一种用于应急救援场景中人员状态管理的监测控制系统

摘要

本发明实施例公开了一种用于应急救援场景中人员状态管理的监测控制系统，涉及应急救援设备技术领域，能够实时监测没有离场的救援人员，且整个系统的复杂程度低，操作难度低。本发明包括：监测控制板设备的外壳，由监测控制板设备下壳体(1)和监测控制板设备上壳体(2)拼接而成，在所述监测控制板设备的外壳的侧面开设有插孔(3)，插孔(3)的开口大小和开口形状都与人员监测标牌(4)相匹配，以便于人员监测标牌(4)插入插孔(3)。本发明适用于应急救援现场的人员监测。

说明书

技术领域

本发明涉及应急救援设备技术领域，尤其涉及一种用于应急救援场景中人员状态管理的监测控制系统。

背景技术

救援人员在进入救援现场前，指挥人员需要会登记人员姓名、进入时间、工作类别等消息，如果遇到重大的灾害，救援人员的数量较多，手工登记效率较低，人员撤离救援现场之后，进出救援现场的人数核实工作非常重要，这关系到人员的生命安全，因此救援人员存在受伤滞留现场的情况，及时的人数核实能够减少受伤滞留现场的人员等待救援的时间。

但目前的人数核实主要基于手工登记，效率不高且会存在登记错误。经常发生进出人员数目不一致、同伴间的救援不及时的问题，导致队员遇到危险的事故时有发生。

所以急需一种人员监测手段，在救援人员进入救援现场时快速见效身份登记，直至救援人员离开危险环境后进行全程监测。并且由于主要应用于应急救援的场景，这种监测手段又必须具有可靠性高，复杂程度低，便于操作的特点，从而最大程度的保障救援人员在施救他人过程中的自己的生命安全。

发明内容

本发明的实施例提供一种用于应急救援场景中人员状态管理的监测控制系统，指挥人员可以实时监测没有离场的救援人员，且整个系统的复杂程度低，操作难度低。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

所述监测控制系统，包括监测控制板设备；所述监测控制板设备的外壳，由监测控制板设备下壳体(1)和监测控制板设备上壳体(2)拼接而成，在所述监测控制板设备的外壳的侧面开设有插孔(3)；在监测控制板设备上壳体外侧(21)安装有用于操作的按键，并开设有用于显示信息的显示窗口；监测控制板设备下壳体内侧(11)上安装主控制板(19)和子控制板(20)，子控制板(20)与主控制板(19)连接，子控制板(20)的数量大于且等于1。

第一类显示屏安装在子控制板(20)上，第二类显示屏安装在主控制板(19)上，监测控制板设备上壳体外侧(21)开设显示窗口，且所开设的显示窗口采用防火的透明材质覆盖，以便于透过显示窗口展示第一类显示屏和第二类显示屏中的内容。

在监测控制板设备上壳体外侧(21)上安装的用于操作的按键，包括：全体信息切换按键(9)、全体一键撤离按键(15)、个人一键撤离按键(16)和个人信息切换按键(18)。

在监测控制板设备上壳体外侧(21)上开设的用于显示信息的显示窗口，至少包括：个人监测数据显示窗口(5)、个人身份信息显示窗口(6)和状态信息显示窗口(13)。插孔(3)的数量与可以供插入的人员监测标牌(4)的最大数量相同。所有插孔(3)沿着所述监测控制板设备的外壳的侧面依次排列，每一个插孔(3)对应在监测控制板设备上壳体外侧(21)的一个子控制板(20)，每一个子控制板(20)对应的上壳体外侧(21)上都开设有一个个人监测数据显示窗口(5)和一个个人身份信息显示窗口(6)，且安装有一个个人一键撤离按键(16)和一个个人信息切换按键(18)，在每一个子控制板(20)中还安装有一组信号指示灯(23)。在监测控制板设备上壳体外侧(21)上的所有子控制板(20)以外的区域中，安装有全体信息切换按键(9)、定时开关(10)和全体一键撤离按键(15)，且开设有状态信息显示窗口(13)。电源开关(7)、语音发声出音口(8)和充电口(14)的安装位置，包括：监测控制板设备上壳体外侧(21)上的所有子控制板(20)以外的区域、所述监测控制板设备的外壳的侧面或所述监测控制板设备的外壳的下表面。

人员监测标牌(4)插到插孔(3)后，子控制板(20)的检测模块感应到磁场变化并发送信号给子控制板(20)的读写模块；子控制板(20)的读写模块与人员监测标牌(4)的通信模块进行通信，唤醒人员监测标牌(4)读取人员监测标牌(4)中存储的信息。

终端设备的初始数据传输给主控制板(19)后，主控制板(19)与终端设备进行通信，并将终端设备的实时数据显示于子控制板(20)上。

实际应用中，救援人员在执行完任务后，或者离开事故现场后，从监测控制板设备上取走人员监测标牌，因此指挥人员可以看到哪些人员没有离开现场，可通过监测控制板设备发送撤离信号，通知其离开，或者通知救援人员寻找或解救遇险的救援人员，因此可以更好的保障消防人员的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明的外形结构示意图；

图2、图3为本发明的操作显示布局示意图；

图4为本发明的监测控制板设备中的各个电路板的布局方式的示意图；

图5为本发明的主控制板的电路结构示意图；

图6为本发明的子控制板的电路结构示意图；

图7为本发明的电路连接示意图；

图8为本发明的人员监测标牌插入监测控制板设备上的原理示意图；

图9为本发明的人员监测标牌插入监测控制板设备上整体示意图；

图10为本发明的系统架构示意图；

图11为本发明的人员监测标牌的电路结构示意图；

图12、图13为本发明中的人员监测标牌的示意图。

附图中的各个标号分别表示：1-监测控制板设备下壳体，11-监测控制板设备下壳体内侧，12-监测控制板设备下壳体外侧，21-监测控制板设备上壳体外侧，2-监测控制板设备上壳体，3-插孔，4-人员监测标牌，5-个人监测数据显示窗口，6-个人身份信息显示窗口，7-电源开关，8-语音发声出音口，9-全体信息切换按键，10-定时开关，13-状态信息显示窗口，14-充电口，15-全体一键撤离按键，16-个人一键撤离按键，17-手写字板处，18-个人信息切换按键，19-主控制板，20-子控制板，23-信号指示灯、24-第一外置设备接口、25-第二外置设备接口。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。下文中将详细描述本发明的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明实施例提供一种用于应急救援场景中人员状态管理的监测控制系统，如图1所示，所述监测控制系统，包括监测控制板设备和与所述监测控制板设备配套的人员监测标牌(4)。

所述监测控制板设备的外壳，由监测控制板设备下壳体(1)和监测控制板设备上壳体(2)拼接而成，在所述监测控制板设备的外壳的侧面开设有插孔(3)，插孔(3)的开口大小和开口形状都与人员监测标牌(4)相匹配，以便于人员监测标牌(4)插入插孔(3)。

在监测控制板设备上壳体外侧(21)安装有用于操作的按键，并开设有用于显示信息的显示窗口，其中，监测控制板设备上壳体外侧(21)，布置有匹配按键和显示窗口，这些匹配按键和显示窗口与主控制板(19)和子控制板(20)上的操作按钮、指示灯、第一类显示屏、第二类显示屏相对应。其中，监测控制板设备上壳体外侧(21)，可以理解为操作所述监测控制板设备的人，在正常操作时所看到的外表面。例如：监测控制板设备可以挂在消防车上，即监测控制板设备的后侧有磁盘装置以便于吸附在车上，指挥人员可以平视监测控制板设备的，当然指挥人员也可以直接手持监测控制板设备操作，本实施例中不限定监测控制板设备在使用过程中的摆放形式。

监测控制板设备下壳体内侧(11)上安装主控制板(19)和子控制板(20)，其中，主控制板(19)和子控制板(20)各包括各种功能模块，例如：主控制板(19)上电源管理模块1包括充电电路和转换电路(比如转换电路可以采用降压电路)，外部电源接到主控制板(19)上的充电口(14)处，充电电路实现给电池充电，外部电源电压输入范围在12-30V，此电压范围也可以通过调整充电电路改变，也可以从交流电取电通过电源适配器降压后接入到充电口(14)；同时也可以从车上充电。电池状态可通过安装在监测控制板设备上LED直观地确定，一旦达到完全充电，就会采用维护模式，系统的智能性确保不会发生过充电；电源管理模块1中的转换电路是将电池的电压转换为主控制板(19)上各芯片的工作电压。举例来说，图4和图5所示的各功能模块，主控制板19里的通信模块1可包括无线通信4G模块、无线通信LORA模块、无线通信蓝牙模块等，或者其他制式的无线通信模块。语音处理模块可以采用蜂鸣片加驱动电路。信号指示1可以采用指示灯，用于指示电池状态、报警闪烁等。显示模块1用于显示执行任务累计时间、险情最前端的温度、有毒气体浓度等。输入控制模块1包括电源开关、定时开关、全体信息切换按钮、全体一键撤离按钮等可手动操作按钮、旋钮。子控制板20里的检测模块可以采用霍尔检测电路，读写模块可以采用基于NFC技术的NFC读写模块。输入控制模块2包括个人信息切换按钮、个人一键撤离按钮等可手动操作按钮。电源管理模块2用于管理电源输出和充电输入，具体从主控制板19的电池取电，将电池的电流、电压转换为子控制板(20)上各芯片的工作电流、电压。。主控制板上还设置有中继模块，第一外置设备接口、第二外置设备接口。其中，两个外置设备接口可接两个不通频道的对讲设备或者一个接对讲机另一个接带通信功能的发光线盘，指挥人员可以与救援人员语音沟通。可选的，外置设备接口也可以布置于监测控制板设备外壳上的其他地方。

具体如图3、图6所示的，子控制板(20)与主控制板(19)连接，子控制板(20)的数量大于且等于1，第一类显示屏安装在子控制板(20)上，第二类显示屏安装在主控制板(19)上，监测控制板设备上壳体外侧(21)开设显示窗口，且所开设的显示窗口采用防火的透明材质覆盖，以便于透过显示窗口展示第一类显示屏和第二类显示屏中的内容，监测控制板设备上壳体外侧(21)开设显示窗口的数量和大小，即对应第一类显示屏和第二类显示屏的大小和数量。其中，子控制板(20)与主控制板(19)连接并从主控制板(19)直接取电，子控制板(20)上也设置电源管理模块2，电源管理模块2主要是将电池的电压转换为子控制板(20)上各芯片的工作电压；也就是子控制板(20)与主控制板(19)都各自将电池的电压进行转换，互不干涉，有利于系统的稳定。

本实施例中所述的子控制板(20)和主控制板(19)，硬件层面上都可以制造为PCB电路板。实际应用中，如图4所示的，多个子控制板(20)通过总线与主控制板(19)连接，或者分别与主控制板(19)直接连接。子控制板(20)通常制造为长条形，并且安装在监测控制板设备的外壳内，以便于隔绝外界的恶劣环境。在实际产品中，一个子控制板(20)也对应于监测控制板设备的外壳上的外侧的一个长条形区域，本实施例中称为子控制板(20)的区域，或者子控制板(20)的对应的区域，这个“区域”应当理解为监测控制板设备的外壳的外侧长条形区域，如图1所示的虚线框的所标出的长条形区域，实际应用中这个“区域”通常是指挥人员操作监测控制板设备时可见的。

进一步的，子控制板(20)与主控制板(19)也可以制作成一块完整的PCB电路板，即所有的子控制板(20)和主控制板(19)的功能模块，集成在一块完整的PCB电路板上。

安装在子控制板(20)的第一类显示屏，通常用于显示与救援人员个人相关的信息，比如气瓶气压、剩余时间等；安装在主控制板(19)的第二类显示屏，通常用于显示与现场相关的信息，比如：可以是计时器的界面，并显示救援持续的总时间；再比如：可以是温度显示界面，并显示救援现场的当前温度等，需要说明的是，显示时间、显示温度，显然都需要第二类显示屏与计时器、温度计等传感器模块相连，这些传感器模块通常也安装在监测控制板设备内，或者可以直接集成在主控制板(19)上，再或者如图10所示的，可以通过电子压力表、无线环境参数采集仪等外置的终端设备和仪器，传输给后台监测控制板设备后，由监测控制板设备的第二类显示屏显示，这类传感器模块的使用和显示相应信息的方式，可以采用目前已有的技术手段，本实施例中不做特别限定。

本实施例中，在监测控制板设备上壳体外侧(21)上安装的用于操作的按键，具体可以在监测控制板设备上壳体外侧(21)布置与主控制板19和子控制板20上操作按键对应的匹配按钮、旋钮等。这些按键至少包括：全体信息切换按键(9)、全体一键撤离按键(15)、个人一键撤离按键(16)和个人信息切换按键(18)，以及还可以布置电源开关(7)和定时开关(10)。在监测控制板设备上壳体外侧(21)上开设的用于显示信息的显示窗口，至少包括：个人监测数据显示窗口(5)、个人身份信息显示窗口(6)和状态信息显示窗口(13)。状态信息显示窗口所覆盖的第一类显示屏，可显示执行任务累计时间、险情最前端的温度、有毒气体浓度等与当前任务、环境状态相关的数据。

具体如图6、图8所示的，插孔(3)的数量与可以供插入的人员监测标牌(4)的最大数量相同。所有插孔(3)沿着所述监测控制板设备的外壳的侧面依次排列，每一个插孔(3)对应在监测控制板设备上壳体外侧(21)的一个子控制板(20)，在与每一个子控制板(20)对应的监测控制板设备上壳体外侧(21)都开设有一个个人监测数据显示窗口(5)和一个个人身份信息显示窗口(6)子控制板，且安装有一个个人一键撤离按键(16)和一个个人信息切换按键(18)，在每一个子控制板(20)中还安装有一组信号指示灯(23)。

可选的，还可以在每一个子控制板(20)的区域，布置有手写字板处(17)。例如：手写字板处(17)粘贴有便签条，或者采用便于擦写油性笔迹的面板材料，比如办公室中常用的白板，或者玻璃材料等。

本实施例中，在监测控制板设备上壳体外侧(21)上的所有子控制板(20)以外的区域中，安装有全体信息切换按键(9)、定时开关(10)和全体一键撤离按键(15)、电源开关(7)，且开设有状态信息显示窗口(13)。

可选的电源开关(7)、语音发声出音口(8)和充电口(14)的安装位置，包括：监测控制板设备上壳体外侧(21)上的所有子控制板(20)以外的区域、所述监测控制板设备的外壳的侧面或所述监测控制板设备的外壳的下表面。并且，在监测控制板设备的外壳上，还可以开设第一外置设备接口(24)和第二外置设备接口(25)，以便于监测控制板设备对接更多的设备仪器。

本实施例中所提及的人员监测标牌(4)，具体如图9所示的，人员监测标牌(4)外壳内安装电路板，该电路板上设置各功能模块，包括主控模块3、电源模块1、通信模块2、通信模块3、输入模块3、显示模块3和磁铁，其中，如图10所示的磁铁在人员监测标牌(4)的一端。

人员监测标牌(4)通过通信模块2(比如蓝牙通信模块)实现与终端设备的配对，通过操作输入模块3(如外壳上对应匹配的操作按键)可实现该人员监测标牌(4)与终端设备的配对并读取终端的初始数据。其中，终端设备包括：电子压力表、救援人员呼救器、生理参数采集仪等，后台监测控制板设备还可以与无线环境参数采集仪等目前在应急救援、消防灭火领域常用的或者可用的设备仪器之间通讯，终端设备还可以包括救援人员使用的胸带式生理参数采集仪等目前在应急救援、消防灭火领域常用的或者可用的设备和仪器。例如：将救援人员日常训练信息，如心律、肺活量等数据等上传到后台训练监管系统，该后台训练监管系统也可以将各救援人员的个人训练信息通过通信模块2传输到人员监测标牌(4)，这些个人训练信息与救援人员一一对应。

在实际应用中，人员监测标牌(4)一直处于休眠状态，功耗低。执行任务时，人员可以先通过操作操作按键将自己的人员监测标牌(4)与终端设备配对，然后将自己的人员监测标牌(4)设置磁铁的这一端插到监测控制板设备(1)上的插孔(3)中。如图6-8所示，人员监测标牌(4)插到插孔(3)后，子控制板(20)的检测模块感应到磁场变化并发送信号给子控制板(20)的读写模块；子控制板(20)的读写模块与人员监测标牌(4)的通信模块3进行通信，唤醒人员监测标牌(4)，并将人员监测标牌(4)中存储的训练信息和终端初始数据、设备序列号导入主控制板(19)；随后主控制板(19)与终端设备进行通信，并将终端设备的实时数据显示于子控制板(20)上。

实际应用中，人员监测标牌将终端设备的初始数据和个人训练信息、设备序列号传输给主控制板(19)后，主控制板读取到终端设备的序列号后，与终端设备进行通信。指挥人员可以看到每个救援人员的个人呼吸监测数据如气瓶剩余气压、气压剩余使用时间、定位信息等，现场环境数据如任务现场环境温度等；指挥人员还可以通过监测控制板设备发送和确认救援人员遇险和召回信号，包括大规模疏散信号，指示救援人员离开事故现场。操作人员监测标牌的加减按键后，插入到插孔(3)后，后台监测控制板设备根据人员监测标牌的初始数据模拟救援人员的个人呼吸监测数据，也可以将人员监测标牌插入到插孔(3)后操作后台监测控制板设备的个人信息切换按键(18)来调整各子控制板(20)上的初始气压数据，后台监测控制板设备根据人员监测标牌的初始数据模拟救援人员的个人呼吸监测数据。

人员监测标牌(4)插到插孔(3)后，子控制板(20)的检测模块感应到磁场变化并发送信号给子控制板(20)的读写模块；子控制板(20)的读写模块与人员监测标牌(4)的通信模块进行通信，唤醒人员监测标牌(4)，读取人员监测标牌(4)中存储的信息。人员监测标牌(4)中存储的信息，可以包括训练信息、终端初始数据和终端设备序列号等。例如：主控制板(19)读取了人员监测标牌(4)的救援人员训练信息后，是为了防止主控制板(19)与终端设备通信故障时，可以根据救援人员训练信息相关数据继续模拟出其个人呼吸监测数据，当主控制板(19)与终端设备通信恢复正常时，主控制板(19)又会更新终端设备传输过来的实时数据并控制子控制板(20)显示。实际应用中，操作人员监测标牌的加减按键后，将人员监测标牌显示的数据调整为与空呼的初始数据一致，插入到插孔(3)后，后台监测控制板设备读取人员监测标牌的初始数据及个人训练信息后模拟救援人员的个人呼吸监测数据，也可以将人员监测标牌插入到插孔(3)后操作后台监测控制板设备的个人信息切换按键(18)来调整各子控制板(20)上的初始气压数据，后台监测控制板设备根据初始气压数据及人员监测标牌的个人训练信息模拟救援人员的个人呼吸监测数据。

实际应用中，救援人员在执行完任务后，或者离开事故现场后，从监测控制板设备上取走人员监测标牌，因此指挥人员可以看到哪些人员没有离开现场，可通过监测控制板设备发送撤离信号，通知其离开，或者通知救援人员寻找或解救遇险的救援人员，因此可以更好的保障消防人员的安全。

进一步的，还可通过监测控制板设备上的全体一键撤离按键(15)，通知所有救援人员撤离，也可以按个人一键撤离按键(16)通知某个救援人员撤离，信号指示灯(23)中第一个指示灯如果为绿色表示主控制板(19)与终端设备通信正常，如果是红色表示通信异常；第二个指示灯红色表示终端设备发出报警信号，预示该救援人员遇到危险需要施救，而正常情况下第二个指示灯是熄灭状态的；第三个指示灯正常也是熄灭状态，如果指挥人员按全体一键撤离按键(15)，那么监测控制板设备上每一栏的第三个指示灯为红色，当某个救援人员使用的终端设备收到该撤离信号后，则在监测控制板设备上对应的那一栏第三个指示灯由红色变为黄色，当人员收到该撤离信号后会操作终端设备并确认所收到的撤离信号，该指示灯会由黄色变为绿色，因此通过第三个指示灯的颜色可帮助后场指挥人员判断救援人员是否收到撤离信号。指挥人员操作个人一键撤离按键(16)可通知某个救援人员离开现场。

监测控制板设备上还有计时器、定时器功能，还可在手写板处17手写登记每个救援人员具体的任务、工作类别等消息，可帮助指挥人员更方便的管理。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。