CN103390331A - 基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法与系统 - Google Patents

Abstract

基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法与系统属于森林防火技术领域中，根据环境监测结果，为消防队员提供安全提示的方法与系统；该方法包括四个步骤：第一、传感器节点实时采集森林环境数据；第二、传感器节点将采集到的森林环境数据通过无线网络传递给监控中心；第三、监控中心结合森林环境数据，气象数据，地理数据，森林资源数据，对森林环境的危险程度进行分析；第四、将分析后的结果下放给终端机；该系统包括与方法中四个步骤相对应的四个模块；本发明可以实现科学预警的作用，在宏观上告诉消防队员工作环境的危险程度，有效提高消防队员高危环境的预警能力，有利于提前采取有效的防护措施，最大限度的保障扑火队员的生命安全。

Description

基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法与系统

技术领域

 基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法与系统属于森林防火技术领域中，根据环境监测结果，为消防队员提供安全提示的方法与系统。

背景技术

随着全球气候变暖，世界森林火灾频发，森林资源和人民群众生命财产损失严重。在森林火灾扑救中，扑火队员常处于一种高危险环境。无论是林火研究发达的国家，如美国、加拿大等，还是林火研究不发达的国家，如印度尼西亚等，扑火队员都面临着相似的安全威胁。据统计，森林火灾引起的伤亡人数中，扑火队员所占的比重呈现上升趋势，如何保证森林火灾扑救过程中扑火队员的人身安全问题，成为各方关注的焦点。第四次国际林火大会以扑火安全为主题，对林火安全研究工作的挑战、存在问题和关键领域等进行了深入分析和研讨，会议提议物理学家、生物学家和社会科学家团结起来、通力合作，在扑火安全方面针对迫切需要的设备开展研究。

尽管日益严峻的扑火形势和对扑火安全的日益关注，但目前针对林火扑救安全的研究还相对较少，虽然在有关扑火工具和技术有了很大的改进，不仅引入灭火飞机和直升机，还进行了扑火措施的改进，如加强救火车、灭火飞机的保护装置及安全防护服等保护装备的研制等。在扑救森林火灾过程中，车祸、飞机失事是扑火队员丧生的重要原因，但引起扑火队员伤亡最多的原因是高温烧灼和浓烟熏呛，单单从安全防护服、防毒面具、安全头盔、空气呼吸机、安全绳等安全防护角度出发，不足以真正起到抵御伤害、减轻损伤，而且在实际的扑火过程中，长时间的强体力劳动已经使扑火队员疲劳，佩戴以上保护装备，更加重了扑火队员的负担。研发基于无线通讯技术、动态自动组网技术和传感技术的便携式生命安全预警装置成为了国内外林火研究的热点。国外有关消防队员的自保能力的研究起步较早，国内外的消防安全监控装置在数据采集以及处理方面经历了从单一芯片相集成芯片，从单一传感器向多传感器，从单一算法到多数据融合方法的过度，特别是日本，现已研制了将物联网技术集成芯片装在消防头盔上，让消防员、消防车、指挥中心联络交互畅通，远程监控、定位消防员生命特征、灾害现场参数等信息，并实时传输至指挥终端，已达到统一救灾指挥的目的。虽然目前我国在保护作业的消防队员上有了较大的发展，但是迄今为止，我国对于正在作业的消防队员的保护措施一般都是采用比较传统的方法，跟国外的消防队员的监控设备相比，国内一些扑火队员的安全监控装置还处于初始的研发阶段。

重要的是，消防队员不能在宏观上准确判断火场环境的危险程度，因此容易对危险程度判断不足，造成不必要的人员伤亡。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法于系统，可以实现科学预警的作用，在宏观上告诉消防队员工作环境的危险程度，有效提高消防队员高危环境的预警能力，有利于提前采取有效的防护措施，最大限度的保障扑火队员的生命安全。

本发明的目的是这样实现的：

基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法，包括以下步骤：

步骤a、传感器节点实时采集森林环境数据；

步骤b、传感器节点将采集到的森林环境数据通过无线网络传递给监控中心；

步骤c、监控中心结合森林环境数据，气象数据，地理数据，森林资源数据，对森林环境的危险程度进行分析；

步骤d、将分析后的结果下放给终端机。

上述基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法，所述步骤a中的传感器节点，包括多个传感器组成的传感器阵列。

上述基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法，所述步骤a中的传感器节点，包括成网状结构排布多个传感器组成的传感器阵列。

所述的网状结构的每个单元为正方形、矩形或六边形。

上述基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法，所述步骤a中的传感器节点，包括设置在可供消防队员行走路线上的多个传感器组成的传感器阵列。

上述基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法，所述步骤a中的环境数据包括温度、烟雾浓度、一氧化碳浓度、氧气浓度。

上述基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法，所述的步骤c具体为：

当温度高于120℃时，定为危险；

当烟雾浓度高于1000ppm时，定为危险；

当一氧化碳浓度超过17%时，定为危险；

当氧气浓度低于17%时，定为危险；

当火险等级超过9时，定为危险。

所述的步骤c具体为：

当温度高于80℃时，定为危险；

当烟雾浓度高于800ppm时，定为危险；

当一氧化碳浓度超过8.5%时，定为危险；

当氧气浓度低于18%时，定为危险；

当火险等级超过8时，定为危险。

上述基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法，步骤d所述的终端机为具有无线数据接收功能、显示功能和报警提示功能的设备，如：手机、平板电脑。

基于无线网络的森林消防队员人身安全提示系统，包括以下模块：

数据采集模块：用于实现传感器节点实时采集森林环境数据；

数据上传模块：用于实现传感器节点将采集到的森林环境数据通过无线网络传递给监控中心；

数据分析模块：用于实现监控中心结合森林环境数据，气象数据，地理数据，森林资源数据，对森林环境的危险程度进行分析；

数据下放模块：用于实现将分析后的结果下放给终端机。

由于本发明基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法包括以下四个步骤：第一、传感器节点实时采集森林环境数据；第二、传感器节点将采集到的森林环境数据通过无线网络传递给监控中心；第三、监控中心结合森林环境数据，气象数据，地理数据，森林资源数据，对森林环境的危险程度进行分析；第四、将分析后的结果下放给终端机；本发明基于无线网络的森林消防队员人身安全提示系统包括与方法中四个步骤相对应的四个模块；这种设计，可以实现科学预警的作用，在宏观上告诉消防队员工作环境的危险程度，有效提高消防队员高危环境的预警能力，有利于提前采取有效的防护措施，最大限度的保障扑火队员的生命安全。

附图说明

图1是本发明基于GPRS网络的森林消防队员人身安全提示方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。

具体实施例一

本实施例的基于GPRS网络的森林消防队员人身安全提示方法，流程图如图1所示。该方法包括以下步骤：

步骤a、传感器节点实时采集森林环境数据；包括温度、烟雾浓度、一氧化碳浓度、氧气浓度；

步骤b、传感器节点将采集到的森林环境数据通过GPRS网络传递给监控中心；

步骤c、监控中心结合森林环境数据，气象数据，地理数据，森林资源数据，对森林环境的危险程度进行分析；

步骤d、将分析后的结果下放给终端机，所述的终端机为具有无线数据接收功能、显示功能和报警提示功能的设备，如：手机、平板电脑。

上述基于GPRS网络的森林消防队员人身安全提示方法，所述步骤a中的传感器节点，包括多个传感器组成的传感器阵列。

上述基于GPRS网络的森林消防队员人身安全提示方法，所述步骤a中的传感器节点，包括成网状结构排布多个传感器组成的传感器阵列，所述的网状结构的每个单元为正方形。

上述基于GPRS网络的森林消防队员人身安全提示方法，所述的步骤c具体为：

当温度高于120℃时，定为危险；

当烟雾浓度高于1000ppm时，定为危险；

当一氧化碳浓度超过17%时，定为危险；

当氧气浓度低于17%时，定为危险；

当火险等级超过9时，定为危险。

基于GPRS网络的森林消防队员人身安全提示系统，包括以下模块：

数据采集模块：用于实现传感器节点实时采集森林环境数据；

数据上传模块：用于实现传感器节点将采集到的森林环境数据通过GPRS网络传递给监控中心；

数据分析模块：用于实现监控中心结合森林环境数据，气象数据，地理数据，森林资源数据，对森林环境的危险程度进行分析；

数据下放模块：用于实现将分析后的结果下放给终端机。

具体实施例二

本实施例与具体实施例一不同的是，本实施例的基于GPRS网络的森林消防队员人身安全提示方法，步骤a中的传感器节点，包括成网状结构排布多个传感器组成的传感器阵列，所述的网状结构的每个单元为矩形。

具体实施例三

本实施例与具体实施例一不同的是，本实施例的基于GPRS网络的森林消防队员人身安全提示方法，步骤a中的传感器节点，包括成网状结构排布多个传感器组成的传感器阵列，所述的网状结构的每个单元为六边形。

具体实施例四

本实施例与之前实施例不同的是，本实施例的基于GPRS网络的森林消防队员人身安全提示方法，步骤a中的传感器节点，包括设置在可供消防队员行走路线上的多个传感器组成的传感器阵列。这种设置，便于找寻消防队员的逃生路线。

具体实施例五

本实施例与之前实施例不同的是，本实施例的基于GPRS网络的森林消防队员人身安全提示方法，所述的步骤c具体为：

当温度高于80℃时，定为危险；

当烟雾浓度高于800ppm时，定为危险；

当一氧化碳浓度超过8.5%时，定为危险；

当氧气浓度低于18%时，定为危险；

当火险等级超过8时，定为危险。

以上参数对危险的定义更苛刻，有利于保护消防队员的人身安全。

Claims (10)

1.基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤a、传感器节点实时采集森林环境数据；

步骤b、传感器节点将采集到的森林环境数据通过无线网络传递给监控中心；

步骤c、监控中心结合森林环境数据，气象数据，地理数据，森林资源数据，对森林环境的危险程度进行分析；

步骤d、将分析后的结果下放给终端机。

2.根据权利要求1所述的基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法，其特征在于所述步骤a中的传感器节点，包括多个传感器组成的传感器阵列。

3.根据权利要求1或2所述的基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法，其特征在于所述步骤a中的传感器节点，包括成网状结构排布多个传感器组成的传感器阵列。

4.根据权利要求3所述的基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法，其特征在于所述的网状结构的每个单元为正方形、矩形或六边形。

5.根据权利要求1或2所述的基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法，其特征在于所述步骤a中的传感器节点，包括设置在可供消防队员行走路线上的多个传感器组成的传感器阵列。

6.根据权利要求1所述的基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法，其特征在于所述步骤a中的环境数据包括温度、烟雾浓度、一氧化碳浓度、氧气浓度。

7.根据权利要求1所述的基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法，其特征在于所述的步骤c具体为：

当温度高于120℃时，定为危险；

当烟雾浓度高于1000ppm时，定为危险；

当一氧化碳浓度超过17%时，定为危险；

当氧气浓度低于17%时，定为危险；

当火险等级超过9时，定为危险。

8.根据权利要求7所述的基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法，其特征在于所述的步骤c具体为：

当温度高于80℃时，定为危险；

当烟雾浓度高于800ppm时，定为危险；

当一氧化碳浓度超过8.5%时，定为危险；

当氧气浓度低于18%时，定为危险；

当火险等级超过8时，定为危险。

9.根据权利要求1所述的基于无线网络的森林消防队员人身安全提示方法，其特征在于步骤d所述的终端机为具有无线数据接收功能、显示功能和报警提示功能的设备，如：手机、平板电脑。

10.基于无线网络的森林消防队员人身安全提示系统，其特征在于包括以下模块：

数据采集模块：用于实现传感器节点实时采集森林环境数据；

数据上传模块：用于实现传感器节点将采集到的森林环境数据通过无线网络传递给监控中心；

数据分析模块：用于实现监控中心结合森林环境数据，气象数据，地理数据，森林资源数据，对森林环境的危险程度进行分析；

数据下放模块：用于实现将分析后的结果下放给终端机。

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