一種基于城市感知微網的火場導航方法技術

本發明專利技術公開一種基于城市感知微網的火場導航方法，該方法在獲得待救人員的節點編碼后，通過云服務器解析設于樓宇內且被配置為標簽讀頭的微網節點與消防員攜帶的電子標簽耦合后產生的耦合信息來獲得消防員的節點編碼和行進方向，并調用相應的數據庫以生成二者間的導航路徑和相應的導航指令，使得消防員能夠在搜救過程通過準確且簡明的導航指令，以較為安全和快速的路徑找到待救人員。

【技術實現步驟摘要】
一種基于城市感知微網的火場導航方法
本專利技術涉及微網
，更具體來講，涉及一種基于城市感知微網的火場導航方法。
技術介紹
消防員在進入火場搜救待救人員時，由于現場環境惡劣，其往往不清楚自己在樓宇內的具體位置，也不清楚待救人員的具體位置，從而難以在火場中準確搜尋到待救人員，給搜救過程帶來了極大的難度。此外，無論是身處火場內部的消防員，還是消防指揮中心，均不能有效得知火場內未知位置的火情。火場內錯綜復雜的火情大大降低了指揮中心的線路規劃難度和指揮難度，且提高了消防員行進時的危險程度，從而降低了消防搜救過程的效率和安全系數。
技術實現思路
本專利技術的目的在于解決上述技術問題或缺陷，提供一種火場導航方法，其能夠為消防員搜尋待救人員提供準確且簡明的導航指令，使其能夠以較為安全和快速的路徑找到待救人員。為實現上述目的，本專利技術提供了一種基于城市感知微網的火場導航方法，用于為消防員搜尋待救人員提供導航指令；所述方法基于火場導航系統，其包括云服務器、電子標簽，以及與云服務器均無線通信的指揮終端、信息收取裝置和多個微網節點；所述指揮終端用于與待救人員通信以獲取其在樓宇內的地圖位置，并將其發送至云服務器；所述電子標簽和信息收取裝置均由消防員攜帶，且具有唯一的身份編碼；所述信息收取裝置用于從云服務器接收所述導航指令；所述多個微網節點分布于樓宇內，其具有唯一的節點編碼并至少包括標簽讀頭；所述標簽讀頭用于與在其感應范圍內的所述電子標簽耦合，并定期向云服務器發送耦合信息；所述耦合信息至少包括相應的節點編碼、身份編碼和信號強度；所述云服務器還儲存有第一數據庫和第二數據庫，所述第一數據庫儲存有樓宇內所有地圖位置與節點編碼的對應關系，所述第二數據庫儲存有每個節點編碼與其相鄰節點編碼間的絕對指向關系；所述方法在指揮終端向云服務器發送待救人員的地圖位置，云服務器通過調用第一數據庫將待救人員地圖位置轉碼以獲得其節點編碼后，執行如下步驟：云服務器在每次收到所述耦合信息時，均對其進行解析以獲得消防員的節點編碼；云服務器在每次獲得消防員的新節點編碼后，均根據消防員節點編碼的變化調用第二數據庫以獲得其在該期間內的行進方向；云服務器還根據該新節點編碼和待救人員的節點編碼，調用第二數據庫以生成導航路徑；其中，所述行進方向為兩個相鄰節點編碼間的絕對指向關系，所述導航路徑為從所述新節點編碼至待救人員的節點編碼間最短的相鄰節點編碼序列；云服務器在每次獲得所述導航路徑后，均根據所述新節點編碼和導航路徑，調用第二數據庫，以獲得該新節點編碼與其在所述導航路徑中的下一相鄰節點編碼間的絕對指向關系，其結合該絕對指向關系和所述行進方向以生成相應的導航指令，并將其發送至與所述身份編碼對應的信息收取裝置，直至消防員與待救人員具有相同的節點編碼。在某一實施例中：所述微網節點還包括溫度傳感器和濕度傳感器，其用于檢測該微網節點所處地圖位置的溫度和濕度，并在該溫度和濕度超過安全閾值時向云服務器發出對應于其節點編碼的第一信號；云服務器在收到第一信號后，均將該第一信號所對應的節點編碼及其相應指向關系從所述第二數據庫中刪除。在某一實施例中：所述火場導航系統還包括與云服務器無線通信且由消防員攜帶的信息發送裝置，其與消防員攜帶的電子標簽、信息收取裝置具有相同的身份編碼；所述信息發送裝置用于供消防員在行進過程中根據火情向云服務器發送對應于其身份編碼的第二信號；云服務器在收到第二信號后，均將新收到的耦合信息中與該第二信號所對應的身份編碼相應的節點編碼及其相應指向關系從所述第二數據庫中刪除。在某一實施例中：云服務器在獲得消防員和待救人員的節點編碼后，通過如下步驟生成所述導航路徑：云服務器調用第二數據庫，并以消防員的節點編碼為條件在第二數據庫中查找其相鄰節點編碼，并以每次查找獲得的相鄰節點編碼為條件進行不重復地迭代查找，直至查找到所述待救人員的節點編碼；云服務器將查找成功的從消防員的節點編碼至待救人員的節點編碼間的各相鄰節點編碼依查找順序均形成一相鄰節點編碼序列，并將各序列中包含節點編碼數量最少的序列作為所述導航路徑。在某一實施例中：所述導航指令包括：向前、向后、向左、向右、向上、向下。在某一實施例中：云服務器儲存有第三數據庫，其儲存有兩絕對指向關系間的相對指向關系；云服務器在獲得所述行進方向和消防員的節點編碼與其在所述導航路徑中的下一相鄰節點編碼間的絕對指向關系后，以該兩個絕對指向關系為條件，通過調用所述第三數據庫并在其中查找以獲得所述相對指向關系，查找得到的相對指向關系構成所述導航指令。在某一實施例中：所述信息收取裝置具有顯示模塊，其將所述導航指令轉碼為顯示信號，并由所述顯示模塊顯示。在某一實施例中：所述信息收取裝置具有發聲模塊，其將所述導航指令轉碼為語音信號，并由所述發聲模塊播放。在某一實施例中：所述電子標簽和標簽讀頭分別為RFID標簽和RFID標簽讀頭。在某一實施例中：所述微網節點被設置于樓宇內的應急裝置，其包括但不限于應急燈、煙霧傳感器。相較于現有技術，本專利技術的有益效果在于：(1)本專利技術實施例的火場導航方法，通過在火場內設有微網節點，消防員攜帶有電子標簽，其二者在通信耦合后定期向云服務器匯報其耦合信息，云服務器調用第一數據庫中儲存的節點編碼與火場內地圖位置的對應關系，解析該耦合信息以在火場視線受擾的情況下也獲得其所處的節點編碼，也即消防員在節點層面的位置；(2)本專利技術實施例的火場導航方法，通過第一數據庫將待救人員的地圖位置轉化為節點編碼，并在獲得消防員的新節點編碼后，調用第二數據庫，根據消防員節點編碼的變化獲得消防員的行進方向，以及根據該新節點編碼(當前節點編碼)和待救人員的節點編碼獲得當前的最佳導航路徑，大大縮短了火場內的路徑規劃時間，并具有較高的準確度；在獲得上述消防員的行進方向和導航路徑后，云服務器生成對應消防員當前節點編碼的導航指令；因此，該導航方法的導航路徑根據消防員的行進過程實時更新，導航指令也只對應于消防員的當前節點編碼，使得消防員能夠在情況復雜的火場內不受其他干擾地根據該導航指令準確地朝待救人員行進，目標性強；(3)本專利技術實施例的火場導航方法，云服務器將兩個絕對指向關系結合，并進行查找第三數據庫或直接進行計算比對，以獲得當前節點編碼與導航路徑中下一節點編碼的相對簡明的指向關系，從而使其構成的導航指令諸如：向前、向后、向左、向右、向上、向下等，其意義較為簡明，使得消防員在火場內無法得知其絕對方位時也能根據該簡明導航指令，較為輕松地跟隨導航指令行進，跟隨性較佳；(4)本專利技術實施例的火場導航方法，微網節點還配置有溫度傳感器和濕度傳感器，用于檢測該微網節點所處地圖位置的溫度和濕度數據，從而使得該微網節點本身即能夠在時間維度對火情進行探測；由于其還通過標簽讀頭耦合相應的電子標簽從而在空間維度對消防員在樓宇中的位置進行探測，從而使該微網節點具有多傳感器融合的屬性；微網節點本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種基于城市感知微網的火場導航方法，用于為消防員搜尋待救人員提供導航指令；其特征在于：所述方法基于火場導航系統，其包括云服務器、電子標簽，以及與云服務器均無線通信的指揮終端、信息收取裝置和多個微網節點；/n所述指揮終端用于與待救人員通信以獲取其在樓宇內的地圖位置，并將其發送至云服務器；/n所述電子標簽和信息收取裝置均由消防員攜帶，且具有唯一的身份編碼；所述信息收取裝置用于從云服務器接收所述導航指令；/n所述多個微網節點分布于樓宇內，其具有唯一的節點編碼并至少包括標簽讀頭；所述標簽讀頭用于與在其感應范圍內的所述電子標簽耦合，并定期向云服務器發送耦合信息；所述耦合信息至少包括相應的節點編碼、身份編碼和信號強度；/n所述云服務器還儲存有第一數據庫和第二數據庫，所述第一數據庫儲存有樓宇內所有地圖位置與節點編碼的對應關系，所述第二數據庫儲存有每個節點編碼與其相鄰節點編碼間的絕對指向關系；/n所述方法在指揮終端向云服務器發送待救人員的地圖位置，云服務器通過調用第一數據庫將待救人員地圖位置轉碼以獲得其節點編碼后，執行如下步驟：/n云服務器在每次收到所述耦合信息時，均對其進行解析以獲得消防員的節點編碼；/n云服務器在每次獲得消防員的新節點編碼后，均根據消防員節點編碼的變化調用第二數據庫以獲得其在該期間內的行進方向；云服務器還根據該新節點編碼和待救人員的節點編碼，調用第二數據庫以生成導航路徑；其中，所述行進方向為兩個相鄰節點編碼間的絕對指向關系，所述導航路徑為從所述新節點編碼至待救人員的節點編碼間最短的相鄰節點編碼序列；/n云服務器在每次獲得所述導航路徑后，均根據所述新節點編碼和導航路徑，調用第二數據庫，以獲得該新節點編碼與其在所述導航路徑中的下一相鄰節點編碼間的絕對指向關系，其結合該絕對指向關系和所述行進方向以生成相應的導航指令，并將其發送至與所述身份編碼對應的信息收取裝置，直至消防員與待救人員具有相同的節點編碼。/n...

【技術特征摘要】
1.一種基于城市感知微網的火場導航方法，用于為消防員搜尋待救人員提供導航指令；其特征在于：所述方法基于火場導航系統，其包括云服務器、電子標簽，以及與云服務器均無線通信的指揮終端、信息收取裝置和多個微網節點；
所述指揮終端用于與待救人員通信以獲取其在樓宇內的地圖位置，并將其發送至云服務器；
所述電子標簽和信息收取裝置均由消防員攜帶，且具有唯一的身份編碼；所述信息收取裝置用于從云服務器接收所述導航指令；
所述多個微網節點分布于樓宇內，其具有唯一的節點編碼并至少包括標簽讀頭；所述標簽讀頭用于與在其感應范圍內的所述電子標簽耦合，并定期向云服務器發送耦合信息；所述耦合信息至少包括相應的節點編碼、身份編碼和信號強度；
所述云服務器還儲存有第一數據庫和第二數據庫，所述第一數據庫儲存有樓宇內所有地圖位置與節點編碼的對應關系，所述第二數據庫儲存有每個節點編碼與其相鄰節點編碼間的絕對指向關系；
所述方法在指揮終端向云服務器發送待救人員的地圖位置，云服務器通過調用第一數據庫將待救人員地圖位置轉碼以獲得其節點編碼后，執行如下步驟：
云服務器在每次收到所述耦合信息時，均對其進行解析以獲得消防員的節點編碼；
云服務器在每次獲得消防員的新節點編碼后，均根據消防員節點編碼的變化調用第二數據庫以獲得其在該期間內的行進方向；云服務器還根據該新節點編碼和待救人員的節點編碼，調用第二數據庫以生成導航路徑；其中，所述行進方向為兩個相鄰節點編碼間的絕對指向關系，所述導航路徑為從所述新節點編碼至待救人員的節點編碼間最短的相鄰節點編碼序列；
云服務器在每次獲得所述導航路徑后，均根據所述新節點編碼和導航路徑，調用第二數據庫，以獲得該新節點編碼與其在所述導航路徑中的下一相鄰節點編碼間的絕對指向關系，其結合該絕對指向關系和所述行進方向以生成相應的導航指令，并將其發送至與所述身份編碼對應的信息收取裝置，直至消防員與待救人員具有相同的節點編碼。


2.如權利要求1所述的火場導航方法，其特征在于：所述微網節點還包括溫度傳感器和濕度傳感器，其用于檢測該微網節點所處地圖位置的溫度和濕度，并在該溫度和濕度超過安全閾值時向云服務器發出對應于其節點編碼的第一信號；
云服務器在收到第一信號后，均將該第一信號所對應的節點編碼及其相應指向關系從所述第二數據庫中刪除。


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【專利技術屬性】
技術研發人員：吳裕星，
申請(專利權)人：廈門硅田系統工程有限公司，
類型：發明
國別省市：福建;35