一种消防员定位跟踪救助装置制造方法及图纸

一种消防员定位跟踪救助装置，包括：电子标签，设置于消防员头盔内；RFID阅读器，固定设置于火场外围，读取电子标签信息；信息采集装置，佩戴于消防员身上，采集火场温度信息以及消防员生命体征信息；服务器，接收所述信息采集装置采集的信息以及RFID阅读器的读卡信息，基于RFID定位算法实现消防定位，并在采集信息数值达到报警阈值后输出报警信号；以及，报警装置，接收服务器的报警信号实现报警；本发明专利技术将ZigBee无线组网传输技术与RFID定位技术相结合，在保证消防员能得到及时救援的同时，对消防指挥调度也有积极作用，从而有效减少消防员在灭火救援中的伤亡人数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于物联网
，特别涉及一种消防员定位跟踪救助装置。
技术介绍
21世纪以来，我国的经济正处于飞速发展并转轨的时期，大中型城市中重特大火灾时常发生。在复杂的灭火救援的环境中，我们必须面对一个严肃的现状：我国广大的消防员在执行任务中出现的伤亡比例正在逐步的增加。在2015年8月12日，天津滨海区爆炸事件导致上百消防员伤亡，是国家及人民的重大损失。消防官兵在深入灾害事故现场执行侦察和搜救任务时，由于过度疲劳、体力不支或身处险境等因素而不能及时自主撤离灾害事故现场，致使其人身安全受到极大威胁。消防部队在敢于进攻、善于内攻、确保人民群众生命财产安全的同时，首先要最大限度地避免和减少消防官兵伤亡事故的发生。如何能完成好救灾灭火任务，又能够保证好自身的生命安全，减少自身伤亡，是当今社会安全保障发展的趋势。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种消防员定位跟踪救助装置，利用RFID定位技术对消防员进行实时定位，然后通过消防员身上的信息采集装置将采集到的火源温度和环境温湿度以及消防员生命体征的信息通过ZigBee网络传输给协调器，在协调器接收到数据后，以串口的方式将数据发送到服务器，服务器对采集到的信息进行处理，一旦服务器中的监控软件监测到传输信息达到报警阈值后表明室内消防员处于极其危险的环境中，则立即进行报警，指挥中心下达命令其余替补人员通过定位信息到火场内进行营救；此外，该装置中消防员身上装有报警装置，在消防员感到体力不支或身体状况异常时可触发一键呼救功能，救援小组根据定位信息立即进行施救。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种消防员定位跟踪救助装置，包括：电子标签1，设置于消防员头盔内；RFID阅读器2，固定设置于火场外围，读取电子标签1信息；信息采集装置5，佩戴于消防员身上，采集火场温度信息以及消防员生命体征信息；服务器3，接收所述信息采集装置5采集的信息以及RFID阅读器2的读卡信息，基于RFID定位算法实现消防定位，并在采集信息数值达到报警阈值后输出报警信号；以及，报警装置6，接收服务器3的报警信号实现报警。所述电子标签1为有源标签，标签内存储消防员编号及其基本信息。所述RFID阅读器2为固定式的多频读卡器，与电子标签1通过射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别和定位的功能。所述信息采集装置5集成了红外辐射传感器、温湿度传感器、脉搏传感器、血压传感器、体温传感器以及三轴加速度传感器，其中，红外辐射传感器和温湿度传感器对火源温度及环境温度信息进行采集，脉搏传感器、血压传感器、体温传感器和三轴加速度传感器对人体生命体征信息进行采集。所述信息采集装置5采用腕带式结构，方便佩戴使用。本专利技术还可包括协调器4，协调器4通过ZigBee网络接收信息采集装置5的采集信息，再通过串口方式将发送至服务器3。所述服务器3包括自动报警模块、监控中心软件和人机交互界面，自动报警模块根据接收信息和预设阈值向报警装置6发送报警信号，监控中心软件和人机交互界面实现对消防员实时定位跟踪显示。本专利技术还可电源模块7，电源模块7为其它模块供电。所述报警装置6包含一键呼救功能。与现有技术相比，一般的室内定位系统引入电子标签作为参考节点，这样既可以保障定位精度又可以节约成本。但是在火灾现场提前布置好数量众多的参考电子标签是不切实际的。所以系统采用固定位置的RFID阅读器作为参考节点，消防员在进入火场前头盔内都会放置各自的有源电子标签，RFID阅读器采集消防员的编号、基本信息及定位信息，通过WIFI发送到服务器。服务器中包括人机交互界面，人机交互是用户与计算机交流信息的动态过程，是人与计算机之间传递、交换信息的媒介，是用户使用计算机系统的综合操作环境，是人机交互系统要组成部分，通过人机交互界面实时显示消防员定位、生命体征及火场环境信息，保障消防员的生命安全。本专利技术中提供的一种消防员定位跟踪救助装置及方法将ZigBee无线组网传输技术与RFID定位技术相结合，ZigBee技术通过无线组网网络传输数据，不需额外铺设电线，节省了系统成本以及避免了提前布置火场装置器件的繁琐性以及不切实际性，其中利用RFID定位，提高了定位精度。在保证消防员能得到及时救援的同时，对消防指挥调度也有积极作用，从而有效减少消防员在灭火救援中的伤亡人数。附图说明图1为本专利技术的硬件系统示意图。图2为本专利技术的工作流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。如图1所示，一种消防员定位跟踪救助装置，包括：电子标签1，为有源标签，标签内存储消防员编号及其基本信息，设置于消防员头盔内；RFID阅读器2，为固定式的多频读卡器，固定设置于火场外围，读取电子标签1信息，与电子标签1通过射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别和定位的功能；信息采集装置5，集成了红外辐射传感器、温湿度传感器、脉搏传感器、血压传感器、体温传感器以及三轴加速度传感器，其中，红外辐射传感器和温湿度传感器对火源温度及环境温度信息进行采集，脉搏传感器、血压传感器、体温传感器和三轴加速度传感器对人体生命体征信息进行采集。信息采集装置5采用腕带式结构，方便佩戴使用。协调器4，协调器4通过ZigBee网络接收信息采集装置5的采集信息，再通过串口方式将发送至服务器3。服务器3，接收协调器4转发的信息以及RFID阅读器2的读卡信息，基于RFID定位算法实现消防定位，并在采集信息数值达到报警阈值后输出报警信号。服务器3包括自动报警模块、监控中心软件和人机交互界面，自动报警模块根据接收信息和预设阈值向报警装置6发送报警信号，监控中心软件和人机交互界面实现对消防员实时定位跟踪显示。报警装置6，接收服务器3的报警信号实现报警。报警装置6还包含一键呼救功能。以及，电源模块7，为其它模块供电。RFID阅读器2与电子标签1通过射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别和定位的功能。RFID阅读器2通过WIFI与服务器3进行数据通信，发送电子标签1内的消防员编号、基本信息与定位信息在服务器3进行显示。在进入火场前，消防员头盔内放置电子标签1，佩戴腕带式一体化传感器，在火场外放置RFID阅读器2。本装置中利用RFID定位技术对消防员进行实时定位，然后通过消防员身上的信息采集装置5将采集到的火源温度和环境温湿度以及消防员生命体征的信息通过ZigBee网络传输给协调器4，在协调器4接收到数据后，以串口的方式将数据发送到服务器3，服务器3对采集到的信息进行处理，一旦服务器3中的监控软件监测到传输信息数值达到报警阈值后表明室内消防员处于极其危险的环境中，则立即进行报警，指挥中心下达命令其余替补人员通过定位信息到火场内进行营救。此外，该装置中消防员身上装有报警装置6，在消防员感到体力不支或身体状况异常时可触发报警装置6中一键呼救功能，救援小组根据定位信息立即进行施救。参见图2，本专利技术的工作流程如下：系统开启后，信息采集装置5采集信息通过ZigBee网络传送给协调器4，协调器4经过串口将数据发送给服务器3，服务器3通对数据进行处理，监控中心实时显示数据，监测数据是否达到报警阈值，如达到报警阈值，报警装置6响应，指挥中心下达命令根据定位信息进行营救。RFID阅读器2读取电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消防员定位跟踪救助装置，其特征在于，包括：电子标签(1)，设置于消防员头盔内；RFID阅读器(2)，固定设置于火场外围，读取电子标签(1)信息；信息采集装置(5)，佩戴于消防员身上，采集火场温度信息以及消防员生命体征信息；服务器(3)，接收所述信息采集装置(5)采集的信息以及RFID阅读器(2)的读卡信息，基于RFID定位算法实现消防定位，并在采集信息数值达到报警阈值后输出报警信号；以及，报警装置(6)，接收服务器(3)的报警信号实现报警。

【技术特征摘要】
1.一种消防员定位跟踪救助装置，其特征在于，包括：电子标签(1)，设置于消防员头盔内；RFID阅读器(2)，固定设置于火场外围，读取电子标签(1)信息；信息采集装置(5)，佩戴于消防员身上，采集火场温度信息以及消防员生命体征信息；服务器(3)，接收所述信息采集装置(5)采集的信息以及RFID阅读器(2)的读卡信息，基于RFID定位算法实现消防定位，并在采集信息数值达到报警阈值后输出报警信号；以及，报警装置(6)，接收服务器(3)的报警信号实现报警。2.根据权利要求1所述消防员定位跟踪救助装置，其特征在于，所述电子标签(1)为有源标签，标签内存储消防员编号及其基本信息。3.根据权利要求1所述消防员定位跟踪救助装置，其特征在于，所述RFID阅读器(2)为固定式的多频读卡器。4.根据权利要求1所述消防员定位跟踪救助装置，其特征在于，所述信息采集装置(5)集成了红外辐射传感器、温湿度传感器、脉搏传感器、血压传感器、体温传感器以及三轴加速度传感器，其中，红外...

【专利技术属性】
技术研发人员：张开生，王静，李慧贞，张攀峰，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61