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一种应急救援的智能头盔

阅读:463发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种应急救援的智能头盔专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于消防应急救援的防护装备领域,是一种应急救援的智能头盔。通过头盔所携带安装的头部 计算机系统 、音视频采集系统、气体 传感器 系统、 温度 传感器系统 、体态特征传感器系统、通讯系统、披肩防护系统、防火 内衬 系统、 复合材料 壳体系统、空气呼气器一体化面罩系统、指挥 软件 系统、红外热成像相机等集成的一套智能化头盔,该款头盔集合了防护和搜救等科技化功能,可以有效的提高救援效率。真正做到灾难现场环境 可视化 、预案数据化、指挥交互化、判断科学化、态势明确化。,下面是一种应急救援的智能头盔专利的具体信息内容。

1.一种应急救援的智能头盔,其特征在于,包含以下设计:
(1)现场视频、音频采集传输系统、物体识别
(2)带有4G/5G/WIFI/蓝牙/北斗/GPS/无线对讲机通讯系统的头部计算机平台;
(3)现场环境温度、有毒、有害、爆炸气体采集系统;
(4)救援人员身体状态采集系统;
(5)外延设备专用扩展滑道;
(6)空气呼吸器一体化系统;
(7)全防护披肩系统;
(8)热成像相机系统;
(9)新型复合材料壳体系统;
(10)配合头盔使用的指挥软件平台系统。
2.根据权利要求1所描述的一种应急救援的智能头盔,权利要求(1)的实现方法,通过安装在头盔顶端的RGB摄像机,通过FPC传输数据线,传输给权利要求中(2)的头部计算机平台,以图像压缩的方式向(10)指挥软件平台系统传输现场图像,通过头部计算机镶嵌的芯片语音功能,向指挥软件平台系统传输和接收该系统的语音,通过专用无线对讲机接收和传输现场和指挥软件平台系统的语音,通过4G/5G/WIFI/蓝牙等无线通讯系统,向指挥平台、指挥系统传输和接收语音和图形图像。通过芯片中嵌入的识别算法、或权利要求中(10)指挥软件平台系统的识别算法,达到起火介质和灾难现场的物体识别。
3.根据权利要求1所描述的一种应急救援的智能头盔,权利要求(2)的实现方法,通过在头盔上安装具有计算、通讯传输功能的计算机,组成头部计算机平台,该平台包含具有计算功能、蓝牙、WIFI、4G、5G、北斗、GPS功能的芯片、供电电池、求救按键、通话按键、调度按键、照明按键,完成头盔通讯和指挥软件平台系统等通讯链路。
4.根据权利要求1所描述的一种应急救援的智能头盔,权利要求(3)的实现方法,通过头盔上安装的温度传感器气体传感器,可以判断现场一、氧气、二氧化硫、甲烷、丙烷、丁烷、氢气等有毒有害、爆炸气体、腐蚀性气体等浓度,现场采集灾难周边温度,并通过权利要求(2)中所具有的4G/5G/WIFI/蓝牙通讯功能传输给(10)指挥软件平台系统,并通过指挥软件平台系统监测现场温度和有毒有害气体是否超标,提醒救援人员撤离时间,辅助判断灾难现场救援方案。
5.根据权利要求1所描述的一种应急救援的智能头盔,权利要求(4)的实现方法,通过安装在头盔内部的脑电传感器,通过FPC数据线传输给权利要求中的(2),并通过(2)所具有的通讯链路传输给(10)指挥软件平台系统,或通过腕带式体态传感器,通过蓝牙传输给权利要求中的(2),并通过权利要求中的(2)所具有的通讯链路传输给权利要求中的(10)指挥软件平台系统,辅助指挥人员对现场救援人员的生命体征、体态、生理指标进行判断,并通过权利要求中的(10)提出预警提示,辅助指挥人员作出救援方案。
6.根据权利要求1所描述的一种应急救援的智能头盔,权利要求(5)所实现的方法,将用于外扩设备的专用滑道,通过螺丝固定、卡槽固定、粘合等方式,和头盔有效的固定到一起,所使用的固定方式和固定工具均具有绝缘功能,所使用的滑道和固定方式应符合GA44-
2004所要求的绝缘、防、耐高温等标准。
7.根据权利要求1所描述的一种应急救援的智能头盔,权利要求(6)的实现方法,该头盔采用的是全面罩防护方式,并在面罩上通过转接器,安装空气吸呼吸接口,可根据不同的正压空气呼吸器品牌,更换接口,以满足不同的器材更换使用。该接口也可具备氧气含量监测功能,并通过微型计算机计算氧气含量,控制正压呼吸器的进气量,救援人员可以不用摘头盔即可以实现空气呼吸器的接入,该面罩和头盔具有无缝连接。
8.根据权利要求1所描述的一种应急救援的智能头盔,权利要求(7)的实现方法,该披肩上部和头盔具有固定式连接方式、可拆卸式连接方式,保护范围为胸部、肩部、背部的适当尺寸,材质为符合GA44-2004要求的材料,在肩部内衬有由P4U改性材料复合成的垫片,可有效防护肩部、胸部、背部的高温灼伤,救援人员领口进水有效保护,并对肩部有缓冲性保护。
9.根据权利要求1所描述的一种应急救援的智能头盔,权利要求(8)的实现方法,通过安装在头盔顶部、或外扩在头盔侧面的热成像相机,实现在灾难现场热成像搜救、勘查等功能,该系统的热成像图像,通过权利要求中的(2)所具有的通讯传输链路,传输给权利要求中(10)软件平台指挥系统,辅助指挥员进行救援指挥和现场判断,也可以在头盔上加装显示屏,现场救援人员现场即可获知热成像图像,辅助现场人员进行搜救和勘查。
10.根据权利要求1所描述的一种应急救援的智能头盔,权利要求(9)的实现方法,该头盔壳体系统复合材料包含碳纤维、芳纶、玻璃纤维、预氧丝纤维、气凝胶,并通过高温高压复合而成。
11.根据权利要求1所描述的一种应急救援的智能头盔,权利要求(10)的实现方法,该指挥系统是一套基于安卓系统的手机或平板电脑APP,具有音视频传输(现场直播)、信息分发(向和救援有关的相关部、救援车辆行进路线的道路参与者、灾难现场及周边人员发送灾难信息,道路通行信息,撤离信息)导航定位、救灾预案(可实现灾难现场应急预案电子化、灾难现场BIM系统展示)、现场态势(可充分判断现场环境温度、有毒有害气体浓度、救援人员身体状况数据采集)、灾难状况、救灾日志、舆情监控、报表统计的功能,并可以实现和权利要求中的(2)实时通讯,通过通讯链路实现辅助指挥的功能。

说明书全文

一种应急救援的智能头盔

技术领域

[0001] 本发明属于消防应急救援的防护装备领域,一直以来,消防应急救援领域的防护装备都使用的传统式头盔,重量重、防护面积小、空气呼吸器和头盔分离、不具备现场音视频采集和传输功能。

背景技术

[0002] 现代化的应急救援强调的是交互式指挥、现场态势可视化、救援人员身体状况可视化、次生灾害可提前预判、通讯方式多种选择、科学的提高救援效率,特别是对于搜救手段的要求越来越高,对于现场起火介质和次生危险要具有提前判断的手段,尽量减少被困人员和救援人员伤亡,现有传统的防护装备已经不能满足复杂的救援,特别是建筑物的灾难救援电子化,BIM系统的接入,都是目前应急救援的急需。
[0003] 该款头盔极大的解决了应急救援人员所面临的指挥员对现场态势不明、指挥盲目性大;现场环境不了解,次生灾害性大;救援人员身体状态不了解,意外伤害性大;事故救援素材无法采集,无法复盘等多个痛点,完全符合科技强警,科学救援,人工智能辅助指挥等发展趋势。

发明内容

[0004] 本发明是一种应急救援的智能头盔,具有以下设计功能和特征:
[0005] (1)现场视频、音频采集传输系统、物体识别
[0006] (2)带有4G/5G/WIFI/蓝牙/北斗/GPS/无线对讲机通讯系统的头部计算机平台。
[0007] (3)现场环境温度、有毒、有害、爆炸气体采集系统。
[0008] (4)救援人员身体状态采集系统。
[0009] (5)外延设备专用扩展滑道。
[0010] (6)空气呼吸器一体化系统。
[0011] (7)全防护披肩系统。
[0012] (8)热成像相机系统。
[0013] (9)新型复合材料壳体系统。
[0014] (10)配合头盔使用的指挥软件平台系统。
[0015] 该系统具备以下优点:
[0016] (1)通过摄像头采集现场情况,具有实现指挥员现场态势的完全了解,实现交互式指挥的优点。
[0017] (2)通过气体传感器、温度传感器,采集现场环境情况,具有有效预防次生灾害发生的优点。
[0018] (3)通过脑电传感器、体态传感器采集救援人员生理指标,具有有效预防救援人员因自身身体状况发生改变而造成伤害等优点。
[0019] (4)通过4G/5G/WIFI/蓝牙/专网之间相互通讯拓补,具有有效保证通讯畅通的优点。
[0020] (5)通过全防护空呼一体化面罩,具有节省穿戴空呼面罩时间,加大防护面积,延长空气呼吸器使用时间等优点。
[0021] (6)通过热成像相机,具有有效探测被困人员、易燃物质位置,达到快速搜救、消灭灭火死等优点。
[0022] (7)通过头部一体化照明,具有减轻救援人员单独携带照明器具的重量等优点。
[0023] (8)通过纤维新型复合材料,具有减轻头盔整体重量的优点。
[0024] (9)通过全防护披肩,加装P4U改性材料垫层,具有增大身体防护面积,减轻外损伤的优点。附图说明
[0025] 图为一种应急救援的智能头盔
[0026] 图中1.超轻耐高温碳纤维壳体,2.可调节档位妙招卡扣,3.CO、可燃气体、环境温度传感器,4.外接通讯设备插口,5.外接照明设备滑道,6.头部计算机物体识别算法,7.前置1600万高清摄像头/红外线定位/内置照明,8.排槽,9.血压、血、心率传感器,10.内置吸汗材料,11.防辐射膜面罩,12.空气呼吸器,13.密封面罩扣,14.P4U隔热抗砸复合材料披肩。

具体实施方式

[0027] 本发明所描述的是一种应急救援的智能头盔,具体实现方式如下:
[0028] 1、通过安装在头盔顶端的RGB摄像机,通过FPC传输数据线,传输给头部计算机平台,以图像压缩的方式向指挥软件平台系统传输现场图像。通过头部计算机镶嵌的芯片语音功能,向指挥软件平台系统传输和接收该系统的语音。通过专用无线对讲机向接收和传输现场和指挥软件平台系统的语音。通过4G/5G/WIFI/蓝牙等无线通讯系统,向指挥平台、指挥系统传输和接收语音和图形图像。通过芯片中嵌入的识别算法、或指挥软件平台系统的识别算法,达到起火介质和灾难现场的物体识别。
[0029] 2、通过安装在头部计算机平台中,带有4G/5G/北斗/GPS/蓝牙/Wi-Fi/无线对讲接收器芯片的计算机,完成通讯头盔和指挥软件平台系统等通讯链路。
[0030] 3、通过头盔上安装的温度传感器,现场采集灾难周边温度,并通过(2)中所具有的4G/5G/WIFI/蓝牙通讯功能传输给指挥软件平台系统,并通过指挥软件平台系统监测现场温度是否超标,提醒救援人员撤离时间,辅助判断灾难现场救援方案。
[0031] 4、通过头盔上安装的气体传感器,可以判断现场一氧化碳、氧气、二氧化硫、甲烷、丙烷、丁烷、氢气等有毒有害、爆炸气体、腐蚀性气体等的浓度,并通过头部计算机平台中所具有的通讯功能传输给指挥软件平台系统,由指挥平台软件系统辅助指挥人员作出救援方案。
[0032] 5、通过安装在头盔内部的脑电传感器,通过FPC数据线传输给头部计算机平台,并通过其所具有的通讯链路传输给指挥软件平台系统,或通过腕带式体态传感器,通过蓝牙传输给头部计算机平台,并通过头部计算机平台所具有的通讯链路传输给指挥软件平台系统,辅助指挥人员对现场救援人员的生命体征、体态、生理指标进行判断,并通过指挥软件平台系统提出预警提示,辅助指挥人员作出救援方案。
[0033] 6、将用于外扩设备的专用滑道,通过螺丝固定、卡槽固定、粘合等方式,和头盔有效的固定到一起,所使用的固定方式和固定工具均具有绝缘功能,所使用的滑道和固定方式应符合GA44-2004所要求的绝缘、防水、耐高温等标准。
[0034] 7、通过该头盔全防护面罩,并在面罩上通过转接器,安装正压空气吸呼器接口,可根据不同的正压空气呼吸器品牌,更换接口,以满足不同的器材更换使用。该接口也可具备氧气含量监测功能,并通过微型计算机计算氧气含量,控制正压呼吸器的进气量,救援人员可以不用摘头盔即可以实现空气呼吸器的接入。该面罩和头盔具有无缝连接。
[0035] 8、该头盔披肩上部和头盔具有固定式连接方式、可拆卸式连接方式,保护范围为胸部、肩部、背部的适当尺寸,材质为符合GA44-2004要求的材料,在肩部内衬有由P4U改性材料复合成的垫片,可有效防护肩部、胸部、背部的高温灼伤,救援人员领口进水有效保护,并对肩部有缓冲性保护。
[0036] 9、通过安装在头部的LED照明装置、滑道扩展照明装置,达到灾难现场的照明需求。
[0037] 10、通过安装在头盔顶部、或外扩在头盔侧面的热成像相机,实现在灾难现场热成像搜救、勘查等功能,该系统的热成像图像,通过头部计算机平台所具有的通讯传输链路,传输给软件平台指挥系统,辅助指挥员进行救援指挥和现场判断。也可以在头盔上加装显示屏,现场救援人员现场即可获知热成像图像,辅助现场人员进行搜救和勘查。
[0038] 11、通过安装在头盔顶部的红外发光指示器,达到红外定位的目的。
[0039] 12、通过在头盔上安装具有计算、通讯传输功能的计算机,组成头部计算机平台,该平台包含具有计算功能、蓝牙、WIFI、4G、5G、北斗、GPS功能的芯片、供电电池、求救按键、通话按键、调度按键、照明按键。
[0040] 13、该头盔壳体系统采用的复合材料包含碳纤维、芳纶、玻璃纤维、预氧丝纤维、气凝胶,并通过高温高压复合而成,完全满足GA44-2004要求。
[0041] 14、该指挥系统是一套基于安卓系统的手机或平板电脑APP,具有音视频传输(现场直播)、信息分发(向和救援有关的相关部、救援车辆行进路线的道路参与者、灾难现场及周边人员发送灾难信息,道路通行信息,撤离信息)导航定位、救灾预案(可实现灾难现场应急预案电子化、灾难现场BIM系统展示)、现场态势(可充分判断现场环境温度、有毒有害气体浓度、救援人员身体状况数据采集)、灾难状况、救灾日志、舆情监控、报表统计的功能,并可以实现和头部计算机平台的实时通讯,通过通讯链路实现辅助指挥的功能。
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