基于遠程通信的消防員生命狀態(tài)實時監(jiān)測.pdf

1、隨著大型建筑物的規(guī)模與復雜度迅速增加，火災事故發(fā)生后的處置難度也不斷加大。消防員在救援現場難以實現準確定位和有效的信息溝通，很容易造成嚴重的傷亡。本文依托無線傳感器網絡(WSN)和GPRS遠程通信，針對消防員生命狀態(tài)實時監(jiān)測開展研究，為保障消防員的生命安全和指揮人員實現協同救援提供有效的技術手段，對于提高火災救援效率和減少人員傷亡具有積極的現實意義和工程價值。
　　在火災發(fā)生后，建筑物內通常處于電力和通信中斷的狀態(tài)，原有的通信設施

2、將無法有效使用，消防員難以從外界獲得位置信息。針對火場中準確獲取消防人員位置信息的實際需求，本文將盲區(qū)推估與基于接收信號強度的無線傳感器網絡定位方法相結合，利用盲區(qū)推估模塊實現“信標”消防員自定位，將其所攜帶的傳感器節(jié)點作為錨節(jié)點構建動態(tài)無線傳感器網絡，為現場消防員的實時定位提供了現實可行的解決方案。
　　在無線傳感器網絡中，信標節(jié)點的幾何分布在很大程度上決定了目標定位的性能。為提高室內環(huán)境的定位精度，本文提出了一種GDOP（幾何

3、精度因子）輔助節(jié)點選擇算法，對當前幾何分布的GDOP值進行計算，以各節(jié)點對整體GDOP的貢獻值作為評價準則，實時確定參與定位的錨節(jié)點子集。由于僅選擇部分錨節(jié)點參與定位運算，本文算法在保持定位精度的同時降低了系統(tǒng)能量消耗，有利于WSN節(jié)點維持較長的工作時間。
　　本文采用Android可視化終端實現數據采集與中轉，并開發(fā)了基于B/S架構的遠程服務器端進行數據管理。Android可視化終端可實現對便攜終端數據接收、盲區(qū)推估模塊數據處理

4、、體征與位置信息實時顯示及數據發(fā)送等功能。在遠程服務器上，基于C/S架構的接口程序接收并存儲消防員的實時數據。同時，基于B/S架構的服務器端瀏覽器程序可為指揮人員提供直觀的信息界面，使其得以實時掌握火場內消防員的體征與位置信息，以便組織協同救援活動。
　　實驗測試表明，本文設計并實現的消防員生命狀態(tài)實時監(jiān)測系統(tǒng)能夠對消防員體征數據進行實時監(jiān)測和有效定位。該系統(tǒng)參數感知準確、延遲時間小于0.2s，在室內環(huán)境短距行進時的人員定位誤差小