專利名稱：火災現(xiàn)場定位傳輸系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明提供了一種火災現(xiàn)場定位傳輸系統(tǒng)及方法，基于現(xiàn)場建筑物做為定位基準原點，通過無源定位設備準確定位的方法，消防人員佩戴該產(chǎn)品，在現(xiàn)場電源被切斷的情況下，仍然能夠準確知道現(xiàn)場消防員的位置，有效保證了消防員的生命安全，可以實現(xiàn)工業(yè)化、標準化、通用化、系列化制造，屬于火災勘察和無線傳輸技術領域。
背景技術：
現(xiàn)有火災現(xiàn)場勘查，依靠消防員進入現(xiàn)場通過對講和指揮員匯報現(xiàn)場情況和自身位置，出現(xiàn)消防員昏迷不能及時通過對講和指揮員匯報的情況時有發(fā)生，指揮員不能及時在地圖上了解消防員的實時位置信息，從而延誤組織搶救的最佳時機。本發(fā)明提供了一種火災現(xiàn)場定位傳輸系統(tǒng)及方法，基于現(xiàn)場建筑物做為定位基準原點，人員設備近距離無線傳輸信號，安全可靠，速度快，可由指揮中心調(diào)度指揮。

發(fā)明內(nèi)容
一種火災現(xiàn)場定位傳輸系統(tǒng)及方法，火災現(xiàn)場定位原點確認，根據(jù)火災現(xiàn)場建筑某基準點作為唯一有效地理信息位置。本發(fā)明具有以下特征
室內(nèi)無源定位系統(tǒng)，其特征在于消防火情發(fā)生以后不依賴原有配電系統(tǒng)，依然有效準確定位到消防人員位置，確保系統(tǒng)正常工作。


圖1是視頻采集原理示意1說明如下
1.系統(tǒng)目標
本系統(tǒng)的目標是依據(jù)城市空間地理信息數(shù)據(jù)建立一套為消防應急指揮做出快速反應的輔助決策系統(tǒng)。本系統(tǒng)將火災模擬分析與消防應急指揮有機結合起來，提供消防業(yè)務上的數(shù)據(jù)處理、接警確認、模擬分析、指揮調(diào)度以及控制顯示等功能，從而提高消防部門指揮決策的現(xiàn)代化水平和整體作戰(zhàn)能力。2.開發(fā)環(huán)境
本系統(tǒng)采用微軟公司目前最先進的VS2010編程環(huán)境，嵌入國外一流三維引擎 skyline,以及利用Arcgis平臺作為二維系統(tǒng)支持，運用B/S和C/S結合的方法，保持系統(tǒng)的安全性，穩(wěn)定性和技術先進性。3.系統(tǒng)內(nèi)容
本系統(tǒng)可分為信息查詢與管理模塊、火災蔓延分析與消防應急指揮決策支持模塊以及總控模塊三大部分。信息查詢與管理是指最大程度地實現(xiàn)對與火災模擬與應急指揮相關的數(shù)據(jù)維護、管理等功能，以應對城市發(fā)展所帶來的規(guī)模膨脹，具體包括
①消防機構；
②醫(yī)療機構；
③消防轄區(qū)；
④行政區(qū)劃；
⑤建筑物分布；
⑥水系分布；
⑦供水管網(wǎng)；
⑧燃氣管網(wǎng)；
⑨道路交通?；馂穆臃治雠c撲救決策支持部分是指將各種分析和決策模型和地理信息系統(tǒng)相結合，從而得到更多相關的空間分析結果，用以消防應急指揮的輔助空間決策，包括
①火災危險性分析；
②接警空間定位；
③指定火警地點；
④手動輸入環(huán)境信息；
⑤火災蔓延分析；
⑥消防力量調(diào)度；
⑦最佳路徑分析(逃生、救援、疏散)；
⑧現(xiàn)場救援輔助
⑨火災損失預測；
⑩火災事故歸檔?？偪啬K構筑整個系統(tǒng)的運行環(huán)境，輔以友好的人機界面，并整合某些基礎操作，如視圖操作、對象編輯、圖層控制、制圖排版等。
具體實施例方式1.城市基礎地理信息城市基礎地理信息包括
①市行政區(qū)劃
②水系分布
③建筑物分布
④重點防火建筑單位
⑤城市影像圖
2.總控模塊
總控模塊構筑整個系統(tǒng)的運行環(huán)境，輔以友好的人機界面，并整合某些基礎操作，如視圖操作、對象編輯、圖層控制、制圖排版、二三維系統(tǒng)聯(lián)動、放大縮小漫游定位等基本功能?；馂哪M分析
3.1火災危險性分析
在日常消防管理工作中，需要知道城市區(qū)域內(nèi)建筑物著火的危險程度，從而為火災的預防、消防力量的配置提供依據(jù)。參照地震次生火災危險性分析模型，建立單體建筑物的火災危險性分析模型 上述公式綜合反映了結構類型、可燃物存在與否及其可燃性、其它影響因素等一系列
因素的綜合影響，根據(jù)這些因素導致火災發(fā)生的貢獻大小，綜合計算火災發(fā)生概率的大小。按照危險程度大小分要分為4個等級嚴重危險、中等危險、輕微危險以及無危險，在地圖窗體中以不同的顏色顯示相應危險程度的建筑物，從而可以直觀地體現(xiàn)不同程度的火災危險性。3. 2接警點定位
火警地點的空間快速定位是進行其它消防應用模型分析的基礎，研究如何將實際失火目標及時準確地在地圖上顯示出其位置，并迅速顯示其相關信息?？臻g定位可以通過失火點地址和失火點電話兩種方式進行查詢定位，輕松實現(xiàn)消防信息的快速有效的查詢，而目通過兩種方式的對比，快速核實火警
電話的“真?zhèn)巍?。首先，將報警日標在地圖上進行居中高亮顯示，然后根據(jù)屬性信息，確定其所屬的消防轄區(qū)，以及鄰近區(qū)域內(nèi)的消防設施、救護醫(yī)院的數(shù)量及信息等。3.3火災蔓延分析
火災蔓延分析可使消防人員動態(tài)地了解火災發(fā)展的過程，預測具體某一時刻火災發(fā)生的情況?？焖?、準確地模擬火災蔓延區(qū)域，是與各種專題圖層進行分析得到有關決策指標的前提?；馂穆幽M的關鍵問題是如何利用GIS模型化和可視化的乎段描述火災現(xiàn)象。 目前在這一領域的研究多限于森林火災蔓延的研究，而森林燃燒介質(zhì)均勻單一，因此在較大范圍內(nèi)建筑物的火災蔓延研究中，除了要考慮傳統(tǒng)的火焰蔓延數(shù)學模型外，還必須考慮建筑物的可燃物本身的特性。除此之外，周圍的環(huán)境因素如氣象條件對火災的蔓延速度有較大的影響，主要的氣象要素有氣溫、降雨、風速和風向。其中氣溫、降雨、風速主要影響火的蔓延半徑，而風向主要影響火的蔓延方向。3.4災損失預測與評估
在災前，進行基礎資料的收集、存儲和處理工作，及時更新人日、各類房屋結構的建筑面積、造價等數(shù)據(jù)。在災時，利用火災蔓延區(qū)域與相關社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)進行疊加分析，進行火災損失的快速預測和評估。災害損失包括直接經(jīng)濟損失、間接經(jīng)濟損失和社會損失。直接經(jīng)濟損失是指由于災害破壞所造成的社會則物損失，包括建筑物自身破壞損失、室內(nèi)則產(chǎn)損失和其他工程設施的破壞損失。間接損失包括企業(yè)停產(chǎn)減產(chǎn)造成的損失以及救災的費用消耗等。社會損失則包括人員生命和健康的損失。本系統(tǒng)中火災損失預測與估計的內(nèi)容，包括直接經(jīng)濟損失和受災人數(shù)。3. 5火災事故歸檔
火災事故的歸檔。以便于以后的調(diào)閱。4.應急指揮決策
消防應急指揮決策是在火災發(fā)生環(huán)境下，消防調(diào)度指揮中心根據(jù)失火地點的位置和周圍環(huán)境的情況，以最短時間調(diào)動相應的消防力量和資源對火災實施撲救的決策過程。
4. 1消防力量調(diào)度
首先定位警報點，查找消防轄區(qū)，調(diào)用消防力量。搜集火災地點的詳細信息，比如消防栓、水源、環(huán)境氣象等，以便迅速、準確有效的展開工作。4.2消防最佳路徑分析
最佳路徑選取算法是指在特定的網(wǎng)絡中搜索最優(yōu)的達到目標的路徑。當網(wǎng)絡中的權值是一個常量時稱為靜態(tài)網(wǎng)絡，相應的兩點間的最優(yōu)路徑算法稱為靜態(tài)最短路徑算法。在消防應急系統(tǒng)的應用中，實際上每天每個時間段道路的情況是實時變化的，但由于每個消防中隊管轄的區(qū)域并不是很大，消防力量到達受災地點的時間相對比較短，在這段時間里，路徑權重發(fā)生變化的可能性不大，所以在做出警路徑規(guī)劃時選擇的算法還是靜態(tài)最優(yōu)路徑算法。只是在系統(tǒng)維護和管理時，要求數(shù)據(jù)管理員根據(jù)交通信息指揮中心提供的數(shù)據(jù)，實時的對路徑通行現(xiàn)狀進行調(diào)整，以確保系統(tǒng)路徑規(guī)劃的實時性和準確性。對于最短路徑選取算法，目前主要還是基于經(jīng)典的Dijkstra算法，也是目前公認求解最短路徑問題的最經(jīng)典算法。在消防應急中，包括以下幾種 0救援車到達火災點最佳路徑分析 0消防員救援最佳路徑分析 0現(xiàn)場逃生最佳路徑分析 0現(xiàn)場疏散最佳路徑分析 0醫(yī)護救援最佳路徑分析 4. 2. 1高層樓房火災救援 0火險高度分析
通過虛擬三維場景與現(xiàn)實火災信息的結合，對火險發(fā)生的高度進行輔助分析。0救援設備配備輔助分析
通過三維系統(tǒng)，根據(jù)火險發(fā)生地情況，對救援設備的配備以及緊急調(diào)用做出輔助分析。0火場險情垂直蔓延分析
通過系統(tǒng)三維分析功能，結合火險地點實際情況，模擬火場險情垂直蔓延情況，起到直觀的輔助決策作用。4. 2. 2輔助現(xiàn)場消防員指揮調(diào)度
根據(jù)反饋信息，指揮中心實時指揮消防人員入建筑或其他火災地點進行作業(yè)。反饋信息包括消防栓水源信息、可能易燃易爆品信息、可能被困人員信息、可能被困人員地點信息以及火勢信息等。0平面圖人員定位
城市建筑基本都有非常精確的施工圖。通過疊加分析施工圖紙，以及人員和設備返回的信息，快速定位。
權利要求
1.一種火災現(xiàn)場定位傳輸系統(tǒng)及方法，火災現(xiàn)場定位原點確認，其特征在于根據(jù)火災現(xiàn)場建筑某基準點作為唯一有效地理信息位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的火災現(xiàn)場定位傳輸系統(tǒng)及方法，其特征在于室內(nèi)無源定位系統(tǒng)，其特征在于消防火情發(fā)生以后不依賴原有配電系統(tǒng)，依然有效準確定位到消防人員位置，確保系統(tǒng)正常工作。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于現(xiàn)場建筑物做為定位基準原點，通過無源定位設備準確定位的方法，消防人員佩戴該產(chǎn)品，在現(xiàn)場電源被切斷的情況下，仍然能夠準確知道現(xiàn)場消防員的位置，有效保證了消防員的生命安全，克服現(xiàn)有火災現(xiàn)場勘查，依靠消防員進入現(xiàn)場通過對講和指揮員匯報現(xiàn)場情況和自身位置，出現(xiàn)消防員昏迷不能及時通過對講和指揮員匯報的情況時有發(fā)生，指揮員不能及時在地圖上了解消防員的實時位置信息，從而延誤組織搶救的最佳時機。
文檔編號G01C21/00GK102488996SQ201110458859
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權日2011年12月31日
發(fā)明者仝貴來, 吳延峰, 夏霆, 姚凱, 張軍, 張加萬, 張洪生, 李 浩, 李琛, 楊永安, 楊玉琴, 沈錦鋒, 臧筑華, 魏德立 申請人:上海神寵節(jié)能工程設計事務所, 天津市公安消防局, 天津市大港區(qū)錦程石油機械研究所, 天津方普信科技有限公司