【技术实现步骤摘要】
本申请涉及消防装备领域，尤其是涉及一种消防超声观察装置。
技术介绍
1、在消防领域，为了方便消防人员在发生火灾等灾情时施展营救行动，一般会为消防人员配置一系列辅助装备，前述辅助装备可以包括消防服、消防头盔、消防呼吸器等用于保护消防人员自身安全的装备。
2、相应的，目前存在一种消防用呼吸器头盔，其包括头盔本体、设置于头盔本体上的透明观察窗，以及连通于头盔本体内部空间的供气件；其中，头盔本体内部设有用于供消防人员头部进行佩戴的空间，供气件用于向该空间供给氧气，且头盔本体上还相应设有用于与该空间相连通的排气管，排气管上设有单向阀；透明观察窗设置于佩戴了头盔本体后的消防人员的视线方向，以供消防人员观察头盔本体外部环境；在实际使用过程中，消防人员将头盔本体佩戴于头部，并使得透明观察窗位于其视线方向上，以便能够透过透明观察窗来查看外部环境情况，与此同时，通过供气件为消防人员提供氧气。
3、针对上述中的相关技术，专利技术人发现当发生火灾时，火场中的烟雾通常较大，烟雾易阻碍消防员的视线、限制消防员的观察距离，继而影响消防员的救援和撤离速度，故有待改善。
技术实现思路
1、为了帮助提高消防人员对火场态势的感知、观察力度，提高火场救援和撤离效率，本申请提供一种消防超声观察装置。
2、本申请提供的一种消防超声观察装置，采用如下的技术方案：
3、一种消防超声观察装置，包括呼吸器头盔，所述呼吸器头盔侧壁设有透明观察窗，所述呼吸器头盔连通有供气组件，所述供气组件
4、通过采用上述技术方案，消防人员在进行消防救援之前，将呼吸器头盔佩戴于头部，在佩戴期间，通过供气组件来实现对消防人员的供氧、排气；与此同时，如若火情所产生的烟雾浓度并未影响观察视线，那么此时消防人员可通过透明观察窗观察呼吸器头盔周围环境，此外，本申请还提供了一种可在不受烟雾影响的情况下，供消防人员顺利获知火场态势的手段，即：由障碍物探测器透过烟雾来探测呼吸器头盔周围环境的障碍物情况，再通过显示器显示障碍物情况，进而达到提高火场救援效率、确保消防人员高效、安全完成救援任务并撤离的作用。
5、作为优选，所述障碍物探测器包括由若干声能转换器按指定排列规则排列形成的单元阵列，以及接收器；其中，每一所述声能转换器为单元阵列中的单元；所述单元阵列和接收器分布于呼吸器头盔表面，且每一所述声能转换器和接收器均通信连接于处理器，所述声能转换器用于向背离呼吸器头盔的方向发射脉冲超声信号，所述接收器用于接收反射回来的超声反射信号，所述处理器用于获取所述超声反射信号，并生成声呐图像，控制所述显示器显示所述声呐图像。
6、通过采用上述技术方案，通过声能转换器发射脉冲超声信号至接收到超声反射信号的时长来确定消防人员与障碍物的距离，通过在呼吸器头盔上，以阵列形式，布置多个单元阵列来实现对呼吸器头盔周围多方位的检测，最终得到用于表现呼吸器头盔周围障碍物情况的声呐图像，并通过显示器进行显示。
7、作为优选，所述单元阵列中的相邻的任意两个声能转换器的间距小于指定距离。
8、通过采用上述技术方案，指定距离具体可以为7.2mm，通过限定相邻的任意两个声能转换器之间的间距小于指定距离，来有效改善在±30°内产生栅瓣而出现假目标的问题。
9、作为优选，所述呼吸器头盔外壁设置有超声导向罩，所述超声导向罩其中一端为第一端面，另一端为第二端面，全部所述声能转换器安装于第一端面，且所述声能转换器朝向第二端面，所述第二端面开设有用于与声能转换器一一对应设置的阵列口，以使得声能转换器所发出的声波经对应的阵列口发出；且所述超声导向罩靠近第二端面处的一端外径小于超声导向罩第一端面处的外径；所述接收器安装于超声导向罩的第二端面
10、所述处理器用于控制所述声能转换器所发出的声波相位，以使得所述声能转换器发出指定相位的超声波，超声波声束经所述超声导向罩导向聚焦后从对应的阵列口发出，形成具有高指向性的超声波波束。
11、通过采用上述技术手段，超声导向罩的第一端面和第二端面的外径大小的限定实现了利用超声导向罩来对声能转换器所发出的声波的重新导向，以起到聚焦声波的效果。
12、作为优选，所述超声导向罩表面设置有防水透声膜。
13、通过采用上述技术手段，防水透声膜的设置能够使得超声导向罩对声能转换器的结构强度和工作环境起到保护作用。
14、作为优选，所述供气组件包括供气瓶、进气辅管、排气管和连通件；所述排气管和进气辅管均用于连通空腔和呼吸器头盔外部环境，所述排气管上设有用于供空腔内空气流向外部环境的单向阀；所述供气瓶用于装盛氧气，所述供气瓶通过管道连通于所述空腔；所述连通件用于控制所述供气瓶与空腔之间相互连通的管道、以及进气辅管的通断。
15、通过采用上述技术方案，本申请提供两种用于向空腔供气的方式，其一为通过供气瓶来向空腔供给氧气，其二为通过进气辅管来将空腔与呼吸器头盔外部环境相连通，直接获取外部环境中的氧气，可根据外部环境中的烟雾浓度大小来选择向空腔的供气方式，并通过连通件控制上述管道的通断，以用于实现对不同供气方式的选择与切换。
16、作为优选，所述连通件包括烟雾浓度检测器和单向气阀，所述供气瓶与空腔相互连通的管道上、以及所述进气辅管上分别对应至少一个单向气阀，所述烟雾浓度检测器和单向气阀均电连接于处理器，所述烟雾浓度检测器用于检测所述进气辅管远离空腔处的一端端口处的烟雾浓度数据，所述处理器用于获取所述烟雾浓度数据，并基于所述烟雾浓度数据来控制所有单向气阀的启闭和开度。
17、通过采用上述技术方案，可优选通过进气辅管来实现向空腔的供气，以减少供气瓶内的不必要的氧气消耗；与此同时，通过烟雾浓度检测器检测进气辅管远离空腔处的一端端口（即进气端端口）的烟雾浓度数据，该检测操作可以用于获知外部环境中的烟雾浓度大小，再根据该烟雾浓度数据来调节所有单向气阀的启闭和开度，如：当烟雾浓度数据越来越大时，则减小进气辅管上的单向气阀开度，增大供气瓶处的单向气阀开度，以将供气瓶内的氧气输送至空腔实现供氧。
18、作为优选，所述进气辅管远离空腔处的一端设有过滤盒，所述过滤盒侧壁开设有用于与进气辅管相连通的通气孔，所述过滤盒内设置有若干个过滤棉，所述过滤盒内还设置有切换件，所述切换件用于将任一过滤棉插入通气孔内。
19、通过采用上述技术方案，过滤棉能够对外部环境空气中的部分灰尘杂质进行过滤，即，使得外部环境的空气进入进气辅管内后将经过过滤棉的过滤再流向空腔，优化为消防人员提供的空气的清洁度。
20、作为优选，所述切换件包括气流量检测器、转盘和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种消防超声观察装置，包括呼吸器头盔(1)，所述呼吸器头盔(1)侧壁设有透明观察窗(12)，所述呼吸器头盔(1)连通有供气组件(2)，所述供气组件(2)用于控制所述呼吸器头盔(1)内部预设的空腔(11)内气体的排入和排出；其特征在于：还包括障碍物探测器(3)、处理器(4)和显示器(5)，所述障碍物探测器(3)和显示器(5)均通信连接于处理器(4)；所述障碍物探测器(3)用于透过烟雾来探测所述呼吸器头盔(1)周围环境的障碍物情况，所述处理器(4)用于获取所述障碍物情况，并控制所述显示器(5)向消防人员显示所述障碍物情况。
2.根据权利要求1所述的消防超声观察装置，其特征在于：所述障碍物探测器(3)包括由若干声能转换器按指定排列规则排列形成的单元阵列，以及接收器(32)；其中，每一所述声能转换器为单元阵列中的单元；所述单元阵列和接收器(32)分布于呼吸器头盔(1)表面，且每一所述声能转换器(31)和接收器(32)均通信连接于处理器(4)，所述声能转换器(31)用于向背离呼吸器头盔(1)的方向发射脉冲超声信号，所述接收器(32)用于接收反射回来的超声反射信号，所述处理器
3.根据权利要求2所述的消防超声观察装置，其特征在于：所述单元阵列中的相邻的任意两个声能转换器(31)的间距小于指定距离。
4.根据权利要求2所述的消防超声观察装置，其特征在于：所述呼吸器头盔(1)外壁设置有超声导向罩(7)，所述超声导向罩(7)其中一端为第一端面，另一端为第二端面，全部所述声能转换器(31)安装于第一端面，且所述声能转换器(31)朝向第二端面，所述第二端面开设有用于与声能转换器(31)一一对应设置的阵列口(71)，以使得声能转换器(31)所发出的声波经对应的阵列口(71)发出；且所述超声导向罩(7)靠近第二端面处的一端外径小于超声导向罩(7)第一端面处的外径；所述接收器(32)安装于超声导向罩(7)的第二端面；
5.根据权利要求4所述的消防超声观察装置，其特征在于：所述超声导向罩(7)表面设置有防水透声膜。
6.根据权利要求1所述的消防超声观察装置，其特征在于：所述供气组件(2)包括供气瓶(21)、进气辅管(22)、排气管(23)和连通件(24)；所述排气管(23)和进气辅管(22)均用于连通空腔(11)和呼吸器头盔(1)外部环境，所述排气管(23)上设有用于供空腔(11)内空气流向外部环境的单向阀(231)；所述供气瓶(21)用于装盛氧气，所述供气瓶(21)通过管道连通于所述空腔(11)；所述连通件(24)用于控制所述供气瓶(21)与空腔(11)之间相互连通的管道、以及进气辅管(22)的通断。
7.根据权利要求6所述的消防超声观察装置，其特征在于：所述连通件(24)包括烟雾浓度检测器(241)和单向气阀(242)，所述供气瓶(21)与空腔(11)相互连通的管道上、以及所述进气辅管(22)上分别对应至少一个单向气阀(242)，所述烟雾浓度检测器(241)和单向气阀(242)均电连接于处理器(4)，所述烟雾浓度检测器(241)用于检测所述进气辅管(22)远离空腔(11)处的一端端口处的烟雾浓度数据，所述处理器(4)用于获取所述烟雾浓度数据，并基于所述烟雾浓度数据来控制所有单向气阀(242)的启闭和开度。
8.根据权利要求7所述的消防超声观察装置，其特征在于：所述进气辅管(22)远离空腔(11)处的一端设有过滤盒(25)，所述过滤盒(25)侧壁开设有用于与进气辅管(22)相连通的通气孔(251)，所述过滤盒(25)内设置有若干个过滤棉(27)，所述过滤盒(25)内还设置有切换件(26)，所述切换件(26)用于将任一过滤棉(27)插入通气孔(251)内。
9.根据权利要求8所述的消防超声观察装置，其特征在于：所述切换件(26)包括气流量检测器(261)、转盘(262)和马达(263)，所述转盘(262)转动连接于过滤盒(25)内，全部所述过滤棉(27)沿转盘(262)周向设置于转盘(262)上，所述通气孔(251)位于过滤棉(27)的转动路径上，所述马达(263)用于驱动转盘(262)转动，所述气流量检测器(261)和马达(263)均电连接于处理器(4)，所述气流量检测器(261)用于检测进气辅管(22)内的、且位于过滤棉(27)朝向空腔(11)处的一侧的气体流量，所述处理器(4)用于获取所述气体流量，并基于所述气体流量控制马达(263)和所述单向气阀(242)的启闭。
...【技术特征摘要】
1.一种消防超声观察装置，包括呼吸器头盔(1)，所述呼吸器头盔(1)侧壁设有透明观察窗(12)，所述呼吸器头盔(1)连通有供气组件(2)，所述供气组件(2)用于控制所述呼吸器头盔(1)内部预设的空腔(11)内气体的排入和排出；其特征在于：还包括障碍物探测器(3)、处理器(4)和显示器(5)，所述障碍物探测器(3)和显示器(5)均通信连接于处理器(4)；所述障碍物探测器(3)用于透过烟雾来探测所述呼吸器头盔(1)周围环境的障碍物情况，所述处理器(4)用于获取所述障碍物情况，并控制所述显示器(5)向消防人员显示所述障碍物情况。
2.根据权利要求1所述的消防超声观察装置，其特征在于：所述障碍物探测器(3)包括由若干声能转换器按指定排列规则排列形成的单元阵列，以及接收器(32)；其中，每一所述声能转换器为单元阵列中的单元；所述单元阵列和接收器(32)分布于呼吸器头盔(1)表面，且每一所述声能转换器(31)和接收器(32)均通信连接于处理器(4)，所述声能转换器(31)用于向背离呼吸器头盔(1)的方向发射脉冲超声信号，所述接收器(32)用于接收反射回来的超声反射信号，所述处理器(4)用于获取所述超声反射信号，并生成声呐图像，控制所述显示器(5)显示所述声呐图像。
3.根据权利要求2所述的消防超声观察装置，其特征在于：所述单元阵列中的相邻的任意两个声能转换器(31)的间距小于指定距离。
4.根据权利要求2所述的消防超声观察装置，其特征在于：所述呼吸器头盔(1)外壁设置有超声导向罩(7)，所述超声导向罩(7)其中一端为第一端面，另一端为第二端面，全部所述声能转换器(31)安装于第一端面，且所述声能转换器(31)朝向第二端面，所述第二端面开设有用于与声能转换器(31)一一对应设置的阵列口(71)，以使得声能转换器(31)所发出的声波经对应的阵列口(71)发出；且所述超声导向罩(7)靠近第二端面处的一端外径小于超声导向罩(7)第一端面处的外径；所述接收器(32)安装于超声导向罩(7)的第二端面；
5.根据权利要求4所述的消防超声观察装置，其特征在于：所述超声导向罩(7)表面设置有防水透声膜。
6.根据权利要求1所述的消防超声观察装置，其特征在于：所述供气组件(2)包括供气瓶...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏亚兵，汤凯，任崇瀚，
申请(专利权)人：南京耀泽电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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