本实用新型涉及救援设备技术领域，具体涉及一种适用于消防员佩戴的带有5g功能的呼救器。
背景技术：
消防员在各种灾害事故中进行抢险救援时，常会因为环境情况恶劣、体力耗尽等原因无法与外界保持有效联络，为了解决这一问题，人们研发了呼救器供消防员佩戴，供其向外界发出求救信号。
现有的呼救器通常功能较为单一，而救灾消防人员在携带呼救器之余还需要携带大量的其他救援设备进入救灾救援现场进行作业，行动不方便、效率也较低。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种多功能集成于一体的带有5g功能的呼救器，一机多用，携带方便，实现多种情况下的自动报警以及呼救。
本实用新型提供的带有5g功能的呼救器，包括外壳，以及安装在外壳内的单片机，所述单片机分别电连接以下模块：电源模块、电源监控模块、开关机验证模块、显示屏、存储模块、声音报警器、灯光报警器、振动感应模块、报警复位模块、通讯对讲模块、二维码扫描模块、定位模块、温度监控模块、5g视频公网传输模块、wifi热点模块、外放喇叭、录音模块和摄像模块；
其中电源模块与以下模块电连接并向以下模块供电：开关机验证模块、显示屏、存储模块、声音报警器、灯光报警器、外放喇叭、电源监控模块、振动感应模块、温度监控模块、摄像模块、录音模块、定位模块和通讯对讲模块。
上述各模块中，电源监控模块用于监控电源模块(即电池)的实时电压，记录电池使用时间，并在开机状态将上述信息显示在显示屏上，电源模块电压低于预设值后通过声音报警器发出低电压报警。
开关机验证模块包括一用于开机的开机按键和验证模块，所述验证模块用于在验证使用者身份后完成呼救器的开机和关机。
振动感应模块用于监控携带者的动作，根据携带者的动作判断携带者的状态，并通过声音报警器和/或灯光报警器发出遇险报警。
报警复位模块包括报警/复位按键，用于实现手动报警和报警的复位。
通讯对讲模块用于通过无线网络与外界进行通讯连接，通过该通讯连接实现本机存储模块内数据向外界的传输，并在连接外部通讯设备后实现与外界的实时对讲功能。
二维码扫描模块可以通过呼救器的二维码扫描功能，扫描库房的货物上的二维码，知道货物的名称，生产厂家，使用说明，质保时间等。二维码扫描模块的图像获取通过调用摄像模块实现。
定位模块包括高度定位模块和平面定位模块，用于确定携带者的位置和高度，并将携带者的运动轨迹通过存储模块存储到本机。
温度监控模块用于监控呼救器外部温度和呼救器内部温度，并在上述温度超过预设值后通过声音报警器发出高温报警。
5g视频公网传输模块用于把现场的视频远程传输到电脑和远程指挥中心。对现场进行监视、指挥和远程录像。通过公网双向实时传输语音，方便汇报和了解现场的情况。
wifi热点模块用于提供热点网络，现场的电脑可以通过呼救器的gsm卡把电脑中的视频等资料通过5g网络连接的另一端设备上传输到指挥中心。呼救器也可以用过路由器传送图片其他资料到另一端设备。
录音模块，用于录音，所录音频通过存储模块存储到本机，并通过外放喇叭进行回放。
摄像模块，用于拍摄照片和视频，通过存储模块存储到本机，并通过显示屏进行回放。
优选的，上述呼救器中，所述开关机验证模块包括指纹验证模块、语音验证模块及面部识别模块中的任意一种或多种的组合，且所述面部识别模块的面部信息获取功能通过摄像模块实现。
优选的，上述呼救器中，所述电源模块为充电锂电池。
优选的，上述呼救器中，所述通讯对讲模块与外部通讯设备进行通讯连接的方式包括wifi、mesh自组网和蓝牙中的至少一种。
优选的，上述呼救器中，所述外部通讯设备为蓝牙耳机或通过有线连接的对讲机。
优选的，上述呼救器中，所述定位模块为gps模块。
优选的，上述呼救器中，所述振动感应模块包括振动传感器和独立单片机；所述振动传感器为陀螺仪，独立单片机内置计时器功能。
优选的，上述呼救器中，所述外壳上设有用于佩戴在衣物上的背夹卡槽。
本实用新型提供的呼救器，具有如下有益效果：
可以实现多种状态下的自动报警以及手动报警，同时利用单一设备实现了终端的各种数据采集、本机存储、向外界的传输、与外界的通信以及携带者运动轨迹的记录。可实现一机多用，极大的降低了救灾消防人员进入现场时需要携带的装备数量，提高了抢险救灾的效率，同时也提高了救灾消防人员的生存几率。
附图说明
图1为实施例1带有5g功能的呼救器单片机与各个模块连接结构示意图；
图2为实施例1带有5g功能的呼救器前侧结构示意图；
图3是实施例1带有5g功能的呼救器的左侧结构图；
图4是实施例1带有5g功能的呼救器的右侧结构图；
图5是实施例1带有5g功能的呼救器的后侧结构图。
图中：
1.摄像头2.红外灯3.激光定位灯
4.呼救器闪光灯5.咪头6.喇叭
7.录像键8.录音键9.重要功能标识键
10.声腔11.拍照键12.ptt
13.开机/手动报警复位键14.指纹键15.显示屏
16.回放键17.上翻键18.下翻键
19.菜单键20.复位键21.背夹卡槽。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细地解释和说明，以使本领域技术人员能够更好地理解本实用新型并予以实施。
实施例1
本实施例提供一种带有5g功能的呼救器，其核心部件是单片机及与单片机电连接的各个模块，具体请参见图1，该呼救器包括单片机、电源模块、电源监控模块、开关机验证模块、显示屏、存储模块、声音报警器、灯光报警器、振动感应模块、报警复位模块、通讯对讲模块、二维码扫描模块、定位模块、温度监控模块、5g视频公网传输模块、wifi热点模块、外放喇叭、录音模块和摄像模块。
各个模块详述如下：
(1)单片机内预设与各个模块信息交互及应答指令程序。
(2)电源模块
用于向开关机验证模块、显示屏、存储模块、声音报警器、灯光报警器、外放喇叭、电源监控模块、振动感应模块、温度监控模块、摄像模块、录音模块、定位模块和通讯对讲模块供电。电源模块为充电锂电池，根据国标标准(请参见gb27900-2011)，所述锂电池应满足设备连续开机待机时间不少于24小时。
(3)电源监控模块
用于监控电源模块的实施电压、纪录电池的使用时间，并在开机状态将上述信息显示在显示屏上，便于使用人员监视实际的电源模块状态。
进一步的，所述电源监控模块还可以将上述信息通过存储模块存储在本机，在事后方便检查电源模块电压的变化值和使用时间。
当电源监控模块监测到电源模块的电压低于预设值时，通过声音报警器发出有别于其他报警声音的低电压报警，根据gb27900-2011的规定，所述低电压报警要求距离1m远时，声响强度大于65db。
所述电源监控模块与现有技术中相同，此处不再详细赘述。
(4)开关机验证模块
用于在验证使用者身份后完成呼救器的开机和关机，防止呼救器的滥用。所述开关机验证模块，包括一用于开机的开机按键和验证模块。开机按键即图4的开机/手动报警键13。
进一步的，所述验证模块可以采用多种方式。在本实施例中，所述验证模块包括指纹验证模块、语音验证模块及面部识别模块中的任意一种或多种材料的组合。
下面逐一对各种类验证模块的实现方式做进一步说明：
开机：
指纹开机：按开机/手动报警键13三秒，并通过指纹验证模块验证指纹；
语音验证开机：按开机/手动报警键13三秒，用语音报出口令，语音验证模块根据口令验证；
面部识别开机：按开机/手动报警键13三秒，通过摄像模块或设于与显示屏同侧的摄像头进行携带者的面部验证。
关机：
指纹关机：在开机状态下，按开机/手动报警键13三秒，并通过指纹验证模块验证指纹；
语音验证关机：在开机状态下，按开机/手动报警键13三秒，用语音报出口令，语音验证模块根据口令验证；
面部识别关机：在开机状态下，按开机/手动报警键13三秒，通过摄像模块或设于与显示屏同侧的摄像头进行携带者的面部验证。
但是应当注意的是，本实用新型对实际的认证方式不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要选择合适的验证模块和验证方式。
同样的，所述指纹验证模块、语音验证模块以及面部识别模块的具体实施方式均与现有技术中相同，在此就不再具体赘述。
(5)显示屏
用于接收单片机的指令，显示相关信息，本实用新型中显示屏并无特殊结构改进，可以选用常规产品。
(6)存储模块
用于存储呼救器各个模块产生的信息数据，例如通过摄像模块拍摄的照片或视频数据等。
(7)声音报警器和灯光报警器
接收到单片机的指令后通过声音或者是灯光向外界报警。
(8)振动感应模块
振动感应模块用于监控携带者的动作，根据携带者的动作判断携带者的状态，并通过声音报警器和/或灯光报警器发出遇险报警。
振动感应模块包括独立单片机和振动传感器，当振动传感器接收到振动，即向独立单片机的计时器发出信号令单片机计时器复位，在本实施例中，所述振动传感器为陀螺仪。
利用所述陀螺仪也可以实现计步功能。
下面对振动感应模块做进一步说明：
由于本实施例提供的带5g功能的呼救器在使用时会佩戴在携带者身上，因此在携带者运动时，振动感应模块中的振动传感器会持续接收到振动，每次接收到振动，振动传感器均会令独立单片机计时器复位，此时振动感应模块处于静止状态，即携带者为正常作业的状态，此时振动感应模块令灯光报警器发出有规律的光信号。
当独立单片机计时器的计时达到预定时间，即在该预定时间内振动传感器并未接收到振动，断定此时佩戴者为停止运动的状态，振动感应模块进入预报警状态，此时振动感应模块的独立单片机向单片机发送指令，控制灯光报警器发出有规律的光信号(比静止状态时闪烁更急促)，控制声音报警器发出预报警，根据gb27900-2011，预报警要求距离1m远时，声响强度大于80db。
在预报警的时间内，振动传感器接收到振动，均会令单片机计时器复位，使振动感应模块进入静止状态，此时独立单片机与呼救器的单片机通信，停止报警。
当独立单片机计时器的计时达到下一个预定时间，即振动感应模块已在预报警状态内持续工作一段时间，此时振动感应模块进入强报警状态，此时振动感应模块发送信息给呼救器的单片机，令灯光报警器发出有规律的光信号(比预报警状态时闪烁更急促)，令声音报警器发出强报警，根据gb27900-2011，强报警要求距离3m远时，声响强度大于100db，且持续报警时间大于240min。
在进入强报警状态时，呼救器的其他功能自动关闭，以节约电能维持强报警的时长，进入强报警状态，振动感应模块的单片机计时器无法通过振动传感器重置。
以上仅示例性地提供一种实施方式，对上述实现方式内的的预定时间不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。
同时，振动感应模块中的单片机和振动传感器的具体实现方式与现有技术中相同，在此就不再赘述。
(9)报警/复位模块
报警/复位模块电连接两个按键，一个是开机/手动报警键13，另一个是复位键20，用于实现手动报警和上述各自动报警的复位。为了便于操作，开机和手动报警集成到一个按键上，采用单一按键的形式，在按一下的时候立即进行手动报警，在长按时(本实施例中为按压超过3s)开机或者关机。
进一步的，所述手动报警的报警声升级强度与强报警相同。
以上示例不对报警/复位模块的具体形式和具体实现方式做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。
(10)通讯对讲模块
通讯对讲模块用于通过无线网络与外界进行通讯连接，通过该通讯连接实现本机存储模块内数据向外界的传输，并在连接外部通讯设备后实现与外界的实时对讲功能。
在本实施例中，通讯对讲模块与外界进行通讯连接的方式包括wifi、mesh自组网、蓝牙中的至少一种。
同样的，本实用新型提供的呼救器通过外接外部通讯设备和本机与外部的无线连接以实现对讲功能，在一些实施例中，所述用于外接的外部通讯设备为通过有线连接与呼救器连接的对讲机或通过蓝牙与呼救器无线连接的蓝牙耳机。
通讯对讲模块的具体的实现方式与现有技术中相同，在此就不再具体赘述。
通过通讯对讲模块，可以将呼救器存储模块内存储的视频、音频、照片、运动轨迹实时的向外部传输，以便外部根据接收到的信息实时调整救援策略或在呼救器携带者遇险的情况下进行及时的救援。
(11)二维码扫描模块
二维码扫描模块主要用于扫描库房的货物上的二维码，以便随时了解货物的名称，生产厂家，使用说明，质保时间等。
(12)定位模块
定位模块包括高度定位模块和平面定位模块，用于确定携带者的位置和高度，并将携带者的运动轨迹通过存储模块存储到本机。在本实施例中，所述平面定位模块包括gps定位模块和地磁传感器，以实现携带者平面位置的定位以及平面运动轨迹的记录。
在本实施例中，所述gps定位模块采用型号为neo-mbn-0-1的gps定位模块。
进一步的，通过地磁传感器还可以实现指南针功能。
所述高度定位模块包括高度计传感器，本实施例中采用的是瑞士meas公司生产的ms5611-01ba03型气压计芯片。所述气压计芯片与前文所述的陀螺仪配合可以实现在高度上的轨迹记录。
综上，高度定位模块和平面定位模块协同作用即可实现携带者的运动轨迹记录。
高度定位模块和平面定位模块功能的具体的实现方式与现有技术中相同，在此就不再具体赘述。
(13)温度监控模块
温度监控模块用于监控呼救器外部温度和呼救器内部温度，并在上述温度超过预设值后通过声音报警器发出高温报警。
(14)5g视频公网传输模块
用于把现场的视频远程传输到电脑和远程指挥中心。对现场进行监视、指挥和远程录像。通过公网双向实时传输语音，方便汇报和了解现场的情况。
(15)wifi热点模块
现场的电脑可以通过呼救器的gsm卡把电脑中的视频，资料通过5g网络连接的另一端设备上传输到指挥中心。呼救器也可以通过路由器传送图片和资料到另一端设备。
(16)外放喇叭
喇叭6接收单片机指令播放音频文件。
(17)录音模块
录音模块，用于录音，所录音频通过存储模块存储到本机，并通过外放喇叭进行回放。所录的音频通过设于呼救器的录音咪头获取。其具体的实现方式与现有技术中相同，在此就不再具体赘述。
(18)摄像模块
摄像模块用于拍摄照片和视频，通过存储模块存储到本机，并通过显示屏进行回放。所述摄像模块通过一摄像头1获取照片和视频。其具体的实现方式与现有技术中相同，在此就不再具体赘述。
该带有5g功能的呼救器，单片机及其连接的各模块置于外壳中，其中，呼救器正面外壳上部安置摄像头1，摄像头1的两侧分别设置呼救器闪光灯4、红外灯2、激光定位灯3、咪头5，摄像头1下方设置喇叭6。其中，呼救器闪光灯4和红外灯2是灯光报警器外置部件，激光定位灯3是定位模块的外置部件。
呼救器左侧面外壳上安置录像键7、录音键8和重要功能标识键9，右侧面外壳上安置拍照键11、ptt12、开机/手动报警键13。声腔10位于呼救器外壳的靠下方位置。其中录像键7是摄像模块的外置控制部件，控制摄像头执行录像作业；录音键8是录音模块的外置控制部件，控制声腔10收集声音，进行录音。拍照键11是摄像模块的外置控制部件，控制摄像头执行拍照作业；开机/手动报警键13是开关机验证模块和报警复位模块中执行开关机和报警功能的按键，能设置成不同的按键时长来分别控制呼救器开关机和报警，例如按1秒钟执行报警操作，长按3秒执行开、关机操作。
呼救器后面外壳中央位置安装显示屏15，显示屏15下方分别设置回放键16、上翻键17、下翻键18和菜单键19，这四个按键用于控制查看显示屏15显示的内容。显示屏15上方设置复位键20、背夹卡槽21和指纹键14。其中复位键20是报警复位模块的外置按键，用于报警时的复位操作，解除报警。背夹卡槽21用于将呼救器佩戴在消防员的衣物或皮带上。指纹键14是开关机验证模块中的指纹验证模块外置部件，用于收集并用户指纹提供给指纹验证模块进行验证。
该呼救器可以实现多种状态下的自动报警以及手动报警，同时利用单一设备实现了终端的各种数据采集、本机存储、向外界的传输、与外界的通信以及携带者运动轨迹的记录。可实现一机多用，极大的降低了救灾消防人员进入现场时需要携带的装备数量，提高了抢险救灾的效率，同时也提高了救灾消防人员的生存几率。
本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种带有5g功能的呼救器，包括外壳，以及安装在外壳内的单片机，其特征在于，所述单片机分别电连接以下模块：电源模块、电源监控模块、开关机验证模块、显示屏、存储模块、声音报警器、灯光报警器、振动感应模块、报警复位模块、通讯对讲模块、二维码扫描模块、定位模块、温度监控模块、5g视频公网传输模块、wifi热点模块、外放喇叭、录音模块和摄像模块；
其中电源模块与以下模块电连接并向以下模块供电：开关机验证模块、显示屏、存储模块、声音报警器、灯光报警器、外放喇叭、电源监控模块、振动感应模块、温度监控模块、摄像模块、录音模块、定位模块和通讯对讲模块。
2.根据权利要求1所述的呼救器，其特征在于，所述开关机验证模块包括指纹验证模块、语音验证模块及面部识别模块中的任意一种或多种的组合，且所述面部识别模块的面部信息获取功能通过摄像模块实现。
3.根据权利要求1所述的呼救器，其特征在于，所述电源模块为充电锂电池。
4.根据权利要求1所述的呼救器，其特征在于，所述通讯对讲模块与外部通讯设备进行通讯连接的方式包括wifi、mesh自组网和蓝牙中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的呼救器，其特征在于，所述外部通讯设备为蓝牙耳机或通过有线连接的对讲机。
6.根据权利要求1所述的呼救器，其特征在于，所述定位模块为gps模块。
7.根据权利要求1所述的呼救器，其特征在于，所述振动感应模块包括振动传感器和独立单片机；所述振动传感器为陀螺仪，独立单片机内置计时器功能。
8.根据权利要求1所述的呼救器，其特征在于，所述外壳上设有用于佩戴在衣物上的背夹卡槽。
技术总结