[发明专利]三维立体空间消防指挥布控系统

说明书

本发明公开了一种三维立体空间消防指挥布控系统，其技术方案要点是在消防员上佩戴定位器以及消防员数据终端，在现场指挥处放置后场数据终端以及与后场数据终端无线连接的后场主机，定位器计算消防员的定位结果，传输到消防员数据终端，通过消防员数据终端将数据发送至后场数据终端，后场主机接收后场数据终端的数据显示消防员实时位置和轨迹。本发明利用GIS技术构建全息三维立体空间模型，并运用VR技术，实现火灾现场范围内的二组、二维及实景三维的无缝整合，并利用VR+数据终端实现定位消防员在火灾现场空间的位置和运动轨迹，此系统构建的空间精度高、全时空、多维度，以全方位保障消防员的安全。

技术领域

本发明涉及指挥布控技术领域，特别涉及一种三维立体空间消防指挥布控系统。

背景技术

GIS是地理信息系统，沿用传统制图学的手段，通过各种专题图，符号库等地图学的抽象符号来表达地理信息，对地理信息提供一种宏观的抽象表达方式，大大简化了人们对地图的使用、查询和分析，但是二维的地理信息系统提供给用户的仅仅是二维的平面图形，在可视化程度方面比传统的纸质地图并没有实质性的改善，随着GIS应用不断深入，这已经远远不能满足人们的视觉需求；因此，二维的可视化将现实世界简化为平面上二维投影的概念模型注定了它在描述三维空间现象的局限性，解决这一问题的有限手段就是三维GIS可视化。

VR已不仅仅被关注于计算机图像领域，它已涉及更广的领域，并向分布式虚拟现实发展。虚拟现实技术已成为新产品涉及开发的重要手段。其中，基于GIS的协同工作虚拟现实是VR技术新的研究和应用的热点，它引入时间、空间维度，需要考虑多个参与者在一个共享的空间中如何相互交互，虚拟空间中的虚拟对象在多名参与者的共同作用下的行为等。分布式虚拟环境可使地理位置上分布不同的参与人员面对相同的真实操作对象，通过在共享的虚拟环境中协同地使用声音和视频工具，在VR环境下进行协同工作，这在消防指挥、旅游景观、社区管理中有重大的应用价值。

如清华大学的许云、任爱珠、潘国帅提出的基于GIS和VR的消防指挥系统研究，利用城市电子地图的海量建筑物并利用GIS+VR技术构建全息三维立体空间模型，可以帮助消防队员在到达火场前了解火场附近所有消防设施(尤其是消火栓)的位置和相关信息。

因此，在了解消防设施位置后，消防人员进入到火场中，消防目标的确定，了解，认识都不够全面，存在较大的误差，将导致消防救援不及时，不充分和不到位的情况，并且消防救援路径选择上没有一个科学的路径分析，将导致救援线路可能不是最佳路径。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种三维立体空间消防指挥布控系统，精确了解消防目标的位置，并且根据消防目标与消防员之间的位置关系，制定合理的救援路径，实现精细化管理，最大程度的提高救援的成功率和减少救援伤亡事故。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种三维立体空间消防指挥布控系统，包括定位器、消防员数据终端、后场数据终端和后场主机、空气面罩及投影装置；

定位器，佩戴于消防员身上用于定位消防员所处的位置信息，并将位置信息经无线传输给消防员数据终端；

消防员数据终端，佩戴于消防员身上用于接收位置信息，并与后场数据终端建立无线通讯连接；

后场数据终端，用于接收多个消防员数据终端的位置信息，将位置信息传输给后场主机；

后场主机，包括地理信息系统、虚拟现实系统和存储系统，通过在存储系统中调取城市的地理信息、建筑内部结构及设计规划信息，通过地理信息系统和虚拟现实系统在卫星图片上建模、开发、合成三维建筑轮廓，将消防员的位置信息及着火位置在三维建筑轮廓中显示，通过比较分析两者之间的距离后根据建筑内每一路口的直行、左转以及右转的距离值计算出路径信息经后场数据终端传输至消防员数据终端上；