第一斜面连接部分和电池安装盒21；

所述第一支撑部分3与第一安装支座2的连接夹角为135～160°；

所述第一支撑部分3与中间安装支座4的连接夹角为135～160°；

所述中间安装支座4包括中间安装支座本体、设置在中间安装支座本体一侧的安装夹41、设置在中间安装支座本体另一侧的开关42和成像镜头安装支架43；

所述成像镜头安装支架包括安装支架支撑体43、设置在安装支架支撑体侧边的旋转轴、与旋转轴固定安装在成像镜头安装盒44；利于成像镜头的安装，且便于角度的调整；

所述成像镜头安装盒内设置有成像镜头，所述成像镜头包括红外成像显示组件；

所述第二支撑部分5与中间安装支座4的连接夹角为135～160°；利于满足面罩的要求；

所述第二支撑部分4与第二安装支座6的连接夹角为135～160°；可有效满足面罩的要求；

所述第二安装支座6包括依次连接的第二矩形固定部分、第二斜面连接部分和处理板安装盒61；

所述摄像仪9通过无线传输与处理板通信；采用无线通信的方式，减少为面罩的密封性破坏；所述摄像仪为红外热像仪，可对外部环境进行摄像同时进行信息的处理、识别和传输；所述处理板接收摄像仪传输的信号，并传输给红外成像组件；所述无线传输可通过面罩上的无线传输设备传输即可。所述无线传输设备可以包括天线、话筒和听筒等；所述摄像仪9安装在摄像仪安装支座91上；所述摄像仪安装支座91设置在消防面罩外部的一侧；可实时选择佩戴者的观察视线，而且，不受面罩或消防可视探测仪安装位置的影响，简单方便；

所述处理板、成像镜头、电源和开关通过导线连接。

优选地，所述红外成像显示组件包括与处理板连接的显示屏和显示处理模块。所述显示处理模块能够将现场的反馈信息、红外图像、现场环境温度、目标区域温度以及与目标之间的距离详细等通过显示屏显示出来。红外成像显示组件没有公开的部分即可为常规的红外成像显示所需的部件即可。

优选地，所述第一安装支脚1和第二安装支脚7的弧面相对设置，利于后续安装在面罩内。

优选地，所述u型骨架内设有导线安装槽，用于连接各元器件，避免导线漏在外面。

优选地，所述u型骨架采取3d打印制备成型，简单高效，整体成型，实现轻便小巧，减少空间的占用，利于后续在有限的空间内的利用。

优选地，所述第一安装支座2、第一支撑部分3、中间安装支座4、第二支撑部分5和第二安装支座6围成的u型骨架内呈圆弧状，符合面罩的特点，也利于实际使用，减少对佩戴的特殊要求。

优选地，所述电池安装盒21、成像镜头安装支架、处理板安装盒61均位于u型骨架同一侧；所述安装夹41位于u型骨架的另一侧，利于安装。

优选地，所述成像镜头8可沿旋转轴旋转以适应不同使用人员的需要，根据使用人员面部的特征进行相应的位置调整。

消防可视探测仪的制备方法，包括如下步骤：获取目标消防可视探测仪的u型骨架的数据，构建三维模型；将u型骨架的数据导入三维打印机进行打印，得到u型骨架；根据消防可视探测仪的具体结构，将u型骨架、电池、成像镜头和处理板进行安装配置，制成。在安装配置过程中，所有的螺栓、配件硬壳，可根据情况进行购买或也采用3d打印的方式制备。另外，u型骨架的数据，需要符合所安装的消防面罩的大小来配置。

另一方面，本发明提供一种消防面罩，其包括上述消防可视探测仪和消防面罩本体10；所述消防可视探测仪的u型骨架安装在消防面罩本体10内；所述摄像仪安装在面罩本体外。

优选地，所述u型骨架通过安装夹安装在面罩本体的鼻架上，通过u型骨架的第一安装支脚和第二安装支架卡合在面罩本体的镜面101与面框102之间；可根据不同使用者的需求，调整安装夹与鼻架之间的连接部分，使得成像镜头与佩戴时的人眼有2-5cm的距离，进而不会影响人眼正常观察环境；

所述摄像仪通过设置在面罩本体一侧的安装支架安装固定。

工作过程：

将消防可视探测仪安装在消防面罩本体上，根据使用者的需求，调整成像镜头的角度，打开成像镜头开关；佩戴消防面罩，安装摄像仪；在现场环境比较恶劣情况下，使用者打开摄像仪，通过使用者自身移动头部，摄像仪同样移动选择拍摄角度，使用者眼睛观看成像镜头内的红外成像情况，视线对现场环境的观察，了解环境情况，寻找逃生线路或救助对象。

本发明通过采用摄像仪采集物体的红外信号，并处理后进行相关的识别，通过无线传输给处理板，处理板接受信号，并传输给成像镜头，实现在有限的空间内的无线传输，避免对面罩的密封性产生影响。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为被包含在本发明的保护范围内。