[发明专利]一种嵌入毒气监测和告警功能的智能抢险救援服

说明书

技术领域

本发明涉及一种嵌入毒气监测和告警功能的智能抢险救援服，属于特种应急救援装备技术领域。

背景技术

随着社会和经济的迅猛发展，工业生产、社会生活各相关领域对于能源的需求量越来越大，随之而来的是在能源开采、加工和运输等环节中，尤其是传统的化石能源等采集加工运输环节中的意外事故发生概率越来越大，救援难度越来越高。在事故现场，由于燃烧不完全、意外泄漏以及其它突发情况，导致现场出现大量的有毒气体(如CO、H₂S等)，随时可能威胁抢险救援人员的人身安全，因此加强救援队员的个人防护尤为重要。传统的抢险救援防护服(诸如消防服)属功能服装仅能实现防火，隔热和阻燃等基本功能，而救援环境中的有毒气体浓度等环境参数无法被现场救援队员和后方指挥员及时获知。因此加强救援队员的个人防护，对保障救援人员的生命安全，以及事故现场的应急指挥至关重要。

电化学气体传感器利用气敏电极或者气体扩散电极等构成一系列电池测量各种气体浓度。电化学传感器可准确测量空气中微量气体(ppm级)的浓度，如CO、H₂S、SO₂、NH₃、HF等腐蚀性或有毒气体，电化学传感器具有体积小、可现场直接快速检测和连续检测等独特优点。与半导体气体传感器和红外气体传感器相比，电化学传感器具有低功耗、线性度高等优点。新一代信息处理集成电路(IC)如PSoC、Fusion FPGA等依靠其高集成度、高可靠性的内部集成电路可在低功耗低成本条件下实现快速、准确的信息处理。无线通信是一种仅利用自由空间电磁波传播而不通过有线线缆的通信方式，伴随着通信技术的迅猛发展，人们更可以依靠新一代无线通信技术实现信息的实时交换。其中，紫蜂(ZigBee)是一种基于IEEE802.15.4标准的无线监测与控制应用的全球性无线通信标准，突出简单易用、近距离、低功耗且极廉价的市场定位，广泛应用于工业控制、医疗护理、远程控制等领域。

正是得益于传感器技术、信息处理技术和无线通信技术的高速发展，抢险救援服的信息化和智能化成为可能。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实时监测抢险救援现场有毒气体(诸如CO、H₂S、SO₂、NH₃、HF等)浓度的智能抢险救援服，并具备现场告警功能，同时将相关信息及时传送给抢险救援应急指挥中心。

为达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种嵌入毒气监测和告警功能的智能抢险救援服，包括救援服本体，其特征在于：在救援服本体上嵌入有毒气监测与告警装置，该毒气监测与告警装置包括感知有毒气体的信息获取模块，由微处理器获取信息获取模块输出的信号，微处理器根据获取信号适时控制现场告警设备，并将获取的信号处理后通过无线传感网通信模块发送给远端的指挥中心，信息获取模块、微处理器、现场告警设备及无线传感网通信模块由电源管路系统提供电源。

优选地，所述信息获取模块为至少两个，由所述微处理器将从所有信息获取模块获得的数据进行比较分析得到可信数据通过所述无线传感网通信模块发送给后方的指挥中心。

优选地，所述信息获取模块包括有毒气体传感器，有毒气体传感器连接信号调理电路，信号调理电路连接所述微处理器。

优选地，所述信号调理电路包括启动电路、电压偏置电路及跨阻放大电路，启动电路连接所述有毒气体传感器的工作电极，电压偏置电路连接所述毒气体传感器的参考电极，所述毒气体传感器的工作电极连接跨阻放大电路，跨阻放大电路连接所述微处理器。

优选地，所述告警装置包括声音告警装置和/或光告警装置。

优选地，所述声音告警装置为蜂鸣器，所述光告警装置为三色发光二极管。

优选地，所述声音告警装置位于所述救援服本体的肩部靠近人耳处，所述光告警装置位于所述救援服本体的前胸处、后胸处、左侧袖口处或右侧袖口处，所述无线传感网通信模块及所述微处理器位于所述救援服本体的肩部，所述电源管理系统位于所述救援服本体的后背位置处。

优选地，所述无线传感网通信模块采用紫蜂(Zigbee)模块。

优选地，所述电源管理系统包括柔性薄膜电池组件，柔性薄膜电池组件连接电源管理电路，由电源管理电路给出多路分压电压信号分别输送给所述信息获取模块、微处理器、现场告警设备及无线传感网通信模块。