一種多功能消防頭盔制造技術

本發明專利技術公開了一種多功能消防頭盔，屬于消防安全技術領域。該多功能消防頭盔包括殼體和智能控制裝置；殼體包括氣凝膠層，外殼層，緩沖層和內襯層，氣凝膠層包裹在外殼層的表面，緩沖層位于外殼層和內襯層之間；智能控制裝置包括x-IMU精確定位裝置，人體體溫探測器，煙霧傳感器，有害氣體傳感器，環境溫度傳感器，骨傳導耳機，攝像和語音裝置，數據處理裝置，通信裝置和電源；x-IMU精確定位裝置，人體體溫探測器，煙霧傳感器，有害氣體傳感器，環境溫度傳感器，骨傳導耳機，攝像和語音裝置，通信裝置和電源均與數據處理裝置連接。本發明專利技術集耐高溫、精確定位、監控及預警功能于一身的特點，可以有效實現監控，利于集中監控、接收指令、指揮部署。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種多功能消防頭盔，屬于消防安全

技術介紹
消防員在工作期間越來越需要實時監測和協調，如監測人員的周圍環境以及他們的健康狀況，有效的協調相鄰的小組成員之間的狀況、以及與遠程控制指揮中心的實時多媒體通訊，識別和跟蹤人員及裝備的位置，及時預警危險環境，減少消防員的傷亡情況，現有的消防頭盔監控功能單一，定位精度不高，無法實現消防員在上樓過程中的定位，無法滿足實際工作需求。同時，現有頭盔在遇到火災等高溫條件下，消防頭盔極易融化，因此急需一種耐高溫、能夠精確定位且集多種監控及預警功能與一身的消防頭盔。
技術實現思路
為解決現有技術的不足，本專利技術提供了一種多功能消防頭盔，具有耐高溫、精確定位且集多種監控及預警功能與一身的特點，采用的技術方案如下:本專利技術的目的在于提供一種多功能消防頭盔，包括殼體I和智能控制裝置2;所述殼體I包括氣凝膠層11，外殼層12，緩沖層13和內襯層14，其中:氣凝膠層11包裹在外殼層12的表面，緩沖層13位于外殼層12和內襯層14之間；所述智能控制裝置2包括X-頂U精確定位裝置21，人體體溫探測器22，煙霧傳感器23，有害氣體傳感器24，環境溫度傳感器25，骨傳導耳機26，攝像和語音裝置27，數據處理裝置28，通信裝置29和電源210;所述x_MU精確定位裝置21，人體體溫探測器22，煙霧傳感器23，有害氣體傳感器24，環境溫度傳感器25，骨傳導耳機26，攝像和語音裝置27，通信裝置29和電源210均與數據處理裝置28連接;所述X-頂U精確定位裝置21包含三軸加速度傳感器，三軸陀螺儀和三軸磁場傳感器。優選地，所述內襯層11，成頭骨形，與消防員的頭部貼合。優選地，所述X-MU精確定位裝置21，人體體溫探測器22，煙霧傳感器23，有害氣體傳感器24，環境溫度傳感器25均為無線傳感器。優選地，所述x-1MU精確定位裝置21通信裝置29和電源210均固定在外殼層12下方，位于頭盔外殼層12和緩沖層13之間；所述人體體溫探測器22位于頭盔內襯層14的前部；所述骨傳導耳機26位于頭盔內襯層的左部或右部靠近消防員耳骨處;所述煙霧傳感器23，有害氣體傳感器24，環境溫度傳感器25均位于頭盔氣凝膠層11外部。煙霧傳感器23，有害氣體傳感器24，環境溫度傳感器25外部均設有涂有耐高溫材料的保護罩。所述骨傳導耳機26與消防員耳骨接觸。所述骨傳導耳機26帶有麥克。優選地，所述攝像和語音裝置27包括4個，分別設置在頭盔的前方、后方、左方和右方，所有攝像和語音裝置27檢測區域角度總和為360°。優選地，所述通信裝置29，為藍牙裝置、WIFI裝置、3G裝置和4G裝置中的一種或幾種。優選地，所述智能控制裝置2還包括震動傳感危險預警裝置3，所述震動傳感危險預警裝置3與數據處理裝置28相連。更優選地，所述震動傳感危險預警裝置3包括超聲波測距傳感器31和震動警示裝置32。優選地，所述震動警示裝置32包括4個，分別設置在頭盔內襯層14的前方、后方、左方和右方，與消防員頭部接觸;所述超聲波測距傳感器31位于氣凝膠層11外部、頭盔的頂端。優選地，所述頭盔還包括與數據處理裝置28連接的警報裝置4。更優選地，所述警報裝置4包括智能語音提示裝置或音樂提示裝置。x-1MU精確定位裝置21包含三軸加速度傳感器，三軸陀螺儀和三軸磁場傳感器(magetometer)三個傳感器，其中加速度傳感器用于獲取空間內平移的信息，磁場傳感器獲取轉向信息，磁場傳感器用于確定參考方向。本專利技術實現高精度定位的方法:進入火場前(室外)首先啟動跟蹤系統，系統利用三軸磁場傳感器首先確定消防員由入口進入時的方向(以地球為參考平面的世界坐標系)。消防員進入樓體后，根據加速度傳感器獲取的信號，通過信號去噪，峰值檢測來確定每一步的周期，并通過對每一個周期內的加速度信號進行二重積分來估測每一步的步長，然后對陀螺儀垂直于重力的角加速度分量進行二重積分來估算每一步的相對角度變化。將這些信息通過網絡傳回控制中心，在控制中心實時生成各個消防員由入口進入火場后所行走的路線圖。根據火場情況選擇合適的入口作為起始點，并根據磁場傳感器確定進入火場在世界參考系中的絕對方向作為參考方向。利用加速度傳感器產生信號能量的周期性變化來判斷消防員行走的頻率。利用三軸加速度傳感器在水平面上的加速度分量的二次積分估算消防員沒走一步的距離。利用三軸陀螺儀角加速度在水平方向分量的二次積分確定消防員在行走過程中的方向的相對變化。由參考點沿參考方向出發，利用頭盔中x-1MU計算出的步長和行進方向，實時描繪出消防員在火場中行進的路徑，從而確定消防員所在的位置。所述裝置主要特征:I)頭盔最外層設有氣凝膠層11，可以集防砸、防彈、防火、防爆等多種功能于一身；氣凝膠層11包裹在外殼層12的表面，防止在高溫環境中外殼層12融化；2)x-頂U精確定位裝置包含三軸加速度傳感器，三軸陀螺儀和三軸磁場傳感器，加速度傳感器用于獲取空間內平移信息，磁場傳感器獲取轉向信息，磁場傳感器用于確定參考方向，根據垂直方向的加速度是否超過設定的閾值確定消防員是否正在上樓，利用計步算法確定臺階數，最終實現消防員在上樓過程中的定位，最終將消防員的具體定位信息，通過通信裝置發送到遠程控制指揮中心，以便實現遠程實時定位監控；3)人體體溫探測器22，煙霧傳感器23，有害氣體傳感器24，環境溫度傳感器25采集人體體溫信息，煙霧濃度參數信息，有害氣體濃度參數信息，通過通信裝置發送到遠程控制指揮中心，以便遠程控制指揮中心實時監控、指揮協調，做救援部署，或下發是否撤離的指令；4)設有骨傳導耳機26，置于頭盔內部靠近消防員耳骨附近，與消防員頭頂接觸，使消防員在嘈雜的環境中也能較好的接收到來自遠程控制指揮中心的語音指揮；5)攝像和語音裝置27用于對周圍環境進行攝像和拍照，分別設置在頭盔的前方、后方、左方、右方，4個攝像和語音裝置27檢測的區域角度總和為360°，實現全方位檢測，攝像和語音裝置27采集火災現場的實時視頻圖像信息，通過通信裝置發送到遠程控制指揮中心，以便遠程控制指揮中心實時監控、指揮協調，做救援部署；6)數據處理裝置28接收所有傳感器傳來的信號，并且將信號轉換處理后發送至遠程控制指揮中心終端；7)所有傳感器全部使用無線傳感器，工作智能方便，克服有線的缺點，通信裝置有多種設置方式；8)設置通信裝置，用于與遠程控制指揮中心或其他消防人員通信，包括藍牙裝置、WIFI裝置、3G裝置和4G裝置中的一種或幾種；9)震動傳感危險預警裝置3，設置超聲波測距傳感器31實時監測施工人員頭頂上方空間的高空墜物危險，并通過震動警示裝置32提示消防人員注意躲避，震動警示裝置32分別設置在頭盔內襯層14的前方、后方、左方和右方，與消防員頭部接觸，直接提示消防人員高空墜物的方向，高空墜物來自前方，位于頭盔前方的震動警示裝置32震動提示消防當前第1頁1 2 3 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多功能消防頭盔，其特征在于，包括殼體(1)和智能控制裝置(2)；所述殼體(1)包括氣凝膠層(11)，外殼層(12)，緩沖層(13)和內襯層(14)，其中：氣凝膠層(11)包裹在外殼層(12)的表面，緩沖層(13)位于外殼層(12)和內襯層(14)之間；所述智能控制裝置(2)包括x?IMU精確定位裝置(21)，人體體溫探測器(22)，煙霧傳感器(23)，有害氣體傳感器(24)，環境溫度傳感器(25)，骨傳導耳機(26)，攝像和語音裝置(27)，數據處理裝置(28)，通信裝置(29)和電源(210)；所述x?IMU精確定位裝置(21)，人體體溫探測器(22)，煙霧傳感器(23)，有害氣體傳感器(24)，環境溫度傳感器(25)，骨傳導耳機(26)，攝像和語音裝置(27)，通信裝置(29)和電源(210)均與數據處理裝置(28)連接；所述x?IMU精確定位裝置(21)包含三軸加速度傳感器，三軸陀螺儀和三軸磁場傳感器。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張立國，阮青文，劉俊秀，肖智文，
申請(專利權)人：哈爾濱中研普瑞電子工程技術中心有限公司，
類型：發明
國別省市：黑龍江;23