CN109388230A - Ar消防应急指挥推演***平台、ar消防头盔 - Google Patents
Ar消防应急指挥推演***平台、ar消防头盔 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提出了一种AR消防应急指挥推演***平台,包括:多台无人机和由救援人员携带的AR消防头盔,多台无人机形成矩阵,实现自由组网,并将所述侦察数据实时发送至指挥中心和每个救援人员的AR消防头盔;每个所述AR消防头盔用于接收来自所述无人机的侦察数据和来自所述指挥中心的控制指令,获取现场的当前状态信息,并且能将数据自由组网并实时传回指挥中心。生成对应的虚拟图像与现场真实环境匹配,定位最佳救援路线和选择最优救援手段。并且指挥中心能对制定的救援方案进行推演,将决定的救援方案发到每一个一线救援人员。本发明具有远程操控,实现多空间对接;虚实叠加,掌握精准信息;科技武装,实施安全救援的特点。
Description
技术领域
本发明涉及无人机及现场救援技术领域,特别涉及一种AR消防应急指挥推演***平台、AR消防头盔。
背景技术
近年来重大消防事故频发,从消防救援的角度讲,专业指挥命令下达、事故现场信息精准传达以及消防装备应用,对火灾救援、事故调查都具有决定性作用。但由于现有消防机制及设备限制,救灾现场很难得到及时专业指挥,消防人员还在用肉眼直观判断现场环境,决定救援方案,给抢险救灾带来了极大的困难,同时也给消防员自身带来了极大的伤害和牺牲。
目前,很多消防员已经开始使用热感摄像机,消防员在抢救时,身上往往要背负许多重物,除了重达二十几公斤的防护装置之外,还要携带水管和一部热感摄像机,热感摄像机的主要功能是帮助消防员看清火灾现场环境。但是目前应用的热感摄像机体积庞大,并且需要手持,工作效率低。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此,本发明的目的在于提出一种AR消防应急指挥推演***平台、AR消防头盔。
为了实现上述目的,本发明一方面的实施例提供一种AR消防应急指挥推演***平台,包括:多台无人机和由救援人员携带的AR消防头盔,其中,
每台所述无人机用于飞入救援现场,利用自带的拍摄装置采集现场的侦察数据,多台无人机形成矩阵,实现自由组网,并将所述侦察数据实时发送至指挥中心和每个救援人员的AR消防头盔;
每个所述AR消防头盔用于接收来自所述无人机的侦察数据和来自所述指挥中心的控制指令,获取现场的当前状态信息,包括:所述AR消防头盔将采集到的着火点和被困人员的图像信息形成明显标记图像,并将该图像实时反映在救援人员的视野中,并且能将数据自由组网并实时传回指挥中心,其中,所述AR消防头盔包括:电池模组、镜片、多媒体输入单元、传感器模组、中央处理单元和多媒体输出单元,其中,所述电池模组、多媒体输入单元、传感器模组和所述多媒体输出单元分别与所述中央处理单元相连,
所述电池模组用于向所述中央处理单元供电;
所述多媒体输入单元用于采集多媒体数据并发送给所述中央处理单元;
所述传感器模组用于采集周围环境的环境状态数据和所述救援人员的动作状态数据,并发送至所述中央处理单元;
所述中央处理单元用于对所述多媒体数据、环境状态信息和动作状态数据进行分析,并生成对应的虚拟图像与现场真实环境匹配,定位最佳救援路线和选择最优救援手段,并将分析结果发送至所述多媒体输出单元;
所述多媒体输出单元用于以增强现实方式将分析结果投射到镜片上,以显示给所述救援人员查看。
进一步,多台所述无人机在现场组网,形成扫描矩阵,对现场的图像进行扫描采集。
进一步,所述现场的当前状态信息,包括:建筑内部构造图、周边电网平面布置图、响救援工作信息、着火点图像、被困人员图像。
进一步,所述AR消防头盔用于根据生成的虚拟图像与先期消防安全***中火灾发生地的结构布局相结合,形成现场3D地图,并显示给所述救援人员。
进一步,多个所述AR消防头盔之间实时共享所述3D地图,以实现多个救援人员同时浏览地图并相互协调。
进一步,所述多媒体输入单元包括:摄像头、麦克风和按键式或按钮式的外挂设备。
进一步,所述中央处理单元通过数据融合方式将虚拟图像与对应的现场真实环境匹配。
进一步,所述多媒体输出单元包括:AR显示模组和扬声器,所述AR显示模组安装于所述镜片上。
本发明实施例还提出一种AR消防头盔,包括:支架,位于所述支架上的电池模组、镜片、多媒体输入单元、传感器模组、中央处理单元和多媒体输出单元,其中,所述电池模组、多媒体输入单元、传感器模组和所述多媒体输出单元分别与所述中央处理单元相连,所述多媒体输入单元包括:安装于所述镜片上的摄像头、可转动的安装于所述支架上的麦克风和安装于所述支架一侧的按键式或按钮式的外挂设备;所述传感器模组安装于所述支架的一侧,包括:温湿度传感器和烟雾传感器;所述多媒体输出单元包括:AR显示模组和扬声器,所述AR显示模组安装于所述镜片上。
进一步,所述摄像机采用热感摄像机。
根据本发明实施例的AR消防应急指挥推演***平台、AR消防头盔,具有以下有益效果:远程操控,实现多空间对接;虚实叠加,掌握精准信息;科技武装,实施安全救援。火灾事故的智能化处理,能够帮助消防员在浓雾中和黑暗中看清环镜,深入透彻的了解火灾现场布局结构,更好的展开施救工作,同时保障自身安全。未来消防安保工作的科技化不只体现在现场救援,也更多的体现在防患意识上,消防安保训练可以借助AR技术,增加更多实景演练,使消防官兵具备更多救灾经验,增强临场应变能力。不单单是消防安保,医疗急救、工程抢修、地震灾难救援等更多紧急救护单位,都将从AR技术广泛应用中受益。指挥中心的实时对接、现场信息的全面掌握、救援设备的科学配备以及更加真实的日常训练,必定使救援人员如虎添翼,挽救更多生命财产,同时也保障救援人员的人身安全。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为根据本发明实施例的AR消防应急指挥推演***平台的示意图;
图2为根据本发明实施例的AR消防头盔的结构图;
图3为根据本发明实施例的AR消防头盔的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
本发明提出一种AR消防应急指挥推演***平台以及AR消防头盔,通过无人机***与AR设备的结合,主要应用于消防救援。
如图1所示,本发明实施例的AR消防应急指挥推演***平台,包括:多台无人机100和由救援人员携带的AR消防头盔200。
具体地,每台无人机100用于飞入救援现场,利用自带的拍摄装置采集现场的侦察数据,多台无人机形成矩阵,实现自由组网,并将侦察数据实时发送至指挥中心300和每个救援人员的AR消防头盔200。无人机携带有热成像仪。
在本发明的一个实施例中,多台无人机100在现场组网,形成扫描矩阵,实现自由组网,对现场的图像进行扫描采集。无人机以相对稳定的网络拓扑结构构成移动节点群。
当火灾发生时,具有(航天)高强度耐热功能的无人机***飞入火场进行情况侦察数据采集,然后将采集到的数据画面等回传给指挥中心300及每一位参加救援的消防员的AR消防头盔200。
每个AR消防头盔200用于接收来自无人机100的侦察数据和来自指挥中心300的控制指令,获取现场的当前状态信息,AR消防头盔将采集到的着火点和被困人员的图像信息形成明显标记图像,并将该图像实时反映在救援人员的视野中,并且能将数据自由组网并实时传回指挥中心。其中,AR消防头盔200用于根据生成的虚拟图像与先期消防安全***中火灾发生地的结构布局相结合,形成现场3D地图,并显示给救援人员。指挥中心能对制定的救援方案进行推演,将决定的救援方案发到每一个一线救援人员。
具体地,救援人员可以通过配带的AR眼镜准确的知道火场的情况,例如,建筑内部构造图、周边电网平面布置图及其他影响救援工作信息传输给救援队员,队员们借助AR设备生成的图像,与现场真实环境匹配,精准定位最佳救援路线,选择最优救援手段,寻找最近消防栓位置,方便队员间位置确认及交流,提高救援效率,防止因救援手段使用失误造成二次***的情况发生。
与先期消防安全***中火灾发生地的结构布局相结合,形成准确的火场3D地图,这个3D概览地图可追踪所有的飞行设备(包括无人机),以及在地面上的消防队员。即使是因火灾而造成的低能见度,***也能清楚地识别区域,从而避免事故发生,具备了通览全局的能力后,消防指挥官可以做出更有效的决定,在扑灭火灾的同时确保工作人员的安全。快速和完整场景细节呈现允许资源的快速调动和智能管理。
在本发明的一个实施例中,现场的当前状态信息,包括:建筑内部构造图、周边电网平面布置图、响救援工作信息、着火点图像、被困人员图像。
具体地,参考图2和图3AR消防头盔包括:支架4、电池模组41、镜片11、多媒体输入单元5、传感器模组21、中央处理单元27和多媒体输出单元6。电池模组41、多媒体输入单元5、传感器模组21和多媒体输出单元6分别与中央处理单元27相连,
电池模组41用于向中央处理单元供电。
多媒体输入单元5用于采集多媒体数据并发送给中央处理单元27。
具体地,多媒体输入单元5包括:安装于镜片上的摄像26头、可转动的安装于支架上的麦克风24和安装于支架一侧的按键式或按钮式的外挂设备23。
优选的,摄像机采用热感摄像机。在火场一线参与救援的消防人员穿戴的AR设备是基于热感摄像机原理开发的一个头戴式设备,帮助消防员在烟雾和黑暗中获得清晰视野。在肉眼所见之上,这个设备叠加了热感摄像机获得的图像,帮助消防员更容易地发现被困人员、或者暗藏的威胁。叠加的图像在视场角内,并且是透明的,防止图像遮挡消防员在现实世界的视线,避免形成视线死角带来的险情。
传感器模组21用于采集周围环境的环境状态数据和救援人员的动作状态数据,并发送至中央处理单元。
具体地,传感器模组21安装于支架的一侧,包括:温湿度传感器和烟雾传感器。
中央处理单元27用于对多媒体数据、环境状态信息和动作状态数据进行分析,并生成对应的虚拟图像与现场真实环境匹配,定位最佳救援路线和选择最优救援手段,并将分析结果发送至多媒体输出单元6。
具体地,中央处理单元27通过数据融合方式将虚拟图像与对应的现场真实环境匹配。
多媒体输出单元27用于以增强现实方式将分析结果投射到镜片上,以显示给救援人员查看。具体地,多媒体输出单元包括:AR显示模组61和扬声器62,AR显示模组安装于镜片上。其中,AR显示模组61包括彩色OLED微型显示模组、目镜***,彩色OLED微型显示模组投影口朝向设置在镜片入光面前方的目镜***。
在本发明的一个实施例中,多个AR消防头盔之间实时共享3D地图,以实现多个救援人员同时浏览地图并相互协调。
参考图3,中央处理单元27还分别连接陀螺仪和无线通信模块。在本发明的一个实施例中,无线通信模块至少包括以下一种:蓝牙通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块和Wi-Fi通信模块。
此外,中央处理单元27还可以连接定位模块(如GPS),将佩戴者的导航数据图标等与现实环境中的道路等融合在一起,防止导航画面虚浮、与真实路况不符等情况的发生。
根据本发明实施例的AR消防应急指挥推演***平台、AR消防头盔,具有以下有益效果:远程操控,实现多空间对接;虚实叠加,掌握精准信息;科技武装,实施安全救援。火灾事故的智能化处理,能够帮助消防员在浓雾中和黑暗中看清环镜,深入透彻的了解火灾现场布局结构,更好的展开施救工作,同时保障自身安全。未来消防安保工作的科技化不只体现在现场救援,也更多的体现在防患意识上,消防安保训练可以借助AR技术,增加更多实景演练,使消防官兵具备更多救灾经验,增强临场应变能力。不单单是消防安保,医疗急救、工程抢修、地震灾难救援等更多紧急救护单位,都将从AR技术广泛应用中受益。指挥中心的实时对接、现场信息的全面掌握、救援设备的科学配备以及更加真实的日常训练,必定使救援人员如虎添翼,挽救更多生命财产,同时也保障救援人员的人身安全。
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发明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发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。
Claims (10)
1.一种AR消防应急指挥推演***平台,其特征在于,包括:多台无人机和由救援人员携带的AR消防头盔,其中,
每台所述无人机用于飞入救援现场,利用自带的拍摄装置采集现场的侦察数据,多台无人机形成矩阵,实现自由组网,并将所述侦察数据实时发送至指挥中心和每个救援人员的AR消防头盔;
每个所述AR消防头盔用于接收来自所述无人机的侦察数据和来自所述指挥中心的控制指令,获取现场的当前状态信息,包括:所述AR消防头盔将采集到的着火点和被困人员的图像信息形成明显标记图像,并将该图像实时反映在救援人员的视野中,并且能将数据自由组网并实时传回指挥中心,其中,所述AR消防头盔包括:电池模组、镜片、多媒体输入单元、传感器模组、中央处理单元和多媒体输出单元,其中,所述电池模组、多媒体输入单元、传感器模组和所述多媒体输出单元分别与所述中央处理单元相连,
所述电池模组用于向所述中央处理单元供电;
所述多媒体输入单元用于采集多媒体数据并发送给所述中央处理单元;
所述传感器模组用于采集周围环境的环境状态数据和所述救援人员的动作状态数据,并发送至所述中央处理单元;
所述中央处理单元用于对所述多媒体数据、环境状态信息和动作状态数据进行分析,并生成对应的虚拟图像与现场真实环境匹配,定位最佳救援路线和选择最优救援手段,并将分析结果发送至所述多媒体输出单元;
所述多媒体输出单元用于以增强现实方式将分析结果投射到镜片上,以显示给所述救援人员查看。
2.如权利要求1所述的AR消防应急指挥推演***平台,其特征在于,多台所述无人机在现场组网,形成扫描矩阵,对现场的图像进行扫描采集。
3.如权利要求1所述的AR消防应急指挥推演***平台,其特征在于,所述现场的当前状态信息,包括:建筑内部构造图、周边电网平面布置图、响救援工作信息、着火点图像、被困人员图像。
4.如权利要求1所述的AR消防应急指挥推演***平台,其特征在于,所述AR消防头盔用于根据生成的虚拟图像与先期消防安全***中火灾发生地的结构布局相结合,形成现场3D地图,并显示给所述救援人员。
5.如权利要求4所述的AR消防应急指挥推演***平台,其特征在于,多个所述AR消防头盔之间实时共享所述3D地图,以实现多个救援人员同时浏览地图并相互协调。
6.如权利要求1所述的AR消防应急指挥推演***平台,其特征在于,所述多媒体输入单元包括:摄像头、麦克风、按键式或按钮式的外挂设备。
7.如权利要求1所述的AR消防应急指挥推演***平台,其特征在于,所述中央处理单元通过数据融合方式将虚拟图像与对应的现场真实环境匹配。
8.如权利要求1所述的AR消防应急指挥推演***平台,其特征在于,所述多媒体输出单元包括:AR显示模组和扬声器,所述AR显示模组安装于所述镜片上。
9.一种AR消防头盔,其特征在于,包括:支架,位于所述支架上的电池模组、镜片、多媒体输入单元、传感器模组、中央处理单元和多媒体输出单元,其中,所述电池模组、多媒体输入单元、传感器模组和所述多媒体输出单元分别与所述中央处理单元相连,
所述多媒体输入单元包括:安装于所述镜片上的摄像头、可转动的安装于所述支架上的麦克风和安装于所述支架一侧的按键式或按钮式的外挂设备;
所述传感器模组安装于所述支架的一侧,包括:温湿度传感器和烟雾传感器;
所述多媒体输出单元包括:AR显示模组和扬声器,所述AR显示模组安装于所述镜片上。
10.如权利要求9所述的AR消防头盔,其特征在于,包括:所述摄像机采用热感摄像机。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190226 |