CN114915759A - 一种多维传感信息监测与传输*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多维传感信息监测与传输***，包括右屏功能单元和左屏功能单元；所述右屏功能单元用于获取图像采集数据，根据所述图像采集数据得到图像显示数据，并根据所述图像显示数据得到图像传输数据；对所述图像显示数据进行显示，将所述图像传输数据发送给后台管理***；所述左屏功能单元用于获取感知传感数据，根据感知传感数据得到传感业务数据，对传感业务数据进行显示，并将传感业务数据发送给后台管理***。本发明既能为现场救援人员快速、全面的提供所需环境信息，又能让后台指挥人员实时获取现场情况，对现场进行综合全面的调度和准确的指挥，满足实际消防现场分秒必争的指挥调度需求，对于保护人民生命财产安全具有重要意义。

Description

一种多维传感信息监测与传输***

技术领域

本发明涉及消防救援技术领域，尤其涉及一种多维传感信息监测与传输***。

背景技术

火灾等安全生产事故由于其事发突然，往往会给社会公众带来重大的财产损失和人员伤亡。发生安全事故时，需要消防员到场进行处理；但消防人员在灭火抢险救援工作中仍屡屡负伤甚至遇难，这是由于在实际救援过程中，消防员往往不能全面获取火场内的准确信息，后台的指挥员也不能根据火场内火情的发展和救援进度及时调整救援行动部署，从而错失帮助消防员躲避危险的最佳时机，意外事故发生时已来不及再采取补救措施。

目前市面上已经存在具有特定功能的救援***，但是大部分救援***无法帮助消防员了解到火场的具体情况，如：火场环境(温湿度、有害气体状态等)、救援人员个人体征状态(脉搏、血氧、血压等)；同时，后台的指挥人员也不能及时根据火场中全面的现场信息进行调度和指挥。例如，现有技术中的部分***的控制方法为：当消防员进入火场后如果在30秒内没有发出定位信息，救援***会发出声光报警附近消防员，并将警情反馈到后台管理***来提醒指挥人员，但这样既不准确又不能及时反映遇险人员位置，传输时延也较大。

因此，目前的救援***存在无法快速获取现场环境的全面信息，无法将真实的现场环境数据与指挥后台进行实时共享的问题，不能满足实际消防现场分秒必争的指挥调度需求。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种多维传感信息监测与传输***，用以解决现有救援设备存在的无法快速获取现场环境的全面信息，无法将真实的现场环境数据与指挥后台进行实时共享的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种多维传感信息监测与传输***，包括：右屏功能单元和左屏功能单元；

所述右屏功能单元，用于获取图像采集数据，根据所述图像采集数据得到图像显示数据，并根据所述图像显示数据得到图像传输数据；对所述图像显示数据进行显示，将所述图像传输数据发送给后台管理***；

所述左屏功能单元，用于获取感知传感数据，根据所述感知传感数据得到传感业务数据，对所述传感业务数据进行显示，并将所述传感业务数据发送给后台管理***。

进一步地，所述右屏功能单元包括图像采集单元、图像处理单元、右屏显示单元和图像传输单元；

所述图像采集单元，用于获取图像采集数据；

所述图像处理单元，用于根据所述图像采集数据得到图像显示数据，并根据所述图像显示数据得到图像传输数据；

所述右屏显示单元，用于对所述图像显示数据进行显示；

所述图像传输单元，用于将所述图像传输数据发送给后台管理***。

进一步地，根据所述图像采集数据得到图像显示数据，包括：

对所述图像采集数据逐帧进行坐标确定和灰度值分析，得到各个坐标点对应的检测温度；

根据所述各个坐标点对应的检测温度，确定高温点、低温点、中心温度点的温度数值和坐标位置；

根据所述温度数值和坐标位置生成标签信息，并将所述标签信息合并到所述图像采集数据中，得到图像显示数据。

进一步地，根据所述图像显示数据得到图像传输数据，包括：

对所述图像显示数据进行帧采集和压缩编码，得到图像传输数据。

进一步地，所述左屏功能单元包括传感数据采集单元、传感数据处理单元、左屏显示单元和传感数据传输单元；

所述传感数据采集单元，用于获取感知传感数据；

所述传感数据处理单元，用于根据所述感知传感数据得到传感业务数据；

所述左屏显示单元，用于对所述传感业务数据进行显示；

所述传感数据传输单元，用于将所述传感业务数据发送给后台管理***。

进一步地，所述感知传感数据包括：环境信息数据、地理定位数据、位姿数据、人体生命体征数据和外部输入数据。

进一步地，还包括按键功能单元；

所述按键功能单元，用于获取屏幕切换信息和报警信息，根据所述屏幕切换信息对所述左屏功能单元和右屏功能单元的显示内容进行切换；还用于将所述报警信息传输给后台管理***。

进一步地，还包括语音通话单元；

所述语音通话单元，用于接收后台管理***的通话指令，并根据所述通话指令获取语音信息，并将所述语音信息传输给所述后台管理***。

进一步地，还包括辅助功能单元；

所述辅助功能单元，用于将所述图像显示数据进行存储、对所述图像采集单元进行软件配置。

进一步地，所述辅助功能单元包括图像写入单元、存储单元和配置单元；

所述图像写入单元，用于对所述存储单元的存储空间进行判断，当所述存储空间不小于预设的最小存储空间时，将所述图像显示数据写入所述存储单元中；

所述存储单元，用于对所述图像显示数据进行存储；

所述配置单元，用于对所述图像采集单元进行软件配置。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明通过右屏功能单元和左屏功能单元获取图像采集数据和感知传感数据，能够从多个维度全面获取到救援现场的环境信息，更加准确地对现场进行还原，为现场救援人员和后台指挥人员提供决策所需的数据基础；通过对图像采集数据和感知传感数据进行数据处理，得到图像显示数据和传感业务数据，并对图像显示数据和传感业务数据进行显示，为消防人员提供更易于理解的可视化界面，更方便救援人员知晓目前救援现场的各种环境情况；通过对图像显示数据进行处理，得到图像传输数据并将图像传输数据发送实时共享给后台管理***，使后台指挥人员能够知晓现场的实时情况，根据实时现场情况做出协同指挥决策。本发明既能为现场救援人员快速、全面的提供所需环境信息，又能让后台指挥人员实时获取现场情况，对现场进行综合全面的调度和准确的指挥。满足实际消防现场分秒必争的指挥调度需求，可以广泛应用于应急救援等领域，对于保护人民生命财产安全具有重要意义。

附图说明

图1为本发明提供的一种多维传感信息监测与传输***一实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的图像采集数据得到图像显示数据的一实施例的方法流程图；

图3为本发明提供的右屏功能单元处理过程一实施例的处理框图；

图4为本发明提供的语音通话单元一实施例的应用框图；

图5为本发明提供的一种多维传感信息监测与传输***一实施例的主要功能界面示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种多维传感信息监测与传输***，包括：右屏功能单元100和左屏功能单元200；

所述右屏功能单元100，用于获取图像采集数据，根据所述图像采集数据得到图像显示数据，并根据所述图像显示数据得到图像传输数据；对所述图像显示数据进行显示，将所述图像传输数据发送给后台管理***；

所述左屏功能单元200，用于获取感知传感数据，根据所述感知传感数据得到传感业务数据，对所述传感业务数据进行显示，并将所述传感业务数据发送给后台管理***。

本实施例的多维传感信息监测与传输***，通过右屏功能单元和左屏功能单元获取图像采集数据和感知传感数据，能够从多个维度全面获取到救援现场的环境信息，更加准确地对现场进行还原，为现场救援人员和后台指挥人员提供决策所需的数据基础；通过对图像采集数据和感知传感数据进行数据处理，得到图像显示数据和传感业务数据，并对图像显示数据和传感业务数据进行显示，为消防人员提供更易于理解的可视化界面，更方便救援人员知晓目前救援现场的各种环境情况；通过对图像显示数据进行处理，得到图像传输数据并将图像传输数据发送实时共享给后台管理***，使后台指挥人员能够知晓现场的实时情况，根据实时现场情况做出协同指挥决策。本施例的***既能为现场救援人员快速、全面的提供所需环境信息，又能让后台指挥人员实时获取现场情况，对现场进行综合全面的调度和准确的指挥。满足实际消防现场分秒必争的指挥调度需求，可以广泛应用于应急救援等领域，对于保护人民生命财产安全具有重要意义。

作为优选的实施例，图1中，所述右屏功能单元包括图像采集单元101、图像处理单元102、右屏显示单元103和图像传输单元104；

所述图像采集单元101，用于获取图像采集数据；

所述图像处理单元102，用于根据所述图像采集数据得到图像显示数据，并根据所述图像显示数据得到图像传输数据；

所述右屏显示单元103，用于对所述图像显示数据进行显示；

所述图像传输单元104，用于将所述图像传输数据发送给后台管理***。

作为一个具体的实施例，所述图像采集单元包括红外图像采集单元和可见光图像采集单元。

红外图像采集单元通过热成像探测器，进行红外信息收集，得到原始红外图像。

可见光图像采集单元通过可见光探测器，进行可见光图像信息收集，得到可见光原始图像。

通过红外图像采集单元能够为现场救援人员提供了无法用肉眼感知的图像信息，通过可见光采集单元，能够为现场救援人员提供更大的视野范围，由于救援现场往往烟雾浓、可见度低，通过红外图像采集单元和可见光采集单元，能够帮助使用者获取到更全面的现场情况。

作为优选的实施例，如图2所示，根据所述图像采集数据得到图像显示数据，包括：

步骤S1：对所述图像采集数据逐帧进行坐标确定和灰度值分析，得到各个坐标点对应的检测温度；

步骤S2：根据所述各个坐标点对应的检测温度，确定高温点、低温点、中心温度点的温度数值和坐标位置；

步骤S3：根据所述温度数值和坐标位置生成标签信息，并将所述标签信息合并到所述图像采集数据中，得到图像显示数据。

通过根据检测到的温度、预设的高温、低温阈值以及坐标位置生成标签信息，并将标签信息合并到图像采集数据中，可以为现场救援人员提供更关键、更直观的数据，方便现场救援人员根据数据做出相应的行动决策。

作为一个具体的实施例，图像处理单元通过4G或WIFI的方式将图像采集数据传输给图像处理单元。图像处理单元通过对红外图像采集单元采集到的原始红外图像进行逐帧分析，根据图像的灰度值得到不同坐标对应的温度；提取红外图像中高温点、低温点、中心温度点的温度数值和坐标位置；根据所述温度数值和坐标位置生成标签信息，并将所述标签信息合并到所述图像采集数据中，得到图像显示数据。

右屏显示单元通过APP整合libusbcamera库，通过USB接口读取图像处理单元处理后得到的图像显示数据，并将图像显示数据进行显示。

作为优选的实施例，根据所述图像显示数据得到图像传输数据，包括：

对所述图像显示数据进行帧采集和压缩编码，得到图像传输数据。

作为一个具体的实施例，图像处理单元通过APP整合rtmp推流库，对图像显示数据进行H.265编码得到图像流，并推送到远端srs服务器(流媒体服务器)，远端srs服务器(流媒体服务器)将图像流进行处理，保存到服务器，以及生成一个直播url。后台管理***可以通过打开直播url进行实时查看图像显示数据。

上述处理框图可以参见图3，图像采集单元101将图像采集数据发送给图像处理单元102，图像处理单元对图像采集数据进行标签信息合并后得到图像显示数据，所述图像显示数据通过右屏显示单元103进行显示，图像处理单元对图像显示数据进行压缩和推流，通过流媒体服务器生成直播链接，图像传输单元104将直播链接发送给后台管理***300，后台管理***通过拉流操作，将现场采集到的图像进行实时显示，更直观地了解到现场信息。

作为优选的实施例，图1中，所述左屏功能单元包括传感数据采集单元201、传感数据处理单元202、左屏显示单元203和传感数据传输单元204；

所述传感数据采集单元201，用于获取感知传感数据；

所述传感数据处理单元202，用于根据所述感知传感数据得到传感业务数据；

所述左屏显示单元203，用于对所述传感业务数据进行显示；

所述传感数据传输单元204，用于将所述传感业务数据发送给后台管理***。

作为优选的实施例，所述感知传感数据包括：环境信息数据、地理定位数据、位姿数据、人体生命体征数据和外部输入数据。

作为一个具体的实施例，所述传感数据采集单元获取现场救援人员的地理信息和所述在线地图信息，得到位置坐标。实现步骤包括：

通过SDK接入和调用，获取在线地图信息；

根据方位传感器发送的地理信息和所述在线地图信息，实现了地图的显示和位置的标识；

当现场救援人员进行移动时，位置坐标会发生改变，通过SDK的刷新值，将位置坐标进行实时刷新，并通过左屏显示单元对最新的地图和坐标进行显示。

上述过程的具体实现方式为：

注册地图提供平台账号，创建应用，生成key；

在build.gradle文件中配置jar包和so库的关联；

在androidManifest.xml中声明地图所需的权限，以及填写key；

在布局文件中声明MapView对象；

在代码中通过MapView对象可以实时获取地理位置。

为了使后台管理人员能够实时知晓现场救援人员的位置情况，作为一个具体的实施例，当现场救援人员进行移动时，还通过协议向后台管理***实时传输最新的位置坐标。当后台管理***记录了足够多的位置坐标后，可以根据时间和位置信息进行移动轨迹的绘制。通过轨迹能够更直观地对现场救援人员的移动情况进行展示。

作为一个具体的实施例，所述位姿数据包括12D传感器传输的实时数据，具体包括：3D数字加速度计数据显示数据、3D数字陀螺仪数据显示数据、3D数字磁强计数据显示数据、3D数字高度数据显示数据。通过12D传感器获取的各项数据，能够全方位地展示现场救援人员的姿态信息。

具体的，12D传感器通过IIC的方式与传感数据处理单元连接，传感数据处理单元通过IIC寻址找到对应的传感器，就可以获取到该传感器当前的最新读数，对读数进行换算后，通过UI的方式实时刷新到左屏显示单元上，能够让使用人员较为方便理解和读取。

作为一个具体的实施例，所述环境信息数据包括当前环境的气压数据、氧气含量数据、危险气体监测数据、温湿度数据；通过对周围环境中氧气含量、气体压力变化和温湿度的实时监测，并用数值的方式进行展示，可以方便现场救援人员和后台人员直观地掌握现场环境情况。

作为一个具体的实施例，所述人体生命体征数据包括脉搏、血氧含量、血氧、体温等数值，用于监测救援人员的健康状态，一旦出现体征数值异常，***会立即发出警报，通知现场的其他人员采取应急措施，并将警情反馈给后台管理人员，避免出现人员伤亡的情况。

作为一个具体的实施例，所述外部输入数据包括绿点激光开启/关闭控制输入信号，当检测到绿点激光开启控制输入信号时，控制对应的绿点激光执行单元开启绿点激光灯；当检测到绿点激光关闭控制输入信号时，控制对应的绿点激光执行单元关闭绿点激光灯。

具体的，传感数据采集单元获取到激光灯对应的端口，传感数据处理单元在应用程序端进行UI的控制，通过左屏显示单元进行显示，实现了现场救援人员通过按键就可以对绿点激光进行开启和关闭的便捷性。

作为优选的实施例，还包括按键功能单元；

所述按键功能单元，用于获取屏幕切换信息和报警信息，根据所述屏幕切换信息对所述左屏功能单元和右屏功能单元的显示内容进行切换；还用于将所述报警信息传输给后台管理***。

作为一个具体的实施例，当现场救援人员触发了预设的SOS救援按键时，则会发送报警信息，当按键功能单元获取到报警信息通知后，立刻进行提示和记录，并通过网络协议的方式通知后台管理员进行呼救，达到可报警、可查询、可分析的技术效果。

作为一个具体的实施例，按键功能单元还用于功能信息的接收，如：正计时功能开启/关闭信息、倒计时功能开启/关闭信息、照明灯开启/关闭信息、屏幕亮度调节信息等。通过接收功能信息来开启或关闭相应的功能模块，现场救援人员可以便捷地对常用功能进行使用。

作为优选的实施例，还包括语音通话单元；

所述语音通话单元，用于接收后台管理***的通话指令，并根据所述通话指令获取语音信息，并将所述语音信息传输给所述后台管理***。

通过设置语音通话单元，可以实现后台管理***与前端现场救援人员的实时沟通，确保救援工作的顺利执行。

作为一个具体的实施例，如图4所示，后台管理***的管理员选择需要通讯的现场救援人员，建立单人或临时群组会话，发送通话指令，语音通话单元接收所述通话指令，并通过左屏显示单元将通话指令进行显示。现场救援人员选择接收通话，就会加入对应的单人通话模式或者群组通话模式。当选择加入群组通话模式后，就会完成会议模式的语音通话。通话完成时，后台管理员通过关闭按键关闭通话，现场救援人员收到关闭通话通知，完成本次通话。

作为一个具体的实施例，所述语音通话单元的通信方式包括4G语音通信和扩频语音通信。当4G信号良好时，默认开启4G语音通信方式；当4G信号较差时，通信方式自动切换为扩频语音通信。4G语音通信具有通话质量及数据通信速度快的优势，能够快速传输数据和高质量音频。扩频通信的优势在于：抗干扰能力强，通信距离远(特别是在城市等复杂环境下)，保密性强，功耗低，适用于火灾救援现场等紧急救援场景。

作为优选的实施例，还包括辅助功能单元；

所述辅助功能单元，用于将所述图像显示数据进行存储、对所述图像采集单元进行软件配置。

作为优选的实施例，所述辅助功能单元包括图像写入单元、存储单元和配置单元；

所述图像写入单元，用于对所述存储单元的存储空间进行判断，当所述存储空间不小于预设的最小存储空间时，将所述图像显示数据写入所述存储单元中；

所述存储单元，用于对所述图像显示数据进行存储；

所述配置单元，用于对所述图像采集单元进行软件配置。

作为一个具体的实施例，所述图像写入单元通过定时读取的方式，将目前的经过图像处理单元处理过的视频流数据写入到SD卡的文件中，可以采用定时读写的方式，预先设置读写的时间间隔，在写入之前会判定当前的SD卡的存储空间，如果小于1G会进行SD卡中旧文件的删除，以保证本次视频流数据写入不会出现问题。

所述存储到SD卡的视频流数据可以通过USB的方式进行拷贝和保存到外部存储，方便后续的分析和案例讲解等。

作为一个具体的实施例，所述辅助功能单元还包括启动和升级单元，用于在***底层将左屏功能单元、右屏功能单元的程序设置为开启启动程序，达到了开机自启动的效果；在程序启动后，可以检测远程配置文件，检测版本号，进行下载最新程序包并且进行自动升级的效果。

作为一个具体的实施例，如图5所示，图5为本实施例提供的多维传感信息监测与传输***的主要功能界面示意图。该***可获取多维度的实时环境信息，能够全面而及时地将实时环境信息传输给后台管理***，能够满足实际消防现场分秒必争的指挥调度需求，可以广泛应用于消防应急救援、矿井、安防、公共卫生等领域。

本实施例的多维传感信息与传输***通过右屏功能单元和左屏功能单元获取图像采集数据和感知传感数据，能够从多个维度全面获取到救援现场的环境信息，更加准确地对现场进行还原，为现场救援人员和后台指挥人员提供决策所需的数据基础；通过对图像采集数据和感知传感数据进行数据处理，得到图像显示数据和传感业务数据，并对图像显示数据和传感业务数据进行显示，为消防人员提供更易于理解的可视化界面，更方便救援人员知晓目前救援现场的各种环境情况；通过对图像显示数据进行处理，得到图像传输数据并将图像传输数据发送实时共享给后台管理***，使后台指挥人员能够知晓现场的实时情况，根据实时现场情况做出协同指挥决策。本施例的***既能为现场救援人员快速、全面的提供所需环境信息，又能让后台指挥人员实时获取现场情况，对现场进行综合全面的调度和准确的指挥。满足实际消防现场分秒必争的指挥调度需求，可以广泛应用于应急救援等领域，对于保护人民生命财产安全具有重要意义。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多维传感信息监测与传输***，其特征在于，包括：右屏功能单元和左屏功能单元；

所述右屏功能单元，用于获取图像采集数据，根据所述图像采集数据得到图像显示数据，并根据所述图像显示数据得到图像传输数据；对所述图像显示数据进行显示，将所述图像传输数据发送给后台管理***；

所述左屏功能单元，用于获取感知传感数据，根据所述感知传感数据得到传感业务数据，对所述传感业务数据进行显示，并将所述传感业务数据发送给后台管理***。

2.根据权利要求1所述的多维传感信息监测与传输***，其特征在于，所述右屏功能单元包括图像采集单元、图像处理单元、右屏显示单元和图像传输单元；

所述图像采集单元，用于获取图像采集数据；

所述图像处理单元，用于根据所述图像采集数据得到图像显示数据，并根据所述图像显示数据得到图像传输数据；

所述右屏显示单元，用于对所述图像显示数据进行显示；

所述图像传输单元，用于将所述图像传输数据发送给后台管理***。

3.根据权利要求2所述的多维传感信息监测与传输***，其特征在于，根据所述图像采集数据得到图像显示数据，包括：

对所述图像采集数据逐帧进行坐标确定和灰度值分析，得到各个坐标点对应的检测温度；

根据所述各个坐标点对应的检测温度，确定高温点、低温点、中心温度点的温度数值和坐标位置；

根据所述温度数值和坐标位置生成标签信息，并将所述标签信息合并到所述图像采集数据中，得到图像显示数据。

4.根据权利要求2所述的多维传感信息监测与传输***，其特征在于，根据所述图像显示数据得到图像传输数据，包括：

对所述图像显示数据进行帧采集和压缩编码，得到图像传输数据。

5.根据权利要求1所述的多维传感信息监测与传输***，其特征在于，所述左屏功能单元包括传感数据采集单元、传感数据处理单元、左屏显示单元和传感数据传输单元；

所述传感数据采集单元，用于获取感知传感数据；

所述传感数据处理单元，用于根据所述感知传感数据得到传感业务数据；

所述左屏显示单元，用于对所述传感业务数据进行显示；

所述传感数据传输单元，用于将所述传感业务数据发送给后台管理***。

6.根据权利要求1所述的多维传感信息监测与传输***，其特征在于，所述感知传感数据包括：环境信息数据、地理定位数据、位姿数据、人体生命体征数据和外部输入数据。

7.根据权利要求1所述的多维传感信息监测与传输***，其特征在于，还包括按键功能单元；

所述按键功能单元，用于获取屏幕切换信息和报警信息，根据所述屏幕切换信息对所述左屏功能单元和右屏功能单元的显示内容进行切换；还用于将所述报警信息传输给后台管理***。

8.根据权利要求1所述的多维传感信息监测与传输***，其特征在于，还包括语音通话单元；

所述语音通话单元，用于接收后台管理***的通话指令，并根据所述通话指令获取语音信息，并将所述语音信息传输给所述后台管理***。

9.根据权利要求2所述的多维传感信息监测与传输***，其特征在于，还包括辅助功能单元；

所述辅助功能单元，用于将所述图像显示数据进行存储、对所述图像采集单元进行软件配置。

10.根据权利要求9所述的多维传感信息监测与传输***，其特征在于，所述辅助功能单元包括图像写入单元、存储单元和配置单元；

所述图像写入单元，用于对所述存储单元的存储空间进行判断，当所述存储空间不小于预设的最小存储空间时，将所述图像显示数据写入所述存储单元中；

所述存储单元，用于对所述图像显示数据进行存储；

所述配置单元，用于对所述图像采集单元进行软件配置。

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