无线毒气模拟消防救援训练系统的制作方法
专利名称：无线毒气模拟消防救援训练系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种消防救援训练系统，特别是指一种利用无线定位及通信系统实现在无线毒气模拟训练环境中对训练人员定位的无线毒气模拟消防救援训练系统。
背景技术：
目前，消防救援训练系统可利用声光电等手段模拟火场真实环境，训练救援人员的反应处置能力。主要为可利用无毒烟雾生成器模拟火场烟雾情况，并在模拟烟雾下通过障碍穿越来考核消防员的体能。但对于由材料燃烧产生的有毒气体，因为会威胁现场训练人员的人身安全，而无法在训练中真实模拟。由于传统的毒气检测是在火灾现场利用毒气监测仪进行的，如发现异常再采取相应的处置措施。此过程危险性较高，尤为需要实现对相关人员进行模拟训练，以提高其现场处置能力，降低生命受到毒气威胁的风险。单从毒气模拟角度来说，可采用传感器来实现。但在相对复杂的真实环境中，只有进入毒气作用区域，才能对人体产生影响。因此，在训练过程中，训练考核人员除了需要掌握训练人员的基本情况外，还需要掌握训练人员在训练过程中是否进入“毒气”区域。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种无线毒气模拟消防救援训练系统，以实现在消防救援训练中的无线毒气模拟条件下对训练人员的定位。本实用新型提供的一种无线毒气模拟消防救援训练系统，包括毒气模拟模块10，用于通过发布带有毒气信息的数据包模拟消防救援训练中需要的毒气；毒气侦检模块30，与所述毒气模拟模块10无线连接，用于侦检模拟所述数据包， 并根据接收所述数据包的无线信号的强度确定训练人员与毒气模拟模块10之间的距离， 以及存储训练人员的基本信息；通信模块40，与所述毒气侦检模块30无线连接，用于向外部提供与所述毒气侦检模块30建立连接的接口 ；系统管理模块50，用于根据通过所述接口获得的训练人员与毒气模拟模块10之间的距离和训练人员的基本信息实现对所述训练人员的定位。由上可以看出，上述无线毒气模拟消防救援训练系统可以在训练过程中对训练人员进行身份识别和定位。上述无线毒气模拟消防救援训练系统，还包括生命特征采集模块20，用于实时采集训练人员的生命特征数据；所述毒气侦检模块30还与所述生命特征采集模块20连接，用于存储所述生命特征数据；所述系统管理模块50还用于根据通过所述接口获得所述生命特征数据，实时监测所述训练人员的生命特征。
3[0014]由上可以看出，上述无线毒气模拟消防救援训练系统还可以实时监控训练人员的生命特征，例如脉搏、体温等，以便辅助训练考核人员对训练人员的考核。上述无线毒气模拟消防救援训练系统中，所述生命特征采集模块20为胸带式传感器。上述无线毒气模拟消防救援训练系统中，所述毒气侦检模块30为无线传感器节
点ο上述无线毒气模拟消防救援训练系统中，所述系统管理模块50为PC。上述无线毒气模拟消防救援训练系统中，所述毒气模拟模块10为无线传感器节
点ο上述无线毒气模拟消防救援训练系统中，所述通信模块40为无线网关。
图1为本实用新型提供的无线毒气模拟消防救援训练系统结构图；图2为本实用新型提供的无线毒气模拟消防救援训练系统布置图。
具体实施方式
下面结合图1、图2详细介绍本实用新型提供的一种无线毒气模拟消防救援训练系统。如图1所示，本实用新型提供的一种无线毒气模拟消防救援训练系统主要由毒气模拟模块10、毒气侦检模块30、生命特征信息采集模块30、通信模块40和系统管理模块50 组成。其中毒气模拟模块10，用于通过周期性发布带有毒气种类和浓度信息的数据包来模拟消防救援训练中需要的毒气，相当于毒气源。在本实施例中，可以采用作为毒气发生器的固定的无线传感器节点构成所述毒气模拟模块10，并可以根据训练需要将其设置在训练场地的特定位置上。生命特征采集模块20，用于实时采集包括脉搏、体温等在内的生命特征数据。在本实施例中，可以采用胸带式传感器构成所述生命特征采集模块20。毒气侦检模块30，与所述生命特征采集模块20无线/有线连接，用于存储携带者 (训练人员)的基本信息(例如姓名、年龄、性别、所述部门等)以及所述生命特征数据，并根据所述数据包的信号强度，确定携带者与毒气模拟模块10，即毒气源的距离，以此可以判断出携带有毒气侦检模块30的训练人员是否进入毒气有效区域。在本实施例中，可以采用作为毒气侦检仪的移动无线传感器节点构成所述毒气侦检模块30，以方便训练人员在训练过程中随身携带。通信模块40，用于提供与所述毒气侦检模块30建立连接的接口，以便其他有需要的设备能够接收到训练场中由毒气侦检模块30发出的无线信号，例如毒气侦检模块30通过通信模块40发布的无线数据包等等。在本实施例中，可采用无线网关构成所述通信模块 50。系统管理模块50，用于根据通过所述接口获得的训练人员与毒气模拟模块10之间的距离和训练人员的基本信息和生命特征数据，实现对所述训练人员的定位、身份识别和生命特征监测。其中，可以通过人机交互界面将从通信模块40处接收到的无线数据包 (包括毒气侦检模块30反馈的训练人员的基本信息和毒气信息判断结果，以及生命特征采集模块20反馈的实时生命特征数据)反馈给训练考核人员，从而辅助训练考核人员对训练人员进行考核。在本实施例中，可以采用PC构成所述系统管理模块50。下面对本实用新型提供的一种无线毒气模拟消防救援训练系统的工作过程进行详细地介绍。在所述训练开始之前，为模拟毒气源的各个毒气发生器设置毒气种类(数据包标识)、毒气传播周期(无线信号播放周期)和毒气传播范围(数据包信号强度RSSI阙值)， 然后在训练场地中的特定位置上布置好一定数量的毒气发生器。接着，将存储有相关训练人员基本信息的毒气侦检仪与胸带式传感器通过无线或有线方式连接上，然后将其分配给相关的训练人员。在系统管理端，将作为系统管理模块50的PC通过其通信串口，与作为通信模块40的无线网关相连。最后对上述各个装置之间进行常规通信测试。在完成上述准备之后，如图2所示，毒气发生器利用IEEE802. 15. 4协议进行信道访问，周期性地发布包含有毒气种类和浓度信息的无线数据包。此时，训练人员便可以进入训练场地开始训练考核。其中，训练人员只有进入毒气发生器的信号有效区域内，其随身携带的毒气侦检仪才能够接收到上述数据包，从而判断出毒气源的种类以及训练人员与毒气源的距离，以便确认训练人员是否处在模拟毒气的有效区域内。具体为，所述毒气侦检仪利用RSSI技术，通过接收到的毒气发生器发出的无线信号强度测定其与毒气发生器(毒气源)的距离(此处为公知技术，不再赘述)，并通过读取该数据包中的毒气种类信息确定毒气种类，然后将所述毒气侦检仪与毒气源的距离和毒气种类反馈给训练人员，同时发送给无线网关。此时，训练人员根据所述毒气侦检仪反馈的信息，进行相应的救援操作，并通过移动通信设备，例如步话机等，向训练考核人员汇报毒气信息及其处理方式。在所述操作过程中，胸带式传感器实时采集训练人员的脉搏、体温等生命特征信息，通过滤波算法(例如限幅平均滤波法等)过滤掉由于人体运动产生的脉搏频率误差后，将所述信息通过毒气侦检仪发送给无线网关。最后，由构成系统管理模块的PC通过所述无线网关接收到包含训练人员的基本信息、训练人员距毒气源的距离、毒气种类信息以及生命特征信息的数据包，实现对训练人员的定位以及生命特征的监测，以便训练考核人员能够结合训练人员处理现场的反应时间及其汇报的救援处理方式，对训练人员进行考核。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种无线毒气模拟消防救援训练系统，其特征在于，包括毒气模拟模块(10)，用于通过发布带有毒气信息的数据包模拟消防救援训练中需要的毒气；毒气侦检模块(30)，与所述毒气模拟模块(10)无线连接，用于侦检模拟所述数据包， 并根据接收所述数据包的无线信号的强度确定训练人员与毒气模拟模块(10)之间的距离，以及存储训练人员的基本信息；通信模块(40)，与所述毒气侦检模块(30)无线连接，用于向外部提供与所述毒气侦检模块(30)建立连接的接口 ；系统管理模块(50)，用于根据通过所述接口获得的训练人员与毒气模拟模块(10)之间的距离和训练人员的基本信息实现对所述训练人员的定位。
2.根据权利要求1所述的无线毒气模拟消防救援训练系统，其特征在于，还包括生命特征采集模块(20)，用于实时采集训练人员的生命特征数据；所述毒气侦检模块(30)还与所述生命特征采集模块00)连接，用于存储所述生命特征数据；所述系统管理模块(50)还用于根据通过所述接口获得所述生命特征数据，实时监测所述训练人员的生命特征。
3.根据权利要求2所述的无线毒气模拟消防救援训练系统，其特征在于，所述生命特征采集模块00)为胸带式传感器。
4.根据权利要求1或2所述的无线毒气模拟消防救援训练系统，其特征在于，所述毒气侦检模块(30)为无线传感器节点。
5.根据权利要求1或2所述的无线毒气模拟消防救援训练系统，其特征在于，所述系统管理模块(50)为PC。
6.根据权利要求1所述的无线毒气模拟消防救援训练系统，其特征在于，所述毒气模拟模块(10)为无线传感器节点。
7.根据权利要求1所述的无线毒气模拟消防救援训练系统，其特征在于，所述通信模块(40)为无线网关。
专利摘要本实用新型提供的无线毒气模拟消防救援训练系统，包括毒气模拟模块，用于通过发布带有毒气信息的数据包模拟消防救援训练中需要的毒气；毒气侦检模块，与所述毒气模拟模块无线连接，用于侦检模拟所述数据包，并根据接收所述数据包的无线信号的强度确定训练人员与毒气模拟模块之间的距离，以及存储训练人员的基本信息；通信模块，与所述毒气侦检模块无线连接，用于向外部提供与所述毒气侦检模块建立连接的接口；系统管理模块，用于根据通过所述接口获得的训练人员与毒气模拟模块之间的距离和训练人员的基本信息实现对所述训练人员的定位。从而实现在无线毒气模拟条件下对训练人员的定位。
文档编号G09B19/00GK202003533SQ201020700870
公开日2011年10月5日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者吴镝, 李俊明, 王庆辉, 计伟, 马慧丽, 魏立峰 申请人:抚顺抚运安仪救生装备有限公司
技术领域：
本实用新型涉及一种消防救援训练系统，特别是指一种利用无线定位及通信系统实现在无线毒气模拟训练环境中对训练人员定位的无线毒气模拟消防救援训练系统。
背景技术：
目前，消防救援训练系统可利用声光电等手段模拟火场真实环境，训练救援人员的反应处置能力。主要为可利用无毒烟雾生成器模拟火场烟雾情况，并在模拟烟雾下通过障碍穿越来考核消防员的体能。但对于由材料燃烧产生的有毒气体，因为会威胁现场训练人员的人身安全，而无法在训练中真实模拟。由于传统的毒气检测是在火灾现场利用毒气监测仪进行的，如发现异常再采取相应的处置措施。此过程危险性较高，尤为需要实现对相关人员进行模拟训练，以提高其现场处置能力，降低生命受到毒气威胁的风险。单从毒气模拟角度来说，可采用传感器来实现。但在相对复杂的真实环境中，只有进入毒气作用区域，才能对人体产生影响。因此，在训练过程中，训练考核人员除了需要掌握训练人员的基本情况外，还需要掌握训练人员在训练过程中是否进入“毒气”区域。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种无线毒气模拟消防救援训练系统，以实现在消防救援训练中的无线毒气模拟条件下对训练人员的定位。本实用新型提供的一种无线毒气模拟消防救援训练系统，包括毒气模拟模块10，用于通过发布带有毒气信息的数据包模拟消防救援训练中需要的毒气；毒气侦检模块30，与所述毒气模拟模块10无线连接，用于侦检模拟所述数据包， 并根据接收所述数据包的无线信号的强度确定训练人员与毒气模拟模块10之间的距离， 以及存储训练人员的基本信息；通信模块40，与所述毒气侦检模块30无线连接，用于向外部提供与所述毒气侦检模块30建立连接的接口 ；系统管理模块50，用于根据通过所述接口获得的训练人员与毒气模拟模块10之间的距离和训练人员的基本信息实现对所述训练人员的定位。由上可以看出，上述无线毒气模拟消防救援训练系统可以在训练过程中对训练人员进行身份识别和定位。上述无线毒气模拟消防救援训练系统，还包括生命特征采集模块20，用于实时采集训练人员的生命特征数据；所述毒气侦检模块30还与所述生命特征采集模块20连接，用于存储所述生命特征数据；所述系统管理模块50还用于根据通过所述接口获得所述生命特征数据，实时监测所述训练人员的生命特征。
3[0014]由上可以看出，上述无线毒气模拟消防救援训练系统还可以实时监控训练人员的生命特征，例如脉搏、体温等，以便辅助训练考核人员对训练人员的考核。上述无线毒气模拟消防救援训练系统中，所述生命特征采集模块20为胸带式传感器。上述无线毒气模拟消防救援训练系统中，所述毒气侦检模块30为无线传感器节
点ο上述无线毒气模拟消防救援训练系统中，所述系统管理模块50为PC。上述无线毒气模拟消防救援训练系统中，所述毒气模拟模块10为无线传感器节
点ο上述无线毒气模拟消防救援训练系统中，所述通信模块40为无线网关。
图1为本实用新型提供的无线毒气模拟消防救援训练系统结构图；图2为本实用新型提供的无线毒气模拟消防救援训练系统布置图。
具体实施方式
下面结合图1、图2详细介绍本实用新型提供的一种无线毒气模拟消防救援训练系统。如图1所示，本实用新型提供的一种无线毒气模拟消防救援训练系统主要由毒气模拟模块10、毒气侦检模块30、生命特征信息采集模块30、通信模块40和系统管理模块50 组成。其中毒气模拟模块10，用于通过周期性发布带有毒气种类和浓度信息的数据包来模拟消防救援训练中需要的毒气，相当于毒气源。在本实施例中，可以采用作为毒气发生器的固定的无线传感器节点构成所述毒气模拟模块10，并可以根据训练需要将其设置在训练场地的特定位置上。生命特征采集模块20，用于实时采集包括脉搏、体温等在内的生命特征数据。在本实施例中，可以采用胸带式传感器构成所述生命特征采集模块20。毒气侦检模块30，与所述生命特征采集模块20无线/有线连接，用于存储携带者 (训练人员)的基本信息(例如姓名、年龄、性别、所述部门等)以及所述生命特征数据，并根据所述数据包的信号强度，确定携带者与毒气模拟模块10，即毒气源的距离，以此可以判断出携带有毒气侦检模块30的训练人员是否进入毒气有效区域。在本实施例中，可以采用作为毒气侦检仪的移动无线传感器节点构成所述毒气侦检模块30，以方便训练人员在训练过程中随身携带。通信模块40，用于提供与所述毒气侦检模块30建立连接的接口，以便其他有需要的设备能够接收到训练场中由毒气侦检模块30发出的无线信号，例如毒气侦检模块30通过通信模块40发布的无线数据包等等。在本实施例中，可采用无线网关构成所述通信模块 50。系统管理模块50，用于根据通过所述接口获得的训练人员与毒气模拟模块10之间的距离和训练人员的基本信息和生命特征数据，实现对所述训练人员的定位、身份识别和生命特征监测。其中，可以通过人机交互界面将从通信模块40处接收到的无线数据包 (包括毒气侦检模块30反馈的训练人员的基本信息和毒气信息判断结果，以及生命特征采集模块20反馈的实时生命特征数据)反馈给训练考核人员，从而辅助训练考核人员对训练人员进行考核。在本实施例中，可以采用PC构成所述系统管理模块50。下面对本实用新型提供的一种无线毒气模拟消防救援训练系统的工作过程进行详细地介绍。在所述训练开始之前，为模拟毒气源的各个毒气发生器设置毒气种类(数据包标识)、毒气传播周期(无线信号播放周期)和毒气传播范围(数据包信号强度RSSI阙值)， 然后在训练场地中的特定位置上布置好一定数量的毒气发生器。接着，将存储有相关训练人员基本信息的毒气侦检仪与胸带式传感器通过无线或有线方式连接上，然后将其分配给相关的训练人员。在系统管理端，将作为系统管理模块50的PC通过其通信串口，与作为通信模块40的无线网关相连。最后对上述各个装置之间进行常规通信测试。在完成上述准备之后，如图2所示，毒气发生器利用IEEE802. 15. 4协议进行信道访问，周期性地发布包含有毒气种类和浓度信息的无线数据包。此时，训练人员便可以进入训练场地开始训练考核。其中，训练人员只有进入毒气发生器的信号有效区域内，其随身携带的毒气侦检仪才能够接收到上述数据包，从而判断出毒气源的种类以及训练人员与毒气源的距离，以便确认训练人员是否处在模拟毒气的有效区域内。具体为，所述毒气侦检仪利用RSSI技术，通过接收到的毒气发生器发出的无线信号强度测定其与毒气发生器(毒气源)的距离(此处为公知技术，不再赘述)，并通过读取该数据包中的毒气种类信息确定毒气种类，然后将所述毒气侦检仪与毒气源的距离和毒气种类反馈给训练人员，同时发送给无线网关。此时，训练人员根据所述毒气侦检仪反馈的信息，进行相应的救援操作，并通过移动通信设备，例如步话机等，向训练考核人员汇报毒气信息及其处理方式。在所述操作过程中，胸带式传感器实时采集训练人员的脉搏、体温等生命特征信息，通过滤波算法(例如限幅平均滤波法等)过滤掉由于人体运动产生的脉搏频率误差后，将所述信息通过毒气侦检仪发送给无线网关。最后，由构成系统管理模块的PC通过所述无线网关接收到包含训练人员的基本信息、训练人员距毒气源的距离、毒气种类信息以及生命特征信息的数据包，实现对训练人员的定位以及生命特征的监测，以便训练考核人员能够结合训练人员处理现场的反应时间及其汇报的救援处理方式，对训练人员进行考核。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种无线毒气模拟消防救援训练系统，其特征在于，包括毒气模拟模块(10)，用于通过发布带有毒气信息的数据包模拟消防救援训练中需要的毒气；毒气侦检模块(30)，与所述毒气模拟模块(10)无线连接，用于侦检模拟所述数据包， 并根据接收所述数据包的无线信号的强度确定训练人员与毒气模拟模块(10)之间的距离，以及存储训练人员的基本信息；通信模块(40)，与所述毒气侦检模块(30)无线连接，用于向外部提供与所述毒气侦检模块(30)建立连接的接口 ；系统管理模块(50)，用于根据通过所述接口获得的训练人员与毒气模拟模块(10)之间的距离和训练人员的基本信息实现对所述训练人员的定位。
2.根据权利要求1所述的无线毒气模拟消防救援训练系统，其特征在于，还包括生命特征采集模块(20)，用于实时采集训练人员的生命特征数据；所述毒气侦检模块(30)还与所述生命特征采集模块00)连接，用于存储所述生命特征数据；所述系统管理模块(50)还用于根据通过所述接口获得所述生命特征数据，实时监测所述训练人员的生命特征。
3.根据权利要求2所述的无线毒气模拟消防救援训练系统，其特征在于，所述生命特征采集模块00)为胸带式传感器。
4.根据权利要求1或2所述的无线毒气模拟消防救援训练系统，其特征在于，所述毒气侦检模块(30)为无线传感器节点。
5.根据权利要求1或2所述的无线毒气模拟消防救援训练系统，其特征在于，所述系统管理模块(50)为PC。
6.根据权利要求1所述的无线毒气模拟消防救援训练系统，其特征在于，所述毒气模拟模块(10)为无线传感器节点。
7.根据权利要求1所述的无线毒气模拟消防救援训练系统，其特征在于，所述通信模块(40)为无线网关。
专利摘要本实用新型提供的无线毒气模拟消防救援训练系统，包括毒气模拟模块，用于通过发布带有毒气信息的数据包模拟消防救援训练中需要的毒气；毒气侦检模块，与所述毒气模拟模块无线连接，用于侦检模拟所述数据包，并根据接收所述数据包的无线信号的强度确定训练人员与毒气模拟模块之间的距离，以及存储训练人员的基本信息；通信模块，与所述毒气侦检模块无线连接，用于向外部提供与所述毒气侦检模块建立连接的接口；系统管理模块，用于根据通过所述接口获得的训练人员与毒气模拟模块之间的距离和训练人员的基本信息实现对所述训练人员的定位。从而实现在无线毒气模拟条件下对训练人员的定位。
文档编号G09B19/00GK202003533SQ201020700870
公开日2011年10月5日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者吴镝, 李俊明, 王庆辉, 计伟, 马慧丽, 魏立峰 申请人:抚顺抚运安仪救生装备有限公司
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