一种防火抗震安全帽的制作方法

1.本实用新型属于火灾救援装备技术领域，特别涉及一种防火抗震安全帽。


背景技术：

2.在火灾防治与救援过程中，灾害环境及过程变化，往往会引发次生灾害及蔓延-扩展等灾情异变，由于火灾温度、燃烧气体成分及火势蔓延等典型灾变信息难以被工作人员准确及时获取，因此，工作人员难以及时做出正确救援灭火的决策，而且，在受限作业空间内如城市地下空间或煤矿井下，常用的探测仪器因受空间、运行轨道及灾变环境的制约难以发挥作用。
3.目前，火灾救援信息的采集，一般会采用信息采集器、专业机器人或者人为识别，进行回传和信息处理，但是，传统的信息采集器很难深入灾情腹地，尤其是在受限作业空间内；人为识别不够准确全面，容易造成误判；专业机器人的代价昂贵，且其在复杂环境下的自主运动及续航能力达不到要求。
4.因此，非常有必要研发一种基于多信息采集的防火抗震安全帽，依据人为认知选定目标区，并进行多信息采集，为火灾防治及救援提供实时的决策依据。


技术实现要素：

5.本实用新型目的在于提供一种防火抗震安全帽，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题。
6.为解决上述技术问题所采用的技术方案：
7.本实用新型公开了一种防火抗震安全帽，包括安全帽本体，所述安全帽本体具有帽箍和后箍；所述安全帽本体设有图像采集装置、数据处理装置、电源装置、无线通讯装置、温度传感器、气体探测装置、第一海绵垫和第二海绵垫；所述图像采集装置位于安全帽本体的前侧，且与安全帽本体的外侧面连接，所述图像采集装置、温度传感器、气体探测装置和电源装置分别与数据处理装置的输入端电连接，所述无线通讯装置与数据处理装置的输出端电连接，所述第一海绵垫和第二海绵垫位于安全帽本体的帽口处，所述第一海绵垫位于第二海绵垫的前方，所述第一海绵垫与帽箍连接，所述第二海绵垫与后箍连接。
8.本实用新型至少具有如下的有益效果：在安全帽本体上设置图像采集装置、数据处理装置、电源装置、无线通讯装置、温度传感器、气体探测装置，图像采集装置设在安全帽本体的前侧位置，用于采集火灾现场图像信息，温度传感器用于检测火灾现场的温度数据情况，气体探测装置用于探测火灾现场的气体成分，由于图像采集装置、温度传感器和气体探测装置均与数据处理装置的输入端电连接，无线通讯装置与数据处理装置的输出端电连接，促使数据处理装置所接收到的图像数据、温度数据和气体成分数据等信息能经无线通讯装置进行远程传输，让火灾现场外的工作人员及时理解火灾现场情况，并及时做好正确的救援灭火决策；而且，安全帽本体的帽口处设置第一海绵垫和第二海绵垫，第一海绵垫设在帽箍上，第二海绵垫设在后箍上，防止该防火抗震安全帽在消防员正常行走过程中脱落
或者晃动，从而保证图像信息采集的画面清晰度和辨识度。
9.作为上述技术方案的进一步改进，所述温度传感器和气体探测装置均位于所述安全帽本体的前侧，且与所述安全帽本体的外侧面连接。将温度传感器和气体探测装置设在安全帽本体的前侧位置，能有效采集火灾现场的温度和气体组分数据，能准确反映现场情况。
10.作为上述技术方案的进一步改进，所述安全帽本体还设有风速风向传感器，所述风速风向传感器与所述安全帽本体的外侧面连接，所述风速风向传感器与所述数据处理装置的输入端电连接。安全帽本体上设置风速风向传感器，用于采集火灾现场的风速、风向数据，并将采集的数据传输至数据处理装置，数据处理装置利用无线通讯装置进行远程传输，以便工作人员结合风速风向等数据作进一步的分析，为现场火灾治理及救援行动的调整和修正提供最优的实时方案。
11.作为上述技术方案的进一步改进，所述安全帽本体具有帽檐，所述风速风向传感器与所述帽檐的上表面连接。风速风向传感器设在安全帽本体的帽檐上，能有效采集火灾现场的风速和风向等数据，准确反映现场情况。
12.作为上述技术方案的进一步改进，所述第一海绵垫的内侧面设有魔术贴勾面，所述第一海绵垫的外侧面设有魔术贴毛面，所述第一海绵垫缠绕设于所述帽箍，且所述魔术贴勾面和所述魔术贴毛面粘接。在安全帽本体上安装第一海绵垫时，将第一海绵垫缠绕在帽箍上，并通过魔术贴勾面和魔术贴毛面粘接，促使第一海绵垫稳稳固定在帽箍上，使得第一海绵垫拆装简便。
13.作为上述技术方案的进一步改进，所述第二海绵垫的后侧面通过魔术贴与所述后箍连接。第二海绵垫采用魔术贴的方式固定在后箍上，方便拆装。
14.作为上述技术方案的进一步改进，所述数据处理装置为微处理器。微处理器具有体积小、重量轻和容易模块化等优点，适合应用在安全帽本体上，可降低该防火抗震安全帽的重量，从而减轻消防员的承受压力。
15.作为上述技术方案的进一步改进，所述气体探测装置为气体传感器。采用气体传感器，能有效采集火灾现场空气中的有害气体成分数据，以便工作人员理解火灾现场的危险程度，并作出正确的救援决策。
16.作为上述技术方案的进一步改进，所述电源装置为防爆锂电池。电源装置采用防爆锂电池，具有容量大、寿命长、安全性能高、耐高温性能好的优点，能保证该防火抗震安全帽较长的工作时间，且提高该防火抗震安全帽在火灾现场时的稳定性和安全性。
17.作为上述技术方案的进一步改进，所述图像采集装置为摄像头。采用摄像头，能有效实时采集火灾现场的图像信息，并通过数据处理装置和无线通讯装置将实时的图像数据进行远程传输，方便工作人员获悉火灾现场的动态情况，让工作人员能根据此及时调整和修正现场火灾治理及救援行动的方案。
附图说明
18.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明；
19.图1是本实用新型实施例所提供的防火抗震安全帽的结构立体图；
20.图2是本实用新型实施例所提供的防火抗震安全帽的右视图；
21.图3是本实用新型实施例所提供的防火抗震安全帽的另一视角下的结构立体图。
22.附图中标记如下：100、安全帽本体；110、帽檐；120、帽箍；130、铆钉；140、帽口；150、后箍；200、摄像头；300、温度传感器；400、气体传感器；500、风速风向传感器；610、第一海绵垫；620、第二海绵垫。
具体实施方式
23.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.在本实用新型的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个及以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二、第三只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
26.需要说明的是，附图中x方向是由防火抗震安全帽的后侧指向前侧；y方向是由防火抗震安全帽的左侧指向右侧；z方向是由防火抗震安全帽的下侧指向上侧。
27.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
28.参照图1至图3，下面对本实用新型的防火抗震安全帽举出若干实施例。
29.如图1至图3所示，本实用新型实施例一提供了一种防火抗震安全帽，具有防火阻燃的性能，可用作消防装备，供消防员穿戴并进入火灾现场，施行救援灭火行动。
30.防火抗震安全帽的结构包括安全帽本体100、图像采集装置、数据处理装置、电源装置、无线通讯装置、温度传感器300、气体探测装置、第一海绵垫610和第二海绵垫620。
31.其中，安全帽本体100具有帽檐110、帽箍120和后箍150。帽檐110位于安全帽本体100的前侧位置。安全帽本体100具有帽口140，帽口140的开口朝下设置，以便消防员的头部伸入帽口140处。帽箍120围绕帽口140设置，帽箍120可以通过铆钉130固定在安全帽本体100上。后箍150设在帽箍120的后侧，用以调整帽箍120的尺寸大小，以适用于不同头部大小的消防员。另外，安全帽本体100通过绑带固定在消防员的头部上。
32.可以理解的是，安全帽本体100的结构是现有技术，本领域技术人员应当理解安全帽本体100的具体结构和工作原理，此处就不再继续展开描述。
33.数据处理装置具有输入端和输出端。数据处理装置可以是微处理器。微处理器具有体积小、重量轻和容易模块化等优点，适合应用在安全帽本体100上，可降低该防火抗震安全帽的重量，从而减轻消防员的承受压力。微处理器可以设在安全帽本体100的外侧或内
侧。比如，微处理器可以设在安全帽本体100的前侧面。需要说明的是，安全帽本体100靠近消防员头部的一侧为内侧，远离消防员头部的一侧为外侧。
34.无线通讯装置通过数据线与数据处理装置的输出端电连接，以便将数据处理装置的数据进行远程传输。无线通讯装置可以采用蓝牙方式、wifi方式或移动通信方式与外部的终端如电脑进行通讯连接，将数据处理装置的数据远程发送至外部的终端，以便火灾现场外的工作人员能采集到火灾现场的数据。无线通讯装置可以但不限于采用型号为kl-bt01的双向无线收发模块、型号为e32-dtu(900l20)-v8的无线数传电台等。无线通讯装置可以与数据处理装置采用一体集成化。
35.图像采集装置位于安全帽本体100的前侧，图像采集装置与安全帽本体100的外侧面连接，如通过螺丝或卡扣结构实现图像采集装置可拆连接于安全帽本体100上，以便将图像采集装置从安全帽本体100上拆除并进行维护更换。图像采集装置可以是摄像头200、照相机、摄像机等的一种。在本实施例中，图像采集装置为摄像头200，尤其是针孔摄像头。
36.图像采集装置可以设在安全帽本体100的帽檐110的上表面，也可以设于帽檐110的上方，并与安全帽本体100的前侧面连接。
37.图像采集装置设在安全帽本体100的前侧，在消防员前进时，能够将消防员前方的现场情况拍摄下来，同时，方便消防员通过头部的转动来调整图像采集装置的拍摄角度，从而让图像采集装置能够采集更多的火灾现场的图像数据。
38.图像采集装置通过数据线与数据处理装置的输入端进行电连接。图像采集装置可以将所采集到的图像数据传输至数据处理装置，然后，数据处理装置通过无线通讯装置将图像数据进行远程传输。可以理解的是，图像数据可以是动态图像数据、静态图像数据。
39.温度传感器300位于安全帽本体100的前侧，温度传感器300与安全帽本体100的外侧面连接，如通过螺丝连接方式或卡扣方式实现连接，方便维护更换温度传感器300。温度传感器300可以设于图像采集装置的上方，并与安全帽本体100的前侧面连接固定。温度传感器300的数量不限于一个、两个及以上。在其他实施例中，温度传感器300围绕安全帽本体100的边沿间隔设置多个，以检测火灾现场的四周温度情况。
40.温度传感器300通过数据线与数据处理装置的输入端进行电连接。温度传感器300可以将所采集到的温度数据传输至数据处理装置，接着，数据处理装置利用无线通讯装置将温度数据进行远程传输。
41.气体探测装置位于安全帽本体100的前侧，气体探测装置可以通过螺丝、卡扣件等结构实现其与安全帽本体100的外侧面连接固定，方便拆卸气体探测装置进行维护更换。气体探测装置可以为气体传感器400，能够检测火灾现场的浓烟所含的一氧化碳、硫化氢、二氧化氮、氰化氢等有毒气体成分。气体传感器400可以为半导体气体传感器、电化学气体传感器、催化燃烧式气体传感器、红外线气体传感器等中的一种。在本实施例中，可以选用红外气体传感器。
42.气体探测装置可以设于图像采集装置的上方，并与安全帽本体100的前侧面连接固定。当然，气体探测装置不限于设置一个、两个。气体探测装置可以环绕安全帽本体100的边缘设置多个，如设置四个，分别位于安全帽本体100的前后左右四个方向。
43.气体探测装置通过数据线与数据处理装置的输入端进行电连接。气体探测装置可以将所采集的气体成分数据传输至数据处理装置，然后，数据处理装置借助无线通讯装置
将气体成分数据进行远程传输。
44.电源装置通过数据线与数据处理装置的输入端电连接。电源装置可以为防爆锂电池。电源装置为数据处理装置供电，而图像采集装置、温度传感器300和气体探测装置均电性连接于数据处理装置，因此，在电源装置不断给数据处理装置供电时，可保证图像采集装置、温度传感器300和气体探测装置以及数据处理装置正常工作。
45.电源装置可以设在安全帽本体100的前侧、左侧、右侧或后侧。在本实施例中，图像采集装置、温度传感器300和气体探测装置以及数据处理装置均设在安全帽本体100的前侧，电源装置可以设在安全帽本体100的后侧，以增加安全帽本体100后端的重量，从而有利于安全帽本体100基本达到前后平衡，避免安全帽本体100的前端过重。
46.安全帽本体100的后端可以设有置放槽，置放槽的开口朝后设置，将电源装置放在置放槽内，然后可以将一块盖板通过螺丝固定在安全帽本体100，使盖板覆盖置放槽的开口。
47.可以理解的是，安全帽本体100上可以设置控制开关如按键，控制开关设置多个，以便分别独立控制图像采集装置、温度传感器300和气体探测装置等启动或关闭。当然，也可以是设置一个总的控制开关，以便一键控制图像采集装置、温度传感器300和气体探测装置运行。
48.第一海绵垫610和第二海绵垫620位于安全帽本体100的帽口140处。第一海绵垫610和第二海绵垫620呈前后相对设置。第二海绵垫620位于第一海绵垫610的后方。第一海绵垫610靠近帽檐110设置。
49.如图3所示，第一海绵垫610与帽箍120的前端部分连接固定，如通过螺丝或胶粘方式等实现两者连接。具体的，第一海绵垫610的内侧面设有魔术贴勾面，第一海绵垫610的外侧面设有魔术贴毛面，魔术贴勾面和魔术贴毛面分别位于第一海绵垫610的两端。第一海绵垫610缠绕设于帽箍120，且魔术贴勾面和魔术贴毛面粘接。
50.在安全帽本体100上安装第一海绵垫610时，将第一海绵垫610的一端固定在帽箍120上，然后将第一海绵垫610的另一端绕过帽箍120后，促使魔术贴勾面和魔术贴毛面粘接，此时，帽箍120的前端部分被第一海绵垫610所包裹，使得第一海绵垫610稳稳固定在帽箍120上。如此设计，方便拆卸和安装第一海绵垫610。
51.第二海绵垫620与后箍150的前侧面连接固定，如通过螺丝或胶黏等方式实现两者连接。在本实施例中，第二海绵垫620的后侧面通过魔术贴与后箍150连接。具体的，第二海绵垫620的后侧面设置魔术贴勾面，后箍150的前侧面设置魔术贴毛面，通过魔术贴勾面粘在魔术贴毛面上，实现第二海绵垫620固定在后箍150上。
52.可以理解的是，魔术贴勾面和魔术贴毛面相对应，其数量可以是一个、两个或以上。
53.第二海绵垫620可以呈t形状，第二海绵垫620的上部比下部小。第二海绵垫620可以由牛皮、海绵和阻燃面料组成，海绵位于牛皮和阻燃面料之间。第二海绵垫620具有阻燃防火、耐磨防割和透气的功能。阻燃面料可以是芳纶阻燃面料、全棉阻燃面料和尼棉阻燃面料中的一种。当然，第一海绵垫610的材料也可以和第二海绵垫620的一样。魔术贴勾面设在牛皮上。
54.在本实施例所提供的防火抗震安全帽中，通过在安全帽本体100上设置图像采集
装置、数据处理装置、电源装置、无线通讯装置、温度传感器300、气体探测装置，促使图像采集装置、温度传感器300和气体探测装置可以形成火灾图像、气体成分和温度等特征信息的集成采集器，可以受消防员的意识控制，随着头部的转动而转动，实现在目标区采集近景特征信息；而且，该防火抗震安全帽还具有联网上传功能，可将所采集的现场灾变的图像、温度及气体成分等特征信息，通过无线通讯装置进行远程传输，方便工作人员根据数据进行分析，为灾变环境下防灾及救援实施提供实时准确的数据依据。
55.位于安全帽本体100前侧的图像采集装置用于采集火灾现场图像信息，温度传感器300用于检测火灾现场的温度数据情况，气体探测装置用于探测火灾现场的气体成分，促使数据处理装置所接收到的图像数据、温度数据和气体成分数据等信息能经无线通讯装置进行远程传输，让火灾现场外的工作人员及时理解火灾现场情况，并及时做好正确的救援灭火决策，从而提高防灾救援的有效性，并减少火灾造成的人员伤亡和财产损失。
56.并且，在安全帽本体100的帽口140处设置第一海绵垫610和第二海绵垫620，在消防员戴上该防火抗震安全帽后，通过后箍150调整好帽箍120尺寸，促使第一海绵垫610和第二海绵垫620与消防员的头部相接触，第一海绵垫610和第二海绵垫620会受压发生形变，能促使帽箍120更加贴合于头部，从而能够防止该防火抗震安全帽在消防员正常行走过程中出现相对头部震动而脱落或者晃动，进而保证图像信息采集的画面清晰度和辨识度。
57.在一些实施例中，如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，该防火抗震安全帽增设风速风向传感器500。
58.在安全帽本体100上设置风速风向传感器500，风速风向传感器500与安全帽本体100的外侧面连接固定，如通过螺丝或卡扣结构实现两者连接。在本实施例中，风速风向传感器500通过支架与帽檐110的上表面连接固定，此时，图像采集装置、温度传感器300和气体探测装置均位于风速风向传感器500的后方，且它们的高度比风速风向传感器500高。
59.风速风向传感器500可以是型号为fm-s-x的风速风向一体传感器。如此设计，风速风向传感器500能有效采集火灾现场的风速和风向等数据，准确反映现场情况。在其他实施例中，风速风向传感器500可以设在安全帽本体100的最上端。
60.风速风向传感器500通过数据线与数据处理装置的输入端电连接。风速风向传感器500能够将所采集的风速数据和风向数据传输至数据处理装置，然后数据处理装置通过无线通讯装置将这些数据远程传输至外部的终端。
61.本实施例提供的防火抗震安全帽，可以实时采集火灾现场的图像数据、风速数据、温度数据、气体成分数据和风向数据，并进行远程传输，进而为火灾灾情分析、蔓延趋势、次生灾害、危险程度分析与评价提供实时的数据基础，最终为现场火灾治理及救援行动的调整和修正提供最优的实时方案。
62.以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。