[發明專利]一種規劃路徑的智能消防頭盔

在審

• 申請號: 202011298480.6
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112493605A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 侯和平;岳陽;李旭東;徐卓飛;顧儼祺
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: A42B3/04
• 分類號: A42B3/04;A42B3/20;A42B3/30
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 戴媛

本發明公開了一種規劃路徑的智能消防頭盔，包括頭盔殼體，頭盔殼體一側設置有紅外攝像模塊，頭盔殼體設置有防火面罩，防火面罩上設置有顯示模塊，頭盔殼體的內腔頂部設置有控制模塊，頭盔殼體外側沿其周向均勻設置有至少4個聲音收集模塊，頭盔殼體位于耳邊的兩側設置有至少兩個語音提示設備；存儲模塊、定位模塊、通信模塊和路徑規劃模塊均位于頭盔殼體的內腔頂部；紅外攝像模塊、語音提示設備、聲音收集模塊、顯示模塊、存儲模塊、定位模塊、通信模塊和路徑規劃模塊分別與控制模塊相連；通信模塊分別與消防指揮中心相連。本發明一種規劃路徑的智能消防頭盔，解決了現有技術中存在的消防頭盔對火災現場的探測力差，無法規劃搜救路徑的問題。

技術領域

本發明屬于電路控制技術領域，具體涉及一種規劃路徑的智能消防頭盔。

背景技術

目前，我國城市化進程不斷加快，人民生活水平也在不斷提高。由于人們的火災防范意識薄弱，導致很多火災突發，而且在救援過程中暴露出來的問題也越來越多?，F有的新型建筑、地下建筑、具有易燃易爆物質的化工產業越來越多，這些都是頻發火災的場所，高層建筑物和大型綜合建筑物的數量不斷增加，火災現場的過火面積也比較大，消防隊員往往要深入火災現場采取滅火救援行動，然而現有的防護裝備卻難以滿足實際的需求，即消防頭盔對火災現場的探測能力十分有限，也無法規劃搜救路徑，嚴重影響了消防隊員的滅火救援行動，也對消防隊員的生命安全造成了極大的威脅。

發明內容

本發明的目的是提供一種規劃路徑的智能消防頭盔，解決了現有技術中存在的消防頭盔對火災現場的探測力差，無法規劃搜救路徑的問題。

本發明所采用的技術方案是一種規劃路徑的智能消防頭盔，包括頭盔殼體，頭盔殼體一側設置有紅外攝像模塊，頭盔殼體設置有防火面罩，防火面罩上設置有顯示模塊，頭盔殼體的內腔頂部設置有控制模塊，頭盔殼體外側沿其周向均勻設置有至少4個聲音收集模塊，頭盔殼體位于耳邊的兩側設置有至少兩個語音提示設備；

存儲模塊、定位模塊、通信模塊和路徑規劃模塊均位于頭盔殼體的內腔頂部；

紅外攝像模塊、語音提示設備、聲音收集模塊、顯示模塊、存儲模塊、定位模塊、通信模塊和路徑規劃模塊分別與控制模塊相連；通信模塊分別與消防指揮中心相連。

本發明的特點還在于：

紅外攝像模塊包括高清紅外攝像機；

通過深度學習網絡對收集到的紅外圖像數據集進行訓練，對火焰溫度、是否有受困人員、墻體是否有裂縫倒塌風險、災后是否有復燃風險以及火勢蔓延方向進行預測，獲得高精度預測模型；并將標識后的火焰溫度、是否有受困人員、墻體是否有裂縫倒塌風險、災后是否有復燃風險以及火勢蔓延方向發送至顯示模塊和語音提示設備。

紅外圖像數據集包含人員、墻體、火焰的圖像。

聲音收集模塊包括麥克風；

聲音收集模塊采集聲音，并進行預處理；采用聲音識別模型識別人員呼救聲、危險品爆炸聲；采用相位變換算法計算每個聲音收集模塊聲音到達的時間差值，結合其幾何位置得到聲源位置估計值；將聲源位置估計值和聲音種類信號發送至控制模塊。

聲音識別模型為MFCC聲紋識別算法，具體為：

步驟a、將聲音信號通過高通濾波器預加重；

步驟b、對預加重后的聲音信號進行傅里葉變換，進行分幀；

步驟c、對分幀后的聲音信號加漢明窗；

步驟d、對加窗后的各幀聲音信號進行N點傅里葉變換，得到各幀的頻譜；

步驟e、采用離散余弦變換去相關并降維，保留得到的倒頻譜系數。

存儲模塊包括大容量高速TF卡，用于存儲建筑物的電子圖、掃描圖、語音包和紅外圖像，供定位模塊和語音提示設備調用；