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CN110030997A - 一种室内火灾手机逃生指示系统及其使用方法 - Google Patents

一种室内火灾手机逃生指示系统及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种室内火灾手机逃生指示系统，包括手机、手机客户端和后台火警管理端，手机客户端以地图导航界面设计形式在手机上呈现，后台火警管理端运用TDOA和RSS算法结合卡尔曼滤波算法，以及手机自带的磁力感应器、重力感应器、方向感应器，再运用路标定位方式，形成垂直方位和水平方位对应；以手机自带的传感器为定位硬件，可保证其长时间正常工作，同时解决目前建筑物内部没有火灾逃生电子导航地图的问题，具有普遍适用性；解决顾客逃生效率低、伤亡率高的问题；避免人群拥挤而造成的不必要伤亡；导航可向火警发送语音位置信息达到救援精准度；未逃生人员发送SOS语音位置信息后手机铃声响起便于消防人员搜寻。

Description

一种室内火灾手机逃生指示系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及导航系统技术领域，具体涉及一种室内火灾手机逃生指示系统及其使用方法。
背景技术
如今的人们喜欢购物逛街，在节假日期间，无论是人们出门旅游还是在本地市区，购物商厦人群密集，然而，大厦的火灾防护系统尚未建立，在国内仍处于空白区，大厦内部消防地图多为贴墙形式，有火灾时作用甚小，面对突发情况，将信息上报过程耗时再由指导人员指挥逃难造成了最佳逃生时间的减少，耽误最佳逃生时间可能会造成重大的人员伤亡。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种室内火灾手机逃生指示系统，该室内火灾手机逃生指示系统由系统自动计算规避拥堵路线和火灾区，运用地磁定位和惯性导航相结合的技术可以精确定位，提高逃生效率；并且，消防人员可针对情况实施准确判断，根据逃生人员SOS发送的位置信息的定位，实现快速救援。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种室内火灾手机逃生指示系统，包括手机、手机客户端和后台火警管理端，所述手机客户端以地图导航界面设计形式在手机上呈现，后台火警管理端运用TDOA和RSS算法结合卡尔曼滤波算法，以及手机自带的磁力感应器、重力感应器、方向感应器，再运用路标定位方式，形成垂直方位和水平方位对应；
若用户进入大厦，手机GPS长时间显示在该大厦附近，则判定为在大厦内部，通过TDOA和RSS算法，并结合卡尔曼滤波算法实现三维定位，垂直方向利用手机内置的方向感应器、重力感应器、磁力感应器确定垂直位置，水平方向利用手机内置的陀螺仪、方向感应器、加速度感应器确定水平位置；
若火灾发生时用户位置发生变动，点击手机客户端导航界面定位按钮确定自身所处楼层和位置若前方拥堵，点击切换路线，快速切换到另一条最近路线；远离火灾源的用户在信号变坏前2分钟内通过定位逃生和向火警发送SOS智能求救语音；
若用户逃离不了，用户位置信息通过手机向后台火警管理端上发送语音位置信息，若发送失败，后台火警管理端立即识别发送失败的用户位置给消防人员。
作为优选的，人员进出建筑物判断方法为：给手机客户端设定第一阈值，若GPS持续信号较弱大于第一阈值，则手机客户端自动默认用户进入室内，导航定位开启。
作为优选的，通过建筑物内摄像头的监控，后台火警管理端有权调动建筑物内部实时监控信息，后台火警管理端根据室内火灾警报器判断是否有火灾发生；当大厦发生火灾时，火灾警报器响起，手机振动界面出现警报，并提示进入地图，点逃生路线系统根据位置信息提供最近最不拥堵线路；发生火灾建筑内人员手机客户端自动播报路线语音和路段情况，并显示在手机客户端顶端的逃生倒计时时间；最后三秒于手机客户端顶端倒计时框内出现SOS求救呼叫按钮框，点击SOS求救呼叫按钮框发送智能语音到消防人员手机，若语音发送失败，后台火警管理向消防人员提供用户楼层位置信息，用户手机铃声一直响起，方便消防人员确定位置实施救援。
作为优选的，通过算法自带数据运动轨迹模型建立，总结人流量最多区域，根据数据热力图显示频次最高的区域，针对该区域实施多次巡逻、实时监控。
作为优选的，利用5G通讯技术，若信号传输到消防人员手机失败，用户手机一直响铃，后台火警管理端显示的用户绿点变为红点，具体楼层显示于手机上，消防人员立即进入建筑物内部根据用户的手机铃声和搜寻；若发送成功，消防人员根据用户最后发送的位置信息进行施救。
另外，本发明还提供一种室内火灾手机逃生指示系统的使用方法：手机客户端地图中的路线是根据现实中的建筑物内部的出口指示灯规划的路线，点击路线计算离最近的路标线路图。
拥堵状况判断：根据手机加速度计和惯性导航判断用户人员是否减速，减速超过一定阈值和时限则判断为拥堵；设定速度小于第一阈值，则判定为减速，设定时间为第二阈值，若时间大于第二阈值则判定为拥堵。
逃生方法通过基于地磁定位和惯性导航以及路标定位的室内火灾手机逃生指示系统来实现，手机客户端运行界面分为三部分：上部为楼层，设置里有系统说明显示；中部为室内地图，逃生倒计时时间显示；下部为逃生路线选择显示；手机客户端运行界面基本信息显示中显示路线颜色和用户位置信息；同时，手机客户端自动进行人员火灾时进出建筑物判断，并根据判断的结果自动关闭开启地图；当发生火灾时，手机客户端自动判定逃生开始，并同时对用户通过震动方式进行提示；当用户被困时，最佳逃生倒计时转换为SOS显示在手机客户端中部顶端的显示窗内，实现一键求救；后台火警管理端所述界面主要包括三部分：左部为火灾源位置显示和温度预警显示；右上部为每个楼层的用户位置显示和监控显示；右下部为发出SOS的用户信息位置显示；所有室内用户的位置都以绿点的形式自动显示在逃生管理端界面右上部的地图上，对该地图能够进行放大、缩小和全图操作；当发生火灾时，对未救出但发出求救信号的人员通过语音信息实施救援并通过建筑物一层逃生系统应急控制中心管理室进行总指挥救援，根据求救语音位置的内容对界面右上部用户位置精确确认指挥救援；同时，在界面左部以红色线条绘出预警的范围；发送求救呼叫的用户以黄点表示。
本发明的优点是：与现有技术相比，本发明以手机自带的传感器为定位硬件，可保证其长时间正常工作，同时解决目前建筑物内部没有火灾逃生电子导航地图的问题，具有普遍适用性；解决顾客逃生效率低、伤亡率高的问题；导航自动计算规避火灾区提供两条合理路线选择，避免人群拥挤而造成的不必要伤亡；导航可向火警发送语音位置信息达到救援精准度；未逃生人员发送SOS 语音位置信息后手机铃声响起便于消防人员搜寻。
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明实施例的整体流程图；
图2为本发明实施例手机客户端运行界面的示意图。
具体实施方式
在本实施例的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参见图1和图2，本发明公开的一种室内火灾手机逃生指示系统，包括手机、手机客户端和后台火警管理端，所述手机客户端以地图导航界面设计形式在手机上呈现，后台火警管理端运用TDOA和RSS算法结合卡尔曼滤波算法，以及手机自带的磁力感应器、重力感应器、方向感应器，再运用路标定位方式，形成垂直方位和水平方位对应；
若用户进入大厦，手机GPS长时间显示在该大厦附近，则判定为在大厦内部，通过TDOA和RSS算法，并结合卡尔曼滤波算法实现三维定位，垂直方向利用手机内置的方向感应器、重力感应器、磁力感应器确定垂直位置，水平方向利用手机内置的陀螺仪、方向感应器、加速度感应器确定水平位置；
若火灾发生时用户位置发生变动，点击手机客户端导航界面定位按钮确定自身所处楼层和位置若前方拥堵，点击切换路线，快速切换到另一条最近路线；远离火灾源的用户在信号变坏前2分钟内通过定位逃生和向火警发送SOS智能求救语音；
若用户逃离不了，用户位置信息通过手机向后台火警管理端上发送语音位置信息，若发送失败，后台火警管理端立即识别发送失败的用户位置给消防人员。
作为优选的，人员进出建筑物判断方法为：给手机客户端设定第一阈值，若GPS持续信号较弱大于第一阈值，则手机客户端自动默认用户进入室内，导航定位开启。
作为优选的，通过建筑物内摄像头的监控，后台火警管理端有权调动建筑物内部实时监控信息，后台火警管理端根据室内火灾警报器判断是否有火灾发生；当大厦发生火灾时，火灾警报器响起，手机振动界面出现警报，并提示进入地图，点逃生路线系统根据位置信息提供最近最不拥堵线路；发生火灾建筑内人员手机客户端自动播报路线语音和路段情况，并显示在手机客户端顶端的逃生倒计时时间；最后三秒于手机客户端顶端倒计时框内出现SOS求救呼叫按钮框，点击SOS求救呼叫按钮框发送智能语音到消防人员手机，若语音发送失败，后台火警管理向消防人员提供用户楼层位置信息，用户手机铃声一直响起，方便消防人员确定位置实施救援。
作为优选的，通过算法自带数据运动轨迹模型建立，总结人流量最多区域，根据数据热力图显示频次最高的区域，针对该区域实施多次巡逻、实时监控。
作为优选的，利用5G通讯技术，若信号传输到消防人员手机失败，用户手机一直响铃，后台火警管理端显示的用户绿点变为红点，具体楼层显示于手机上，消防人员立即进入建筑物内部根据用户的手机铃声和搜寻；若发送成功，消防人员根据用户最后发送的位置信息进行施救。
另外，本发明还提供一种室内火灾手机逃生指示系统的使用方法：手机客户端地图中的路线是根据现实中的建筑物内部的出口指示灯规划的路线，点击路线计算离最近的路标线路图。
拥堵状况判断：根据手机加速度计和惯性导航判断用户人员是否减速，减速超过一定阈值和时限则判断为拥堵；设定速度小于第一阈值，则判定为减速，设定时间为第二阈值，若时间大于第二阈值则判定为拥堵。
逃生方法通过基于地磁定位和惯性导航以及路标定位的室内火灾手机逃生指示系统来实现，手机客户端运行界面分为三部分：上部为楼层，设置里有系统说明显示；中部为室内地图，逃生倒计时时间显示；下部为逃生路线选择显示；手机客户端运行界面基本信息显示中显示路线颜色和用户位置信息；同时，手机客户端自动进行人员火灾时进出建筑物判断，并根据判断的结果自动关闭开启地图；当发生火灾时，手机客户端自动判定逃生开始，并同时对用户通过震动方式进行提示；当用户被困时，最佳逃生倒计时转换为SOS显示在手机客户端中部顶端的显示窗内，实现一键求救；后台火警管理端所述界面主要包括三部分：左部为火灾源位置显示和温度预警显示；右上部为每个楼层的用户位置显示和监控显示；右下部为发出SOS的用户信息位置显示；所有室内用户的位置都以绿点的形式自动显示在逃生管理端界面右上部的地图上，对该地图能够进行放大、缩小和全图操作；当发生火灾时，对未救出但发出求救信号的人员通过语音信息实施救援并通过建筑物一层逃生系统应急控制中心管理室进行总指挥救援，根据求救语音位置的内容对界面右上部用户位置精确确认指挥救援；同时，在界面左部以红色线条绘出预警的范围；发送求救呼叫的用户以黄点表示。
本发明以手机自带的传感器为定位硬件，可保证其长时间正常工作，同时解决目前建筑物内部没有火灾逃生电子导航地图的问题，具有普遍适用性；解决顾客逃生效率低、伤亡率高的问题；导航自动计算规避火灾区提供两条合理路线选择，避免人群拥挤而造成的不必要伤亡；导航可向火警发送语音位置信息达到救援精准度；未逃生人员发送SOS语音位置信息后手机铃声响起便于消防人员搜寻。
上述实施例对本发明的具体描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，本领域的技术工程师根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种室内火灾手机逃生指示系统，包括手机、手机客户端和后台火警管理端，其特征在于：所述手机客户端以地图导航界面设计形式在手机上呈现，后台火警管理端运用TDOA和RSS算法结合卡尔曼滤波算法，以及手机自带的磁力感应器、重力感应器、方向感应器，再运用路标定位方式，形成垂直方位和水平方位对应；
若用户进入大厦，手机GPS长时间显示在该大厦附近，则判定为在大厦内部，通过TDOA和RSS算法，并结合卡尔曼滤波算法实现三维定位，垂直方向利用手机内置的方向感应器、重力感应器、磁力感应器确定垂直位置，水平方向利用手机内置的陀螺仪、方向感应器、加速度感应器确定水平位置；
若火灾发生时用户位置发生变动，点击手机客户端导航界面定位按钮确定自身所处楼层和位置若前方拥堵，点击切换路线，快速切换到另一条最近路线；远离火灾源的用户在信号变坏前2分钟内通过定位逃生和向火警发送SOS智能求救语音；
若用户逃离不了，用户位置信息通过手机向后台火警管理端上发送语音位置信息，若发送失败，后台火警管理端立即识别发送失败的用户位置给消防人员。
2.根据权利要求1所述的一种室内火灾手机逃生指示系统，其特征在于：人员进出建筑物判断方法为：给手机客户端设定第一阈值，若GPS持续信号较弱大于第一阈值，则手机客户端自动默认用户进入室内，导航定位开启。
3.根据权利要求1所述的一种室内火灾手机逃生指示系统，其特征在于：通过建筑物内摄像头的监控，后台火警管理端有权调动建筑物内部实时监控信息，后台火警管理端根据室内火灾警报器判断是否有火灾发生；当大厦发生火灾时，火灾警报器响起，手机振动界面出现警报，并提示进入地图，点逃生路线系统根据位置信息提供最近最不拥堵线路；发生火灾建筑内人员手机客户端自动播报路线语音和路段情况，并显示在手机客户端顶端的逃生倒计时时间；最后三秒于手机客户端顶端倒计时框内出现SOS求救呼叫按钮框，点击SOS求救呼叫按钮框发送智能语音到消防人员手机，若语音发送失败，后台火警管理向消防人员提供用户楼层位置信息，用户手机铃声一直响起，方便消防人员确定位置实施救援。
4.根据权利要求1所述的一种室内火灾手机逃生指示系统，其特征在于：通过算法自带数据运动轨迹模型建立，总结人流量最多区域，根据数据热力图显示频次最高的区域，针对该区域实施多次巡逻、实时监控。
5.根据权利要求1所述的一种室内火灾手机逃生指示系统，其特征在于：利用5G通讯技术，若信号传输到消防人员手机失败，用户手机一直响铃，后台火警管理端显示的用户绿点变为红点，具体楼层显示于手机上，消防人员立即进入建筑物内部根据用户的手机铃声和搜寻；若发送成功，消防人员根据用户最后发送的位置信息进行施救。
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的一种室内火灾手机逃生指示系统的使用方法，其特征在于：手机客户端地图中的路线是根据现实中的建筑物内部的出口指示灯规划的路线，点击路线计算离最近的路标线路图。
7.根据权利要求6所述的一种室内火灾手机逃生指示系统的使用方法，其特征在于：拥堵状况判断：根据手机加速度计和惯性导航判断用户人员是否减速，减速超过一定阈值和时限则判断为拥堵；设定速度小于第一阈值，则判定为减速，设定时间为第二阈值，若时间大于第二阈值则判定为拥堵。
8.根据权利要求7所述的一种室内火灾手机逃生指示系统的使用方法，其特征在于：逃生方法通过基于地磁定位和惯性导航以及路标定位的室内火灾手机逃生指示系统来实现，手机客户端运行界面分为三部分：上部为楼层，设置里有系统说明显示；中部为室内地图，逃生倒计时时间显示；下部为逃生路线选择显示；手机客户端运行界面基本信息显示中显示路线颜色和用户位置信息；同时，手机客户端自动进行人员火灾时进出建筑物判断，并根据判断的结果自动关闭开启地图；当发生火灾时，手机客户端自动判定逃生开始，并同时对用户通过震动方式进行提示；当用户被困时，最佳逃生倒计时转换为SOS显示在手机客户端中部顶端的显示窗内，实现一键求救；后台火警管理端所述界面主要包括三部分：左部为火灾源位置显示和温度预警显示；右上部为每个楼层的用户位置显示和监控显示；右下部为发出SOS的用户信息位置显示；所有室内用户的位置都以绿点的形式自动显示在逃生管理端界面右上部的地图上，对该地图能够进行放大、缩小和全图操作；当发生火灾时，对未救出但发出求救信号的人员通过语音信息实施救援并通过建筑物一层逃生系统应急控制中心管理室进行总指挥救援，根据求救语音位置的内容对界面右上部用户位置精确确认指挥救援；同时，在界面左部以红色线条绘出预警的范围；发送求救呼叫的用户以黄点表示。
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