一种火灾智能监测系统的制作方法

本发明涉及火灾智能监测领域，具体涉及一种火灾智能监测系统。

背景技术：

当前各级消防部门装备了各类消防指挥管理系统，在提高消防管理能力、快速反应能力、指挥控制能力、火灾处置和灾难救助能力等方面发挥了重要的作用。但是，在获取火灾现场信息和消防员位置方面依然存在很多的问题。例如，目前火灾现场指挥员要想获取起火建筑物内部的火情态势等信息，只能通过无线电设备与消防员进行话音通讯，技术手段单一，信息传输容量有限，质量不高(如受外界噪声或无线电干扰及场内屏蔽的影响)，不能形象直观得获得火场信息。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种火灾智能监测系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

提供了一种火灾智能监测系统，包括用于火灾监测的移动传感器网络模块和火灾信息显示模块，所述的移动传感器网络模块与火灾信息显示模块通信连接，所述的火灾信息显示模块包括数据显示单元和位置显示单元，所述的数据显示单元用于显示移动传感器网络模块发送的火灾现场监测信息，所述的位置显示单元用于实时显示火灾现场监测信息发送时的具体位置。

本发明的有益效果为：实现了火灾现场信息的实时监测，并且能够获取其中重要的位置信息，为指挥部门的决策提供现场人员部署情况、位置信息及环境信息，提高指挥决策效率，便于后续的火灾现场指挥和火灾现场搜救。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1本发明的结构框图；

图2是本发明火灾信息显示模块的连接框图。

附图标记：

移动传感器网络模块1、火灾信息显示模块2、数据显示单元3、位置显示单元4。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1、图2，本实施例提供的一种火灾智能监测系统，包括用于火灾监测的移动传感器网络模块1和火灾信息显示模块2，所述的移动传感器网络模块1与火灾信息显示模块2通信连接，所述的火灾信息显示模块2包括数据显示单元3和位置显示单元4，所述的数据显示单元3用于显示移动传感器网络模块1发送的火灾现场监测信息，所述的位置显示单元4用于实时显示火灾现场监测信息发送时的具体位置。

优选地，所述的移动传感器网络模块1包括佩戴于消防员身上的移动节点、布置于火灾现场的参考节点。

进一步地，所述的消防员身上设置摄像设备，摄像设备获取的摄像数据发送至火灾信息显示模块2。

优选地，所述各个移动节点之间相互进行数据传输，构成延迟容忍网络，各个参考节点构成连通网络，且参考节点与通信范围内的移动节点通信，移动节点在火灾监测区域内进行移动，参考节点在火灾监测区域内固定设置。

本发明上述实施例的火灾智能监测系统实现了火灾现场信息的实时监测，并且能够获取其中重要的位置信息，为指挥部门的决策提供现场人员部署情况、位置信息及环境信息，提高指挥决策效率，便于后续的火灾现场指挥和火灾现场搜救。

优选地，所述的移动节点发送火灾监测信息时，需要进行自定位，从而将位置信息与火灾监测信息同步发送至火灾信息显示模块2，移动节点自定位时具体执行：

(1)在设定的周期内，移动节点按照设定的发射信号强度以t为时间间隔向参考节点连续发送定位请求消息，定位请求消息的格式为{idw,hw,γw,t}，其中，idw为移动节点的标识码，hw为该移动节点在周期内发送的定位请求消息数量，γw表示本次发送的定位请求消息在所有发送的定位请求消息中的排列序号；

(2)参考节点第一次接收到移动节点发送的定位请求消息时，解析定位请求消息中的数据，在hw×t时间内持续接收该移动节点发送的定位请求消息，每接收到一个定位请求消息时，检测并记录下对应的接收信号强度指示值，直至完成定位请求消息的接收，若某个定位请求消息没有收到时，设置对应的接收信号强度指示值为0，参考节点完成定位请求消息的接收后构造反馈消息发送至该移动节点，所述的反馈消息格式为：

其中，ids表示该参考节点的标识码，xξ,yξ为该参考节点的位置坐标，为依次记录的接收信号强度指示值；

(3)移动节点接收所有的反馈消息后，进行自身位置计算，具体为：设已发送反馈消息的参考节点为h1个，其中任意两个参考节点组成一个双节点集，共形成个双节点集；移动节点根据反馈消息中的接收信号强度指示值，计算移动节点与双节点集中两个参考节点的距离比值；若双节点集的距离比值小于设定的比值阈值，将该双节点集中的两个参考节点的位置坐标提取出来，按照下列公式计算移动节点的位置坐标(x,y)：

式中，分别表示第a个距离比值小于设定的比值阈值的双节点集中第一个、第二个参考节点的横向位置坐标，分别表示第a个距离比值小于设定的比值阈值的双节点集中第一个、第二个参考节点的纵向位置坐标，表示距离比值小于设定的比值阈值的双节点集的数目。

本优选实施例提供了较为快捷的移动节点定位方式，相对于“利用三边定位法或质心算法，根据固定节点的坐标、移动节点到多个固定节点之间的距离建立方程组，最终求解出移动节点的坐标位置”的定位方法，简化了运算的过程，提高了移动节点的定位效率，从而能够及时地将携带该移动节点的消防员的实时位置发送至火灾信息显示模块2，便于后续的火灾现场指挥工作，提高火灾现场指挥效率。

优选地，计算移动节点与双节点集中两个参考节点的距离比值时，具体执行：

(1)采用对数路径损耗模型表示参考节点所记录的接收信号强度指示值，则双节点集中两个参考节点所记录的接收信号强度指示值差值表示为：

式中，分别表示第b个双节点集中第一个、第二个参考节点在第f次接收定位请求消息时记录的接收信号强度指示值，ρ为对数路径损耗模型的路径损耗指数，分别为第b个双节点集中第一个、第二个参考节点在第f次接收定位请求消息时的随机噪声；

(2)按照下列公式计算双节点集中两个参考节点所记录的接收信号强度指示值差值的大小概率：

式中，表示第b个双节点集中两个参考节点所记录的接收信号强度指示值差值的大小概率，con(·)为计数函数，用于计算时的次数，hk为参考节点所记录的接收信号强度指示值的数量；

(3)以作为标准正态分布概率，通过标准正态分布表确定对应的期望值，将该期望值作为移动节点与第b个双节点集中两个参考节点的距离比值。

本优选实施例利用正态分布统计方法来计算移动节点与双节点集中两个参考节点的距离比值，实现了距离比值的快速计算，使得移动节点定位更加灵活，为及时地将携带该移动节点的消防员的实时位置发送至火灾信息显示模块2奠定良好的基础。

优选地，移动节点接收所有的反馈消息后，在进行自身位置计算之前先对反馈消息进行筛选，若反馈消息中的接收信号强度指示值满足下列判定公式，则对该反馈消息进行剔除：

式中，con(·)为计数函数，用于分别计算满足时的接收信号强度指示值个数，表示移动节点接收的第d个反馈消息中第g个接收信号强度指示值，ht为设定的接收信号强度指示值最大值，hb为移动节点接收的第d个反馈消息具有的接收信号强度指示值的数量，p1、p2为设定的阈值。

本优选实施例保证了移动节点能够利用符合条件的反馈消息的接收信号强度指示值进行自定位，从而减少了某些受外界影响较大的接收信号强度指示值对移动节点定位计算的影响，确保能够得到精确的移动节点实时位置，从而实现高精度的火灾现场监测，为后续的火灾救援提供精确的火灾现场监测信息。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。