[发明专利]一种针对火场消防队员的作战跟踪系统及其方法

权利要求书

1.一种针对火场消防队员的作战跟踪系统，其特征是：该系统包括鞋体、位置标签和消防指挥系统；所述鞋体包括有鞋帮和鞋底，在鞋底脚后跟位置设有微控制单元、GPS模块、惯导系统模块、标签识别模块、环境感应传感模块、报警模块、通讯模块以及电源；微控制单元与GPS模块、惯导系统模块、标签识别模块、环境感应传感模块、报警模块、通讯模块以及电源分别连接；在鞋体上设有一开关按钮和一应急呼救按钮；

（1）所述鞋体上的标签识别模块包括一阅读器和一天线，用于识别室内绝对坐标信息；其中，阅读器通过天线与建筑物内部设定的位置标签进行无线通信，实现位置标签中位置信息的识别读取；鞋体通过标签识别模块读取位置标签的位置信息；

（2）所述消防指挥系统，其载体终端是台式电脑或手提电脑等PC设备，鞋体通过通讯模块向该消防指挥系统进行通讯传递数据。

2.根据权利要求1所述的一种针对火场消防队员的作战跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）消防支队在建筑物部署消防设施或制作消防预案时，在建筑物内部房间内及通道上便于消防队员踩踏经过的地方，直线以10米间隔、转弯处在拐点位置安置位置标签，在标签内写入对应位置的绝对三维坐标信息；

（2）接到火灾报警后，消防队员按下鞋体上设置的开关按钮，启动定位跟踪和灾情检测模式；指挥人员在消防指挥系统上打开发生火场的建筑物三维结构图，并启动接收消防队员的位置信息和环境指标数据，设置接收频率后开始接收；

（3）定位系统的鞋体在微控制单元的控制下，自主选择定位模式：当卫星信号很强的情况下，单独启动GPS定位模式；在卫星信号弱或不存在时，自动切换至惯导系统，并以前一时刻的GPS定位信息作为初始位置，继续定位；进入建筑物后，当消防队员靠近任意位置标签时，鞋体上的标签识别模块便对其进行阅读并解密获取绝对三维坐标信息，越靠近位置标签，所获取的位置信息越准确，然后微控制单元将所获取的三维坐标作为惯导系统的新初始位置信息，连续进行高精度的惯导定位；

（4）环境感应传感模块在微控制单元的控制下，启动该模块中的温度传感器、气体传感器、湿度传感器、气压传感器，分别开始检测火灾现场的温度、多种气体的类型及浓度、湿度和气压值的环境指标；利用所述的气体传感器队火灾现场的气体类型进行识别并检测其浓度，当一氧化碳等有毒有害气体浓度超标时，微控制单元向报警模块发送相应气体超标指令，触发语音警报，告知消防队员超标气体类型及浓度值，通知消防队员做好撤离或防护准备；

（5）微控制单元按照所设置频率将消防队员的三维位置信息和表达火场灾情的环境指标数据通过通讯模块发送至消防指挥系统；此时，消防队员位置在消防指挥系统的三维结构图中直观显示；根据接收的环境指标数据，消防指挥系统自动发出蓝色/黄色/橙色/红色不同级别的警报信息；

（6）指挥人员根据消防队员及时反馈的火场灾情，进一步分析火场事态，进行有序的指挥、引导工作；当消防指挥员在三维图上发现消防队员的位置出现异常，迅速确定消防队员附近可能的位置标签，并通知消防队员以最快方式进行位置更正，获取新初始位置信息继续高精度定位；当消防指挥人员接到环境指标超标警报后，根据警报等级，向消防队员下达撤离或防护的相应指令；

（7）消防队员在火场作战过程中，如遇到突发威胁，急需支援或救援的情况下，迅速按下鞋体上设置的应急呼救按钮；呼救信号由微控制单元通过通讯模块立即发送至消防指挥系统；指挥人员接收呼救信息后迅速做好救援引导和救援调度决策；

（8）火场救灾一切工作完成后，消防人员按下开关按钮，关闭鞋体的功能模式。