深井救援探測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型深井救援探測系統(tǒng)，包括探測前端、控制終端、線纜，所述探測前端設(shè)有第一接口，所述控制終端設(shè)有第二接口，所述第一接口與線纜一端相連，所述第二接口與線纜另一端相連，通過探測前端對井下環(huán)境提前做出探測，探測完畢后救援前線根據(jù)實(shí)際情況下井救援，指揮人員通過控制終端實(shí)時(shí)監(jiān)控和指揮井下人員的救援工作。通過本實(shí)用新型，提高了整個(gè)救援過程的救援效率，提高了被困者存活率同時(shí)也保證了救援人員的人身安全。
【專利說明】深井救援探測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及安全救援領(lǐng)域，具體為深井救援探測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在深井救援過程中不論對于救援者還是被救者來說，都存在諸多困難以及安全隱患。首先，井下環(huán)境過于復(fù)雜存在的未知數(shù)太多，在入井之前需要判定井口的直徑、落井的深度、井內(nèi)的空間能否通行、井內(nèi)是否含有水、井下是否聚集有毒害氣體、井內(nèi)的氧氣含量等，在入井過程中需要了解到入井人員的下落姿態(tài)以及下落進(jìn)程。其次，在突發(fā)應(yīng)急救援的狀況下，救援隊(duì)往往只能作出初步偵查，在沒有充分地對上述未知的因素作出判斷及應(yīng)對方案的情況下，直接安排救援人員下井，在救援的過程中不斷地遇到新的問題，因而導(dǎo)致了救援效率降低、救援者與被救援者的人身安全威脅增大，雖然后期有部隊(duì)進(jìn)行增援，但是采取直接挖掘的方式對于救援進(jìn)程來說收效甚微，甚至?xí)⒄`了寶貴的救援時(shí)間。
[0003]目前，消防隊(duì)主要是依靠三腳架，此裝置功能比較單一，主要用于釋放救援人員或裝備至井下，若針對大口徑深井救援則能起到一定作用，但用在小口徑深井救援中就力不從心，而且三腳架也常常碰到問題，下放救援人員時(shí)，繩索需人工下放，無法固定，控制難度大，導(dǎo)致人員在井下半空中左右晃動，撞到井壁可能會造成泥土塌陷。救援人員沒有較合適的井下照明器材，手持燈和頭燈照度不高范圍不大，用移動照明燈組又太大攜帶不便，放置位置又影響挖掘工作。由于井下信號極弱，救援人員不能保持良好的通訊。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]本實(shí)用新型深井救援探測系統(tǒng)包括探測前端、控制終端、線纜，所述探測前端設(shè)有第一接口，所述控制終端設(shè)有第二接口，所述第一接口與線纜一端相連，所述第二接口與線纜另一端相連；
[0006]上述探測前端包括分處理器、第一電源轉(zhuǎn)換電路，所述分處理器上分別連有第一電源轉(zhuǎn)換電路、無刷電機(jī)控制電路、電流信號采集電路、LED輔助照明控制電路、第一語音處理電路相連、方位燈，所述無刷電機(jī)控制電路上連有云臺攝像機(jī)，所述電流信號采集電路分別連有可燃?xì)怏w傳感器、有毒氣體傳感器、氧氣含量傳感器，所述LED輔助照明控制電路上連有LED輔助照明系統(tǒng)，所述LED輔助照明系統(tǒng)在設(shè)備不同方位上均設(shè)有照明燈，所述第一語音處理電路上分別連有第一話筒、第一喇叭，所述第一電源轉(zhuǎn)換電路分別與無刷電機(jī)控制電路、電流信號采集電路、燈光控制電路、第一語音處理電路相連；
[0007]上述控制終端包括主處理器，第二電源轉(zhuǎn)換電路，所述主處理器上分別連有顯示器控制電路、第二語音處理電路、云臺控制電路、開關(guān)按鍵處理電路、氣體信息顯示屏相連，所述氣體顯示屏上可以觀察到有無可燃?xì)怏w和有毒氣體以及井下氧氣的含量，所述顯示器控制電路連有顯示器，所述第二語音處理電路分別連有第二喇叭、第二話筒，所述云臺控制電路連有云臺控制手柄，所述開關(guān)按鍵處理電路分別連有LED輔助照明控制按鍵、方位燈控制按鍵，所述第二電源轉(zhuǎn)換電路分別與顯示器控制電路、第二語音處理電路、云臺控制電路、開關(guān)按鍵處理電路相連，所述第二電源轉(zhuǎn)換電路上還連有供電電源。
[0008]進(jìn)一步地所述分處理器上還連有補(bǔ)光電路，所述補(bǔ)光電路連有紅外補(bǔ)光燈，所述第一電源轉(zhuǎn)換電路與紅外補(bǔ)光電路相連，所述開關(guān)按鍵處理電路連有紅外補(bǔ)光控制按鍵。
[0009]進(jìn)一步地所述分處理器上還連有同步錄音錄像系統(tǒng)，所述第二電源轉(zhuǎn)換電路與同步錄音錄像系統(tǒng)相連。
[0010]進(jìn)一步地所述第二電源轉(zhuǎn)換電路上還連有備用電池。
[0011]進(jìn)一步地所述主處理器、分處理器均為微控制器。
[0012]進(jìn)一步地所述線纜采用搖桿式線纜，所述線纜上印有標(biāo)尺或連有電子線纜計(jì)數(shù)裝置。
[0013]進(jìn)一步地所述第二語音處理電路連有耳機(jī)和音量調(diào)節(jié)按鈕。
[0014]進(jìn)一步地所述云臺攝像機(jī)分別連有陀螺儀、加速度傳感器。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0016]本實(shí)用新型深井救援探測系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上提供了探測前端和控制終端，所述探測前端連有攝像頭，控制終端連有顯示器，方便了對井下環(huán)境狀況進(jìn)行觀察，利于救援人員提前了解井下狀況和被困人員的情況，所述探測前端設(shè)置有云臺攝像機(jī)，控制終端設(shè)有云臺控制手柄，控制攝像頭落下的過程中保持穩(wěn)定，使得救援人員更清楚的觀察井下情況，所述探測前端連有可燃?xì)怏w傳感器、有毒氣體傳感器和氧氣含量傳感器，所述探測終端連有氣體信息顯示屏，方便了救援人員判斷井下存在哪些有毒有害氣體以及氧氣含量的多少避免下井后出現(xiàn)意外狀況，探測前端設(shè)有LED輔助照明系統(tǒng)，控制終端設(shè)有LED輔助照明控制按鍵，由此方便了救援人員下井時(shí)或者被困人員出井的過程中觀察周圍的情況，探測前端連有話筒、喇叭，控制終端連有話筒、喇叭，方便救援人員下井救援時(shí)能夠時(shí)刻與地面人員保持聯(lián)系匯報(bào)救援情況，探測前端方位燈和控制終端方位燈控制按鍵的設(shè)置方便了對探測前端設(shè)備投放位置的確定，探測前端采用無刷電機(jī)，運(yùn)轉(zhuǎn)速度快，提高救援效率，電源轉(zhuǎn)換電路將供電電壓轉(zhuǎn)換為各個(gè)設(shè)備適用電壓并且降低線路傳輸過程中電壓的損失；
[0017]紅外補(bǔ)光燈的設(shè)置使得在井下無光或者夜間的環(huán)境下，攝像機(jī)攝像更加清晰，使得救援人員更清楚的了解井下的情況；
[0018]同步錄音錄像系統(tǒng)的設(shè)置能夠?qū)φ麄€(gè)救援過程進(jìn)行全程攝像，保存救援影像資料作為以后救援的經(jīng)驗(yàn)；
[0019]第二電源轉(zhuǎn)換電路上連有備用電池，以備救援設(shè)備供電不足時(shí)的需要；
[0020]主處理器、分處理器采用微控制器，主處理器型號為DM364 DSP，分處理器型號為STM32，兩者使用成本低而且具有較強(qiáng)的抗干擾能力，適于現(xiàn)場控制；
[0021]線纜采用搖桿式，使得救援過程中線纜保持整齊有序，不會打亂救援進(jìn)程，線纜上印有標(biāo)尺，可以通過釋放線纜的標(biāo)尺來判斷被困人員所處位置的深度；
[0022]第二語音處理電路連有耳機(jī)和音量調(diào)節(jié)按鈕，利于嘈雜的環(huán)境下更好的獲取井下救援人員或被困人員的信息；
[0023]云臺攝像機(jī)通過陀螺儀和加速度傳感器采集云臺上端波動幅度，通過無刷電機(jī)進(jìn)行修正，無論如何晃動，始終保持?jǐn)z像機(jī)處于平衡位置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型探測前端的示意圖。
[0025]圖2為本實(shí)用新型控制終端的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]以下通過具體的實(shí)施方式對本實(shí)用新型作出進(jìn)一步地說明:
[0027]實(shí)施例1
[0028]本實(shí)用新型深井救援探測系統(tǒng)包括探測前端、控制終端、線纜，所述探測前端設(shè)有第一接口，所述控制終端設(shè)有第二接口，所述第一接口與線纜一端相連，所述第二接口與線纜另一端相連；
[0029]如圖1所示為探測前端，所述探測前端包括分處理器、第一電源轉(zhuǎn)換電路，所述分處理器上分別連有第一電源轉(zhuǎn)換電路、無刷電機(jī)控制電路、電流信號采集電路、LED輔助照明控制電路、第一語音處理電路相連、方位燈，所述無刷電機(jī)控制電路上連有云臺攝像機(jī)，所述電流信號采集電路上分別連有可燃?xì)怏w傳感器、有毒氣體傳感器、氧氣含量傳感器，所述LED輔助照明控制電路上連有LED輔助照明系統(tǒng)，所述LED輔助照明系統(tǒng)在設(shè)備上設(shè)有8個(gè)照明燈，所述第一語音處理電路上分別連有話筒、喇叭，所述第一電源轉(zhuǎn)換電路分別與無刷電機(jī)控制電路、電流信號采集電路、燈光控制電路、第一語音處理電路相連；
[0030]優(yōu)選地分處理器上還連有補(bǔ)光電路，所述補(bǔ)光電路連有紅外補(bǔ)光燈。
[0031]如圖2所示為控制終端，包括主處理器，第二電源轉(zhuǎn)換電路，所述主處理器上分別連有顯示器控制電路、第二語音處理電路、云臺控制電路、開關(guān)按鍵處理電路、氣體信息顯示屏相連，所述顯示器控制電路連有顯示器，所述第二語音處理電路分別連有喇叭、話筒，所述云臺控制電路連有云臺控制手柄，所述開關(guān)按鍵處理電路分別連有LED輔助照明控制按鍵、方位燈控制按鍵，所述電源轉(zhuǎn)換電路分別與顯示器控制電路、第二語音處理電路、云臺控制電路、開關(guān)按鍵控制電路相連；
[0032]優(yōu)選地所述第二電源轉(zhuǎn)換電路與紅外補(bǔ)光電路相連，所述開關(guān)按鍵處理電路連有紅外補(bǔ)光控制按鍵；
[0033]優(yōu)選地主處理器上還連有同步錄音錄像系統(tǒng)，所述第二電源轉(zhuǎn)換電路與同步錄音錄像系統(tǒng)相連；
[0034]優(yōu)選地第二電源轉(zhuǎn)換電路上連有備用電池，避免了停電時(shí)救援設(shè)備不能使用的突發(fā)狀況。
[0035]優(yōu)選地所述第二語音處理電路連有耳機(jī)和音量調(diào)節(jié)按鈕。
[0036]針對上述探測前端和控制終端優(yōu)選主處理器、分處理器均為微控制器，主處理器型號為DM364 DSP，分處理器型號為STM32 ；
[0037]優(yōu)選地所述線纜采用搖桿式線纜，所述線纜上印有標(biāo)尺。
[0038]優(yōu)選地云臺攝像機(jī)分別連有陀螺儀、加速度傳感器。
[0039]實(shí)施例2
[0040]本實(shí)施例與實(shí)施例1不同之處在于本實(shí)施例的線纜連有電子線纜計(jì)數(shù)裝置，替代了電纜上的標(biāo)尺，救援人員可以通過電子線纜計(jì)數(shù)裝置來判斷被困人員所處位置的深度。[0041 ] 在實(shí)際救援過程中，救援隊(duì)伍抵達(dá)現(xiàn)場后，迅速連接好探測前端與控制終端，通過搖桿式線纜將前端探測器逐步放入深井，在攝像機(jī)落入過程中，攝像機(jī)對下落過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并收集周圍情況資料，之后將視頻信號傳輸?shù)娇刂平K端的顯示器上，必要時(shí)通過控制終端打開話筒與喇叭，通過語音系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)救援人員與被困者交流，以了解被困者的現(xiàn)狀。此時(shí)打開方位燈，以便救援人員確定探測前端的下方位置。前端探測器上接有可燃?xì)怏w傳感器、有毒氣體傳感器、氧氣含量傳感器，通過傳感器探測井下可燃?xì)怏w、有毒氣體以及氧氣的含量并顯示在控制終端的氣體信息顯示屏上。當(dāng)井下光線不明亮?xí)r，通過控制終端打開探測前端的紅外補(bǔ)光燈，紅外補(bǔ)光燈對攝像機(jī)進(jìn)行補(bǔ)光，以便更加清楚地觀察周圍情況。
[0042]當(dāng)井下狀況探測完畢過后，救援人員根據(jù)探測到的情況作出相應(yīng)的準(zhǔn)備，做好救援準(zhǔn)備工作之后，救援人員攜帶探測前端進(jìn)入井下，下落過程中攝像機(jī)幫助地面人員確定下井人員的下落情況，當(dāng)下井人員視線較暗時(shí)，打開控制終端的LED輔助照明控制按鍵，根據(jù)不同方位的光線需要，打開不同方位的LED輔助照明燈，同步錄音錄像系統(tǒng)對整個(gè)救援過程進(jìn)行錄像，用于作為以后救援的經(jīng)驗(yàn)資料，以此不斷改進(jìn)提高救援效率。當(dāng)周圍環(huán)境較嘈雜時(shí)，指揮救援人員可在控制終端的第二語音處理電路上連接耳機(jī)，使其更加集中于救援指揮。
【權(quán)利要求】
1.深井救援探測系統(tǒng)，其特征在于，包括探測前端、控制終端、線纜，所述探測前端設(shè)有第一接口，所述控制終端設(shè)有第二接口，所述第一接口與線纜一端相連，所述第二接口與線纜另一端相連； 上述探測前端包括分處理器、第一電源轉(zhuǎn)換電路，所述分處理器上分別連有第一電源轉(zhuǎn)換電路、無刷電機(jī)控制電路、電流信號采集電路、LED輔助照明控制電路、第一語音處理電路相連、方位燈，所述無刷電機(jī)控制電路上連有云臺攝像機(jī)，所述電流信號采集電路上分別連有可燃?xì)怏w傳感器、有毒氣體傳感器、氧氣含量傳感器，所述LED輔助照明控制電路上連有LED輔助照明系統(tǒng)，所述第一語音處理電路上分別連有第一話筒、第一喇叭，所述第一電源轉(zhuǎn)換電路分別與無刷電機(jī)控制電路、電流信號采集電路、燈光控制電路、第一語音處理電路相連； 上述控制終端包括主處理器，第二電源轉(zhuǎn)換電路，所述主處理器上分別連有顯示器控制電路、第二語音處理電路、云臺控制電路、開關(guān)按鍵處理電路、氣體信息顯示屏相連，所述顯示器控制電路連有顯示器，所述第二語音處理電路分別連有第二喇叭、第二話筒，所述云臺控制電路連有云臺控制手柄，所述開關(guān)按鍵處理電路分別連有LED輔助照明控制按鍵、方位燈控制按鍵，所述第二電源轉(zhuǎn)換電路分別與顯示器控制電路、第二語音處理電路、云臺控制電路、開關(guān)按鍵處理電路相連，所述第二電源轉(zhuǎn)換電路還連有供電電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述深井救援探測系統(tǒng)，其特征在于，所述分處理器上還連有補(bǔ)光電路，所述補(bǔ)光電路連有紅外補(bǔ)光燈，所述第一電源轉(zhuǎn)換電路與紅外補(bǔ)光電路相連，所述開關(guān)按鍵處理電路連有紅外補(bǔ)光控制按鍵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述深井救援探測系統(tǒng)，其特征在于，所述主處理器上還連有同步錄音錄像系統(tǒng)，所述第二電源轉(zhuǎn)換電路與同步錄音錄像系統(tǒng)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述深井救援探測系統(tǒng)，其特征在于，所述第二電源轉(zhuǎn)換電路上還連有備用電池。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述深井救援探測系統(tǒng)，其特征在于，所述主處理器、分處理器均為微控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述深井救援探測系統(tǒng)，其特征在于，所述線纜采用搖桿式線纜，所述線纜上印有標(biāo)尺或連有電子線纜計(jì)數(shù)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述深井救援探測系統(tǒng)，其特征在于，所述第二語音處理電路連有耳機(jī)、音量調(diào)節(jié)按鈕。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述深井救援探測系統(tǒng)，其特征在于，所述云臺攝像機(jī)分別連有陀螺儀、加速度傳感器。
【文檔編號】H04N5/232GK204206355SQ201420755563
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】郭兆彬, 萇浩, 王超 申請人:四川中軟科技有限公司