[發明專利]全任務場景消防員精確定位方法及系統

有效

• 申請號: 202210143889.3
• 申請日: 2022-02-17
• 公開（公告）號: CN114200495B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 曹熠峰;楊勇;嚴磊
• 申請（專利權）人: 江蘇德一佳安防科技有限公司
• 主分類號: G01S19/43
• 分類號: G01S19/43;G01S19/49;G01C21/16;G08B17/06;G08B17/10;A61B5/0205
• 代理公司: 上海鍛創知識產權代理有限公司 31448
• 代理人: 范文琦

本發明提供了一種全任務場景消防員精確定位方法及系統，包括：智能消防栓系統模塊：參考定位信標，監測健康狀態，探測火情和預測態勢，警報和任務指引；可移動式智能參考定位系統模塊：參考定位信標，自主定位獲取信息，通過IMU單元自主定位獲取信息，解算參考定位；可穿戴式單兵定位系統系統：參考定位標簽，接收信號解算出精確位置，自主定位獲取信息，任務指引，監控生理信息；消防任務監控指揮終端系統模塊：監控人員定位，監控和預測火情態勢，任務優化和指揮，監控設備狀態，顯示與控制；中央處理服務器模塊：監控信息，優化任務和指引，解算定位，數據庫管理。本發明提供了一種對消防人員全任務階段進行精確定位和任務指引的方法。

技術領域

本發明涉及消防器材技術領域，具體地，涉及一種全任務場景消防員精確定位方法及系統。

背景技術

目前對于消防作業人員定位的方法多種多樣，常用的定位方法包括慣性測量單元（IMU）、全球衛星導航系統（GNSS），以及各種室內定位技術。慣性測量單元（IMU）是一種不依賴外部信息，基于自身的加速度、角速度等傳感器進行計算，從而確定運動速度、方向和位置等信息，人員室內定位基本都是以IMU為基礎，但是其缺點是：誤差會隨著時間積累，經過長時間后最終誤差會變的很大，所以需要外部其他導航源對其修正。全球衛星導航系統（GNSS）通過獲取衛星信號，實時解算位置信息，定位數據不會隨著時間積累，但是其缺點是：在室內和高樓密集區域信號被遮擋，城市環境還會有多徑現象，這些都影響衛星導航系統定位精度和可用性，如果用有誤差的衛星導航系統數據去跟微慣導系統融合從而修正微慣導輸出，會導致微慣導積分開始的位置就是錯誤的。RTK (Real Time Kinematic), 即載波相位差分技術，作為對GNSS的補充，它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果，并達到厘米級精度。在RTK作業模式下，基站采集衛星數據，并通過數據鏈將其觀測值和站點坐標信息一起傳送給移動站，而移動站通過對所采集到的衛星數據和接收到的數據鏈進行實時載波相位差分處理（歷時不足一秒），得出厘米級的定位結果。但RTK和GNSS一樣，依舊受衛星狀況、電離層、數據鏈傳輸和對空通視環境的影響。用室內定位的方法，需要預先布置大量的定位信標，增加了成本，同時火災時這些信標極有可能被燒毀，最終導致無法使用。而消防任務環境復雜多變，因此，很難通過一種或多種定位技術的結合來滿足消防作業人員全任務場景的精確定位。

為了解決以上問題，本發明提出了一種針對消防作業全任務場景下對消防作業人員進行精確定位的系統和方法，基于設計的智能消防栓及其他固定或移動定位信標，結合IMU、GNSS、RTK和室內定位技術，實現在各個任務場景下精確定位的無縫連接。

專利文獻CN104305984B（申請號：CN201410533425.9）提供消防員生命監測傳輸系統，解決現有消防器材監測精度低、傳輸效果不理想，設備繁瑣、使用困難，效率較低、消防員無法及時報警和后方指揮人員不能對其進行快速定位而錯過救護的最佳時機問題；其方案是，包括心率手環、呼救器和后臺接收裝置，心率手環佩戴在消防員手腕上，進行實時監測消防員的心率，心率手環監測的數據通過藍牙無線傳輸至無線語音呼救器，無線語音呼救器接收的數據再經無線傳輸至后臺接收裝置，后臺接收裝置處理和分析接收到的信號，獲悉消防員生命體征參數，后臺接收裝置經無線信號觸發無線語音呼救器報警。但該發明不能針對消防作業全任務場景下對消防作業人員進行精確定位。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種全任務場景消防員精確定位方法及系統。

根據本發明提供的一種全任務場景消防員精確定位系統，包括：

智能消防栓系統模塊：參考定位信標，監測健康狀態信息，探測火情和預測態勢，警報和任務指引，電源管理；

可移動式智能參考定位系統模塊：參考定位信標，通過GNSS和RTK技術自主定位獲取信息，通過IMU單元自主定位獲取信息，解算參考定位，電源管理；