[实用新型]基于TOA测距的消防应急救援系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线射频通信网络、应急救援领域，具体涉及基于无线射频网络的消防搜救系统。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，各种高层建筑和大跨度厂房不断涌现，各种复杂的火灾和各种突发性事故也日益增多。消防部队面临的灭火救援形势日趋严峻，各类事故处置的难度和危险性越来越高。2013年以来全国发生的10起较大火灾中，就有20多名消防员牺牲在一线。面对建筑物坍塌、爆炸、轰燃、有毒气体等复杂局面，消防员救援时容易出现分不清方向，也很难感知自身所处位置的情况，同时，场外指挥人员无法摸清火场中人员的行踪状态，也无法做出有效的判断和指挥，因此，在灭火救援作业或训练中保护消防员自身安全成为亟待解决的问题。为了确保消防员能够有效地逃生，如何准确地确定被困消防员在火场中的位置成为当前研究重点。

发明内容

针对消防应急救援安全问题，本实用新型实施例的目的是提供一种基于无线传感器网络的消防应急救援系统，便于确定消防员在火场中的位置，保证对火场中遇险消防员的有效施救。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于无线通信网络的消防应急救援系统，其特征在于，包括：搜救器，手持终端机和服务器，搜救人员佩戴搜救器与服务器无线通信，消防人员携带手持终端机与服务器无线通信，指挥人员通过服务器与搜救器和手持终端机无线通信，搜救器由MCU、LCD显示屏、近距离测距TOA模块、远距离无线通信模块、近距离测距定向天线、远距离定向天线、扬声器、蜂鸣器和按键构成，手持终端机由MCU、近距离测距TOA模块、远距离无线通信模块、近距离测距定向天线、远距离无线通信定向天线和按键构成，服务器由便携式计算机、远距离无线通信模块、远距离无线通信全向天线构成，其中，搜救器的远距离无线通信模块、近距离测距TOA模块分别与远距离定向天线、近距离测距定向天线相连接，手持终端机的远距离无线通信模块、近距离测距TOA模块分别与远距离全向天线、近距离测距全向天线相连接。

作为上述技术方案的优选，所述远距离无线通信模块的频率是900Mhz或者433Mhz，具有通信距离远，信号不易被遮挡，穿透能力强，所述近距离测距TOA模块的频率是2.4~2.483Ghz，通信距离较近，容易受环境遮挡，穿透能力弱。

作为上述技术方案的优选，所述服务器具有用于存储搜救器和手持终端机位置信息的数据库。

作为上述技术方案的优选，所述服务器通过远距离无线通信模块与手持终端机进行远距离无线通信，用于接收佩戴着手持终端机的被困消防员发出的求救指令。

作为上述技术方案的优选，所述服务器通过远距离无线通信模块与搜救器进行远距离无线通信，用于操作服务器的指挥人员向搜救器发送搜救指令，救援人员携带搜救器进入火灾现场，通过与手持终端机的远距离无线通信模块进行定向通信，搜救器将从远距离无线通信模块和近距离测距TOA模块获得RSSI信号强度，用于确定被困消防人员的大致方向，在此基础上，通过与手持终端机的近距离测距模块进行测距通信，搜救器再从近距离测距模块获得与被困人员的测距值，用于确定与被困人员的距离，并显示到搜救器LCD显示屏，扬声器和蜂鸣器配合提醒和报警使用。搜救人员找到被困消防员后，通过搜救器远距离通信模块向服务器发送救援成功指令，服务器接收救援成功指令后解除该消防员的被困状态。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例搜救器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例手持终端机的结构示意图；

图3为本实用新型TOA测距的原理图；

图4为本实用新型搜救器和手持终端机测距的示意图。

具体实施方式

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。