本發(fā)明涉及火災(zāi)智能監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種火災(zāi)智能監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前各級消防部門裝備了各類消防指揮管理系統(tǒng)，在提高消防管理能力、快速反應(yīng)能力、指揮控制能力、火災(zāi)處置和災(zāi)難救助能力等方面發(fā)揮了重要的作用。但是，在獲取火災(zāi)現(xiàn)場信息和消防員位置方面依然存在很多的問題。例如，目前火災(zāi)現(xiàn)場指揮員要想獲取起火建筑物內(nèi)部的火情態(tài)勢等信息，只能通過無線電設(shè)備與消防員進(jìn)行話音通訊，技術(shù)手段單一，信息傳輸容量有限，質(zhì)量不高(如受外界噪聲或無線電干擾及場內(nèi)屏蔽的影響)，不能形象直觀得獲得火場信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種火災(zāi)智能監(jiān)測系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

提供了一種火災(zāi)智能監(jiān)測系統(tǒng)，包括用于火災(zāi)監(jiān)測的移動傳感器網(wǎng)絡(luò)模塊和火災(zāi)信息顯示模塊，所述的移動傳感器網(wǎng)絡(luò)模塊與火災(zāi)信息顯示模塊通信連接，所述的火災(zāi)信息顯示模塊包括數(shù)據(jù)顯示單元和位置顯示單元，所述的數(shù)據(jù)顯示單元用于顯示移動傳感器網(wǎng)絡(luò)模塊發(fā)送的火災(zāi)現(xiàn)場監(jiān)測信息，所述的位置顯示單元用于實(shí)時(shí)顯示火災(zāi)現(xiàn)場監(jiān)測信息發(fā)送時(shí)的具體位置。

本發(fā)明的有益效果為：實(shí)現(xiàn)了火災(zāi)現(xiàn)場信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測，并且能夠獲取其中重要的位置信息，為指揮部門的決策提供現(xiàn)場人員部署情況、位置信息及環(huán)境信息，提高指揮決策效率，便于后續(xù)的火災(zāi)現(xiàn)場指揮和火災(zāi)現(xiàn)場搜救。

附圖說明

利用附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明火災(zāi)信息顯示模塊的連接框圖。

附圖標(biāo)記：

移動傳感器網(wǎng)絡(luò)模塊1、火災(zāi)信息顯示模塊2、數(shù)據(jù)顯示單元3、位置顯示單元4。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參見圖1、圖2，本實(shí)施例提供的一種火災(zāi)智能監(jiān)測系統(tǒng)，包括用于火災(zāi)監(jiān)測的移動傳感器網(wǎng)絡(luò)模塊1和火災(zāi)信息顯示模塊2，所述的移動傳感器網(wǎng)絡(luò)模塊1與火災(zāi)信息顯示模塊2通信連接，所述的火災(zāi)信息顯示模塊2包括數(shù)據(jù)顯示單元3和位置顯示單元4，所述的數(shù)據(jù)顯示單元3用于顯示移動傳感器網(wǎng)絡(luò)模塊1發(fā)送的火災(zāi)現(xiàn)場監(jiān)測信息，所述的位置顯示單元4用于實(shí)時(shí)顯示火災(zāi)現(xiàn)場監(jiān)測信息發(fā)送時(shí)的具體位置。

優(yōu)選地，所述的移動傳感器網(wǎng)絡(luò)模塊1包括佩戴于消防員身上的移動節(jié)點(diǎn)、布置于火災(zāi)現(xiàn)場的參考節(jié)點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述的消防員身上設(shè)置攝像設(shè)備，攝像設(shè)備獲取的攝像數(shù)據(jù)發(fā)送至火災(zāi)信息顯示模塊2。

優(yōu)選地，所述各個(gè)移動節(jié)點(diǎn)之間相互進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，構(gòu)成延遲容忍網(wǎng)絡(luò)，各個(gè)參考節(jié)點(diǎn)構(gòu)成連通網(wǎng)絡(luò)，且參考節(jié)點(diǎn)與通信范圍內(nèi)的移動節(jié)點(diǎn)通信，移動節(jié)點(diǎn)在火災(zāi)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)進(jìn)行移動，參考節(jié)點(diǎn)在火災(zāi)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)固定設(shè)置。

本發(fā)明上述實(shí)施例的火災(zāi)智能監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了火災(zāi)現(xiàn)場信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測，并且能夠獲取其中重要的位置信息，為指揮部門的決策提供現(xiàn)場人員部署情況、位置信息及環(huán)境信息，提高指揮決策效率，便于后續(xù)的火災(zāi)現(xiàn)場指揮和火災(zāi)現(xiàn)場搜救。

優(yōu)選地，所述的移動節(jié)點(diǎn)發(fā)送火災(zāi)監(jiān)測信息時(shí)，需要進(jìn)行自定位，從而將位置信息與火災(zāi)監(jiān)測信息同步發(fā)送至火災(zāi)信息顯示模塊2，移動節(jié)點(diǎn)自定位時(shí)具體執(zhí)行：

(1)在設(shè)定的周期內(nèi)，移動節(jié)點(diǎn)按照設(shè)定的發(fā)射信號強(qiáng)度以t為時(shí)間間隔向參考節(jié)點(diǎn)連續(xù)發(fā)送定位請求消息，定位請求消息的格式為{idw,hw,γw,t}，其中，idw為移動節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識碼，hw為該移動節(jié)點(diǎn)在周期內(nèi)發(fā)送的定位請求消息數(shù)量，γw表示本次發(fā)送的定位請求消息在所有發(fā)送的定位請求消息中的排列序號；

(2)參考節(jié)點(diǎn)第一次接收到移動節(jié)點(diǎn)發(fā)送的定位請求消息時(shí)，解析定位請求消息中的數(shù)據(jù)，在hw×t時(shí)間內(nèi)持續(xù)接收該移動節(jié)點(diǎn)發(fā)送的定位請求消息，每接收到一個(gè)定位請求消息時(shí)，檢測并記錄下對應(yīng)的接收信號強(qiáng)度指示值，直至完成定位請求消息的接收，若某個(gè)定位請求消息沒有收到時(shí)，設(shè)置對應(yīng)的接收信號強(qiáng)度指示值為0，參考節(jié)點(diǎn)完成定位請求消息的接收后構(gòu)造反饋消息發(fā)送至該移動節(jié)點(diǎn)，所述的反饋消息格式為：

其中，ids表示該參考節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識碼，xξ,yξ為該參考節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，為依次記錄的接收信號強(qiáng)度指示值；

(3)移動節(jié)點(diǎn)接收所有的反饋消息后，進(jìn)行自身位置計(jì)算，具體為：設(shè)已發(fā)送反饋消息的參考節(jié)點(diǎn)為h1個(gè)，其中任意兩個(gè)參考節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)雙節(jié)點(diǎn)集，共形成個(gè)雙節(jié)點(diǎn)集；移動節(jié)點(diǎn)根據(jù)反饋消息中的接收信號強(qiáng)度指示值，計(jì)算移動節(jié)點(diǎn)與雙節(jié)點(diǎn)集中兩個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的距離比值；若雙節(jié)點(diǎn)集的距離比值小于設(shè)定的比值閾值，將該雙節(jié)點(diǎn)集中的兩個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)提取出來，按照下列公式計(jì)算移動節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)(x,y)：

式中，分別表示第a個(gè)距離比值小于設(shè)定的比值閾值的雙節(jié)點(diǎn)集中第一個(gè)、第二個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的橫向位置坐標(biāo)，分別表示第a個(gè)距離比值小于設(shè)定的比值閾值的雙節(jié)點(diǎn)集中第一個(gè)、第二個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的縱向位置坐標(biāo)，表示距離比值小于設(shè)定的比值閾值的雙節(jié)點(diǎn)集的數(shù)目。

本優(yōu)選實(shí)施例提供了較為快捷的移動節(jié)點(diǎn)定位方式，相對于“利用三邊定位法或質(zhì)心算法，根據(jù)固定節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)、移動節(jié)點(diǎn)到多個(gè)固定節(jié)點(diǎn)之間的距離建立方程組，最終求解出移動節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置”的定位方法，簡化了運(yùn)算的過程，提高了移動節(jié)點(diǎn)的定位效率，從而能夠及時(shí)地將攜帶該移動節(jié)點(diǎn)的消防員的實(shí)時(shí)位置發(fā)送至火災(zāi)信息顯示模塊2，便于后續(xù)的火災(zāi)現(xiàn)場指揮工作，提高火災(zāi)現(xiàn)場指揮效率。

優(yōu)選地，計(jì)算移動節(jié)點(diǎn)與雙節(jié)點(diǎn)集中兩個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的距離比值時(shí)，具體執(zhí)行：

(1)采用對數(shù)路徑損耗模型表示參考節(jié)點(diǎn)所記錄的接收信號強(qiáng)度指示值，則雙節(jié)點(diǎn)集中兩個(gè)參考節(jié)點(diǎn)所記錄的接收信號強(qiáng)度指示值差值表示為：

式中，分別表示第b個(gè)雙節(jié)點(diǎn)集中第一個(gè)、第二個(gè)參考節(jié)點(diǎn)在第f次接收定位請求消息時(shí)記錄的接收信號強(qiáng)度指示值，ρ為對數(shù)路徑損耗模型的路徑損耗指數(shù)，分別為第b個(gè)雙節(jié)點(diǎn)集中第一個(gè)、第二個(gè)參考節(jié)點(diǎn)在第f次接收定位請求消息時(shí)的隨機(jī)噪聲；

(2)按照下列公式計(jì)算雙節(jié)點(diǎn)集中兩個(gè)參考節(jié)點(diǎn)所記錄的接收信號強(qiáng)度指示值差值的大小概率：

式中，表示第b個(gè)雙節(jié)點(diǎn)集中兩個(gè)參考節(jié)點(diǎn)所記錄的接收信號強(qiáng)度指示值差值的大小概率，con(·)為計(jì)數(shù)函數(shù)，用于計(jì)算時(shí)的次數(shù)，hk為參考節(jié)點(diǎn)所記錄的接收信號強(qiáng)度指示值的數(shù)量；

(3)以作為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布概率，通過標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表確定對應(yīng)的期望值，將該期望值作為移動節(jié)點(diǎn)與第b個(gè)雙節(jié)點(diǎn)集中兩個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的距離比值。

本優(yōu)選實(shí)施例利用正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)方法來計(jì)算移動節(jié)點(diǎn)與雙節(jié)點(diǎn)集中兩個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的距離比值，實(shí)現(xiàn)了距離比值的快速計(jì)算，使得移動節(jié)點(diǎn)定位更加靈活，為及時(shí)地將攜帶該移動節(jié)點(diǎn)的消防員的實(shí)時(shí)位置發(fā)送至火災(zāi)信息顯示模塊2奠定良好的基礎(chǔ)。

優(yōu)選地，移動節(jié)點(diǎn)接收所有的反饋消息后，在進(jìn)行自身位置計(jì)算之前先對反饋消息進(jìn)行篩選，若反饋消息中的接收信號強(qiáng)度指示值滿足下列判定公式，則對該反饋消息進(jìn)行剔除：

式中，con(·)為計(jì)數(shù)函數(shù)，用于分別計(jì)算滿足時(shí)的接收信號強(qiáng)度指示值個(gè)數(shù)，表示移動節(jié)點(diǎn)接收的第d個(gè)反饋消息中第g個(gè)接收信號強(qiáng)度指示值，ht為設(shè)定的接收信號強(qiáng)度指示值最大值，hb為移動節(jié)點(diǎn)接收的第d個(gè)反饋消息具有的接收信號強(qiáng)度指示值的數(shù)量，p1、p2為設(shè)定的閾值。

本優(yōu)選實(shí)施例保證了移動節(jié)點(diǎn)能夠利用符合條件的反饋消息的接收信號強(qiáng)度指示值進(jìn)行自定位，從而減少了某些受外界影響較大的接收信號強(qiáng)度指示值對移動節(jié)點(diǎn)定位計(jì)算的影響，確保能夠得到精確的移動節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)位置，從而實(shí)現(xiàn)高精度的火災(zāi)現(xiàn)場監(jiān)測，為后續(xù)的火災(zāi)救援提供精確的火災(zāi)現(xiàn)場監(jiān)測信息。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。