[发明专利]将射频识别标签技术应用到消防员室内定位中的方法

说明书

技术领域

本发明涉及消防救援领域，具体涉及一种将射频识别标签技术应用到消防员室内定位中的方法。

背景技术

近年来伴随着大空间、超高层和综合性建筑物的增长，火灾所带来的损失和影响越来越大,大型建筑物内特别是人员密集型住宅楼、办公楼、厂房、商业中心等建筑物内，建筑物内一旦由于施工、用火、用电、燃气使用不当等意外情况发生火灾时，由于楼层多、通道分布复杂等原因，人员救援难度较大。当大型建筑物内发生火灾时，很难在建筑物外部将火灾扑灭，在很多情况下需要消防员进入建筑物内部才能完全控制火情并实施人员搜救工作。现阶段，当消防员进入建筑物内部后在能见度很差的环境中，依靠现有技术手段如视频监控系统等，建筑物外部的指挥员很难对建筑物内的消防员进行实时定位，缺乏有效的室内定位方式会影响人员搜救的效率，甚至消防员自身也不能准确判断自身的位置，这种情况下，对搜救工作带来很多的不便，对消防员的生命安全以及控制火情的效率都带来不好的影响。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种将射频识别标签技术应用到消防员室内定位中的方法，解决上述问题。进入建筑物内部的消防员，通过头盔上的一种可变功率的射频识别标签读头，读取消防员所在位置附近的建筑物内部署的射频识别标签信息，并将标签信息通过3G网络转发到服务器，服务器将射频识别标签的信息进行解析处理，得到消防员的实时室内位置，建筑物外部的指挥员可根据消防员的实时室内位置，实现人员精准定位和指挥。根据该方法实现的系统部署和使用方便、系统价格低廉、便于操作和控制，可有效提升人员搜救和火情勘察的效率。

本发明将射频识别标签技术应用到消防员室内定位中的方法，具体操作如下：

预先在地下建筑、无窗建筑、大型建筑物内人员有可能到达的区域内布置好无源RFID标签，并在建筑物二维楼层分布图或三维设计图纸中标定每个RFID标签的室内位置坐标(二维或三维)及其安装方向信息。安装RFID标签时，标签的方向可以按一定规律循环设定,如0-45-90-135-180度放置。

当消防员进入建筑内部时佩戴的智能头盔装有RFID阅读器(简称读头)，当消防员（可以是一名或者一组多名）经过RFID标签附近时，读头激活标签并读取RFID标签内的识别码信息后,智能头盔中的通信模块（通过公共通信运营商的3Ｇ或gprs网络）将读头读取的RFID标签识别码信息（简称ID信息）上传到指定服务器；如果是双极化天线的读头设计，还将包括两个正交极化方向上的接收信号幅度信息（简称正交极化幅度信息）上传到（指定）服务器。服务器收到RFID标签ID信息(以及正交极化幅度信息)之后进行查表解析,获取RFID标签对应的室内位置坐标(二维或三维)，即可获知读头对应的室内位置坐标，即佩戴该智能头盔的消防员的室内位置坐标。

建筑物外部的指挥员通过（授权的移动手持终端如平板电脑、智能手机、笔记本电脑等读取）服务器上的智能头盔位置信息，就可以实时了解建筑内部所有消防员的位置，发出适当指令，提高消防灭火和救援的效率。

优选地，通过设置定制的RFID标签、小型化一体化的RFID读头、特别设计的读头天线和特别设计的读头功率控制程序，消防员的室内定位精度可以精确到1-3米。

本发明的特点：射频识别标签技术较为成熟，成本较低,读头使用正交极化天线加上可变功率控制，配合基于相关运算定位算法程序，可以实现较高精度(1-3m)的室内定位；目前基于2.4GHz的Zigbee技术和WiFi技术等实现的定位算法，由于室内传播环境复杂，且需要有源RFID部署，均无法达到长期部署和定位需要，以及3m以下的定位精度。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明做进一步的说明

附图1是本发明的主要模块连接示意图；

附图2是本发明的射频标签读头结构示意图；

附图3是本发明的功率控制与标签安装方向示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明将射频识别标签技术应用到消防员室内定位中的方法作进一步的描述：