譚佳麗

（青島市消防救援支隊，山東 青島 266000）

0 引言

智能頭盔在設(shè)計期間，應(yīng)以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)，配合云平臺、客戶端等程序，形成系統(tǒng)性救援通信體系，達(dá)成高效收集火災(zāi)現(xiàn)場數(shù)據(jù)能力，以期為消防事業(yè)發(fā)展助力。

1 以LTE 為基礎(chǔ)的智能頭盔設(shè)計

1.1 系統(tǒng)功能設(shè)計

1.1.1 視頻信息回傳設(shè)計

視頻回傳功能，其系統(tǒng)應(yīng)用目標(biāo)是有效傳輸攝像頭程序采集的信息， 將此類具有影像的清晰信息，高效傳輸至指揮操作平臺，便于指揮人員據(jù)此完成救援方案設(shè)計。在消防現(xiàn)場環(huán)境中，頭盔添加的攝像頭，能夠及時捕獲現(xiàn)場信息， 完成各類影像數(shù)據(jù)信息采集，繼而實時完成數(shù)據(jù)在緩存程序的存儲。在數(shù)據(jù)信息獲得完整存儲時， 由核心控制器完成視頻影像傳輸，傳輸途徑為無線通信技術(shù)，傳輸終端為云平臺。 最終由云平臺完成IP 與端口號的匹配程序， 繼而完成命令傳送，保障客戶端能夠獲取命令信息，完成實時影像信息的展示。

1.1.2 環(huán)境監(jiān)測模塊設(shè)計

建筑設(shè)計使用了多元化材料、 建筑形式豐富性，此類因素成為室內(nèi)火災(zāi)的形成條件。室內(nèi)火災(zāi)事故發(fā)生時，同時存在溫度較高、煙量較濃、毒害氣體占比較大等問題。 智能頭盔的使用，旨在借助移動化探測工具，完成環(huán)境信息獲取。因此，火災(zāi)現(xiàn)場監(jiān)測信息的采集，應(yīng)在智能頭盔結(jié)構(gòu)中，完成傳感器程序添加，加強(qiáng)智能頭盔對火災(zāi)現(xiàn)場安全性的監(jiān)測能力。在火災(zāi)現(xiàn)場中，火場環(huán)境溫度監(jiān)測時，感應(yīng)重點項目為可燃?xì)怏w剩余量、消防指戰(zhàn)員心率情況等[1]。在確定溫度傳感器型號時，應(yīng)以功能靈敏、運行穩(wěn)定的型號為首選。與此同時，添加心率、可燃?xì)怏w感應(yīng)功能的傳感器。由于火災(zāi)現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測采集數(shù)據(jù)有限，應(yīng)考量通信模塊失效問題的應(yīng)對方案。 環(huán)境數(shù)據(jù)實際運行的通行傳輸形式，具有能耗低、續(xù)航時間長等特點。

1.2 通信設(shè)計

表1 通信技術(shù)性能對比

結(jié)合防火頭盔的使用需求，高層室內(nèi)環(huán)境中的區(qū)域復(fù)雜性，防火信息傳輸需求，選擇4G 無線通信傳輸形式，高效完成視頻信息傳輸。

1.3 驅(qū)動程序設(shè)計

1.3.1 視頻模塊

攝像頭連接至核心控制器， 采取引腳連接形式，以期提升幀同步輸入效率。核心控制器在調(diào)用服務(wù)函數(shù)時，對其開展預(yù)處理程序，便于完成外部中斷問題辨識。 中斷服務(wù)函數(shù)的使用功能，集中在完整存儲圖像數(shù)據(jù)，幀中斷問題被監(jiān)測時，應(yīng)科學(xué)判斷標(biāo)志位情況。如若標(biāo)志位指示數(shù)據(jù)為零，則應(yīng)復(fù)位寫指針操作。在地址零位置，確定寄存器程序，完成圖像數(shù)據(jù)的編輯。 在一幀圖像數(shù)據(jù)完成存儲的基礎(chǔ)上，開展標(biāo)志位自主增加操作， 完成順次幀位圖像信息的保存程序。如若標(biāo)志位顯示數(shù)據(jù)為非零值，說明寄存器結(jié)構(gòu)中實際存儲的數(shù)據(jù)，尚未完成數(shù)據(jù)讀取。對此情況，應(yīng)借助控制器完成信息讀取，減少圖像信息覆蓋現(xiàn)象發(fā)生。

1.3.2 顯示模塊

（1）OLED 程序完成信息更新。 定義核心控制器，完成OLED 數(shù)據(jù)顯示，保持OLED 數(shù)據(jù)的完整性。 在實際開展信息更新操作期間，應(yīng)完成核心控制器內(nèi)部數(shù)據(jù)的調(diào)整，繼而啟動OLED 數(shù)據(jù)更新函數(shù)，完成顯示信息更新操作。

（2）執(zhí)行點輸入函數(shù)。在字符量顯著增加的情況，開展行位操作形式，完成畫點函數(shù)操作。

（3）執(zhí)行字符寫入函數(shù)。在字符寫入前期，應(yīng)獲取相關(guān)點陣數(shù)據(jù)，借助專業(yè)軟件完成預(yù)期想要獲取的點陣數(shù)據(jù)[2]。

1.3.3 傳感模塊

（1）溫度傳感器，其驅(qū)動設(shè)計期間，應(yīng)完成引腳與模擬兩個輸入程序的配置，便于在單總線狀態(tài)下開展啟動程序。 復(fù)位指令傳輸完成時，開展程序初始化運行，形成復(fù)位脈沖，獲取應(yīng)答脈沖響應(yīng)。在應(yīng)答脈沖獲取的同時，啟動溫度傳感器驅(qū)動程序，使其完成指令讀寫操作，達(dá)成驅(qū)動程序間的數(shù)據(jù)交互效果。

（2）煙霧傳感器驅(qū)動設(shè)計。 借助微控制器完成轉(zhuǎn)換模擬量的操作。 針對微控制器開展程序初始化操作，繼而對其開展數(shù)據(jù)校準(zhǔn)，提升微控制器轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取效果。 在開展數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換期間，針對規(guī)則序列內(nèi)通道予以科學(xué)配置，完成轉(zhuǎn)換形式、轉(zhuǎn)換周期等參數(shù)寫入。在參數(shù)配置完成時，啟動轉(zhuǎn)換程序，最終完成微控制器轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀取。

（3）心率傳感器驅(qū)動設(shè)計。 此驅(qū)動運行采取了多種模塊共同運行形式。借助時鐘、中斷等操作，提升驅(qū)動程序運行的控制效果。 在設(shè)計此驅(qū)動期間，主要借助中斷延時功能，提升傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證硬件在時鐘作用下予以響應(yīng)。

1.4 平臺設(shè)計

1.4.1 客戶端設(shè)計

客戶端選擇華為平臺開展系統(tǒng)開發(fā)活動，此軟件能夠完成無線數(shù)據(jù)高效傳遞、 視頻影像信息監(jiān)測、火災(zāi)現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測等程序，便于消防指戰(zhàn)員在火災(zāi)現(xiàn)場，高效完成救援任務(wù)。 在4G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋環(huán)境下，能夠完成救災(zāi)指令接收。在智能電子產(chǎn)品功能升級的背景下，大多數(shù)產(chǎn)品借助平臺的影像函數(shù)應(yīng)用庫，完成了人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計。 此平臺具有較高移植便利、運輸效能較高等應(yīng)用優(yōu)勢。

1.4.2 主界面設(shè)計

客戶端程序的主界面設(shè)計，首先創(chuàng)建主界面的類。相比登錄程序，主界面程序應(yīng)添加控件，比如數(shù)據(jù)編輯控件、數(shù)據(jù)搜索包控件，便于主界面操作程序，能夠結(jié)合日期情況，完成信息調(diào)取，提升主界面操作性能。 在主界面設(shè)計期間，應(yīng)借助文件設(shè)計大小函數(shù)，完成界面規(guī)格設(shè)計，繼而使用文本框、編輯器完成傳感反饋信息的顯示。顯示數(shù)據(jù)信息包括：傳送時間、救援請求時間、借助當(dāng)前時間函數(shù)獲取數(shù)據(jù)顯示的真實時間。

2 系統(tǒng)應(yīng)用

2.1 測試環(huán)境

（1）硬件測試條件：智能頭盔設(shè)計程序、攝像頭、傳感器等。

（2）軟件測試項目：操作平臺、調(diào)試工具運行能力。

（3）網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：4G 無線網(wǎng)。

（4）初始化各類待測程序，借助調(diào)試工具確定測試平臺運行能力、智能頭盔程序響應(yīng)情況、4G 網(wǎng)絡(luò)信號穩(wěn)定性。

2.2 測試情況

（1）系統(tǒng)硬件端口能夠完成數(shù)據(jù)采集程序，經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)向云平臺的傳輸任務(wù)，同時開展數(shù)據(jù)解析程序，達(dá)成硬件操作端與云平臺間的智能聯(lián)動目標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，在云平臺能夠查詢歷史反饋信息。

（2）溫度、心率、煙感三類傳感器運行穩(wěn)定。

（3）移動終端登錄無異常，在主界面程序中能夠查看數(shù)據(jù)信息。

3 結(jié)論

經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)， 此智能頭盔設(shè)計方案具有可行性，能夠從火災(zāi)環(huán)境溫度、救災(zāi)人員心率、環(huán)境煙感等視角，完成火災(zāi)事故數(shù)據(jù)采集，便于消防指戰(zhàn)員制定有效的救援方案，有助于提升火災(zāi)救援效果，程序運行溫度，符合預(yù)期設(shè)計需求。由此確定，智能頭盔設(shè)計方案，具有可行性。