專利名稱：消防單兵姿態(tài)傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于傳感器領(lǐng)域，具體是涉及一種消防單兵姿態(tài)傳感裝置。
背景技術(shù)：
公安消防在滅火救援、搶險(xiǎn)救災(zāi)任務(wù)過(guò)程中，消防員面臨多種多樣極端危險(xiǎn)的狀況，及時(shí)掌握消防員在火場(chǎng)及其它災(zāi)害場(chǎng)合的姿態(tài)，可以及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情，降低消防員戰(zhàn)損戰(zhàn)傷。目前如飛行姿態(tài)檢測(cè)、導(dǎo)航等應(yīng)用多采用三軸加速度傳感器、三軸陀螺儀等多種傳感器，結(jié)構(gòu)和算法較為復(fù)雜，成本較高，一旦出現(xiàn)故障無(wú)法快速檢查和修復(fù)。而在消防裝備中，尚未有類似消防單兵姿態(tài)的警用裝備出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種消防單兵姿態(tài)傳感裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)消防單兵姿態(tài)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)檢測(cè)，及時(shí)掌握其姿態(tài)信息。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種消防單兵姿態(tài)傳感裝置，該裝置由體位傳感器I、振動(dòng)傳感器2、處理單元3、聲光報(bào)警單元4、緊急報(bào)警按鈕5以及無(wú)線傳輸單元6組成，其中處理單元3的輸出端分別連接體位傳感器I、振動(dòng)傳感器2和緊急報(bào)警按鈕5，處理單元3的輸入端連接聲光報(bào)警單元4，處理單元3與無(wú)線傳輸單元6進(jìn)行雙向連接；
所述體位傳感器I由四個(gè)傾斜開(kāi)關(guān)組成，用于檢測(cè)消防單兵的體位狀態(tài)，第一傾斜開(kāi)關(guān)7傾向于消防單兵身體的左前方，第二傾斜開(kāi)關(guān)8傾向于消防單兵身體的右前方，第三傾斜開(kāi)關(guān)9傾向于消防單兵身體的左后方，第四傾斜開(kāi)關(guān)10傾向于消防單兵身體的右后方；所述振動(dòng)傳感器2由兩種感度的振動(dòng)開(kāi)關(guān)組成，分別用于檢測(cè)消防單兵的走動(dòng)及跑
動(dòng)；
所述處理單元3用于讀取體位傳感器I及振動(dòng)傳感器2的狀態(tài)信息、根據(jù)狀態(tài)信息綜合判別消防單兵姿態(tài)、讀取無(wú)線傳輸單元6接收的命令、控制聲光報(bào)警單元4以及向無(wú)線傳輸單元6發(fā)送消防單兵的姿態(tài)和報(bào)警信息；
所述聲光報(bào)警單元4用于當(dāng)消防單兵處于靜止姿態(tài)超過(guò)一定時(shí)間或墜落時(shí)，發(fā)出報(bào)警警報(bào)聲和閃光報(bào)警，通過(guò)處理單元3向無(wú)線傳輸單元6發(fā)送報(bào)警信息；
所述緊急報(bào)警按鈕5用于當(dāng)消防單兵遇到險(xiǎn)情時(shí)，按下緊急報(bào)警按鈕5，聲光報(bào)警單元4發(fā)出報(bào)警警報(bào)和閃光警報(bào)，通過(guò)處理單元3向無(wú)線傳輸單元6發(fā)送報(bào)警信息；
所述無(wú)線傳輸單元6用于接收無(wú)線發(fā)射的命令以及發(fā)送消防單兵的姿態(tài)和報(bào)警信息。本發(fā)明中，所述第一傾斜開(kāi)關(guān)7、第二傾斜開(kāi)關(guān)8、第三傾斜開(kāi)關(guān)9和第四傾斜開(kāi)關(guān)10可采用水銀開(kāi)關(guān)或滾珠開(kāi)關(guān)。本發(fā)明中，所述處理單元3可以使用單片機(jī)。
本發(fā)明中，所述第一傾斜開(kāi)關(guān)7、第二傾斜開(kāi)關(guān)8、第三傾斜開(kāi)關(guān)9和第四傾斜開(kāi)關(guān)10的一端連在一起作共陰或共陽(yáng)的公共端，另一端分別串接一只限流電阻接電源或地，每個(gè)傾斜開(kāi)關(guān)與串接的限流電阻中間引出線連接到處理單元3。
當(dāng)消防單兵處于其中的靜止姿態(tài)，即站立、蹲、俯臥、仰臥、左側(cè)臥、右側(cè)臥超過(guò)一定時(shí)間時(shí)，發(fā)出報(bào)警警報(bào)聲和閃光報(bào)警。處理單元根據(jù)體位傳感器中傾斜開(kāi)關(guān)的狀態(tài)以及振動(dòng)傳感器工作狀態(tài)，得到消防單兵姿態(tài)如下(其中X為任意狀態(tài)、O為未工作狀態(tài)、I為工作狀態(tài))
權(quán)利要求
1.一種消防單兵姿態(tài)傳感裝置，該裝置由體位傳感器(I)、振動(dòng)傳感器(2)、處理單元(3)、聲光報(bào)警單元(4)、緊急報(bào)警按鈕(5)以及無(wú)線傳輸單元(6)組成，其特征在于處理單元(3)的輸出端分別連接體位傳感器(I)、振動(dòng)傳感器(2)和緊急報(bào)警按鈕(5)，處理單元(3)的輸入端連接聲光報(bào)警單元(4)，處理單元(3)與無(wú)線傳輸單元(6)進(jìn)行雙向連接； 所述體位傳感器(I)由四個(gè)傾斜開(kāi)關(guān)組成，用于檢測(cè)消防單兵的體位狀態(tài)，第一傾斜開(kāi)關(guān)(X)傾向于消防單兵身體的左前方，第二傾斜開(kāi)關(guān)(8)傾向于消防單兵身體的右前方，第三傾斜開(kāi)關(guān)(9)傾向于消防單兵身體的左后方，第四傾斜開(kāi)關(guān)(10)傾向于消防單兵身體的右后方； 所述振動(dòng)傳感器(2)由兩種感度的振動(dòng)開(kāi)關(guān)組成，分別用于檢測(cè)消防單兵的走動(dòng)及跑動(dòng)； 所述處理單元(3)用于讀取體位傳感器(I)及振動(dòng)傳感器(2)的狀態(tài)信息，根據(jù)狀態(tài)信息綜合判別消防單兵姿態(tài)，讀取無(wú)線傳輸單元(6)接收的命令，控制聲光報(bào)警單元(4)以及向無(wú)線傳輸單元(6)發(fā)送消防單兵的姿態(tài)和報(bào)警信息； 所述聲光報(bào)警單元(4)用于當(dāng)消防單兵處于靜止姿態(tài)超過(guò)一定時(shí)間或墜落時(shí)，發(fā)出報(bào)警警報(bào)聲和閃光報(bào)警，通過(guò)處理單元(3)向無(wú)線傳輸單元(6)發(fā)送報(bào)警信息；所述緊急報(bào)警按鈕(5)用于當(dāng)消防單兵遇到險(xiǎn)情時(shí)，按下緊急報(bào)警按鈕(5)，聲光報(bào)警單元(4)發(fā)出報(bào)警警報(bào)和閃光警報(bào)，通過(guò)處理單元(3)向無(wú)線傳輸單元(6)發(fā)送報(bào)警信息；所述無(wú)線傳輸單元(6)用于接收無(wú)線發(fā)射的命令以及發(fā)送消防單兵的姿態(tài)和報(bào)警信息O
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的消防單兵姿態(tài)的傳感裝置，其特征在于所述第一傾斜開(kāi)關(guān)(7)、第二傾斜開(kāi)關(guān)(8)、第三傾斜開(kāi)關(guān)(9)和第四傾斜開(kāi)關(guān)(10)采用水銀開(kāi)關(guān)或滾珠開(kāi)關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的消防單兵姿態(tài)的傳感裝置，其特征在于所述處理單元(3)采用單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的消防單兵姿態(tài)的傳感裝置，其特征在于所述第一傾斜開(kāi)關(guān)(7)、第二傾斜開(kāi)關(guān)(8)、第三傾斜開(kāi)關(guān)(9)和第四傾斜開(kāi)關(guān)(10)的一端連在一起作共陰或共陽(yáng)的公共端，另一端分別串接一只限流電阻接電源或地，每個(gè)傾斜開(kāi)關(guān)與串接的限流電阻中間引出線連接到處理單元(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的消防單兵姿態(tài)的傳感裝置，其特征在于處理單元根據(jù)體位傳感器中傾斜開(kāi)關(guān)的狀態(tài)以及振動(dòng)傳感器工作狀態(tài)，得到消防單兵姿態(tài)； 當(dāng)體位傳感器和振動(dòng)傳感器均為未工作狀態(tài)時(shí)，消防單兵姿態(tài)為站立或蹲； 當(dāng)體位傳感器為未工作狀態(tài)且振動(dòng)傳感器中只有走動(dòng)振動(dòng)傳感器為工作狀態(tài)時(shí)，消防單兵姿態(tài)為走動(dòng)； 當(dāng)振動(dòng)傳感器中的走動(dòng)傳感器和跑動(dòng)振動(dòng)傳感器均為工作狀態(tài)時(shí)，消防單兵姿態(tài)為跑動(dòng)； 當(dāng)振動(dòng)傳感器為未工作狀態(tài)且體位傳感器中的傾左前方開(kāi)關(guān)和傾右前方開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，消防單兵姿態(tài)為俯臥； 當(dāng)振動(dòng)傳感器為未工作狀態(tài)且體位傳感器中的傾左后方開(kāi)關(guān)和傾右后方開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，消防單兵姿態(tài)為仰臥； 當(dāng)振動(dòng)傳感器為未工作狀態(tài)且體位傳感器中的傾左前方開(kāi)關(guān)和傾左后方開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，消防單兵姿態(tài)為左側(cè)臥； 當(dāng)振動(dòng)傳感器為未工作狀態(tài)且體位傳感器中的傾右前方開(kāi)關(guān)和傾右后方開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，消防單兵姿態(tài)為右側(cè)臥； 當(dāng)體位傳感器中的四個(gè)傾斜開(kāi)關(guān)全部打開(kāi)時(shí)，消防單兵姿態(tài)為倒立墜落； 當(dāng)體位傳感器中的傾左前方開(kāi)關(guān)和傾右前方開(kāi)關(guān)打開(kāi)且振動(dòng)傳感器中只有走動(dòng)傳感器為工作狀態(tài)時(shí)，消防單兵姿態(tài)為俯臥爬行； 當(dāng)體位傳感器中的傾左后方開(kāi)關(guān)和傾右后方開(kāi)關(guān)打開(kāi)且振動(dòng)傳感器中只有走動(dòng)傳感器為工作狀態(tài)時(shí)，消防單兵姿態(tài)為仰臥爬行； 當(dāng)體位傳感器中的傾左前方開(kāi)關(guān)和傾左后方開(kāi)關(guān)打開(kāi)且振動(dòng)傳感器中只有走動(dòng)傳感器為工作狀態(tài)時(shí)，消防單兵姿態(tài)為左側(cè)臥爬； 當(dāng)體位傳感器中的傾右前方開(kāi)關(guān)和傾右后方開(kāi)關(guān)打開(kāi)且振動(dòng)傳感器中只有走動(dòng)傳感器為工作狀態(tài)時(shí)，消防單兵姿態(tài)為右側(cè)臥爬。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種消防單兵姿態(tài)傳感裝置，由體位傳感器、振動(dòng)傳感器、處理單元、聲光報(bào)警單元、緊急報(bào)警按鈕以及無(wú)線傳輸單元組成。其中體位傳感器用于檢測(cè)消防單兵體位，振動(dòng)傳感器用于檢測(cè)消防單兵的走動(dòng)及跑動(dòng)，處理單元融合各傳感器信息后，可判別站立(蹲)、走動(dòng)、跑動(dòng)、俯臥、仰臥、左側(cè)臥、右側(cè)臥、倒立墜落、俯臥爬行、仰臥爬行、左側(cè)臥爬、右側(cè)臥爬等多種靜態(tài)和動(dòng)態(tài)姿態(tài)，并將信息通過(guò)無(wú)線傳輸單元遠(yuǎn)傳。當(dāng)消防單兵處于靜止?fàn)顟B(tài)超過(guò)時(shí)限，或者遇險(xiǎn)而按下緊急報(bào)警按鈕，聲光報(bào)警單元發(fā)出聲光報(bào)警，并將報(bào)警信息通過(guò)無(wú)線傳輸單元遠(yuǎn)傳。通過(guò)本裝置，可以使指揮員實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控消防單兵姿態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情，提高搜救效率，降低消防戰(zhàn)損率。
文檔編號(hào)G08B21/02GK102622851SQ201210080958
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者孫春輝, 李震, 楊昀, 汪萍萍, 洪贏政, 薛林 申請(qǐng)人:公安部上海消防研究所