[發(fā)明專利]一種基于藍牙室內(nèi)定位的消防救援系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111182451B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李娜
• 申請（專利權(quán)）人: 李娜
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/33;H04W4/80;H04W4/90
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 巴曉艷

本發(fā)明涉及消防救援技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種基于藍牙室內(nèi)定位的消防救援系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括單兵節(jié)點設(shè)備、中繼節(jié)點和服務(wù)節(jié)點：單兵節(jié)點設(shè)備包括藍牙5.1模塊、呼救器模塊和生命體征傳感器；中繼節(jié)點包括2個藍牙5.1定位信標模塊，安裝于消防水帶的兩端；服務(wù)節(jié)點包括接收和解算系統(tǒng)，通過藍牙Mesh技術(shù)實時解算中繼節(jié)點和單兵節(jié)點設(shè)備的空間位置；單兵節(jié)點設(shè)備、服務(wù)節(jié)點還可以集成Lora通信模塊，單兵節(jié)點不經(jīng)中繼節(jié)點直接與服務(wù)節(jié)點通信。使用本發(fā)明時，單兵救援人員攜帶單兵節(jié)點設(shè)備，中繼節(jié)點綁定于消防水帶，服務(wù)節(jié)點設(shè)置于現(xiàn)場指揮中心或車臺，大大增加了定位信標靈活性，真正實現(xiàn)全天候、多領(lǐng)域、廣層次的消防救援定位體系。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及消防救援技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于藍牙室內(nèi)定位的消防救援系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

當前我國經(jīng)濟快速發(fā)展，城市綜合體、高層建筑、地下通道、化工企業(yè)和大型建筑不斷增多，復雜的建筑結(jié)構(gòu)給消防的滅火和救援工作帶來了極大的挑戰(zhàn)。中國的消防隊伍將全面承擔綜合性應(yīng)急救援任務(wù)，隊伍職能將大幅拓展，對消防救援隊伍實戰(zhàn)能力提出更高要求。同時，國家鼓勵、支持消防科學研究和技術(shù)創(chuàng)新，推廣使用先進的消防和應(yīng)急救援技術(shù)、方法，從而保障在面對室內(nèi)火場煙霧彌漫，能見度低等惡劣救援環(huán)境下，能夠掌握救援人員的精準位置信息、生命體征及身體形態(tài)等信息，在完成室內(nèi)救援任務(wù)的同時，確保消防救援人員的生命安全。

隨著新技術(shù)的不斷革新，室內(nèi)定位需求的不斷增強，室內(nèi)定位已應(yīng)用于物流、水電站、養(yǎng)老院、無人機、自動駕駛等領(lǐng)域。目前，有提出利用RFID、WiFi、超聲波、UDB、LED等室內(nèi)定位方法，但是要么定位精度不高，要么成本很高，代價太大；有提出室內(nèi)定位方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，實現(xiàn)了人員室內(nèi)定位，但是由于其還是采用信號強度值與實際距離的映射關(guān)系進行定位，因信號強度受環(huán)境因素(溫度、濕度、物理遮擋等因素)影響較大，定位誤差大；有提出一種基于UWB和藍牙技術(shù)的室內(nèi)定位融合方法或者一種基于Wi-Fi、藍牙和PDR融合定位的室內(nèi)定位方法等，在一定程度上彌補了單純的藍牙定位誤差大，精度不高的局限，但是UDB建設(shè)成本過大，Wi-Fi、藍牙和PDR融合定位，其本身的定位精度還是無法滿足實際精準定位的要求，特別是消防領(lǐng)域；有提出一種帶體征監(jiān)測的室內(nèi)定位模塊，能夠依靠藍牙模塊和傳感器獲取室內(nèi)定位信息和人員特征參數(shù)，但是藍牙定位技術(shù)還是依托信號強度值來實現(xiàn)人員定位，定位精度不高；有提出一種基于藍牙5.0信標的室內(nèi)定位方法及系統(tǒng)，在一定程度上解決了藍牙4.0定位精度不高局限，但是定位的方法還是采用傳統(tǒng)的信號強度方式，結(jié)合三邊測量方法，還是沒有根本上解決高精度定位的需求，此外，對于消防救援領(lǐng)域，往往火災(zāi)等應(yīng)急事件存在突發(fā)性，藍牙定位本身需要事先部署定位信標，對于消防救援實戰(zhàn)應(yīng)用存在很大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對目前國內(nèi)室內(nèi)定位技術(shù)，特別是藍牙室內(nèi)定位技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合目前還未有提出利用藍牙5.1技術(shù)應(yīng)用與消防救援領(lǐng)域，提供了一種基于藍牙室內(nèi)定位的消防救援系統(tǒng)及方法，借助藍牙5.1、藍牙Mesh、藍牙AOA/AOD、Lora通信、傳感器等技術(shù)，實現(xiàn)了消防救援人員的室內(nèi)精準定位，實時把控救援人員的生命體征信息。在遇到突發(fā)狀況時，消防救援指揮人員能夠第一時間獲取單兵呼救信號，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境科學合理指揮救援人員撤退，在提升消防救援效率的同時，最大限度的保障救援人員安全。突破傳統(tǒng)、把控信息、精準安全。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于藍牙室內(nèi)定位的消防救援系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括單兵節(jié)點設(shè)備、中繼節(jié)點和服務(wù)節(jié)點：

所述單兵節(jié)點設(shè)備包括藍牙定位信標模塊(優(yōu)選為藍牙5.1定位信標模塊)、呼救器模塊和生命體征傳感器；

所述中繼節(jié)點包括2個藍牙定位信標模塊(優(yōu)選為藍牙5.1定位信標模塊)，分別安裝于消防救援水帶的兩端；

所述服務(wù)節(jié)點包括接收和解算系統(tǒng)，實時接收所述中繼節(jié)點發(fā)送的信息并解算所述中繼節(jié)點和單兵節(jié)點設(shè)備的空間位置信息；具體的解算算法可采用現(xiàn)有技術(shù)進行。