有三个UWB子锚节点以及一个UWB主锚节点。各房间的UWB主锚节点均通过有线的方式接入网络中，并能够通过因特网将数据上传至远程的消防指挥中心。消防指挥中心设有服务器以及监控主机，服务器负责数据的接收处理以及运算，监控主机主要进行各建筑的监控以及处理报警信息等。
[0050]参见附图5，为本系统的总体流程图，其主要流程分为以下几个步骤:
[0051](1)布设在房间四周的三个UWB子锚节点以及一个UWB主锚节点定时(每一分钟)采集周围的温度以及烟度数据；
[0052](2)房间内各UWB锚节点同时检测是否收到定位手环所发出的UWB信号，若收到信号则判断有人进入该房间，并根据该UWB信号进行人员的距离检测。各UWB子锚节点将距离数据发送至UWB主锚节点进行汇总；
[0053](3)在(1)总完成了各UWB锚节点附近的火情信息采集之后，各UWB锚节点分别判断其烟度以及温度数据是否超过了第一阀值(判断是否发生火灾的各传感器阀值)；
[0054]若不超过第一阀值，则各UWB子锚节点将各传感器数据发至UWB主锚节点进行汇总上传；
[0055]若超过第一阀值，则进一步判断是否超过第二阀值(判断火情是否适合消防人员进入房间)；
[0056]若不超过第二阀值，生成第一报警信息(即判断发生了火灾)，则各UWB子锚节点向UWB主锚节点进行消防传感数据以及报警信息的汇总；
[0057]若超过第二阀值，则根据(2)中的判断结果获知是否有人员进入；
[0058]若无人员进入，则直接生成第二报警信息(即判断该房间不适合消防人员进入)，并且则各UWB子锚节点向UWB主锚节点进行消防传感数据以及报警信息的汇总；
[0059]若有人员进入，则向定位手环UWB模块发送报警信息，使其振动马达以及蜂鸣器工作，警告消防人员该房间存在危险，不适合消防人员进入，并发出第三报警信息(即判断判断该房间不适合消防人员进入且有消防员已进入)，并且各UWB子锚节点向UWB主锚节点进行消防传感数据以及报警信息的汇总；
[0060](4)UWB主锚节点将上述的各锚节点与消防人员的距离信息、传感器所采集的消防数据以及生成的报警信息进行汇总，并通过Internet进行数据的上传；
[0061 ] (5)消防指挥中心接收到各个房间的UWB锚节点的数据之后，首先根据数据获取是否有报警信息；若发现报警信息，则进行报警信息的处理，主要包括了与119消防部门的对接，上报各类型的报警信息，之后对上传的消防人员距离信息进行处理，通过三点定位算法，确定其在该房间内的具体位置信息，并结合预先建立的建筑模型，显示人员的位置信息以及消防传感器的各数据信息；
[0062](6)根据获取的人员定位信息以及各房间的报警信息、消防数据信息，判断进入各房间的消防员是否安全，若不安全，则通过无线电进行联系，警告。结合人员的定位信息，若消防指挥中心监测到消防员的位置信息在一分钟以内没有任何变动，则发出紧急报警，进行紧急救援，防止人员因过热以及烟雾造成的晕倒。而造成生命危险。
[0063]以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于UWB的消防人员安全定位系统，其特征在于:包括在建筑物每个房间中设置的若干个子锚节点和一个主锚节点、定位手环、路由器和指挥中心，所述路由器通过网络连接至所述指挥中心，所述主锚节点通过所述路由器连接到所述网络，所述子锚节点连接至所述主锚节点，所述手环与所述子锚节点之间通过UWB通信连接，所述子锚节点监测房间中的火情信息以及所述定位手环的位置信息传送至所述主锚节点，所述主锚节点将上述信息通过路由器传送至所述指挥中心，所述指挥中心将信息处理判断后，通过所述主锚节点和子锚节点反馈给所述定位手环。2.根据权利要求1所述的基于UWB的消防人员安全定位系统，其特征在于:所述的定位手环包含手环MCU、手环电源模块、手环UWB模块和警示模块，所述手环UWB模块和警示模块连接至所述手环MCU，所述手环UWB模块通过UWB无线通信实现所述定位手环的定位以及与各个子锚节点的数据通信。3.根据权利要求2所述的基于UWB的消防人员安全定位系统，其特征在于:所述定位手环还包括射频天线模块，所述射频天线模块连接所述手环UWB模块，使所述手环UWB模块的无线信号加强。4.根据权利要求2所述的基于UWB的消防人员安全定位系统，其特征在于:所述警示模块包括LED指示灯、振动电机和蜂鸣器。5.根据权利要求1所述的基于UWB的消防人员安全定位系统，其特征在于:所述的主锚节点主要包含主锚MCU、主锚电源模块、主锚UWB模块、网络模块、感烟传感器、感温传感器、AD模块，所述主锚UWB模块、网络模块、感烟传感器、感温传感器和AD模块连接所述主锚MCU，所述感烟传感器、感温传感器监测所述主锚节点附近的烟度和温度信息，所述AD模块将所述烟度和温度信息转换成数字信号，所述主锚MCU将所述数字信号通过所述网络模块与所述指挥中心进行数据通信。6.根据权利要求5所述的基于UWB的消防人员安全定位系统，其特征在于:所述的子锚节点主要包含子锚MCU、子锚电源模块、子锚UWB模块、感烟传感器、感温传感器、AD模块，所述子锚UWB模块、感烟传感器、感温传感器和AD模块连接所述子锚MCU，所述感烟传感器、感温传感器监测所述子锚节点附近的烟度和温度信息，所述AD模块将所述烟度和温度信息转换成数字信号，所述子锚MCU将所述数字信号通过子锚UWB模块发送至所述主锚MCU。7.根据权利要求5或6所述的基于UWB的消防人员安全定位系统，其特征在于:所述主锚节点包含GPRS模块，所述主锚节点和子锚节点均包含备用电源模块。8.根据权利要求7所述的基于UWB的消防人员安全定位系统，其特征在于:所述路由器位于建筑物内，所述路由器将所述建筑物内多个房间中的主锚节点接入所述网络。9.根据权利要求8所述的基于UWB的消防人员安全定位系统，其特征在于:所述指挥中心包括了服务器和监控主机，所述服务器负责接收各主锚节点上传的火情信息以及手环定位信息并进行分析，通过所述监控主机进行火情信息进行可视化预警处理。
【专利摘要】本实用新型涉及消防安全以及UWB无线传感网络技术领域，公开了一种基于UWB的消防人员安全定位系统,包括在建筑物每个房间中设置的若干个子锚节点和一个主锚节点、定位手环、路由器和指挥中心。本实用新型使消防指挥中心能够了解消防人员在发生火灾的建筑物内的实时位置信息，根据其实时位置信息判断消防员是否发生险情。同时对于发生火灾建筑的实时火情进行实时掌握，防止消防人员进入危险性较大的区域而发生危险。
【IPC分类】G08B21/02, G08B25/10
【公开号】CN205028419
【申请号】CN201520665889
【发明人】易建军, 朱晓民, 毛远忠, 罗金龙
【申请人】湖南省普安建设工程有限公司, 华东理工大学
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年8月31日