CN111426324A - 一种基于城市感知微网的火场导航方法 - Google Patents

一种基于城市感知微网的火场导航方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111426324A
CN111426324A CN202010343391.2A CN202010343391A CN111426324A CN 111426324 A CN111426324 A CN 111426324A CN 202010343391 A CN202010343391 A CN 202010343391A CN 111426324 A CN111426324 A CN 111426324A
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
cloud server
navigation
code
database
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.)
Pending
Application number
CN202010343391.2A
Other languages
English (en)
Inventor
吴裕星
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiamen Guitian Technology Co ltd
Original Assignee
Xiamen Guitian Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiamen Guitian Technology Co ltd filed Critical Xiamen Guitian Technology Co ltd
Priority to CN202010343391.2A priority Critical patent/CN111426324A/zh
Publication of CN111426324A publication Critical patent/CN111426324A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G01C21/206—Instruments for performing navigational calculations specially adapted for indoor navigation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/22—Indexing; Data structures therefor; Storage structures
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/24—Querying
    • G06F16/245—Query processing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/24—Querying
    • G06F16/248—Presentation of query results
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/27—Replication, distribution or synchronisation of data between databases or within a distributed database system; Distributed database system architectures therefor
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/29—Geographical information databases
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K17/00—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations
    • G06K17/0022—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations arrangements or provisious for transferring data to distant stations, e.g. from a sensing device
    • G06K17/0029—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations arrangements or provisious for transferring data to distant stations, e.g. from a sensing device the arrangement being specially adapted for wireless interrogation of grouped or bundled articles tagged with wireless record carriers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • G06Q10/047—Optimisation of routes or paths, e.g. travelling salesman problem
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G06Q50/26—Government or public services
    • G06Q50/265—Personal security, identity or safety

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Abstract

本发明公开一种基于城市感知微网的火场导航方法，该方法在获得待救人员的节点编码后，通过云服务器解析设于楼宇内且被配置为标签读头的微网节点与消防员携带的电子标签耦合后产生的耦合信息来获得消防员的节点编码和行进方向，并调用相应的数据库以生成二者间的导航路径和相应的导航指令，使得消防员能够在搜救过程通过准确且简明的导航指令，以较为安全和快速的路径找到待救人员。

Description

一种基于城市感知微网的火场导航方法
技术领域
本发明涉及微网技术领域，更具体来讲，涉及一种基于城市感知微网的火场导航方法。
背景技术
消防员在进入火场搜救待救人员时，由于现场环境恶劣，其往往不清楚自己在楼宇内的具***置，也不清楚待救人员的具***置，从而难以在火场中准确搜寻到待救人员，给搜救过程带来了极大的难度。
此外，无论是身处火场内部的消防员，还是消防指挥中心，均不能有效得知火场内未知位置的火情。火场内错综复杂的火情大大降低了指挥中心的线路规划难度和指挥难度，且提高了消防员行进时的危险程度，从而降低了消防搜救过程的效率和安全系数。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题或缺陷，提供一种火场导航方法，其能够为消防员搜寻待救人员提供准确且简明的导航指令，使其能够以较为安全和快速的路径找到待救人员。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于城市感知微网的火场导航方法，用于为消防员搜寻待救人员提供导航指令；所述方法基于火场导航***，其包括云服务器、电子标签，以及与云服务器均无线通信的指挥终端、信息收取装置和多个微网节点；
所述指挥终端用于与待救人员通信以获取其在楼宇内的地图位置，并将其发送至云服务器；
所述电子标签和信息收取装置均由消防员携带，且具有唯一的身份编码；所述信息收取装置用于从云服务器接收所述导航指令；
所述多个微网节点分布于楼宇内，其具有唯一的节点编码并至少包括标签读头；所述标签读头用于与在其感应范围内的所述电子标签耦合，并定期向云服务器发送耦合信息；所述耦合信息至少包括相应的节点编码、身份编码和信号强度；
所述云服务器还储存有第一数据库和第二数据库，所述第一数据库储存有楼宇内所有地图位置与节点编码的对应关系，所述第二数据库储存有每个节点编码与其相邻节点编码间的绝对指向关系；
所述方法在指挥终端向云服务器发送待救人员的地图位置，云服务器通过调用第一数据库将待救人员地图位置转码以获得其节点编码后，执行如下步骤：
云服务器在每次收到所述耦合信息时，均对其进行解析以获得消防员的节点编码；
云服务器在每次获得消防员的新节点编码后，均根据消防员节点编码的变化调用第二数据库以获得其在该期间内的行进方向；云服务器还根据该新节点编码和待救人员的节点编码，调用第二数据库以生成导航路径；其中，所述行进方向为两个相邻节点编码间的绝对指向关系，所述导航路径为从所述新节点编码至待救人员的节点编码间最短的相邻节点编码序列；
云服务器在每次获得所述导航路径后，均根据所述新节点编码和导航路径，调用第二数据库，以获得该新节点编码与其在所述导航路径中的下一相邻节点编码间的绝对指向关系，其结合该绝对指向关系和所述行进方向以生成相应的导航指令，并将其发送至与所述身份编码对应的信息收取装置，直至消防员与待救人员具有相同的节点编码。
在某一实施例中：所述微网节点还包括温度传感器和湿度传感器，其用于检测该微网节点所处地图位置的温度和湿度，并在该温度和湿度超过安全阈值时向云服务器发出对应于其节点编码的第一信号；
云服务器在收到第一信号后，均将该第一信号所对应的节点编码及其相应指向关系从所述第二数据库中删除。
在某一实施例中：所述火场导航***还包括与云服务器无线通信且由消防员携带的信息发送装置，其与消防员携带的电子标签、信息收取装置具有相同的身份编码；
所述信息发送装置用于供消防员在行进过程中根据火情向云服务器发送对应于其身份编码的第二信号；
云服务器在收到第二信号后，均将新收到的耦合信息中与该第二信号所对应的身份编码相应的节点编码及其相应指向关系从所述第二数据库中删除。
在某一实施例中：云服务器在获得消防员和待救人员的节点编码后，通过如下步骤生成所述导航路径：
云服务器调用第二数据库，并以消防员的节点编码为条件在第二数据库中查找其相邻节点编码，并以每次查找获得的相邻节点编码为条件进行不重复地迭代查找，直至查找到所述待救人员的节点编码；
云服务器将查找成功的从消防员的节点编码至待救人员的节点编码间的各相邻节点编码依查找顺序均形成一相邻节点编码序列，并将各序列中包含节点编码数量最少的序列作为所述导航路径。
在某一实施例中：所述导航指令包括：向前、向后、向左、向右、向上、向下。
在某一实施例中：云服务器储存有第三数据库，其储存有两绝对指向关系间的相对指向关系；
云服务器在获得所述行进方向和消防员的节点编码与其在所述导航路径中的下一相邻节点编码间的绝对指向关系后，以该两个绝对指向关系为条件，通过调用所述第三数据库并在其中查找以获得所述相对指向关系，查找得到的相对指向关系构成所述导航指令。
在某一实施例中：所述信息收取装置具有显示模块，其将所述导航指令转码为显示信号，并由所述显示模块显示。
在某一实施例中：所述信息收取装置具有发声模块，其将所述导航指令转码为语音信号，并由所述发声模块播放。
在某一实施例中：所述电子标签和标签读头分别为RFID标签和RFID标签读头。
在某一实施例中：所述微网节点被设置于楼宇内的应急装置，其包括但不限于应急灯、烟雾传感器。
相较于现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)本发明实施例的火场导航方法，通过在火场内设有微网节点，消防员携带有电子标签，其二者在通信耦合后定期向云服务器汇报其耦合信息，云服务器调用第一数据库中储存的节点编码与火场内地图位置的对应关系，解析该耦合信息以在火场视线受扰的情况下也获得其所处的节点编码，也即消防员在节点层面的位置；
(2)本发明实施例的火场导航方法，通过第一数据库将待救人员的地图位置转化为节点编码，并在获得消防员的新节点编码后，调用第二数据库，根据消防员节点编码的变化获得消防员的行进方向，以及根据该新节点编码(当前节点编码)和待救人员的节点编码获得当前的最佳导航路径，大大缩短了火场内的路径规划时间，并具有较高的准确度；
在获得上述消防员的行进方向和导航路径后，云服务器生成对应消防员当前节点编码的导航指令；因此，该导航方法的导航路径根据消防员的行进过程实时更新，导航指令也只对应于消防员的当前节点编码，使得消防员能够在情况复杂的火场内不受其他干扰地根据该导航指令准确地朝待救人员行进，目标性强；
(3)本发明实施例的火场导航方法，云服务器将两个绝对指向关系结合，并进行查找第三数据库或直接进行计算比对，以获得当前节点编码与导航路径中下一节点编码的相对简明的指向关系，从而使其构成的导航指令诸如：向前、向后、向左、向右、向上、向下等，其意义较为简明，使得消防员在火场内无法得知其绝对方位时也能根据该简明导航指令，较为轻松地跟随导航指令行进，跟随性较佳；
(4)本发明实施例的火场导航方法，微网节点还配置有温度传感器和湿度传感器，用于检测该微网节点所处地图位置的温度和湿度数据，从而使得该微网节点本身即能够在时间维度对火情进行探测；由于其还通过标签读头耦合相应的电子标签从而在空间维度对消防员在楼宇中的位置进行探测，从而使该微网节点具有多传感器融合的属性；微网节点通过现代高速通信技术(如5G技术)，向云服务器传输大量传感数据，使得云服务器能够智能检测楼宇内的火情和消防员的位置，为智能化地向消防员提供导航指令提供了较好的物质基础；
此外，各微网节点通过温、湿度传感器将火情超过安全水平的地图位置转化为相应的节点编码，使得云服务器在生成新的导航路径时，能够智能地避开该地图位置对应的节点编码，提升了导航的实际可操作性型，进一步提升搜救效率，并降低搜救风险；
(5)本发明实施例的火场导航方法，消防员还可在行进过程中依其经验对火场中不可行进的地图位置作出更为准确的实际判断，并通过信息发送装置向云服务器发送相应信号；云服务器在收到该信号后，也通过相应的处理过程将其当前所处的节点编码排除，从而在后序生产新的导航路径时，也能够智能地避开该节点编码；其不仅能够进一步的提升搜救效率降低搜救风险，还能使得所述温度传感器和湿度传感器的安全阈值的确定更为容易；
(6)本发明实施例的火场导航方法，由于导航路径和导航指令在消防员位于新的节点编码时便进行更新，从而使得该方法可根据温、湿度传感器或消防员的火情上报及时且智能地调整导航路径和生成新的导航指令，其即时性高且运算量适中；
(7)本发明实施例的火场导航方法，云服务器储存有第三数据库，其在对两个绝对指向关系进行相对指向关系的转化时，可直接通过查找第三数据库进行转化，运算量少；由于在三维坐标系下的绝对指向关系的种类较少，因而数据结构简单，数据库的容量也较少，其建立过程也较为容易。
(8)本发明实施例的火场导航方法，信息收取装置可具有显示模块或发声模块，通过将导航指令转码为显示信号或语音信号，使得消防员可通过两种方式收取导航指令，可选择性高；
(9)本发明实施例的火场导航方法，微网节点被设置于楼宇内的应急装置，如应急灯或烟雾传感器等位置；由于应急装置在楼宇设计时即被设置在相对较为安全且环境稳定的位置，使得微网节点可具有较好的工作环境，不容易在火情尚为轻微时便很快地被损毁，从而使得本发明的导航方法具有实际操作可能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的火场导航方法所基于的火场导航***的结构示意图；
图2是本发明实施例的火场导航方法实施时的楼宇场景示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了孔组别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。
参照图1，其示出了一种基于城市感知微网的火场导航***，该***包括云服务器、电子标签，以及与云服务器均无线通信的指挥终端、信息收取装置、信息发送装置和多个微网节点。
所述指挥终端用于与待救人员通信以获取其在楼宇内的地图位置，并将其发送至云服务器。实际配置时，所述指挥终端可为如电话、手机等通信终端，其可设置于消防指挥中心，也可设置消防车以具有移动属性。
所述电子标签、信息收取装置和信息发送装置均由消防员携带，且具有唯一的身份编码，其相互间通过该身份编码形成绑定关系。所述信息收取装置用于从云服务器接收所述导航指令，所述信息发送装置用于供消防员在行进过程中根据火情向云服务器发送对应于其身份编码的第二信号。
所述多个微网节点分布于楼宇内，其具有唯一的节点编码并包括标签读头、温度传感器和湿度传感器。所述标签读头用于与在其感应范围内的所述电子标签耦合，并定期向云服务器发送耦合信息，该耦合信息至少包括相应的节点编码、身份编码和信号强度。所述温度传感器和湿度传感器用于检测该微网节点所处地图位置的温度和湿度，并在该温度和湿度超过安全阈值时向云服务器发出对应于其节点编码的第一信号。本实施例中，所述电子标签和标签读头分别为RFID标签和RFID标签读头。
所述云服务器还储存有第一数据库和第二数据库，所述第一数据库储存有楼宇内所有地图位置与节点编码的对应关系，所述第二数据库储存有每个节点编码与其相邻节点编码间的绝对指向关系。说明性的，在第一数据库中，所述地图位置可被配置为具有相同编码格式的编码，如待救人员位于8楼502时，对应的地图位置可诸如8-502。在第二数据库中，所述的相邻节点编码被定义为在两个节点编码对应的地图位置间行进时，无需经过其他节点编码对应的地图位置。
基于上述火场导航***，本发明实施例1提供一种基于城市感知微网的火场导航方法，该方法在指挥终端向云服务器发送待救人员的地图位置，云服务器通过调用第一数据库将待救人员地图位置转码以获得其节点编码后，执行下述步骤：
步骤1：云服务器在每次收到所述耦合信息时，均对其进行解析以获得消防员的节点编码；
步骤2：云服务器在每次获得消防员的新节点编码后，均根据消防员节点编码的变化调用第二数据库以获得其在该期间内的行进方向；云服务器还根据该新节点编码和待救人员的节点编码，调用第二数据库以生成导航路径；其中，所述行进方向为两个相邻节点编码间的绝对指向关系，所述导航路径为从所述新节点编码至待救人员的节点编码间最短的相邻节点编码序列；
步骤3：云服务器在每次获得所述导航路径后，均根据所述新节点编码和导航路径，调用第二数据库，以获得该新节点编码与其在所述导航路径中的下一相邻节点编码间的绝对指向关系，其结合该绝对指向关系和所述行进方向以生成相应的导航指令，并将其发送至与所述身份编码对应的信息收取装置，直至消防员与待救人员具有相同的节点编码。
因此，本发明实施例的火场导航方法，该方法在获得待救人员的节点编码后，通过云服务器解析设于楼宇内且被配置为标签读头的微网节点与消防员携带的电子标签耦合后产生的耦合信息来获得消防员的节点编码和行进方向，并调用第二数据库以生成二者间的导航路径和相应的导航指令，使得消防员能够在搜救过程通过准确且简明的导航指令，以较为安全和快速的路径找到待救人员。
具体的，以图2为示例，具体介绍上述各步骤的具体实现方式。图2中的三角形即代表微网节点，其附近的数字即代表其节点编码。在图2中相邻微网节点的节点编码，被定义为所述相邻节点编码，其间的绝对指向关系被储存于所述第二数据库。
在步骤1中，由于标签读头具有感应范围，在本发明中，其一般被设定于5m，因而当消防员位于某一地图位置时，云服务器通过接收多个标签读头发送的耦合信息，对其中的信号强度进行解析，并应用三点定位算法，计算出与消防员距离最近的微网节点，并以其节点编码作为消防员当前的节点编码。
在步骤2中，云服务器在每次获得消防员的新节点编码后，均通过其节点编码的变化获得消防员的名义行进方向，如在图2中由微网节点5指向微网节点6，或由微网节点6指向微网节点5，随后云服务器通过调用第二数据库，获得其绝对指向关系，也即消防员的所述行进方向。本实施例中，所述绝对指向关系包括向北、向南、向东、向西、向上和向下。
以下通过表1的形式示出本实施例中部分的第二数据库。
表1
Figure BDA0002469279680000061
Figure BDA0002469279680000071
……
Figure BDA0002469279680000072
……
Figure BDA0002469279680000073
……
Figure BDA0002469279680000074
此外，步骤2中，云服务器在获得消防员和待救人员的节点编码后，还通过如下步骤生成所述导航路径：
云服务器调用第二数据库，并以消防员的节点编码为条件在第二数据库中查找其相邻节点编码，并以每次查找获得的相邻节点编码为条件进行不重复地迭代查找，直至查找到所述待救人员的节点编码。
云服务器将查找成功的从消防员的节点编码至待救人员的节点编码间的各相邻节点编码依查找顺序均形成一相邻节点编码序列，并将各序列中包含节点编码数量最少的序列作为所述导航路径。
随后，在步骤3中，云服务器再次调用第二数据库，以获得该新节点编码与其在所述导航路径中的下一相邻节点编码间的绝对指向关系，其结合该绝对指向关系和所述行进方向以生成相应的导航指令。具体的，其可通过如下方式实现：
云服务器储存有第三数据库，其储存有两绝对指向关系间的相对指向关系；
云服务器在获得所述行进方向和消防员的节点编码与其在所述导航路径中的下一相邻节点编码间的绝对指向关系后，以该两个绝对指向关系为条件，通过调用所述第三数据库并在其中查找以获得所述相对指向关系，查找得到的相对指向关系构成所述导航指令。
以下通过表2的形式示出本实施例中部分的第三数据库。
表2
Figure BDA0002469279680000081
……
Figure BDA0002469279680000082
从而使得本发明云服务器发出的所述导航指令包括：向前、向后、向左、向右、向上、向下，其意义较为简明，消防员在火场内无法得知其绝对方位时也能根据该简明导航指令较为轻松地跟随导航指令行进，跟随性较佳。
本实施例中，由于在三维坐标系下的绝对指向关系的种类较少，因而数据结构简单，数据库的容量也较少，其建立过程也较为容易。此外，应当说明的是，本实施例中，由于消防员在进行上、下楼后无法立刻准确判断其在平面方向的绝对方位朝向，其一种解决方案是在减少微网节点的设置距离，使得其更为密集，另一种解决方案是建立包含两个字段的绝对指向关系数据库，如在由微网节点13至微网节点12的绝对指向关系由简单的“向上”变为“向上向北”，随后提取其中的“向北”即可在消防员到达微网节点12并要去往微网节点23时，生成相应的“向前”的导航指令。
其他实施例中，也可通过云服务器直接对上述绝对指向关系进行计算比对，具体可采用先将行进方向转化为相对某一绝对方位的相对指向关系，如相对“向北”的相对指向关系，随后结合其处于向北朝向时，去往导航路径中的下一节点编码的相对指向关系，进行取同或取反，以获得最终的相对指向关系。
以下介绍本发明的实施例2和实施例3的导航方法。
实施例2在实施例1的基础上还具有如下步骤，云服务器在收到第一信号后，均将该第一信号所对应的节点编码及其相应指向关系从所述第二数据库中删除，以在后序生成新的导航路径时，能够智能地避开上述的节点编码。
相应的，实施例3在实施例1或实施例2的基础上还具有如下步骤，云服务器在收到第二信号后，均将新收到的耦合信息中与该第二信号所对应的身份编码相应的节点编码及其相应指向关系从所述第二数据库中删除，以在后序生成新的导航路径时，能够智能地避开该节点编码。
举例而言，在某一时刻，消防员的导航路径为18-17-16-15-14-13-12-23，此时若云服务器收到第一信号或第二信号，且其对应的节点编码为14，则云服务器在消防员行进至微网节点17时，生成的新导航路径，其为：17-18-19-20-21-22-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-23，从而避开了火情严重的微网节点14，提升了导航的实际可操作性型，进一步提升搜救效率，并降低搜救风险。此外，由于导航路径和导航指令在消防员位于新的节点编码时便进行更新，从而使得该方法可根据温、湿度传感器或消防员的火情上报及时且智能地调整导航路径和生成新的导航指令，其即时性高且运算量适中。
优选的，所述信息收取装置可具有显示模块或发声模块，其将所述导航指令转码为显示信号或语音信号，并由所述显示模块显示或由所述发声模块播放。
此外，所述微网节点被设置于楼宇内的应急装置，其包括但不限于应急灯、烟雾传感器。由于应急装置在楼宇设计时即被设置在相对较为安全且环境稳定的位置，使得微网节点可具有较好的工作环境，不容易在火情尚为轻微时便很快地被损毁，从而使得本发明的导航方法具有实际操作可能。
上述说明书和实施例的描述，用于解释本发明保护范围，但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于城市感知微网的火场导航方法，用于为消防员搜寻待救人员提供导航指令；其特征在于：所述方法基于火场导航***，其包括云服务器、电子标签，以及与云服务器均无线通信的指挥终端、信息收取装置和多个微网节点；
所述指挥终端用于与待救人员通信以获取其在楼宇内的地图位置，并将其发送至云服务器；
所述电子标签和信息收取装置均由消防员携带，且具有唯一的身份编码；所述信息收取装置用于从云服务器接收所述导航指令；
所述多个微网节点分布于楼宇内，其具有唯一的节点编码并至少包括标签读头；所述标签读头用于与在其感应范围内的所述电子标签耦合，并定期向云服务器发送耦合信息；所述耦合信息至少包括相应的节点编码、身份编码和信号强度；
所述云服务器还储存有第一数据库和第二数据库，所述第一数据库储存有楼宇内所有地图位置与节点编码的对应关系，所述第二数据库储存有每个节点编码与其相邻节点编码间的绝对指向关系；
所述方法在指挥终端向云服务器发送待救人员的地图位置，云服务器通过调用第一数据库将待救人员地图位置转码以获得其节点编码后，执行如下步骤：
云服务器在每次收到所述耦合信息时，均对其进行解析以获得消防员的节点编码；
云服务器在每次获得消防员的新节点编码后，均根据消防员节点编码的变化调用第二数据库以获得其在该期间内的行进方向；云服务器还根据该新节点编码和待救人员的节点编码，调用第二数据库以生成导航路径；其中，所述行进方向为两个相邻节点编码间的绝对指向关系，所述导航路径为从所述新节点编码至待救人员的节点编码间最短的相邻节点编码序列；
云服务器在每次获得所述导航路径后，均根据所述新节点编码和导航路径，调用第二数据库，以获得该新节点编码与其在所述导航路径中的下一相邻节点编码间的绝对指向关系，其结合该绝对指向关系和所述行进方向以生成相应的导航指令，并将其发送至与所述身份编码对应的信息收取装置，直至消防员与待救人员具有相同的节点编码。
2.如权利要求1所述的火场导航方法，其特征在于：所述微网节点还包括温度传感器和湿度传感器，其用于检测该微网节点所处地图位置的温度和湿度，并在该温度和湿度超过安全阈值时向云服务器发出对应于其节点编码的第一信号；
云服务器在收到第一信号后，均将该第一信号所对应的节点编码及其相应指向关系从所述第二数据库中删除。
3.如权利要求2所述的火场导航方法，其特征在于：所述火场导航***还包括与云服务器无线通信且由消防员携带的信息发送装置，其与消防员携带的电子标签、信息收取装置具有相同的身份编码；
所述信息发送装置用于供消防员在行进过程中根据火情向云服务器发送对应于其身份编码的第二信号；
云服务器在收到第二信号后，均将新收到的耦合信息中与该第二信号所对应的身份编码相应的节点编码及其相应指向关系从所述第二数据库中删除。
4.如权利要求1-3中任一项所述的火场导航方法，其特征在于，云服务器在获得消防员和待救人员的节点编码后，通过如下步骤生成所述导航路径：
云服务器调用第二数据库，并以消防员的节点编码为条件在第二数据库中查找其相邻节点编码，并以每次查找获得的相邻节点编码为条件进行不重复地迭代查找，直至查找到所述待救人员的节点编码；
云服务器将查找成功的从消防员的节点编码至待救人员的节点编码间的各相邻节点编码依查找顺序均形成一相邻节点编码序列，并将各序列中包含节点编码数量最少的序列作为所述导航路径。
5.如权利要求1所述的火场导航方法，其特征在于，所述导航指令包括：向前、向后、向左、向右、向上、向下。
6.如权利要求1或5所述的火场导航方法，其特征在于：云服务器储存有第三数据库，其储存有两绝对指向关系间的相对指向关系；
云服务器在获得所述行进方向和消防员的节点编码与其在所述导航路径中的下一相邻节点编码间的绝对指向关系后，以该两个绝对指向关系为条件，通过调用所述第三数据库并在其中查找以获得所述相对指向关系，查找得到的相对指向关系构成所述导航指令。
7.如权利要求1所述的火场导航方法，其特征在于：所述信息收取装置具有显示模块，其将所述导航指令转码为显示信号，并由所述显示模块显示。
8.如权利要求1所述的火场导航方法，其特征在于：所述信息收取装置具有发声模块，其将所述导航指令转码为语音信号，并由所述发声模块播放。
9.如权利要求1所述的火场导航方法，其特征在于：所述电子标签和标签读头分别为RFID标签和RFID标签读头。
10.如权利要求1所述的火场导航方法，其特征在于：所述微网节点被设置于楼宇内的应急装置，其包括但不限于应急灯、烟雾传感器。
CN202010343391.2A 2020-04-27 2020-04-27 一种基于城市感知微网的火场导航方法 Pending CN111426324A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010343391.2A CN111426324A (zh) 2020-04-27 2020-04-27 一种基于城市感知微网的火场导航方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010343391.2A CN111426324A (zh) 2020-04-27 2020-04-27 一种基于城市感知微网的火场导航方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111426324A true CN111426324A (zh) 2020-07-17

Family

ID=71559167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010343391.2A Pending CN111426324A (zh) 2020-04-27 2020-04-27 一种基于城市感知微网的火场导航方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111426324A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106525051A (zh) * 2016-11-23 2017-03-22 北京机械设备研究所 一种救援人员室内搜救方法
CN107942363A (zh) * 2017-10-31 2018-04-20 天津大学 基于建筑结构图计算的消防员用室内导航***及其方法
US20180216940A1 (en) * 2017-02-01 2018-08-02 Wipro Limited Evacuation system and method for evacuating trapped personnel
CN108921759A (zh) * 2018-07-20 2018-11-30 天津市滨海新区军民融合创新研究院 楼内火场定位***和方法以及便携信号终端
CN109640489A (zh) * 2018-12-29 2019-04-16 湖南汇博电子科技股份有限公司 便于消防员施救的灯具控制方法及***
CN110986971A (zh) * 2019-12-31 2020-04-10 蔡少波 基于图形编码的数字模拟地图、导航***及其导航方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106525051A (zh) * 2016-11-23 2017-03-22 北京机械设备研究所 一种救援人员室内搜救方法
US20180216940A1 (en) * 2017-02-01 2018-08-02 Wipro Limited Evacuation system and method for evacuating trapped personnel
CN107942363A (zh) * 2017-10-31 2018-04-20 天津大学 基于建筑结构图计算的消防员用室内导航***及其方法
CN108921759A (zh) * 2018-07-20 2018-11-30 天津市滨海新区军民融合创新研究院 楼内火场定位***和方法以及便携信号终端
CN109640489A (zh) * 2018-12-29 2019-04-16 湖南汇博电子科技股份有限公司 便于消防员施救的灯具控制方法及***
CN110986971A (zh) * 2019-12-31 2020-04-10 蔡少波 基于图形编码的数字模拟地图、导航***及其导航方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108924745B (zh) 一种消防疏散救援引导方法、***、存储介质及移动终端
Depari et al. Indoor localization for evacuation management in emergency scenarios
KR101895529B1 (ko) Ｒｔｌｓ 기반 드론 자율 비행 시스템 및 드론 자율 비행 방법
CN113347571B (zh) 基于蓝牙定位的疏散导航方法、装置和计算机设备
CN103353981A (zh) 基于rfid/无线网络的火灾逃生云指挥***和方法
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***及方法
CN103313194A (zh) 基于信标定位技术的室内定位***人员移动轨迹获取装置和方法
CN105929820B (zh) 一种智能机器人定位方法
CN103616708A (zh) 基于北斗卫星导航***的定位搜救装置
CN110058277A (zh) 基于卫星定位和移动网络的求救方法及***
CN105204054A (zh) 一种集群定位指挥***
CN109035695A (zh) 一种基于bds和超宽带双模定位技术的居家老人应急监测***
CN113163333A (zh) 一种基于LoRa技术的野外救生救援背包***与方法
CN203587808U (zh) 消防人员三维精确定位***
US20230384114A1 (en) Personal protective equipment for navigation and map generation within a visually obscured environment
JP2019035635A (ja) 誘導装置、誘導方法、及び誘導プログラム
CN205491181U (zh) 基于ZigBee的人员搜救与环境监测***
CN110133688A (zh) 基于卫星定位和移动网络的求救方法及***
KR102553745B1 (ko) 음성멘트를 이용한 긴급알림 서비스 제공 시스템
CN111426324A (zh) 一种基于城市感知微网的火场导航方法
KR102225456B1 (ko) 로드 메이트 시스템 및 로드 메이트 서비스 제공 방법
CN112866922A (zh) 一种基于雷达技术的楼宇消防救援***及消防救援方法
US20160093190A1 (en) Apparatus and method for augmented cognition
CN113657632B (zh) 异常驾驶行为检测方法、装置、电子设备和存储介质
CN115841762A (zh) 无人车控制方法、无人车控制***和无人车

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200717

RJ01 Rejection of invention patent application after publication