CN110149594B - 单兵同伴呼救方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种单兵同伴呼救方法，包括以下步骤：接收多个终端发出的轨迹数据，并记录该轨迹数据和显示所述多个终端之间的相对位置；接收所述多个终端中的第一终端发出的呼救信号；向所述多个终端中的其他终端发送救援信号和所述第一终端的轨迹数据，并由所述其他终端将自身的轨迹数据与第一终端的轨迹数据对比确认第一终端的位置。本发明还提供了一种单兵同伴呼救装置、电子设备及存储介质。本发明能够在施救人员救援遇险同伴时提供指挥，避免施救人员盲目施救，反而造成更大的损失。

Description

单兵同伴呼救方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及智能消防领域，特别是一种单兵同伴呼救方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

高危职业从业人员的工作环境一般处于相对较为危险的环境下，消防员是高危职业中的一种，在发生火灾，尤其高层建筑物火灾时，消防员会进入到建筑物内展开疏导和救援工作，由于对环境的陌生和火灾的迅速蔓延可能会使得消防员陷入困境，此时如果及时的发出救援信号，由同样受过严格训练的消防员及时的去展开营救，可以让陷入困境的消防员能够快速脱险，降低其受到人身伤害的可能性。现有技术中给出了一种基于相对定位的遇险消防员搜索方法和设备，其搜索方法只要是让消防员佩戴一个相对定位设备，而救援人员也佩戴一个相对定位设备，救援人员利用自身佩戴的相对定位设备与遇险消防员佩戴的相对定位设备之间测量得到的相对高度差、相对方位和相对距离找到遇险消防员。任意一台相对定位设备都具有按键报警和静止报警功能并发送相应的报警信号，任意一台相对定位设备都具备接收其他相对定位报警信号的功能。搜救过程中，救援人员所佩戴的相对定位设备与遇险消防员佩戴的相对定位设备之间周期性地测量相对高度差、接收信号强度和相对距离。救援人员根据相对定位设备测量得到的相对高度差、接收信号强度和相对距离找到遇险消防员。这样发出的救援信号目的不明确，只要在信号传递范围内的装备携带都有可能收到救援信号，受到救援信号的人无法判断是否应该前往进行救援，最终可能会造成前往救援的人数过多，而灭火和疏散和救援楼中群众的工作缺无法正常开展。

发明内容

本发明目的在于解决上述技术问题，提供一种单兵同伴呼救方法、装置、电子设备及存储介质，该方法、装置。电子设备及存储介质能够在施救人员救援遇险同伴时提供指挥，避免施救人员盲目施救，反而造成更大的损失。

为了达到上述目的，本发明的技术方案有：

一种单兵同伴呼救方法，包括以下步骤：

接收多个终端发出的轨迹数据，并记录该轨迹数据和显示所述多个终端之间的相对位置；

接收所述多个终端中的第一终端发出的呼救信号；

向所述多个终端中的其他终端发送救援信号和所述第一终端的轨迹数据，并由所述其他终端将自身的轨迹数据与第一终端的轨迹数据对比确认第一终端的位置。

根据本发明的一种单兵同伴呼救方法，接受多个终端发出的轨迹数据，通过掌握各个终端的位置，当接受到某一个终端，如第一终端发出的呼救信号时，就可以指挥离第一终端较近其他终端发送救援信号，指挥其他终端去对第一终端展开救援工作，还向所述其他终端发送第一终端的轨迹数据，通过对比第一终端和自身的轨迹数据，可以很快的找到第一终端的位置，对其展开救援工作，使得整个救援工作能够在有序的指挥下进行，尽量避免耽误火场中的疏散和救火工作。

进一步的，所述方法还包括：

接收多个终端发出的海拔高度数据，并记录该海拔高度数据和显示所述多个终端的高度；

向所述其他终端一并发送第一终端的海拔高度数据，并由所述其他终端将自身的轨迹数据和海拔高度数据与第一终端的轨迹数据和海拔高度数据对比确认第一终端的位置。当消防员身处有高度差的火场中时，如建筑物内部时，不同高度的楼层的轨迹数据可能重叠，所以需要再增加一个海拔高度数据来进一步的确认第一终端的所处楼层位置，提高救援效率。

再进一步的，所述方法还包括：

建立模型，分析接收的多个终端发出的轨迹数据和海拔高度数据，根据多个终端之间的相对位置和相对高度差将多个终端显示在模型中。通过模型直观的展示各个终端的位置，能够快速的找到离发出呼救信号的第一终端较近的终端的位置，选择其中合适的终端对第一终端展开救援。

再进一步的，所述方法还包括：

所述第一终端发出的呼救信号包括触发第一终端的呼救按键发出的呼救信号和判断第一终端处于危险状态下主动发出的呼救信号。

再进一步的，所述终端包括惯性导航仪和气压计，所述惯性导航仪生成轨迹数据，所述气压计生成海拔高度数据。

再进一步的，同一终端的所述惯性导航仪和气压计均位于一个消防员身上。

再进一步的，所述方法还包括：

将任一终端的所述轨迹数据中的纵坐标替换为所述海拔高度数据，将替换后的轨迹数据定义为运行轨迹图；

根据所述运行轨迹图获取楼层的拐点；

根据初始楼层以及拐点的数量确定该终端所在楼层的位置。该步骤可以帮助确认终端所在楼层，使得数据能够更加直观，进而应用在同伴呼救方法中，使得参与救援的终端可以获知呼救的终端所处的楼层，并和自己所处的楼层对比，更加直观的知道两者之间相差多少楼层。

一种单兵同伴呼救装置，包括：

接受模块，用于接收多个终端发出的轨迹数据，并记录该轨迹数据和显示所述多个终端之间的相对位置；以及

接收所述多个终端中的第一终端发出的呼救信号；

发送模块，用于向终端B发送救援信号，或向多个其他终端发送救援信号；以及

发送模块，用于向所述多个终端中的其他终端发送救援信号和所述第一终端的轨迹数据，并由所述其他终端将自身的轨迹数据与第一终端的轨迹数据对比确认第一终端的位置。

一种电子设备，其包括处理器、存储介质以及计算机程序，所述计算机程序存储于存储介质中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的单兵同伴呼救方法。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的单兵同伴呼救方法。

附图说明

图1为本发明的终端的轨迹示意图；

图2为本发明的终端的高度差示意图；

图3为本发明的终端同时显示轨迹和高度差示意图；

图4为本发明的终端的楼层差示意图；

图5为本发明的运行轨迹图的效果图；

图6为本发明的楼层中的折线轨迹图；

图7为本发明的单兵同伴呼救方法的实施例一的流程图；

图8为本发明的单兵同伴呼救方法的实施例二的流程图；

图9为本发明的单兵同伴呼救方法中的楼层计算方法的流程图。

具体实施方式

结合附图说明本发明的一种单兵同伴呼救方法、装置、电子设备及存储介质进行详细的描述，以对本发明的保护范围进行解释和说明。

实施例一

结合图7，一种单兵同伴呼救方法，包括以下步骤：

接收多个终端发出的轨迹数据，并记录该轨迹数据和显示所述多个终端之间的相对位置。

所述终端包括惯性导航仪，通过惯性导航仪生成了终端移动所产生的轨迹数据，接收轨迹数据的接收设备(称为单兵同伴呼救装置)可以是电脑、手机等能够安装后台指挥软件的设备，该接收设备具有显示屏幕，接受到的惯性导航仪生成的轨迹数据后可以在屏幕上绘制出相应的轨迹。所述终端还包括手机，手机与惯性导航仪无线连接，现有技术中公开了带有惯性导航仪的鞋垫，与手机无线连接后，能够在手机内生成轨迹数据，再通过手机强大的无线通信功能，发送给接收设备，并在接收设备上显示出相应的轨迹。

接收所述多个终端中的第一终端发出的呼救信号。

第一终端的手机具有多种无线通信功能，常用的如：4G基带、wifi和lora等无线通信功能，通过接收设备现场架设信号增强装置来保证终端与接收设备的正常通信，如临时基站等装置来使得第一终端的手机能够顺利的通过4G基带芯片发出呼救信号。同样，传递其他数据时也能够保证顺利传输。

向所述多个终端中的其他终端发送救援信号。

在接收设备上，显示了与其通信的终端的位置，选择合适的多个终端中的其他终端向其发送救援信号，指挥其对第一终端展开救援。

所述其他终端可以是一个或多个终端。

向所述多个终端中的其他终端发送所述第一终端的轨迹数据，所述第一终端的轨迹数据，并由所述其他终端将自身的轨迹数据与第一终端的轨迹数据对比确认第一终端的位置。

所述其他终端在收到第一终端的轨迹数据后，在所述其他终端的手机屏幕上显示如附图1所示的轨迹图，其他终端可以根据实际情况，选择合适的路线向第一终端移动，对第一终端展开救援。

根据本发明的一种单兵同伴呼救方法，接受多个终端发出的轨迹数据，通过掌握各个终端的位置，当接受到某一个终端，如第一终端发出的呼救信号时，就可以指挥离第一终端较近的终端B或向较近的多个终端发送救援信号，指挥他们去对第一终端展开救援工作，还向所述其他终端发送第一终端的轨迹数据，通过对比第一终端和自身的轨迹数据，可以很快的找到第一终端的位置，对其展开救援工作，使得整个救援工作能够在有序的指挥下进行，尽量避免耽误火场中的疏散和救火工作。

实施例二

结合图8，在实施例一的单兵同伴呼救方法的基础上，增加海拔高度数据，使得该方法能够运用在多层建筑物等类似环境的救援上，所述方法还包括：

接收多个终端发出的海拔高度数据，并记录该海拔高度数据和显示所述多个终端的高度。

所述终端还包括气压计，一个终端中的惯性导航仪和气压计与一个消防员一一对应，消防员将终端佩戴在身上，气压计根据气压变化可以生成海拔高度数据，并且气压计与终端的手机无线连接，将海拔高度数据通过手机无线传输给后台的接收设备。

在接收到第一终端的呼救信号后，向多个终端中的其他终端发送救援信号，并向所述其他终端一并发送第一终端的海拔高度数据，并由所述其他终端将自身的轨迹数据和海拔高度数据与第一终端的轨迹数据和海拔高度数据对比确认第一终端的位置。当消防员身处有高度差的火场中时，如建筑物内部时，不同高度的楼层的轨迹数据可能重叠，所以需要再增加一个海拔高度数据来进一步的确认第一终端的所处楼层位置。如图2所示，在所述其他终端的手机显示屏上显示高度差，终端B或其他终端可以根据实际情况，上升至于第一终端相同或相近高度后，再根据轨迹图选择合适的路线向第一终端移动，对第一终端展开救援。所述一并发送并不限于同时进行通信，也可以分开进行通信，如先发送海拔高度数据，再发送轨迹数据。

如图3所示，可以同时显示高度差和轨迹，更加方便消防员判断是否接近呼救的消防员。

实施例一和实施例二中更加优选的方案，所述方法还包括：

建立模型，分析接收的多个终端发出的轨迹数据和海拔高度数据，根据终端之间的相对位置和相对高度差将多个终端显示在模型中。通过模型直观的展示各个终端的位置，能够快速的找到离发出呼救信号的第一终端较近的几个终端的位置，选择其中合适的其他终端对第一终端展开救援。如建立楼房的三维模型，根据收到的轨迹数据和海拔高度数据，将对应的终端显示在楼房的三维模型中，这样可以更加直观的显示每个终端的相对位置，当其中的第一终端呼救时，即可立即知道在第一终端附件的其他终端，并指挥合适的终端进行快速的救援。

现有技术中公开了一种BIM技术(建筑信息模型化，Bu i ld ing I nformat ionMode l ing)，BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库，在实施例一和实施例二的单兵同伴呼救方法中，运用上述技术建立建筑物的三维模型，并将终端的轨迹数据和海拔高度数据导入到三维模型中，这样可以更加直观的显示每个终端的相对位置。

实施例一和实施例二中更加优选的方案，所述方法还包括：

所述第一终端发出的呼救信号包括触发第一终端的呼救按键发出的呼救信号和判断第一终端处于危险状态下主动发出的呼救信号。判断第一终端处于危险状态下主动发出的呼救信号，如设置判定设定值，其中设定值可以是第一终端停留在某个小范围内达到N分钟后主动呼救，或是检测到消防员的生理数值不正常后主动呼救，可以通过终端与其他消防员佩戴的生命检测装置连接来实现该方案。

实施例三

结合图9，在实施例二的单兵同伴呼救方法的基础上，利用轨迹数据和海拔高度数据，计算终端所在的准确楼层。

所述方法还包括：

如图5所示，将任一终端的所述轨迹数据中的纵坐标替换为所述海拔高度数据，将替换后的轨迹数据定义为运行轨迹图；

接收设备接收到上述数据后，对其进行预处理。由于惯性导航仪的纵向移动高度并不准确，要用气压计的数据进行代替，因此，预处理就是将轨迹数据中的纵坐标替换为所述海拔高度数据，即将气压计输出的海拔高度数据代替轨迹数据中的纵坐标，为了方便描述，将替换后的轨迹数据定义为运行轨迹图，运行轨迹图相当于惯性导航仪的轨迹数据更加准确。

最终，经过预处理后，接收设备可对运行轨迹图进行显示，其显示效果图读取到的惯性导航仪的轨迹数据显示如图5所示，图5中的数字为气压计标注的海拔高度。需要说明的是，为了保障接收设备接收惯性导航仪与气压计的同步性，可将惯性导航仪与气压计的数据发送频率设定为相同，例如平均每秒输出一次，当然，也可以根据采集时间进行预处理的操作。

根据所述运行轨迹图获取楼层的拐点；

人在上下楼时会产生图6所示的折线轨迹，当数据中出现这样的轨迹时，即可判断消防员到达了某一层。因此，需要识别轨迹中所有的拐点，这里的拐点是指折线的中间点。

一般情况下，当一串相同运动趋势的数据出现了与之前相反的运动趋势时，则该点即为拐点。换句话而言，拐点前后的运行轨迹图中的运动趋势是相反的，其实严格意义而言，是X轴的移动轨迹是相反的。以上楼为例，图6中下方一段的X轴坐标是逐渐增加的，而上方一段的X轴坐标是逐渐减少的，因此认定为两段之间的点为拐点。当然，如果拐点足够长，则可以Y轴变化为基准，即如果X轴或Z轴的数据持续发生变化，而Y轴的数据持续2s甚至以上，则认为这些点均为拐点。

在本发明较佳的实施例中，设定每次采集X轴或Z轴的数据变化的情况下，对应的Y轴的值也是持续变化的。由于消防员细微的移动也有可能产生两段运动趋势不同的数据，因此，要对拐点进行筛选，避免上述情况造成的错误判断。

将上述不同趋势之间的点先认定为疑似拐点，然后再进行如下判断：当目标疑似拐点与其相邻的疑似拐点之间的距离不小于阈值时，则所述目标疑似拐点即为拐点。其中目标疑似拐点与其相邻的疑似拐点之间的距离为运行轨迹图中目标疑似拐点对应的海拔高度数据与其相邻的疑似拐点对应的海拔高度数据之间的差值的绝对值，这里的阈值为预设值，通过输入楼层高度和楼层间拐点的数量得到，阈值为H/(n+1)-0.5m，其中，所述H为相邻楼层之间的高度差，n为相邻楼层之间的拐点数量。

根据初始楼层以及拐点的数量确定终端所在楼层的位置。

具体地，根据运行轨迹图确定初始楼层的楼层数以及初始楼层和目标楼层的海拔高度数据；

根据初始楼层和目标楼层的海拔高度数据之间的大小确认初始楼层和目标楼层之间的位置关系；

根据运行轨迹图获取初始楼层与目标楼层之间的拐点数量；

根据所述初始楼层的楼层数、初始楼层和目标楼层之间的位置关系以及所述拐点数量确定目标楼层的楼层数。

确定目标楼层的楼层数可以采用以下计算公式：

N₁＝N₀±ceil(m/(n+1))，其中，N₁为目标楼层的楼层数，N₀为初始楼层的楼层数，需要消防员事先根据所在楼层输入，一般可以1层为基础。±是根据具体情况进行选择，如果±取加，则说明初始楼层在目标楼层之间的下侧，如果±取减，则说明初始楼层在目标楼层之间的上侧。m为初始楼层与目标楼层之间的拐点数量，ceil()为向上取整。n为相邻楼层之间的拐点数量一般地，相邻两楼层之间均有一个拐点，当然其他没有拐点或设置多个拐点的情况也是有可能的。

举例而言，当N₀＝5，n＝1，m＝1，且初始楼层的海拔高度数据小于目标楼层的海拔高度数据，则，N₁＝6，同样地，m＝2时，N₁仍然等于6，二者的区别是m＝1时是到达第六层楼的起点(也是第五层的终点)，m＝2时是到达第六层楼。

如图4所示，该步骤可以帮助确认终端所在楼层，使得数据能够更加直观，救援的终端可以获知呼救的终端所处的楼层，并和自己所处的楼层对比，更加直观的知道两者之间相差多少楼层。

实施例四

一种单兵同伴呼救装置，包括：

接受模块，用于接收多个终端发出的轨迹数据，并记录该数据和显示多个终端之间的相对位置；以及

接收所述多个终端中的第一终端发出的呼救信号；

发送模块，用于向所述多个终端中的其他终端发送救援信号和所述第一终端的轨迹数据，并由所述其他终端将自身的轨迹数据与第一终端的轨迹数据对比确认第一终端的位置。

实施例五

一种电子设备，其包括处理器、存储介质以及计算机程序，所述计算机程序存储于存储介质中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的单兵同伴呼救方法。计算机设备中处理器的数量可以是一个或多个；电子设备中的处理器、存储器、输入装置和输出装置可以通过总线或其他方式连接。

实施例六

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的单兵同伴呼救方法。该方法包括上述实施例一至实施例三所述的单兵同伴呼救方法。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的基于单兵同伴呼救方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手机，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述单兵同伴呼救装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (5)

1.一种单兵同伴呼救方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收多个终端发出的轨迹数据和海拔高度数据，并记录该轨迹数据、海拔高度数据和显示所述多个终端之间的相对位置和多个终端的高度，所述终端包括惯性导航仪和气压计，所述惯性导航仪生成轨迹数据，所述气压计生成海拔高度数据，同一终端的所述惯性导航仪和气压计均位于一个消防员身上；

接收所述多个终端中的第一终端发出的呼救信号；

向所述多个终端中的其他终端发送救援信号和所述第一终端的轨迹数据和海拔高度数据，并由所述其他终端将自身的轨迹数据和海拔高度数据与第一终端的轨迹数据和海拔高度数据对比确认第一终端的位置；

还包括：将任一终端的所述轨迹数据中的纵坐标替换为所述海拔高度数据，将替换后的轨迹数据定义为运行轨迹图；

根据所述运行轨迹图获取楼层的拐点；

根据初始楼层以及拐点的数量确定该终端所在楼层的位置。

2.根据权利要求1所述的同伴呼救方法，其特征在于，所述方法还包括：

建立模型，分析接收的多个终端发出的轨迹数据和海拔高度数据，根据多个终端之间的相对位置和相对高度差将多个终端显示在模型中。

3.根据权利要求1所述的同伴呼救方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第一终端发出的呼救信号包括触发第一终端的呼救按键发出的呼救信号和判断第一终端处于危险状态下主动发出的呼救信号。

4.一种电子设备，其包括处理器、存储介质以及计算机程序，所述计算机程序存储于存储介质中，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3任一项所述的单兵同伴呼救方法。

5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3任一项所述的单兵同伴呼救方法。

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