CN206075494U - 一种基于惯性陀螺仪的消防救援室内定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于惯性陀螺仪的消防救援室内定位系统，包括监控指挥中心与若干个单兵终端，所述监控指挥中心包括服务器、显示器、麦克风和报警器；所述单兵终端包括定位仪、无线数传模块、显示屏、声光报警器以及扬声器，所述无线数传模块分别与定位仪、服务器连接，所述定位仪与声光报警器连接；所述单兵终端的定位仪将消防人员的位置信息通过无线数传模块发送至所述监控指挥中心的服务器，信息经处理后显示于显示器，所述服务器还与显示器、麦克风、报警器连接。本实用新型实现了救援现场监控指挥中心对消防员的精准定位和消防员运动轨迹及姿态的轨迹复现，为救援现场消防员的生命安全提供了安全保障。

Description

一种基于惯性陀螺仪的消防救援室内定位系统

技术领域

本实用新型属于消防救援的技术领域，尤其涉及一种基于惯性陀螺仪的消防救援室内定位系统。

背景技术

目前，消防救援室内定位技术已经在消防救援现场得到了一定程度的应用，但消防员在灭火抢险救援工作中仍屡屡负伤甚至遇难，除现场不可控因素外，现行的消防室内定位系统还存在无法实现室内应急救援环境下对消防战士的位置监控，不能解决消防员在陌生环境的方位迷失、实施救援时无法精准定位等问题，不能在实际救援现场消防员遇到安全威胁时第一时间对消防员进行精准定位。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，克服现有消防救援中无法对消防员进行准确定位的难题，提供一种基于惯性陀螺仪的消防救援室内定位系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于惯性陀螺仪的消防救援室内定位系统，包括监控指挥中心与若干个单兵终端，

所述监控指挥中心包括服务器、显示器、麦克风和报警器；

所述单兵终端包括定位仪、无线数传模块、显示屏、声光报警器与扬声器，所述无线数传模块与所述定位仪以及扬声器连接，所述无线数传模块与所述监控指挥中心的服务器无线连接，所述定位仪与声光报警器连接；

所述单兵终端的定位仪将消防人员的位置信息通过无线数传模块发送至所述监控指挥中心的服务器，信息经处理后显示于显示器，所述服务器与所述显示器、麦克风、报警器连接。

进一步的，所述服务器、显示器、麦克风和报警器外部设置防爆机箱。

进一步的，所述定位仪包括惯性传感器、陀螺仪传感器；所述惯性传感器用于采集位移信号和高度信号，所述陀螺仪传感器采集方向信号和姿态信号。

进一步的，所述单兵终端包括氧气瓶和氧气倒计时模块，所述氧气瓶与氧气倒计时模块连接，所述氧气倒计时模块分别与所述显示屏、所述无线数传模块、所述声光报警器连接。

进一步的，所述单兵终端包括生命体征监测仪，所述生命体征监测仪分别与所述无线数传模块以及所述声光报警器连接。

进一步的，所述单兵终端包括求救按钮，所述求救按钮与所述无线数传模块、所述声光报警器连接，当消防员遭遇险情时，自主按下求救按钮，发出的声光报警信号能及时被周围的人发现，同时也通过无线数传模块向监控指挥中心发送求援信号。

本实用新型的工作原理为：

所述监控指挥中心设置于救援指挥车内部，所述监控指挥中心的所述服务器为本实用新型的核心服务器，所述服务器通过单兵终端上设置的所述无线数传模块与单兵终端上的定位仪、扬声器、氧气倒计时模块、生命体征监测仪以及求救按钮连接，进行信息的互联互通；定位仪将位置及相关信息经无线数传模块传输至监控指挥中心，根据传输回来的参数，在自构建的建筑模型中实现对消防人员的准确定位及高亮标注，便于后方指挥中心实时掌握救援一线的位置动态。同时，根据定位仪传输回来的三维参数在建筑中实现人员行走轨迹实时动态模拟，每个的消防员行走的轨迹采用不同颜色表现，便于实时直观监控消防人员的运动轨迹，对于许多极度危险区域，提示消防员做好防范，做到救援现场的高效风险防控。服务器具有强大的通信交换能力，为救援后方的监控指挥中心与各个单兵终端等提供交换链接服务。当服务器发现定位仪的定位装置出现超时停滞、标签失联等异常，通过报警器进行实时报警；消防人员遭遇险情时，也可自主发送求援信号至服务器。

所述定位仪利用无源定位技术，内部主要装置为惯性传感器和陀螺仪传感器，所述惯性传感器主要用于计算位移和高度，所述陀螺仪传感器主要用于计算方向和姿态。各种相关参数经过解算成坐标后通过无线数传模块传送到监控指挥中心的服务器。监控指挥中心的服务器调取数据库中定位信息并对定位信息进行处理，监控指挥中心根据定位信息获取消防员位置。监控指挥中心获取消防员位置后，进行统一部署调度并通过麦克风下达指挥调度信号，消防人员通过扬声器获取监控指挥中心的指挥调度信号，在能见度差、情况复杂的救援现场，可实现相互间协同作业，以及实现紧急情况下的队友搜救、被困人员救助、安全退出引导。

本实用新型的有益效果：

本实用新型实现了在室内应急救援环境下监控指挥中心对消防人员位置的的精准定位和消防员运动轨迹及姿态的轨迹复现，有利于监控指挥中心直观的看到消防人员的位置等各项信息并且进行统一的指挥调度，从而为消防员在灭火抢险救援工作中的生命安全提供了安全保障。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中，1-监控指挥中心，2-服务器，3-显示器，4-麦克风，5-报警器，6-单兵终端，7-定位仪，8-惯性传感器，9-陀螺仪传感器，10-无线数传模块，11-显示屏，12-声光报警器，13-氧气瓶，14-氧气倒计时模块，15-生命体征监测仪，16-求救按钮，17-扬声器。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型的一种基于惯性陀螺仪的消防救援室内定位系统，如图1所示，包括监控指挥中心1与若干个单兵终端6，

所述监控指挥中心1包括服务器2、显示器3、麦克风4和报警器5；

所述单兵终端6包括定位仪7、无线数传模块10、显示屏11、声光报警器12以及扬声器17，所述无线数传模块10与定位仪7以及扬声器17连接；所述无线数传模块10与所述监控指挥中心1的服务器2无线连接，所述定位仪7与声光报警器12连接；

所述单兵终端6的定位仪7将消防人员的位置信息通过无线数传模块10发送至所述监控指挥中心1的服务器2，服务器2将信息处理后显示于显示器3，所述服务器2分别与显示器3、麦克风4与报警器5连接。

进一步的，所述服务器2、显示器3麦克风4和报警器5外部设置防爆机箱。

进一步的，所述定位仪7包括惯性传感器8、陀螺仪传感器9；所述惯性传感器8用于采集位移信号和高度信号，所述陀螺仪传感器9采集方向信号和姿态信号。

进一步的，所述单兵终端6包括氧气瓶13和氧气倒计时模块14，所述氧气瓶13与氧气倒计时模块14连接，所述氧气倒计时模块14分别与所述无线数传模块10、所述显示屏11、所述声光报警器12连接。消防人员可以从佩戴的显示屏11中准确的看到氧气剩余量，根据氧气剩余量做出行动判断，同时氧气剩余量通过无线数传模块10传输至监控指挥中心1的服务器2，指挥人员从显示器3中也可看到氧气剩余量，及时做出相应指挥。

进一步的，所述单兵终端6包括生命体征监测仪15，所述生命体征监测仪15与所述无线数传模块10、声光报警器12连接。根据消防人员佩戴的生命体征监测仪16判断消防人员的生命信号，同时通过无线数传模块10将生命异常信号传输至监控指挥中心1的服务器2。

进一步的，所述单兵终6端包括求救按钮16，所述求救按钮16与所述无线数传模块10、所述声光报警器12连接，当消防员遭遇险情时，自主按下求救按钮16，发出的声光报警信号能及时被周围的人发现，通过无线数传模块10向监控指挥中心1发送求援信号。

本实用新型的工作原理为：

所述监控指挥中心1设置于救援指挥车内部，所述监控指挥中心1的所述服务器2为本实用新型的核心服务器，所述服务器2通过单兵终端6上设置的所述无线数传模块10与单兵终端6上的定位仪7、声光报警器12、氧气倒计时模块14、生命体征监测仪15以及求救按钮16连接，进行信息的互联互通；并且将相关信号传输至与其连接的显示器3中，所述服务器2在较短时间内实现建筑物的三维建模，同时可以通过显示器3能够对建筑三维模型实现缩放、平移、旋转定位功能，从而达到对建筑不同部分(外墙、内部结构、通道、设备等)可视化漫游浏览，并且在显示器3上显示的建筑模型中实现对消防人员的准确定位及高亮标注，便于监控指挥中心1的指挥人员实时掌握救援第一线动态。同时，根据定位仪7传输回来的三维参数在建筑三维模型中实现人员行走轨迹实时动态模拟，每个的消防员行走的轨迹采用不同颜色表现，便于实时直观监控消防人员的位置，对于许多极度危险区域，提示消防员做好防范，做到救援现场的高效风险防控。能第一时间查看人员在楼宇内分布，同时各个人员有其特有的编号，每个编号均对应相关消防人员的基本信息等，便于监控指挥中心现场调度和调控。同时还可准确能查看楼宇内的定位仪分布，每个定位仪的基本信息及状态信息等，便于指挥消防员在救援过程中及时启用。服务器2具有强大的通信交换能力，为救援后方的监控指挥中心1与各个单兵终端6等提供交换链接服务。当服务器2发现定位仪7的定位装置出现超时停滞、标签失联等异常，通过报警器5进行实时报警。同时相应单兵终端的声光报警器也启动报警；消防人员遭遇险情时，可自主发送求援信号至服务器。

所述定位仪7利用无源定位技术，内部主要装置为惯性传感器8和陀螺仪传感器9，所述惯性传感器8主要用于计算位移和高度，所述陀螺仪传感器9主要用于计算方向和姿态。各种相关参数经过解算成坐标后通过无线数传模块10传送到监控指挥中心1的服务器2。监控指挥中心1的服务器2调取数据库中定位信息并对定位信息进行处理，监控指挥中心1根据定位信息获取消防员位置。监控指挥中心1获取消防员位置后，进行统一部署调度后通过麦克风4下达指挥调度信号，消防人员通过扬声器17获取监控指挥中心1的指挥调度信号，在能见度差、情况复杂的救援现场，可实现相互间协同作业，以及实现紧急情况下的队友搜救、被困人员救助、安全退出引导。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种基于惯性陀螺仪的消防救援室内定位系统，包括监控指挥中心与若干个单兵终端，其特征是：

所述监控指挥中心包括服务器、显示器、麦克风和报警器；

所述单兵终端包括定位仪、无线数传模块、显示屏、声光报警器与扬声器，所述无线数传模块与所述定位仪以及扬声器连接，所述无线数传模块与所述监控指挥中心的服务器无线连接，所述定位仪与声光报警器连接；

所述单兵终端的定位仪将消防人员的位置信息通过无线数传模块发送至所述监控指挥中心的服务器，信息经处理后显示于显示器，所述服务器与所述显示器、麦克风、报警器连接。

2.如权利要求1所述的一种基于惯性陀螺仪的消防救援室内定位系统，其特征是：所述服务器、显示器、麦克风和报警器外部设置防爆机箱。

3.如权利要求1所述的一种基于惯性陀螺仪的消防救援室内定位系统，其特征是：所述定位仪包括惯性传感器、陀螺仪传感器；所述惯性传感器用于采集位移信号和高度信号，所述陀螺仪传感器采集方向信号和姿态信号。

4.如权利要求1所述的一种基于惯性陀螺仪的消防救援室内定位系统，其特征是：所述单兵终端包括氧气瓶和氧气倒计时模块，所述氧气瓶与氧气倒计时模块连接，所述氧气倒计时模块分别与所述显示屏、所述无线数传模块、所述声光报警器连接。

5.如权利要求1所述的一种基于惯性陀螺仪的消防救援室内定位系统，其特征是：所述单兵终端包括生命体征监测仪，所述生命体征监测仪分别与所述无线数传模块以及所述声光报警器连接。

6.如权利要求1所述的一种基于惯性陀螺仪的消防救援室内定位系统，其特征是：所述单兵终端包括求救按钮，所述求救按钮与所述无线数传模块、所述声光报警器连接。