[发明专利]基于物联网的双后台空气呼吸器监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及空气呼吸器技术领域，具体涉及基于物联网的双后台空气呼吸器监控系统。

背景技术

空气呼吸器是消防员进入火灾现场，特别是处置危险化学品、天燃气泄漏时所必须佩带的个人防装备，为保障消防员的人身安全发挥了重要作用。常用的气瓶压力为30MPa，容量6.8L或9L，标称时间60~90分钟，但是由于肺活量的差异，运动状态的不同，使得空气呼吸器的使用时间因人而异，这就造成了指挥员很难掌握每个人的具体情况，无法有效指挥，组织救援行动，也不能第一时间命令那些空气呼吸器容量用尽达到报警阈值的消防员及时撤出。特别是在消防员被困或者迷路的情况下，因空气呼吸器用尽施救不及时而造成消防员牺牲惨剧时有发生。然而，现有的空气呼吸器智能监测装置通过探测空气呼吸器的气瓶内的空气剩余量，再将探测的所有信息实时的发送至监控端，采用这种方式数据处理功能主要集中在监控端，数据传输量大，通讯的可靠性不高。

并且，根据救援人员的工作强度、人体机能的差异，空气呼吸器的使用时间相差较大，空气呼吸器内的剩余空气量能维持多久，需要根据当场的具体情况来判定。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于物联网的双后台空气呼吸器监控系统，解决通讯可靠性低、功耗大、无法监测剩余空气量维持时间的问题。

本发明提供的一种基于物联网的双后台空气呼吸器监控系统，包括空气呼吸器、第一监控端和第二监控端，空气呼吸器分别与第一监控端和第二监控端通讯连接，第一监控端包括RF信号接收器和第一中央处理器，第二监控端包括无线通信模块和第二中央处理器；

空气呼吸器的气瓶底端设置有气压传感器，气压传感器依顺次连接有A/D转换器、放大器、MCU和RF信号发射器，MCU上还连接有数字信号处理器，MCU上还连接有无线信号发射器；还包括电源模块，电源模块与MUC相连接，为空气呼吸器提供电源。

进一步的，电源模块包括依顺次连接的电池、保险丝、限流电阻、磁珠、滤波电容和模拟门电路，滤波电容和模拟门电路之间设置有软开关，软开关与软开关与MCU相连接，模拟门电路与微控制器相连接。

进一步的，还包括计步器和计时器，所述计步器和计时器与MCU相连接。

进一步的，空气呼吸器还包括面罩，所述面罩上设置有HUD显示屏，所述HUD显示屏与MCU相连接。

进一步的，MCU上还连接有驻极话筒。

进一步的，MCU上还连接有存储器。

进一步的，MCU上还连接有USB接口。

进一步的，A/D转换器选用AD7789A/D转换器。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果：

1、本发明提供一种基于物联网的双后台空气呼吸器监控系统，包括空气呼吸器、第一监控端和第二监控端，第一监控端包括RF信号接收器和第一中央处理器，第二监控端包括无线通信模块和第二中央处理器；采用不同的通讯方式的双后台监控，保证了通讯的可靠性。空气呼吸器的气瓶底端设置有气压传感器，气压传感器探测空气呼吸器的气瓶内的气压，并将气压信息传输A/D转换器，A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，放大器进行信号放大后传输至MCU，MCU接收放大后的信号，数字信号处理器将探测的气压信号与预设信号值相比较，探测的气压信号值小于预设信号值时，MCU控制RF信号发射器和无线信号发射器分别向第一监控端和第二监控端发送信号。只有在探测的气压信号值小于预设信号值时，空气呼吸器才向第一监控端和第二监控端发送信号，降低了数据传输量，进一步提高通讯的可靠性。

2、电源模块包括依顺次连接的电池、保险丝、限流电阻、磁珠、滤波电容和模拟门电路，滤波电容和模拟门电路之间设置有软开关，软开关与MCU相连接，模拟门电路与微控制器相连接。磁珠相较于电感，具有较好的消除高频的效果，所以采用600Ω的磁珠进行高频滤波处理，再经过滤波电容滤波处理，抑制电磁噪声干扰，提高电源模块的效率，降低功耗。

3、计步器和计时器与MCU相连接，MCU接收数据并将数据发送至数字信号处理器，数字信号处理器计算出单位时间内消防员的行走步数，以及该单位时间内消防员呼吸的空气体积，以反映消防员的工作强度和和估算出剩余空气量能维持的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。