[发明专利]一种火灾救援人员佩戴的安全头盔

说明书

技术领域

本发明涉及火灾救援领域，具体涉及一种火灾救援人员佩戴的安全头盔。

背景技术

近年来，随着现代建筑物室内电器、液化气等的普及，室内的火灾发生率越来越高。室内起火一旦发生，因为救援不及时，救援设施远等因素就会造成大量的财产损失以及人员伤亡。在室内火灾救援过程中，因为现代建筑多为高层建筑，并且起火环境复杂，逃生通道少等原因，消防员在救援过程中难以在外面进行救援，只能进入建筑物内部进行救援，这大大加大了救援的危险性。此外，在火灾救援过程中，由于能见度低、温度过高等原因造成的消防员伤亡的事件不计其数，进入火场救灾，消防员只能凭借自己的经验进行火灾环境的判断，这种方法非常冒险，极容易使消防员丧失性命，因此，研究一种火灾救援人员佩戴的安全头盔，能够在能见度过低以及火灾环境过于危险时提醒消防人员进行撤退的装置有着重要的意义。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种火灾救援人员佩戴的安全头盔。

本发明通过以下的技术方案来实现：

一种火灾救援人员佩戴的安全头盔，包括数据采集模块、数据传输模块、远程终端和预警模块，所述数据采集模块用于采集火灾现场的环境信息，所述数据传输模块用于将采集得到的环境信息传输到远程终端，所述远程终端用于对采集得到的环境信息进行处理并进行火灾现场的安全等级评估，当评估结果为当前环境较为危险时，所述预警模块即以语音提示的方式进行预警。

优选地，所述数据采集模块采集得到的环境信息包括火灾现场空气温度和火灾现场的空间体积。

优选地，所述数据传输模块采用GPRS的无线传输方式。

优选地，所述远程终端包括数据处理模块和安全评估模块，所述数据处理模块用于对采集得到的环境信息进行处理，所述安全评估模块用于根据处理后的数据对火灾现场进行安全等级评估。

优选地，所述数据处理模块用于对传感器采集得到的数据进行处理，具体为：

设某时刻i采集到的火灾现场空气温度为t_i，则处理后的空气温度为t_i′：

式中，f₁、f₂、f₃分别为相应的权重因子。

优选地，所述安全评估模块用于根据处理后的数据对火灾现场进行安全状态评估，具体包括：

(1)根据采集得到的环境信息对火灾现场能见度进行计算，计算公式为：

N＝C/p

式中，N为火灾现场能见度，C为无量纲常数，此处C＝3，p为烟气的消光系数；

其中，烟气的消光系数p为：

则，能见度的最终表达式为：

式中，p_m为烟气的平均减光系数，x_m为木材的建光系数，y_m为纺织品的减光系数，z_m为塑料的减光系数，α₁、α₂、α₃分别为木材、纺织品和塑料的减光系数的权重，m_e为燃烧物的产烟量占总燃料的质量比率，为固定常数，ρ是可燃物的烟气生成效率，k是单位质量可燃物的理论最大发烟量，l是发烟材料的质量燃烧速率，V是火灾现场的空间体积；

(2)火灾现场温度增长系数R的测量可以通过测量火灾现场的空气温度来确定，计算公式为：

其中，h为实时测量得到的空气温度，h₀为固体燃烧的平均热释放率，h₁为液体燃烧的平均热释放率，h₂为气体燃烧的平均热释放率，τ₁、τ₂、τ₃分别为固体、液体和气体燃烧时热释放率的权重，τ₁、τ₂、τ₃>0且τ₁+₂+₃＝1，t为消防员进入火灾现场的救援时间；

(3)定义火灾现场的安全评估系数，当安全评估系数低于安全阈值时即进行预警，提醒消防员退出火灾现场，

安全评估系数α为：

其中，α为火灾现场安全性的评估系数，R为火灾现场的温度增长系数，N为火灾现场的能见度；

(4)根据安全评估系数α与安全阈值ω之间的关系定义划分安全等级，具体为：