一种面向消防、救援等危险作业人员的无盲区定位和状态监控系统技术方案

本实用新型专利技术属于无盲区定位技术领域，涉及一种面向消防、救援等危险作业人员的无盲区定位和状态监控系统，包括盲区推估模块及上位机软件，每个危险作业人员佩戴一个盲区推估模块，盲区推估模块包括三大功能位置推估和状态识别、系统安全监测和远程通讯，系统是由盲区推估模块提供作业人员的位置，再由无线网络发送到上位机显示，上位机软件显示目标人员的位置状态，并构建相应环境的地图。该定位系统还包括作业人员远程语音交互，应急救援装置，无论在任何地方都能提供作业人员大致位置。本实用新型专利技术同时提供一种采用上述系统实现面向消防、救援等危险作业人员的无盲区定位和状态监控，本实用新型专利技术具有检测准确、定位精度高、处理速度快，无线布线等优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种人员跟踪定位技术，尤其涉及一种面向消防、救援等危险作业人员的无盲区定位和状态监控系统。
技术介绍
虽然随着社会和科技的进步，各种危险作业移动机器人的研究如火如荼日趋深入，应用前景广阔美好，但不可否认，无法预期如何久远的未来，消防、地震、矿难等突发事故的处置还是依赖作业人员深入事故现场进行处置和救援。在此过程中，保证作业人员的生命安全、保持战斗力是首要任务。因此在作业人员深入事故现场，全身心、全力以赴进行事故处置的过程，对其所处位置、作业状态进行远程监控和指挥无疑是非常必要、亟待展开，而且也是存在诸多技术问题需要攻克。关于定位系统，世界上发展较为成熟与精确的就是全球卫星定位系统(GPS，Global Positioning System)，GPS利用多颗GPS卫星联合对持有接收器的节点协作定位，现在GPS定位已经可以达到很高的精度了。但是在某些特定的场景下，如战场或者消防现场等情况下，GPS无法使用，这就需要利用盲区自定位的方法进行节点的自定位。目前国内危险作业人员还没有佩戴此类的定位和监控系统，人员的生命安全无法得到有效的保证。本专利是基于MEMS、GPS、3G、Virtual Reality以及智能控制等技术实现消防、救援人员在广域危险室外环境和复杂非结构化室内环境的全地域无盲区定位和状态监测(正常、跌倒、受困等)，从事实现对救援消防作业人员的远程监控、调度和安全保障。
技术实现思路
本技术的目的是，，提供一种面向消防、救援等危险作业人员的无盲区定位和状态监控系统。本专利技术的技术方案如下:一种面向消防、救援等危险作业人员的无盲区定位和状态监控系统。，包括盲区推估模块，GPS定位模块，安全监测模块，应急救援装置和上位机监控软件，盲区推估模块，GPS定位模块，安全监测模块和应急救援装置构成系统的终端，佩戴在每个作业人员的身上，盲区推估模块为系统终端的主要部分，其功能主要为在没有GPS信号的情况下，进行作业人员的位置推估，由加速度传感器，电子罗盘，陀螺仪和气压传感器完成，安全检测模块通过传感器检测人员的安全状态，并控制相应的应急救援装置，GPS模块主要是在有GPS信号时，进行定位并修正盲区推估的误差。系统终端再将位置和状态监控信息通过3G网络传送到上位机，上位机软件显示目标人员的位置状态，并构建相应环境的地图。本技术同时提供一种采用权利要求所述的系统实现的无盲区定位方法，包括下列步骤:I)当有GPS信号时，直接通过网络向上位机传送作业人员位置；2)当GPS信号消失时，记下当前的位置，盲区推估模块开始工作；3)盲区推估模块采用相对位置的方法，以计步功能为基础；4)通过加速度传感器感知人员的行走，通过特定的算法将动作分为走，跑和上下楼四种类型，分别计步并测算每步行走距离，再由电子罗盘指示其方向，最后转化为GPS坐标模式，；5)通过3G无线网络将人员的位置信息传送到上位机软件，并在上位机上显示，这样就完成了无盲区定位；作为优选实施方式，步骤3)中，盲区推估模块采用相对位置的方法，以计步功能为基础，具体的计步方法可以是:首先，将盲区推估模块固定在工作人员的后腰部，然后通过三轴加速度传感器记录人员行走时加速度的变化，具体方法如下:(I)将加速度读取频率调整为100HZ，并采取平均滤波法进行滤波，公式为权利要求1.一种面向消防、救援等危险作业人员的无盲区定位和状态监控系统，包括盲区推估模块，每个危险作业人员佩戴一个盲区推估模块，盲区推估模块包括三大功能位置推估和状态识别、系统安全监测和远程通讯，系统是由盲区推估模块提供作业人员的位置，再由无线网络发送到上位机显示，系统还包括作业人员远程语音交互，应急救援装置，其特征在于所述的盲区推估模块以计步功能为基础和所使用的网络为3G网络，盲区推估模块为系统终端的主要部分，其功能主要为在没有GPS信号的情况下，进行作业人员的位置推估，由加速度传感器，电子罗盘，陀螺仪和气压传感器完成，安全检测模块通过传感器检测人员的安全状态，并控制相应的应急救援装置，GPS模块主要是在有GPS信号时，进行定位并修正盲区推估的误差，系统终端再将位置和状态监控信息通过3G网络传送到上位机，能对危险作业人员的安全状态进行实时监控，并与上位机和指挥人员进行远程通信。专利摘要本技术属于无盲区定位
，涉及一种面向消防、救援等危险作业人员的无盲区定位和状态监控系统，包括盲区推估模块及上位机软件，每个危险作业人员佩戴一个盲区推估模块，盲区推估模块包括三大功能位置推估和状态识别、系统安全监测和远程通讯，系统是由盲区推估模块提供作业人员的位置，再由无线网络发送到上位机显示，上位机软件显示目标人员的位置状态，并构建相应环境的地图。该定位系统还包括作业人员远程语音交互，应急救援装置，无论在任何地方都能提供作业人员大致位置。本技术同时提供一种采用上述系统实现面向消防、救援等危险作业人员的无盲区定位和状态监控，本技术具有检测准确、定位精度高、处理速度快，无线布线等优点。文档编号G05B19/418GK202995386SQ20122046208公开日2013年6月12日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日专利技术者史楠, 宋亮, 李 根, 丁承君 申请人:史楠, 宋亮, 李 根, 天津君瑞科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向消防、救援等危险作业人员的无盲区定位和状态监控系统，包括盲区推估模块，每个危险作业人员佩戴一个盲区推估模块，盲区推估模块包括三大功能位置推估和状态识别、系统安全监测和远程通讯，系统是由盲区推估模块提供作业人员的位置，再由无线网络发送到上位机显示，系统还包括作业人员远程语音交互，应急救援装置，其特征在于所述的盲区推估模块以计步功能为基础和所使用的网络为3G网络，盲区推估模块为系统终端的主要部分，其功能主要为在没有GPS信号的情况下，进行作业人员的位置推估，由加速度传感器，电子罗盘，陀螺仪和气压传感器完成，安全检测模块通过传感器检测人员的安全状态，并控制相应的应急救援装置，GPS模块主要是在有GPS信号时，进行定位并修正盲区推估的误差，系统终端再将位置和状态监控信息通过3G网络传送到上位机，能对危险作业人员的安全状态进行实时监控，并与上位机和指挥人员进行远程通信。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：史楠，宋亮，李根，丁承君，
申请(专利权)人：史楠，宋亮，李根，天津君瑞科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：