一种可用于消防人员定位和任务指引的智能消防栓系统技术方案

本发明专利技术公开了一种可用于消防人员定位和任务指引的智能消防栓系统，包括多个智能消防栓、多个消防人员终端设备以及后台处理服务器；本发明专利技术通过智能消防栓作为定位参考，采用多种定位技术或者多种定位融合技术，来实现在复杂环境下消防人员的精确定位。本发明专利技术通过智能消防栓对周围环境的监控，构建火情的三维分布和态势信息，使得消防救援更加高效。本发明专利技术通过在复杂环境下的任务指引，使得各个消防人员的指挥调度、任务分配得到全局优化，提高消防救援效率，节省更多时间，挽救更多生命和财产损失。产损失。产损失。

【技术实现步骤摘要】
一种可用于消防人员定位和任务指引的智能消防栓系统


[0001]本专利技术涉及一种可用于消防人员定位和任务指引的智能消防栓系统。

技术介绍

[0002]大型建筑如厂房、商超等，由于建筑结构和功能区域分布复杂，对消防救援作业人员的定位跟踪以及消防救援任务的路径的选择面临着很大的挑战，势必影响消防救援效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种可用于消防人员定位和任务指引的智能消防栓系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种可用于消防人员定位和任务指引的智能消防栓系统，包括多个智能消防栓、多个消防人员终端设备和后台处理服务器；
[0005]每个智能消防栓包括如下模块：
[0006]自主定位模块：消防栓自身位置可通过其在建筑物中或室外的设计安装位置并经测绘修正得到，自主定位模块将对消防栓自身位置进行监控和更新，定位方法包括多种室内外定位技术，所述室内外定位技术不限于惯性测量单元、UWB、蓝牙、Wifi；
[0007]智能消防栓中的消防人员定位信标模块：基于自身精确的位置信息，作为室内外定位参考，为消防人员提供精确的室内外定位；
[0008]火情监测模块：该模块包含有对周围温度、湿度、烟雾进行监控的传感器设备，并将监控信息通过通信模块传送至后台处理服务器；
[0009]智能消防栓的通信模块：该模块实现智能消防栓与其他智能消防栓、消防人员、以及后台处理服务器的双向通信，用于支持消防人员定位、火情监测和任务指引；通信方式包括但不限于蓝牙、WiFi、LoRA、电信网络等技术和频段；
[0010]任务指引辅助模块：该模块通过后台处理器针对火情监测情况所作出的任务指引，通过但不仅限于语音、指示灯、显示(包括文字、图形、图片、增强显示等形式)等方式或多种方式融合的形式为周边的消防人员提供任务指引；
[0011]后台处理服务器，又称后台服务器或后台处理器，主要模块和功能如下：
[0012]消防人员定位解算模块：根据智能消防栓中的消防人员定位信标模块采用的定位技术，该消防人员定位解算模块通过采集到的标签和信标信息，依据相应的定位算法来解算出消防人员的具体位置信息和运动状态，该模块亦可全部或部分驻留于消防人员终端设备的定位模块中；
[0013]火情分布解算模块：该模块通过后台处理服务器的通信模块接收到各个智能消防栓监控和传送的周围环境信息，包括气温、湿度、烟雾、时间和位置，构建火情的三维分布，并预测火情的演变趋势；
[0014]任务指引生成模块：该模块基于消防人员的实时定位信息和火情监测和预测信
息，并参考建筑物的结构和消防通道的设计，为每个消防人员生成救援任务和撤离任务的最优路径和任务指引，并通过通信模块将任务指引传送至各个智能消防栓和消防作业人员，消防栓任务指引模块通过但不仅限于语音、指示灯、显示(包括文字、图形、图片、增强现实等形式)等多种方式或多种方式融合的形式为周边的消防人员提供任务指引；
[0015]后台处理服务器的通信模块：该模块实现后台处理服务器与智能消防栓、消防人员的双向通信，用于支持消防人员定位、火情监测和任务指引，通信方式包括但不限于蓝牙、WiFi、LoRA、电信网络等技术和频段；
[0016]消防人员终端设备，其主要模块和功能如下：
[0017]消防人员定位标签模块：根据智能消防栓中的消防人员定位信标模块采用的定位技术，该消防人员定位标签模块配备相对应的标签或节点，相对应地通过发射或接收相应技术的信号，与智能消防栓中的消防人员定位信标模块和消防人员定位解算模块共同实现消防人员的实时定位；
[0018]任务指引模块：该模块通过后台处理服务器针对火情监测情况所作出的任务指引，与智能消防栓任务指引模块协同，通过但不仅限于语音、指示灯、显示(包括文字、图形、图片、增强现实等形式)等多种方式或多种方式融合的形式为消防人员提供任务指引；
[0019]消防人员终端设备的通信模块：该模块实现消防人员与智能消防栓、其他消防人员、以及后台处理服务器的双向通信，用于支持消防人员定位、火情监测和任务指引；通信方式包括但不限于蓝牙、WiFi、LoRA、电信网络等技术和频段；
[0020]本专利技术的进一步改进在于：所述智能消防栓中的消防人员定位信标模块和所述消防人员定位标签模块都可以采用多种定位技术，所述智能消防栓中的消防人员定位信标模块和所述消防人员定位标签模块所使用的定位技术包括且不限于以下所罗列的定位技术，各定位技术即可单独工作，亦可以通过对各种定位技术进行各种组合来对定位精度进行融合和优化，亦可与消防人员终端设备中配置惯性测量单元、地磁定位和GNSS定位系统进行组合定位和融合优化：
[0021]i.在采用蓝牙Beacon定位技术下，该模块配置位置固定的蓝牙信标，向周围广播信号和数据包。消防人员携带配备有蓝牙接收器的终端设备，在进入信号覆盖的范围后，通过内置定位算法计算出具体位置。
[0022]ii.在采用蓝牙AoA(Angle of Arrival)定位技术下，该模块配置位置固定的多天线蓝牙终端。消防人员携带配备有单天线蓝牙终端的设备，通过AoA方法计算出具体位置。
[0023]iii.在采用蓝牙AoD(Angle of Departure)定位技术下，该模块配置位置固定的多天线蓝牙终端。消防人员携带配备有单天线蓝牙终端的设备，通过AoD方法计算出具体位置。
[0024]iv.在采用ZigBee定位技术下，该模块配置位置固定的ZigBee参考节点。消防人员携带配备ZigBee盲节点的终端设备，在进入信号覆盖的范围后，通过节点间相互组网通信计算出具体位置。
[0025]v.在采用wifi定位技术下，该模块配置位置固定的Wifi热点或基站。消防人员携带终端设备，在进入信号覆盖的范围后，通过多wifi基站交叉定位，确定具体位置。
[0026]vi.在采用红外定位技术下，该模块配置位置固定的红外传感器来测量信号源的距离和角度。消防人员携带配备有可发射红外线的电子标签的终端设备，通过多个安装有
红外传感器的智能消防栓，从而计算出具体位置。
[0027]vii.在采用红外织网定位技术下，该模块配对设置成位置固定的发射器和接收器，通过多对发射器/接收器织成的红外线网，直接对消防人员进行定位。
[0028]viii.在采用超声波定位技术下，该模块配置位置固定的超声波接收器。消防人员携带配备有主测距器的终端设备，主测距器向若干接收器发射同频率的信号，接收器接收后又反射传输给主测距器，根据回波和发射波的时间差计算出距离，从而确定位置。
[0029]ix.在采用RFID定位技术下，该模块配置位置固定的RFID阅读器。消防人员携带配备有RFID标签的终端设备。通过一组分别固定于各个智能消防栓上的阅读器读取RFID标签的特征信息(包括且不限于身份信息、接收信号强度等)，可采用近邻法、多边定位法、接收信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可用于消防人员定位和任务指引的智能消防栓系统，其特征在于：包括多个智能消防栓、多个消防人员终端设备和后台处理服务器；每个智能消防栓包括如下模块：自主定位模块：消防栓自身位置可通过其在建筑物中或室外的设计安装位置并经测绘修正得到，自主定位模块将对消防栓自身位置进行监控和更新，定位方法包括多种室内外定位技术，所述室内外定位技术不限于惯性测量单元、UWB、蓝牙、Wifi；智能消防栓中的消防人员定位信标模块：基于自身精确的位置信息，作为室内外定位参考，为消防人员提供精确的室内外定位；火情监测模块：该模块包含有对周围温度、湿度、烟雾进行监控的传感器设备，并将监控信息通过通信模块传送至后台处理服务器；智能消防栓的通信模块：该模块实现智能消防栓与其他智能消防栓、消防人员、以及后台处理服务器的双向通信，用于支持消防人员定位、火情监测和任务指引；通信方式包括但不限于蓝牙、WiFi、LoRA、电信网络的技术和频段；任务指引辅助模块：该模块通过后台处理器针对火情监测情况所作出的任务指引，通过但不仅限于语音、指示灯、文字显示、图形显示、图片显示、增强实现的方式或多种方式融合的形式为周边的消防人员提供任务指引；后台处理服务器，又称后台服务器或后台处理器，主要模块和功能如下：消防人员定位解算模块：根据智能消防栓中的消防人员定位信标模块采用的定位技术，该消防人员定位解算模块通过采集到的标签和信标信息，依据相应的定位算法来解算出消防人员的具体位置信息和运动状态，该模块亦可全部或部分驻留于消防人员终端设备的定位模块中；火情分布解算模块：该模块通过后台处理服务器的通信模块接收到各个智能消防栓监控和传送的周围环境信息，包括气温、湿度、烟雾、时间和位置，构建火情的三维分布，并预测火情的演变趋势；任务指引生成模块：该模块基于消防人员的实时定位信息和火情监测和预测信息，并参考建筑物的结构和消防通道的设计，为每个消防人员生成救援任务和撤离任务的最优路径和任务指引，并通过通信模块将任务指引传送至各个智能消防栓和消防作业人员，消防栓任务指引模块通过但不仅限于语音、指示灯、文字显示、图形显示、图片显示、增强实现的方式或多种方式融合的形式为消防人员提供任务指引；后台处理服务器的通信模块：该模块实现后台处理服务器与智能消防栓、消防人员的双向通信，用于支持消防人员定位、火情监测和任务指引，通信方式包括但不限于蓝牙、WiFi、LoRA、电信网络的技术和频段；消防人员终端设备，其主要模块和功能如下：消防人员定位标签模块：根据智能消防栓中的消防人员定位信标模块采用的定位技术，该消防人员定位标签模块配备相对应的标签或节点，相对应地通过发射或接收相应技术的信号，与智能消防栓中的消防人员定位信标模块和消防人员定位解算模块共同实现消防人员的实时定位；任务指引模块：该模块通过后台处理服务器针对火情监测情况所作出的任务指引，与智能消防栓任务指引模块协同，通过语音、指示灯、文字显示等多种方式为消防人员提供任
务指引；消防人员终端设备的通信模块：该模块实现消防人员与智能消防栓、其他消防人员、以及后台处理服务器的双向通信，用于支持消防人员定位、火情监测和任务指引；通信方式包括但不限于蓝牙、WiFi、LoRA、电信网络的技术和频段。2.根据权利要求1所述一种可用于消防人员定位和任务指引的智能消防栓系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹熠峰，杨勇，
申请(专利权)人：江苏德一佳安防科技有限公司，
类型：发明
国别省市：