[发明专利]一种燃爆事故感知与风险预测预警智能消防头盔实现方法

摘要

本发明涉及一种燃爆事故感知与风险预测预警智能消防头盔实现方法，包括消防头盔、远距离可燃气体探测器、热成像摄像模块、头戴式近眼显示模块、定位仪、数据通讯传输模块、嵌入式核心板、耳机、基站、消防指挥中心。本发明将消防员定位技术与建筑信息模型、实景热像信息相结合，并通过头戴式近眼显示模块进行信息投射与展示，可为消防员展示其在建筑内的实时所在位置，对环境燃爆危险性及其风险进行实时预测。针对消防员进入未知环境场所时，可对潜在的火灾爆炸事故风险进行快速有效预测，并通过先进的视频与热成像技术、室内定位与通讯传输技术，可实现消防员对火灾事故现场的快速感知以及信息通讯，从而提高了消防员灭火救援科学水平与能力。

主权项

1.一种燃爆事故感知与风险预测预警智能消防头盔，包括消防头盔（1）、远距离可燃气体探测器（2）、热成像摄像模块（3）、头戴式近眼显示模块（4）、定位仪（5）、数据通讯传输模块（6）、嵌入式核心板（7）、耳机（8）、基站（9）、消防指挥中心（10）；所述消防头盔（1）包括头盔帽壳（1‑1）、帽箍（1‑2）、帽托（1‑3）、缓冲层（1‑4）、面罩（1‑5）和披肩（1‑6）；头盔帽壳（1‑1）的下端为帽托（1‑3），帽托（1‑3）的下端为披肩（1‑6），头盔帽壳（1‑1）的前端为面罩（1‑5），在头盔帽壳（1‑1）内分别设有帽箍（1‑2）和缓冲层（1‑4），其特征在于：所述头盔帽壳（1‑1）内面设有一层硅胶蜂窝状减震层（1‑7），缓冲层（1‑4）设置在硅胶蜂窝状减震层（1‑7）的下面，两个所述耳机（8）对称的设置在头盔帽壳（1‑1）内的两侧壁上，所述头戴式近眼显示模块（4）设置在面罩（1‑5）内面的一侧，所述远距离可燃气体探测器（2）、热成像摄像模块（3）、定位仪（5）、数据通讯传输模块（6）和嵌入式核心板（7）分别设置在头盔帽壳（1‑1）内顶面，热成像摄像模块（3）的镜头和远距离可燃气体探测器（2）的传感器分别伸出头盔帽壳（1‑1）外设置在头盔帽壳（1‑1）的正前方；所述嵌入式核心板（7）由CPU、MIPI接口、USB接口Ⅰ、USB接口Ⅱ、SDIO接口、串行通信接口和SD卡组成，CPU分别与MIPI接口、USB接口Ⅰ、USB接口Ⅱ、SDIO接口和串行通信接口连接， SD卡插入SDIO接口中；所述数据通讯传输模块（6）由无线处理器CPU、射频模块、内置天线组成，射频模块分别与无线处理器CPU和内置天线连接；所述热成像摄像模块（3）由摄像芯片、视频模块、热成像传感器组成，摄像芯片分别与视频模块和热成像传感器连接；所述远距离可燃气体探测器（2）由激光/红外气体探测模块和接口芯片Ⅰ连接组成；所述头戴式近眼显示模块（4）由LCOS模块、显示芯片、棱镜组成，显示芯片分别与LCOS模块和棱镜连接；所述定位仪（5）由陀螺仪、无线模块、接口芯片Ⅱ组成，陀螺仪和无线模块分别与接口芯片Ⅱ连接；电路连接为，嵌入式核心板（7）的MIPI接口与头戴式近眼显示模块（4）的显示芯片连接，USB接口Ⅰ与数据通讯传输模块（6）的无线处理器CPU连接，USB接口Ⅱ和串行通信接口分别与热成像摄像模块（3）的摄像芯片连接，串行通信接口分别与定位仪（5）的接口芯片Ⅱ、远距离可燃气体探测器（2）的接口芯片Ⅰ连接，数据通讯传输模块（6）通过内置天线发送或接收基站（9）的信号，基站（9）与消防指挥中心（10）连接；远距离可燃气体探测器（2）通过激光/红外气体探测模块（3）可探测距离消防员不少于30m范围内的可燃有害气体浓度；热成像摄像模块（3）通过视频模块、热成像传感器探测救援环境及其物品温度分布情况；头戴式近眼显示模块（4）通过棱镜将实时图像、热像、BIM信息、人员位置信息及燃爆风险预警信息投射到人眼视网膜；定位仪（5）确定并传输消防员所处位置信息；数据通讯传输模块（6）通过基站（9）与消防指挥中心（10）实现通信；嵌入式核心板（7）实现对可燃气体浓度数据、热成像温度数据及人员位置信息、燃爆事故风险预测及预警信息的综合处理与传输。