一种森林火灾现场多种信息采集设备及系统
技术领域
本申请属于火灾信息感知技术领域，具体涉及一种森林火灾现场多种信息采集设备及系统。
背景技术
森林火灾(以下简称“林火”)具有突发性强、破坏性大、处置救援困难、造成的损失与危害严重等特征，已经成为森林生态系统发展的最大威胁之一。
现阶段，林火现场多种气体浓度、风速风向等环境数据主要是通过传统的监测点固定式检测装置或安装在无人机上的检测装置进行采集，并以串口、NB-IoT等方式传输回平台数据中心。对于具体救援人员来说，在林火现场因专注于林火扑救，由于林火现场环境复杂，火势在风速、风向的影响下变化无常，产生大量的可燃、有毒气体，导致救援人员可能陷入危险境地。虽然现阶段中通过救援人员配置定位装置，在平台数据中心得到救援人员的定位信息，然后利用监测点固定式检测装置或安装在无人机上的检测装置采集到的林火环境数据，指导救援人员了解火灾现场的变化情况。但是，因监测点固定式检测装置可能远离火灾现场，存在难以得到林火现场具体情况的不足，而通过无人机上的检测装置进行采集，虽然可以得到林火现场具体情况，来指导林火救援，但是实际林火救援中，部署的无人机数量较少，可能难以及时监测到具体救援人员周围林火变化的突发情况。因而，利用监测点固定式检测装置或安装在无人机上的检测装置，在指导救援人员全面、实时、快速地了解火灾现场的变化情况，保障救援人员生命安全方面还是存在不足的。
实用新型内容
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种森林火灾现场多种信息采集设备及系统，以得到救援人员周围火灾环境信息，有助于指导救援人员全面、实时、快速地了解火灾现场的变化情况，同时保障救援人员生命安全。
为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，
本申请提供一种森林火灾现场多种信息采集设备，包括：
环境检测装置，包括：用于检测火灾现场环境的多种传感器、第一无线模块和第一控制模块，所述用于检测火灾现场环境的多种传感器和所述第一无线模块分别与所述第一控制模块连接；
人员定位装置，包括：定位模块、第二无线模块、第三无线模块和第二控制模块，所述定位模块、所述第二无线模块和所述第三无线模块分别与所述第二控制模块连接；
其中，所述环境检测装置和所述人员定位装置能够佩戴在救援人员身上，在所述第一无线模块和所述第二无线模块配对连接后，所述人员定位装置将自身检测的定位数据以及接收到的所述环境检测装置检测的环境数据通过所述第三无线模块发送出去。
进一步地，所述用于检测火灾现场环境的多种传感器包括：
多种气体传感器和风速风向传感器。
进一步地，所述环境检测装置，还包括：
运放模块，所述多种气体传感器通过所述运放模块与所述第一控制模块连接。
进一步地，所述第一控制模块和所述第二控制模块均采用MCU。
进一步地，所述环境检测装置，还包括：
RTC时钟模块，与所述第一控制模块连接。
进一步地，所述环境检测装置，还包括：
报警提示模块以及按键，分别与所述第一控制模块连接。
进一步地，所述环境检测装置，还包括：
显示屏，与所述第一控制模块连接。
进一步地，所述第一无线模块和所述第二无线模块均采用蓝牙BLE5.0无线模块。
进一步地，所述环境检测装置，还包括：第一电源模块，用于为所述环境检测装置提供工作电源；
所述人员定位装置，还包括：第二电源模块，用于为所述人员定位装置提供工作电源。
第二方面，
本申请提供一种森林火灾现场多种信息采集系统，包括：
平台数据中心；以及
至少一个如上述任一项所述的森林火灾现场多种信息采集设备，其中，所述森林火灾现场多种信息采集设备的所述人员定位装置将自身检测的定位数据以及接收到的所述环境检测装置检测的环境数据通过所述第三无线模块发送至所述平台数据中心。
本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
本申请提供的森林火灾现场多种信息采集设备包括环境检测装置和人员定位装置，两者分体式设计，分担功能，保障可靠性，两者各自独立佩戴在救援人员身上，由环境检测装置采集救援人员周围的多种环境数据，并传输给人员定位装置，再由人员定位装置将多种环境数据和人员定位信息一同发送出去，以得到救援人员周围火灾环境信息，有助于指导救援人员全面、实时、快速地了解火灾现场的变化情况，同时保障救援人员生命安全。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出的一种森林火灾现场多种信息采集设备的结构示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种森林火灾现场多种信息采集系统的结构示意图；
图中，
1-森林火灾现场多种信息采集设备；
11-环境检测装置；101-用于检测火灾现场环境的多种传感器；101a-多种气体传感器；101b-风速风向传感器；102-第一无线模块；103-第一控制模块；104-运放模块；105-显示屏；106-RTC时钟模块；107-报警提示模块；108-按键；109-第一电源模块；
21-人员定位装置；201-定位模块；202-第二无线模块；203-第三无线模块；204-第二控制模块；205-第二电源模块；
2-森林火灾现场多种信息采集系统；
3-平台数据中心。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。
请参阅图1，图1是根据一示例性实施例示出的一种森林火灾现场多种信息采集设备的结构示意图，如图1所示，该森林火灾现场多种信息采集设备1包括：
环境检测装置11，包括：用于检测火灾现场环境的多种传感器101、第一无线模块102和第一控制模块103，所述用于检测火灾现场环境的多种传感器101和所述第一无线模块102分别与所述第一控制模块103连接；
人员定位装置21，包括：定位模块201、第二无线模块202、第三无线模块203和第二控制模块204，所述定位模块201、所述第二无线模块202和所述第三无线模块203分别与所述第二控制模块204连接；
其中，所述环境检测装置11和所述人员定位装置21能够佩戴在救援人员身上，在所述第一无线模块102和所述第二无线模块202配对连接后，所述人员定位装置21将自身检测的定位数据以及接收到的所述环境检测装置11检测的环境数据通过所述第三无线模块203发送出去。
通过上述方案可知，本申请提供的森林火灾现场多种信息采集设备1包括环境检测装置11和人员定位装置21，两者分体式设计，各自独立佩戴在救援人员身上，对于环境检测装置11和人员定位装置21两者的可穿戴方式，均通过装置背面的背夹固定于救援人员身上。环境检测装置11和人员定位装置21两者分担功能，保障可靠性。具体的，环境检测装置11和人员定位装置21分体设计下，两者分担功能，环境检测装置11的第一控制模块103负责各种环境检测数据的处理，人员定位装置21的第二控制模块204负责将环境检测数据和定位数据融合在一起并发送，环境检测装置11和人员定位装置21各自分担功能，各自数据处理压力减小，进而保证可靠性。
同时，环境检测装置11和人员定位装置21两者分体式设计，各自独立佩戴在救援人员身上，也有助于保障救援人员生命安全。具体的，对于人员定位装置21，其用于救援人员定位，在林火救援过程中向平台数据中心发送救援人员定位数据和环境检测装置11检测的环境数据，环境检测装置11和人员定位装置21分体设计下，只要保证人员定位装置21佩戴好即可，救援人员就基本不用管它，而对于环境检测装置11，其具有检测救援人员周围林火环境功能，在火灾扑救过程中，救援人员很可能将其解下，查看其显示的检测数据。在环境检测装置11被解下时，人员定位装置21仍是佩戴在救援人员身上的，因而，环境检测装置11和人员定位装置21两者分体式设计，更有助于保障人员定位装置21佩戴不离身，进而有助于更好地保障救援人员生命安全。
环境检测装置11和人员定位装置21两者分体式设计，各自独立佩戴在救援人员身上，由环境检测装置11采集救援人员周围的多种环境数据，并传输给人员定位装置21，再由人员定位装置21将多种环境数据和人员定位信息一同发送出去，以得到救援人员周围火灾环境信息，有助于指导救援人员全面、实时、快速地了解火灾现场的变化情况，同时保障救援人员生命安全。
在一个实施例中，所述用于检测火灾现场环境的多种传感器101包括：
多种气体传感器101a和风速风向传感器101b。
具体的，多种气体传感器101a可检测林火现场复杂环境下多种气体的浓度。通常地，林火燃烧时，烟尘中含有大量有毒有害气体，比如一氧化碳、硫化氢等，以及可燃气体，通过相应的气体传感器检测出来。风速风向传感器101b用于检测林火现场复杂环境下的风速和风向。
在实际应用中，用于检测火灾现场环境的多种传感器101还可以包括温度传感器、颗粒浓度传感器等等。
在一个实施例中，所述环境检测装置11，还包括：
运放模块104，所述多种气体传感器101a通过所述运放模块104与所述第一控制模块103连接。
具体的，通过运放模块104对检测到的弱气体浓度信号进行运算放大，可以在有毒有害气体以及可燃气体还微弱情况下就能及时检测到，有助于指导救援人员全面、实时、快速地了解火灾现场的变化情况。
进一步地，所述环境检测装置11，还包括：
显示屏105，与所述第一控制模块103连接。
具体的，环境检测装置11通过显示屏105可以显示检测到的各种数据和设备状态，来提供给救援人员查看，在实际应用中，显示屏105可采用LCD屏幕。
在一个实施例中，所述环境检测装置11，还包括：
RTC时钟模块106，与所述第一控制模块103连接。
具体的，RTC时钟模块106用于提供实时时钟，发送出的多种环境数据和人员定位数据中可携带时间信息。在实际应用中，环境检测装置11通过RTC时钟模块106可以定时唤醒第一控制模块103，由第一控制模块103控制显示屏105和人员定位装置21工作。
进一步地，所述环境检测装置11，还包括：
报警提示模块107以及按键108，分别与所述第一控制模块103连接。
具体的，比如，救援人员通过按键108进行设置，比如，各种环境数据相对应的超标报警设置，在当环境检测装置11检测到某个环境数据超标时，通过报警提示模块107向救援人员进行报警提示。在实际应用中，报警提示模块107可以采用声和/或光报警元件，比如，采用蜂鸣器、LED指示灯。
在一个实施例中，所述第一无线模块102和所述第二无线模块202均可采用蓝牙BLE5.0无线模块。
具体的，蓝牙BLE5.0无线模块具有更高的传输速度以及更低的功耗，可以保证环境检测装置11将检测的环境数据及时地传输给人员定位装置21，在实际应用中，定位模块201可采用北斗定位模块或者GPS定位模块。
在一个实施例中，人员定位装置21中的第三无线模块203可采用4G/以太网/WiFi等无线模块，将相关数据发送至平台数据中心，来提供进一步的分析决策。
在一个实施例中，对于第一控制模块103和第二控制模块204，可均采用MCU，MCU能够提供各种传感器的接入接口。
在一个实施例中，所述环境检测装置11，还包括：第一电源模块109，用于为所述环境检测装置11提供工作电源；所述人员定位装置21，还包括：第二电源模块205，用于为所述人员定位装置21提供工作电源。
具体的，环境检测装置11和人员定位装置21分体设计下，各自具有独立电源提供，保证两者各自的独立工作。
请参阅图2，图2是根据一示例性实施例示出的一种森林火灾现场多种信息采集系统的结构示意图，如图2所示，该森林火灾现场多种信息采集系统2包括：
平台数据中心3；以及
至少一个如上述任一项所述的森林火灾现场多种信息采集设备1，其中，所述森林火灾现场多种信息采集设备1的所述人员定位装置21将自身检测的定位数据以及接收到的所述环境检测装置11检测的环境数据通过所述第三无线模块203发送至所述平台数据中心3。
具体的，通过平台数据中心3，对融合后的环境检测数据和人员定位数据进行分析处理，以综合指导救援人员全面、实时、快速地了解火灾现场的变化情况，同时保障救援人员生命安全。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”、“多”的含义是指至少两个。
应该理解，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件；当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接；使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
