消防员的“宇航服”

由 editor 提交于周六, 27 二月 2016 - 15:19

新年伊始，哈尔滨的一场大火让我们再次关注消防员的工作安全问题。相比于消防员的职业化讨论，如何借助高科技手段保障消防员的安全对于我们这些从事电子设计的人来说，才是更现实的问题。

消防员是一个需要保护的危险职业，工装的智能化对消防员健康的保障和工作的开展有非常重要的价值。从哈尔滨的大火中，我们可以发现，在外观越来越巨大室内却越来越狭窄的现代建筑的火场中，消防员和指挥中心之间的沟通面临很大的困难，消防员进入火场后，需要对消防现场的各种环境进行即时的信息获取，然后自行决定行动的内容，这个时候不仅是新的消防员会无所适从，就是有经验的消防员也不能确保就可以做出正确的判断，这就需要消防员在现场和指挥中心有非常好的信息沟通渠道，并且能将现场的各种环境数据和现场情况传递到指挥中心，根据情况进行即时的信息分析，从而指导消防员更有针对性更安全的进行救险工作。在Quark开发者俱乐部举办的设计方案征集活动中，Snake0301的设计就是为消防员设计智能工装，最终这个设计因为其创新性和开发的完整性，被选为最终获奖设计之一。

项目功能框图：

设计细节

本设计针对消防员的工作面临的危险，通过Quark实时采集消防员服装温度、环境温度、可燃气体浓度、人员生理指标、身体姿态等数据，通过WiFi将数据回传至现场指挥，通过指挥中心进行数据监控和分析来进行人员调度、救援等指挥工作。此外该项目还可以扩展到现场的视频影像传输。

该项目的主要元器件包括：伽利略开发套件、BMP085、2路NTC测温模块、WIFI通信模块(MX1081)、6轴姿态传感器MPU6050、可燃气体传感器MQ-9。温度部分先开始考虑用18B20，但在特种场合的温度需要特殊温度要求，果断改用NTC或者热电偶。生理指标方面，采用了一款国产的测心率的设备，工作的大概原理是，利用脉搏跳动时，皮肤血液含量会发生变化，血液含量的变化，可以直接导致皮肤透光率发生变化，然后传感器采集皮肤反射的光线强度，根据传感器的数值，判断脉搏的情况。

智能工装可以说是可穿戴设备最迫切也最现实的应用代表，对于消防员来说，通过远程监控现场的实际情况和消防员个体的各种环境和自身的生理数据，可以有效地提升对整个救援过程的工作效率并第一时间保障消防员的安全，这是本设计最具现实应用价值之处。

该设计相对应用环境成熟，解决好现场视频数据的传输问题即可实现最基本的设计需求，稍加扩展则可以在其他特殊工作环境中得以应用，比如矿山井下作业、救援抢险、雪地搜救、水下作业等多种场合。当然在更普遍的复杂操作需求的工厂中，通过这种智能化工装，可以实现对整个工人作业流程的全局化规划与管理，特别是在工人需要复杂记忆和繁琐操作需求的工业现场，该设计通过扩展都可以得到快速的应用。