CN112566024B - 一种复杂建筑应急救援定位装置 - Google Patents
一种复杂建筑应急救援定位装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112566024B CN112566024B CN202011441705.9A CN202011441705A CN112566024B CN 112566024 B CN112566024 B CN 112566024B CN 202011441705 A CN202011441705 A CN 202011441705A CN 112566024 B CN112566024 B CN 112566024B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- communication
- free reference
- positioning
- intelligent terminal
- reference station
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/02—Services making use of location information
- H04W4/021—Services related to particular areas, e.g. point of interest [POI] services, venue services or geofences
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/02—Services making use of location information
- H04W4/023—Services making use of location information using mutual or relative location information between multiple location based services [LBS] targets or of distance thresholds
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/02—Services making use of location information
- H04W4/024—Guidance services
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
- H04W4/33—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for indoor environments, e.g. buildings
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/90—Services for handling of emergency or hazardous situations, e.g. earthquake and tsunami warning systems [ETWS]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Public Health (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
Abstract
本发明提供了一种复杂建筑应急救援定位装置,包括:自由基准站,部署在复杂建筑中的多个随机点处,用于扫描每个随机点周边救援人员佩戴的移动定位标签,并将扫描结果基于物联网信号传输设备传输到应急指挥系统;智能终端设备,用于基于由自由基准站部署的通信环境,发送被困人员的定位请求;应急指挥系统,用于对扫描结果和定位请求进行定位解算,并将定位解算结果进行展示和应用。通过部署自由基准站,获取救援人员佩戴的移动定位标签定位信息,并且通过对被困人员携带的智能终端设备进行定位请求,便于提升救援效率,保障人身安全。
Description
技术领域
本发明涉及应急救援定位技术领域,特别涉及一种复杂建筑应急救援定位装置。
背景技术
陌生环境下的应急救援,当GNSS信号较弱时,高精度定位面临较大困难。目前,通常采用缆绳方式,救援人员顺绳前进和帮助被困人员逃生。也有采用惯导技术的,但是,随着救援时间的累积,定位误差和方向误差逐渐增大,对协同救援产生极大影响,增大了救援风险。
在复杂建筑中,目前也有采用UWB、蓝牙定位技术,这需要在应急事件发生之前,环境中已部署定位设备,并且设备普遍需要采用市电方式供电。一旦灾难发生,电力断电,整个定位系统将限于瘫痪,不利于应急救援。
因此,本发明提出了一种复杂建筑应急救援定位装置。
发明内容
本发明提供一种复杂建筑应急救援定位装置,用以通过部署自由基准站,获取救援人员佩戴的移动定位标签定位信息,并且通过对被困人员携带的智能终端设备进行定位请求,便于提升救援效率,保障人身安全。
本发明提供一种复杂建筑应急救援定位装置,包括:
自由基准站,部署在复杂建筑中的多个随机点处,用于扫描每个随机点周边救援人员佩戴的移动定位标签,并将扫描结果基于物联网信号传输设备传输到应急指挥系统;
智能终端设备,用于基于由自由基准站部署的通信环境,发送被困人员的定位请求;
应急指挥系统,用于对扫描结果和定位请求进行定位解算,并将定位解算结果进行展示和应用。
在一种可能实现的方式中,
智能终端设备,用于发送被困人员的定位请求的过程中包括:
所述智能终端设备,用于接收被困人员基于预先安装的定位软件,发送的定位请求;
所述定位软件,用于当所述智能终端设备处于由所述自由基准站部署的通信环境中时,基于所述定位请求,获取所述智能终端设备的当前定位信息;
同时,处于所述智能终端设备周边的所述自由基准站,用于同时记录对应的所述智能终端设备的具体位置,并基于所述物联网信号传输设备传输到所述应急指挥系统。
在一种可能实现的方式中,
所述应急指挥系统,还用于接收指挥人员输入的指挥指令,并按照指挥指令,跟踪指挥复杂建筑中所述救援人员实施的救援任务以及跟踪捕获被困人员的被困位置;
同时,所述应急指挥系统,还用于自动根据救援任务以及被困位置,并结合复杂建筑的现场情况,进行智能调度指挥;
其中,所述被困位置为对应携带的智能终端设备的具体位置。
在一种可能实现的方式中,
所述应急指挥系统、移动定位标签以及智能终端设备通过物联网信号传输设备进行通信传输的。
在一种可能实现的方式中,
所述移动定位标签具有唯一标识。
在一种可能实现的方式中,还包括:
第一采集模块,用于采集每个随机点的当前部署位置,同时,采集每个随机点的自由基准站的通信覆盖范围以及通信能力;
第一构建模块,用于基于采集的所有当前部署位置、通信覆盖范围以及通信能力,构建三维通信场景;
第二采集模块,用于采集所述复杂建筑的建筑坐标;
第二构建模块,用于基于采集的所述建筑坐标,构建三维建筑场景;
融合模块,用于将所述三维通信场景与所述三维建筑场景进行融合处理,对所述三维通信场景中的通信有效区和通信盲区进行分割,并基于通信能力,对所述通信有效区进行通信等级划分,同时,对所述通信盲区进行显著标注;
第一确定模块,用于确定所述通信盲区的区域边界、所述通信盲区的通信干扰情况以及所述通信盲区的环境参数,其中,所述区域边界是包括边界长、宽、高在内的;
第二确定模块,用于确定自由基准站的平均消耗能量以及基于所述自由基准站对应的通信覆盖范围,确定连接的智能终端设备的最大数量;
同时,确定所述智能终端设备在所述通信覆盖范围下发送定位请求的最大传输速度以及最小传输速度;
部署模块,用于根据所述第一确定模块确定的所述区域边界、通信干扰情况、环境参数与第二确定模块确定的所述平均消耗能量、最大数量、最大传输速度以及最小传输速度,向所述通信盲区部署新的自由基准站。
在一种可能实现的方式中,还包括:验证模块,用于对部署模块的部署结果进行验证,其步骤包括:
通信获取单元,用于获取部署的新的自由基准站在所述通信盲区中的通信覆盖范围、每个通信覆盖范围的阶梯通信强度以及不同通信覆盖范围的重叠通信区域;
通信构建单元,用于基于所述通信覆盖范围、阶梯通信强度、重叠通信区域,构建空间通信模型;
空间验证单元,用于验证所述空间通信模型中每个空间点的当前通信强度,当所有的当前通信强度都高于预设强度时,保持部署结果不变,此时验证合格;
否则,提取当前通信强度低于预设强度的空间点,基于提取的空间点构建待验证区域,并确定所述待验证区域的影响参数,同时,确定所述影响参数对所述部署结果的影响强度;
若所述影响强度大于预设强度,则基于原先部署结果的基础上,再次对所述待验证区域进行双倍自由基准站的部署,此时,验证合格;
否则,确定所述待验证区域所涵盖的所有智能终端设备的空间坐标,并进行第一标注,同时,还确定所述待验证区域所涵盖的所有自由基准站的空间坐标,并进行第二标注,且还对所述待验证区域中的每个空间点进行相应通信强度的第三标注;
建立单元,用于建立第一标注结果中的智能终端设备与第二标注结果中的自由基准站的关联关系;
确定单元,用于基于所述关联关系以及第三标注结果,确定第一标注结果中的智能终端设备的定位请求速度,当所述定位请求速度小于平均请求速度时,定位对应的智能终端设备以及与其连接的自由基准站,并在两者的定位区间内部署多个新的自由基准站,此时,验证合格。
在一种可能实现的方式中,应急指挥系统对扫描结果和定位请求进行定位解算之后,还包括:确定被困人员与救援人员之间的救援辅助方案,其包括:
第一确定单元,用于确定所述扫描结果对应的佩戴移动定位标签的救援人员的移动路线以及所述移动路线中对应的对所述移动定位标签进行扫描的自由基准站;
划分单元,用于将所述移动路线按照与对所述移动定位标签进行扫描的不同的自由基准站来进行路段划分,其中,路段划分结果的数量与扫描的自由基准站的数量相同;
第二确定单元,用于当智能终端设备发送定位请求时,基于与所述智能终端设备连接的最强通信强度的自由基准站,定位的所述智能终端设备的第一位置,同时,获取与所述智能终端设备通信连接的剩余自由基准站,定位所述智能终端设备的第二位置,并基于所述第二位置以及如下公式,对所述第一位置进行修正处理,获得所述智能终端设备的最终位置;
其中,x表示第一位置的横坐标值;n1表示剩余自由基准站的数量;αi表示第i个剩余自由基准站的横坐标修正因子,且取值范围为[0.90,1.10];xi表示第i个剩余自由基准站定位的第二位置的横坐标值;y表示第一位置的纵坐标值;βi表示第i个剩余自由基准站的纵坐标修正因子,且取值范围为[0.85,1.10];yi表示第i个剩余自由基准站定位的第二位置的纵坐标值;x′表示最终位置的横坐标值;y′表示最终位置的纵坐标值;
匹配单元,用于根据如下公式,计算所述最终位置与对应的每条移动路线以及所述最终位置对应的自由基准站与每条移动路线对应的自由基准站的匹配度P;
其中,n2表示移动路线进行路段划分后,对应的路段划分结果的数量;表示第j个路段划分结果的平均横坐标值;表示第j个路段划分结果的平均纵坐标值;n1+1表示最终结果对应的自由基准站的数量;n3表示移动路线对应的自由基准站的数量,且n3=n2;n4表示最终位置对应的所有自由基准站与对应的移动路线对应的自由基准站中不同的第一自由基准站的数量;n5表示移动路线对应的所有自由基准站中与最终位置对应的自由基准站中不同的第二自由基准站的数量;Aj1表示第一自由基准站中的第j1个自由基准站的平均通信强度值;Aj2表示第二自由基准站中的第j2个自由基准站的平均通信强度值;
选取单元,用于基于每条移动路线的匹配值,选取与最大匹配度相关的移动路线,同时,基于救援数据库获取与选取的移动路线相关的救援辅助方案,并输出显示。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明实施例中一种复杂建筑应急救援定位装置的结构图;
图2为本发明实施例中验证模块的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种复杂建筑应急救援定位装置,如图1所示,包括:
自由基准站,部署在复杂建筑中的多个随机点处,用于扫描每个随机点周边救援人员佩戴的移动定位标签,并将扫描结果基于物联网信号传输设备传输到应急指挥系统;
智能终端设备,用于基于由自由基准站部署的通信环境,发送被困人员的定位请求;
应急指挥系统,用于对扫描结果和定位请求进行定位解算,并将定位解算结果进行展示和应用。
该实施例中,随机点包括:救援人员携带自由基准站,进入复杂建筑物内对应的出入口、前行过程中的转弯点、前行过程中的某些点等。
该实施例中,部署自由基准站,可以以遗撒或粘贴形式进行部署。
该实施例中,每名救援人员可配备多台自由基准站,目的是保证通信的良好性以及有效性。
该实施例中自由基准站,具备电磁波多波段采集能力,具备通信信号发射和采集能力,自由基准站设备间可保持无线通信互联,通过多个自由基准站,可以保证进行多波段融合高精度定位,采用电磁波多波段融合模式,可通过自校正实现高精度定位。
上述技术方案的有益效果是:通过部署自由基准站,获取救援人员佩戴的移动定位标签定位信息,并且通过对被困人员携带的智能终端设备进行定位请求,便于提升救援效率,保障人身安全。
本发明实施例提供一种复杂建筑应急救援定位装置,
智能终端设备,用于发送被困人员的定位请求的过程中包括:
所述智能终端设备,用于接收被困人员基于预先安装的定位软件,发送的定位请求;
所述定位软件,用于当所述智能终端设备处于由所述自由基准站部署的通信环境中时,基于所述定位请求,获取所述智能终端设备的当前定位信息;
同时,处于所述智能终端设备周边的所述自由基准站,用于同时记录对应的所述智能终端设备的具体位置,并基于所述物联网信号传输设备传输到所述应急指挥系统。
该实施例中,复杂建筑中的被困人员开启智能终端设备的无线通信,利用智能终端设备预先下载安装的定位软件或应用软件(以下简称APP),发起定位请求;APP通过测定智能终端设备周边的自由基准站信息,获取当前定位信息,周边的自由基准站同时记录下智能终端设备的具体位置,并通过物联网信号传输设备传输到应急指挥系统。
上述技术方案的有益效果是:通过自由基准站部署好的通信环境,便于及时将被困人员的定位信息传输到应急指挥系统,便于对其进行有效救援。
本发明实施例提供一种复杂建筑应急救援定位装置,
所述应急指挥系统,还用于接收指挥人员输入的指挥指令,并按照指挥指令,跟踪指挥复杂建筑中所述救援人员实施的救援任务以及跟踪捕获被困人员的被困位置;
同时,所述应急指挥系统,还用于自动根据救援任务以及被困位置,并结合复杂建筑的现场情况,进行智能调度指挥;
其中,所述被困位置为对应携带的智能终端设备的具体位置。
上述技术方案的有益效果是:通过应急指挥系统,来进行远程智能调度指挥,便于保证救援的可靠性,且通过根据救援任务、被困位置以及现场情况,便于有效分析救援可行性,进而通过制定合理的救援方案施展救援,间接提高救援效率。
本发明实施例提供一种复杂建筑应急救援定位装置,
所述应急指挥系统、移动定位标签以及智能终端设备通过物联网信号传输设备进行通信。
该实施例中,可以通过物联网信号传输设备构建通信网络环境,可采用LORA、WIFI、蓝牙等多模组合方式,为移动定位标签、智能终端设备和应急指挥系统提供通信支撑。
在一种可能实现的方式中,
所述移动定位标签具有唯一标识。
上述技术方案的有益效果是:通过设置物联网信号传输设备,便于进行有效的信号传输,为提高救援效率提供可靠基础,且通过设置唯一标识,便于精准定位,进一步提高救援效率。
本发明实施例提供一种复杂建筑应急救援定位装置,还包括:
第一采集模块,用于采集每个随机点的当前部署位置,同时,采集每个随机点的自由基准站的通信覆盖范围以及通信能力;
第一构建模块,用于基于采集的所有当前部署位置、通信覆盖范围以及通信能力,构建三维通信场景;
第二采集模块,用于采集所述复杂建筑的建筑坐标;
第二构建模块,用于基于采集的所述建筑坐标,构建三维建筑场景;
融合模块,用于将所述三维通信场景与所述三维建筑场景进行融合处理,对所述三维通信场景中的通信有效区和通信盲区进行分割,并基于通信能力,对所述通信有效区进行通信等级划分,同时,对所述通信盲区进行显著标注;
第一确定模块,用于确定所述通信盲区的区域边界、所述通信盲区的通信干扰情况以及所述通信盲区的环境参数,其中,所述区域边界是包括边界长、宽、高在内的;
第二确定模块,用于确定自由基准站的平均消耗能量以及基于所述自由基准站对应的通信覆盖范围,确定连接的智能终端设备的最大数量;
同时,确定所述智能终端设备在所述通信覆盖范围下发送定位请求的最大传输速度以及最小传输速度;
部署模块,用于根据所述第一确定模块确定的所述区域边界、通信干扰情况、环境参数与第二确定模块确定的所述平均消耗能量、最大数量、最大传输速度以及最小传输速度,向所述通信盲区部署新的自由基准站。
该实施例中,随机点是处于复杂建筑之内的,且由于自由基准站是通信设备,所以是具备通信覆盖范围以及通信能力的。
该实施例中,构建三维通信场景,是为了便于构建每个自由基准站在该复杂建筑中的通信情况。
该实施例中,进行三维通信场景与三维建筑场景的融合,便于有效分割通信有效区域以及通信盲区,且,通信盲区,是没有部署自由基准站的区域;
该实施例中,环境参数例如是与温度、湿度等相关的。
该实施例中,通信干扰情况一般是外界对自由基准站的通信干扰,例如是降低自由基准站的通信信号强度等。
上述技术方案的有益效果是:通过建立三维通信场景以及三维建筑场景,便于对复杂建筑的通信情况进行及时了解,通过过获取各种参数,来对通信盲区部署新的自由基准站,是为了保证通信盲区通信的可靠性,提高救援效率。
本发明实施例提供一种复杂建筑应急救援定位装置,还包括:验证模块,用于对部署模块的部署结果进行验证,如图2所示,其步骤包括:
通信获取单元,用于获取部署的新的自由基准站在所述通信盲区中的通信覆盖范围、每个通信覆盖范围的阶梯通信强度以及不同通信覆盖范围的重叠通信区域;
通信构建单元,用于基于所述通信覆盖范围、阶梯通信强度、重叠通信区域,构建空间通信模型;
空间验证单元,用于验证所述空间通信模型中每个空间点的当前通信强度,当所有的当前通信强度都高于预设强度时,保持部署结果不变,此时验证合格;
否则,提取当前通信强度低于预设强度的空间点,基于提取的空间点构建待验证区域,并确定所述待验证区域的影响参数,同时,确定所述影响参数对所述部署结果的影响强度;
若所述影响强度大于预设强度,则基于原先部署结果的基础上,再次对所述待验证区域进行双倍自由基准站的部署,此时,验证合格;
否则,确定所述待验证区域所涵盖的所有智能终端设备的空间坐标,并进行第一标注,同时,还确定所述待验证区域所涵盖的所有自由基准站的空间坐标,并进行第二标注,且还对所述待验证区域中的每个空间点进行相应通信强度的第三标注;
建立单元,用于建立第一标注结果中的智能终端设备与第二标注结果中的自由基准站的关联关系;
确定单元,用于基于所述关联关系以及第三标注结果,确定第一标注结果中的智能终端设备的定位请求速度,当所述定位请求速度小于平均请求速度时,定位对应的智能终端设备以及与其连接的自由基准站,并在两者的定位区间内部署多个新的自由基准站,此时,验证合格。
该实施例中,通信覆盖范围,是指一定的区域范围,阶梯通信强度,是表示越靠近自由基准站的位置,通信越强;
该实施例中,重叠通信区域,是指,当存在两个或多个自由基准站时,由于每个覆盖的范围不一样,因此,会出来重叠通信区域。
该实施例中,构建空间通信模型,是为了更好的了解该区域的通信情况,首先通过确定通信强度,来验证是否合格,当不合格时,通过提取对应的空间点,来构建待验证区域,即为根据空间点构成的三维区域,然后确定该区域的影响参数(外界参数,如环境参数、电磁干扰参数等),来确定影响强度(即为对该区域的通信的影响情况,越能影响该区域的通信情况,表明影响强度越强),此时,便于进一步验证是否合格,进而便于对其进行双倍自由基准站的部署,最后通过确定智能终端设备、自由基准站的空间坐标,且通过建立两者之间的关联关系(与智能终端设备可建立的自由基准站的数量以及建立通信连接后,对应的通信质量等),在通过确定定位请求速度,来进一步在定位区域部署多个新的自由基准站,来确保合格。
上述技术方案的有益效果是:首先通过确定通信强度,验证是否合格,当不合格时,提取空间点,并构建待验证区域,其次,对影响强度进行判断,当大于预设强度时,通过部署双倍自由基准站,来确保合格,否则,通过在对应的定为区域部署多个新的自由基准站,来确定合格,一定程度上保证复杂建筑中每个区域的通信的可靠性,为提高救援效率提供有效基础。
本发明实施例提供一种复杂建筑应急救援定位装置,应急指挥系统对扫描结果和定位请求进行定位解算之后,还包括:确定被困人员与救援人员之间的救援辅助方案,其包括:
第一确定单元,用于确定所述扫描结果对应的佩戴移动定位标签的救援人员的移动路线以及所述移动路线中对应的对所述移动定位标签进行扫描的自由基准站;
划分单元,用于将所述移动路线按照与对所述移动定位标签进行扫描的不同的自由基准站来进行路段划分,其中,路段划分结果的数量与扫描的自由基准站的数量相同;
第二确定单元,用于当智能终端设备发送定位请求时,基于与所述智能终端设备连接的最强通信强度的自由基准站,定位的所述智能终端设备的第一位置,同时,获取与所述智能终端设备通信连接的剩余自由基准站,定位所述智能终端设备的第二位置,并基于所述第二位置以及如下公式,对所述第一位置进行修正处理,获得所述智能终端设备的最终位置;
其中,x表示第一位置的横坐标值;n1表示剩余自由基准站的数量;αi表示第i个剩余自由基准站的横坐标修正因子,且取值范围为[0.90,1.10];xi表示第i个剩余自由基准站定位的第二位置的横坐标值;y表示第一位置的纵坐标值;βi表示第i个剩余自由基准站的纵坐标修正因子,且取值范围为[0.85,1.10];yi表示第i个剩余自由基准站定位的第二位置的纵坐标值;x′表示最终位置的横坐标值;y′表示最终位置的纵坐标值;
匹配单元,用于根据如下公式,计算所述最终位置与对应的每条移动路线以及所述最终位置对应的自由基准站与每条移动路线对应的自由基准站的匹配度P;
其中,n2表示移动路线进行路段划分后,对应的路段划分结果的数量;表示第j个路段划分结果的平均横坐标值;表示第j个路段划分结果的平均纵坐标值;n1+1表示最终结果对应的自由基准站的数量;n3表示移动路线对应的自由基准站的数量,且n3=n2;n4表示最终位置对应的所有自由基准站与对应的移动路线对应的自由基准站中不同的第一自由基准站的数量;n5表示移动路线对应的所有自由基准站中与最终位置对应的自由基准站中不同的第二自由基准站的数量;Aj1表示第一自由基准站中的第j1个自由基准站的平均通信强度值;Aj2表示第二自由基准站中的第j2个自由基准站的平均通信强度值;
选取单元,用于基于每条移动路线的匹配值,选取与最大匹配度相关的移动路线,同时,基于救援数据库获取与选取的移动路线相关的救援辅助方案,并输出显示。
该实施例中,移动路线,是佩戴移动定位标签的救援人员在复杂建筑中的移动过程;
该实施例中,由于移动定位标签会和多个不同的自由基准站建立通信连接,因此,可以获取与移动路线相关的自由基准站。
上述技术方案的有益效果是:通过最强通信强度的自由基准站,来初步确定智能终端设备的第一位置,同时通过连接的剩余自由基准站,来对所述第一位置进行修正,来获取对应的最终位置,保证位置获得准确性,通过基于自由基准站以及移动路线的综合匹配,便于有效选取最大匹配度对应的移动路线,进而筛选救援辅助方案,来提高救援效率。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种复杂建筑应急救援定位装置,其特征在于,包括:
自由基准站,部署在复杂建筑中的多个随机点处,用于扫描每个随机点周边救援人员佩戴的移动定位标签,并将扫描结果基于物联网信号传输设备传输到应急指挥系统;
智能终端设备,用于基于由自由基准站部署的通信环境,发送被困人员的定位请求;
应急指挥系统,用于对扫描结果和定位请求进行定位解算,并将定位解算结果进行展示和应用;
应急指挥系统对扫描结果和定位请求进行定位解算之后,还包括:确定被困人员与救援人员之间的救援辅助方案,其包括:
第一确定单元,用于确定所述扫描结果对应的佩戴移动定位标签的救援人员的移动路线以及所述移动路线中对应的对所述移动定位标签进行扫描的自由基准站;
划分单元,用于将所述移动路线按照与对所述移动定位标签进行扫描的不同的自由基准站来进行路段划分,其中,路段划分结果的数量与扫描的自由基准站的数量相同;
第二确定单元,用于当智能终端设备发送定位请求时,基于与所述智能终端设备连接的最强通信强度的自由基准站,定位的所述智能终端设备的第一位置,同时,获取与所述智能终端设备通信连接的剩余自由基准站,定位所述智能终端设备的第二位置,并基于所述第二位置以及如下公式,对所述第一位置进行修正处理,获得所述智能终端设备的最终位置;
其中,x表示第一位置的横坐标值;n1表示剩余自由基准站的数量;αi表示第i个剩余自由基准站的横坐标修正因子,且取值范围为[0.90,1.10];xi表示第i个剩余自由基准站定位的第二位置的横坐标值;y表示第一位置的纵坐标值;βi表示第i个剩余自由基准站的纵坐标修正因子,且取值范围为[0.85,1.10];yi表示第i个剩余自由基准站定位的第二位置的纵坐标值;x′表示最终位置的横坐标值;y′表示最终位置的纵坐标值;
匹配单元,用于根据如下公式,计算所述最终位置与对应的每条移动路线以及所述最终位置对应的自由基准站与每条移动路线对应的自由基准站的匹配度P;
其中,n2表示移动路线进行路段划分后,对应的路段划分结果的数量;表示第j个路段划分结果的平均横坐标值;表示第j个路段划分结果的平均纵坐标值;n1+1表示最终结果对应的自由基准站的数量;n3表示移动路线对应的自由基准站的数量,且n3=n2;n4表示最终位置对应的所有自由基准站与对应的移动路线对应的自由基准站中不同的第一自由基准站的数量;n5表示移动路线对应的所有自由基准站中与最终位置对应的自由基准站中不同的第二自由基准站的数量;Aj1表示第一自由基准站中的第j1个自由基准站的平均通信强度值;Aj2表示第二自由基准站中的第j2个自由基准站的平均通信强度值;
选取单元,用于基于每条移动路线的匹配值,选取与最大匹配度相关的移动路线,同时,基于救援数据库获取与选取的移动路线相关的救援辅助方案,并输出显示。
2.如权利要求1所述的复杂建筑应急救援定位装置,其特征在于,
智能终端设备,用于发送被困人员的定位请求的过程中包括:
所述智能终端设备,用于接收被困人员基于预先安装的定位软件,发送的定位请求;
所述定位软件,用于当所述智能终端设备处于由所述自由基准站部署的通信环境中时,基于所述定位请求,获取所述智能终端设备的当前定位信息;
同时,处于所述智能终端设备周边的所述自由基准站,用于同时记录对应的所述智能终端设备的具体位置,并基于所述物联网信号传输设备传输到所述应急指挥系统。
3.如权利要求1所述的复杂建筑应急救援定位装置,其特征在于,
所述应急指挥系统,还用于接收指挥人员输入的指挥指令,并按照指挥指令,跟踪指挥复杂建筑中所述救援人员实施的救援任务以及跟踪捕获被困人员的被困位置;
同时,所述应急指挥系统,还用于自动根据救援任务以及被困位置,并结合复杂建筑的现场情况,进行智能调度指挥;
其中,所述被困位置为对应携带的智能终端设备的具体位置。
4.如权利要求1所述的复杂建筑应急救援定位装置,其特征在于,
所述应急指挥系统、移动定位标签以及智能终端设备通过物联网信号传输设备进行通信传输的。
5.如权利要求1或4所述的复杂建筑应急救援定位装置,其特征在于,
所述移动定位标签具有唯一标识。
6.如权利要求1所述的复杂建筑应急救援定位装置,其特征在于,还包括:
第一采集模块,用于采集每个随机点的当前部署位置,同时,采集每个随机点的自由基准站的通信覆盖范围以及通信能力;
第一构建模块,用于基于采集的所有当前部署位置、通信覆盖范围以及通信能力,构建三维通信场景;
第二采集模块,用于采集所述复杂建筑的建筑坐标;
第二构建模块,用于基于采集的所述建筑坐标,构建三维建筑场景;
融合模块,用于将所述三维通信场景与所述三维建筑场景进行融合处理,对所述三维通信场景中的通信有效区和通信盲区进行分割,并基于通信能力,对所述通信有效区进行通信等级划分,同时,对所述通信盲区进行显著标注;
第一确定模块,用于确定所述通信盲区的区域边界、所述通信盲区的通信干扰情况以及所述通信盲区的环境参数,其中,所述区域边界是包括边界长、宽、高在内的;
第二确定模块,用于确定自由基准站的平均消耗能量以及基于所述自由基准站对应的通信覆盖范围,确定连接的智能终端设备的最大数量;
同时,确定所述智能终端设备在所述通信覆盖范围下发送定位请求的最大传输速度以及最小传输速度;
部署模块,用于根据所述第一确定模块确定的所述区域边界、通信干扰情况、环境参数与第二确定模块确定的所述平均消耗能量、最大数量、最大传输速度以及最小传输速度,向所述通信盲区部署新的自由基准站。
7.如权利要求6所述的复杂建筑应急救援定位装置,其特征在于,还包括:验证模块,用于对部署模块的部署结果进行验证,其步骤包括:
通信获取单元,用于获取部署的新的自由基准站在所述通信盲区中的通信覆盖范围、每个通信覆盖范围的阶梯通信强度以及不同通信覆盖范围的重叠通信区域;
通信构建单元,用于基于所述通信覆盖范围、阶梯通信强度、重叠通信区域,构建空间通信模型;
空间验证单元,用于验证所述空间通信模型中每个空间点的当前通信强度,当所有的当前通信强度都高于预设强度时,保持部署结果不变,此时验证合格;
否则,提取当前通信强度低于预设强度的空间点,基于提取的空间点构建待验证区域,并确定所述待验证区域的影响参数,同时,确定所述影响参数对所述部署结果的影响强度;
若所述影响强度大于预设强度,则基于原先部署结果的基础上,再次对所述待验证区域进行双倍自由基准站的部署,此时,验证合格;
否则,确定所述待验证区域所涵盖的所有智能终端设备的空间坐标,并进行第一标注,同时,还确定所述待验证区域所涵盖的所有自由基准站的空间坐标,并进行第二标注,且还对所述待验证区域中的每个空间点进行相应通信强度的第三标注;
建立单元,用于建立第一标注结果中的智能终端设备与第二标注结果中的自由基准站的关联关系;
确定单元,用于基于所述关联关系以及第三标注结果,确定第一标注结果中的智能终端设备的定位请求速度,当所述定位请求速度小于平均请求速度时,定位对应的智能终端设备以及与其连接的自由基准站,并在两者的定位区间内部署多个新的自由基准站,此时,验证合格。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011441705.9A CN112566024B (zh) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | 一种复杂建筑应急救援定位装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011441705.9A CN112566024B (zh) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | 一种复杂建筑应急救援定位装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112566024A CN112566024A (zh) | 2021-03-26 |
CN112566024B true CN112566024B (zh) | 2022-07-22 |
Family
ID=75062180
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011441705.9A Active CN112566024B (zh) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | 一种复杂建筑应急救援定位装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112566024B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114143339A (zh) * | 2021-11-02 | 2022-03-04 | 深圳市发掘科技有限公司 | 一种消防救援方法、装置、计算机设备及存储介质 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102821377A (zh) * | 2011-06-10 | 2012-12-12 | 中国科学院计算技术研究所 | 构建应急通信系统的方法及应急通信系统 |
CN105976563A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-09-28 | 青岛市光电工程技术研究院 | 一种消防救援系统 |
CN109451580A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-08 | 南开大学 | 一种用于在三维场景中震后被困人员的定位方法 |
CN109714822A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-03 | 中国矿业大学 | 一种灾难区应急组网的定位系统和方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150365808A1 (en) * | 2014-06-15 | 2015-12-17 | Tzu-Hsiang Tseng | Wireless Communication System for Human Rescue |
-
2020
- 2020-12-08 CN CN202011441705.9A patent/CN112566024B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102821377A (zh) * | 2011-06-10 | 2012-12-12 | 中国科学院计算技术研究所 | 构建应急通信系统的方法及应急通信系统 |
CN105976563A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-09-28 | 青岛市光电工程技术研究院 | 一种消防救援系统 |
CN109451580A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-08 | 南开大学 | 一种用于在三维场景中震后被困人员的定位方法 |
CN109714822A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-03 | 中国矿业大学 | 一种灾难区应急组网的定位系统和方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112566024A (zh) | 2021-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108924745B (zh) | 一种消防疏散救援引导方法、系统、存储介质及移动终端 | |
CN103957508A (zh) | 一种基于无线WiFi与陀螺仪相结合的井下无线精确定位系统及方法 | |
CN112566024B (zh) | 一种复杂建筑应急救援定位装置 | |
CN106594645B (zh) | 太阳能路灯及户外报警方法 | |
CN110505579A (zh) | 一种超宽带定位通信一体化基站 | |
CN104902233A (zh) | 综合安全监控系统 | |
CN208737505U (zh) | 基于无线传感器网络的人员安全监视及考勤设备 | |
CN105946595A (zh) | 无人驾驶车辆的自动智能续航方法和装置 | |
CN110536243A (zh) | 一种超宽带定位通信一体化终端 | |
CN110351758A (zh) | 一种5g联网无人机快速巡检蜂窝基站方法及系统 | |
CN108764418A (zh) | 基于无线传感器网络的考勤及人员安全监视系统和方法 | |
CN107948955B (zh) | 一种基于智能手持仪的人员定位方法 | |
CN202818621U (zh) | 基于Zigbee的TOF技术原理的井下定位系统 | |
CN110493716B (zh) | 通信节点自动部署方法和装置 | |
CN115877317A (zh) | 一种基于蓝牙aoa定位的智慧工地人员定位系统与方法 | |
CN114268900B (zh) | 一种室内定位方法及系统 | |
CN109375245B (zh) | 基于高精度定位的风险短临预警车载终端 | |
CN115047504A (zh) | 桥梁墩身设计方法、系统、计算机及可读存储介质 | |
CN113625773A (zh) | 一种无人机应急消防森林巡防指挥系统 | |
CN113341800A (zh) | 一种基于uwb技术的代客泊车系统 | |
CN105592167B (zh) | 一种基站电磁辐射监测系统 | |
CN106534493A (zh) | 一种基于智能终端的人流量预警方法及智能终端 | |
CN102480783A (zh) | 一种基于循环求精的无线传感器网络节点apit定位方法 | |
CN109448388A (zh) | 一种车辆远程稽查方法及系统 | |
WO2019221612A1 (en) | A parking system and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |