DW-II型消防員三維【鞋墊式】定位指揮系統

　　——采用慣性導航技術，實現在無公網無GPS無GSM網絡時的人員定位

　　一、產品介紹：

　　產品利用慣性導航技術，無線通訊技術，實現在無公網無GPS 無GSM網絡時的人員定位。在軟件建筑三維模型中實現對消防人員的高度定位和行走軌跡實時動態模擬，每個的消防員行走的軌跡采用一種顏色表現，便于實時監控消防人員的位置。

　　通過快速建模達到建筑物立體直觀呈現，顯示終端能夠對三維模型實現縮放、平移、旋轉定位功能，從而達到對建筑不同部分可視化瀏覽。

　　火場中一旦有消防戰士出現危險需要救援，指揮監控端可將遇險人員的行走的歷史軌跡以及當前坐標傳輸到搜救人員的手持救援單兵終端中，該搜救人員就能沿著遇險的軌跡和坐標快速找到遇險人員。

　　在搜索過程中，手持救援單兵終端會語音播報，引導搜救人員行走方向，實現導航式搜救。系統中隨時呈現消防員的走動、跑動、靜止、臥姿等狀態，隨時實時監測消防員的狀態，當有人員處于靜止或臥倒姿態超過30秒鐘系統自動報警，在消防員恢復走路或跑動狀態后，系統隨機解除警報，起到了呼救的作用。

　　通過中繼方式可擴展應用在地下空間，在地下空間可通過加入中繼終端將微弱信號增強后轉發，達到信號接力的目的。

　　系統自帶地圖功能，可以查找火場地點進行地圖匹配，將三維模型放置于適配地圖區域后，布置相應的著火點、消防車等要素直觀動態的顯示現場救援狀態。

　　現場監控平臺具有 3G/4G 功能，實現現場監控平臺與的遠程監控平臺互聯互通，使得指揮中心及時直觀了解現場地理位置、火情態勢、救援力量部署等相關情況，從而實現遠程查看現場單兵情況，方便指揮調度

　　二、功能解析：

　　1、消防員實時定位（高度及方向）與行動軌跡呈現：

　　根據人員所佩戴的定位終端傳輸回來的三維參數，在建筑模型中實現對消防人員的準確定位及高亮標注，便于后方指揮系統實時掌握救援線動態。同時，根據人員定位設備傳輸回來的三維參數在建筑中實現人員行走軌跡實時動態模擬，每個的消防員行走的軌跡采用一種顏色表現，便于實時監控消防人員的位置，對于許多極度危險區域，可以提示消防員做好防范，做到救援現場的高效風險防控。

　　2、快速建模達到立體直觀呈現：

　　系統本身帶有三維構建和展示模塊，可對特定構筑物在較短時間內實現三維建模。同時可以在顯示終端能夠對建筑三維模型實現縮放、平移、旋轉定位功能，從而達到對建筑不同部分（外墻、內部結構、通道、設備等）可視化漫游瀏覽。

　　3、軌跡一鍵式推送達到導航式快速搜救：

　　火場中一旦有消防戰士出現危險需要救援，指揮監控端可以通過把該遇險戰士的行走歷史軌跡以及當前坐標傳輸到搜救人員的手持救援單兵終端中，該搜救人員就能沿著遇險戰士的軌跡和坐標快速找到遇險戰士，搜索過程中，手持救援單兵終端會語音播報，引導搜救人員行走方向，實現導航式搜救。

　　4消防員姿態呈現（走動、跑動、靜止、臥姿：

　　5、自動報警功能及解除（可預設時間的靜止姿態報警及走動后解除）

　　消防員定位成功后，系統及開始實時監測消防員動態，當有消防員處于靜止或臥倒姿態超過30秒鐘（時間可自定義、可調），系統自動報警，消防員恢復走路或跑動狀態后，系統隨機解除警報，起到了呼救的作用。

　　6、方便快速的接力中繼方式可擴展應用在地下空間：

　　在地下空間，特別是各種墻面及設備阻隔后，通信信號將快速衰減，為了恢復信號能力，可通過加入中繼終端將微弱信號增強后轉發，達到信號接力的目的，一般情況下，地下空間每平面距離150 米，上下相隔一層建議放置一個中繼終端，即可將信號增強恢復。

　　7、可匹配地圖及現場消防設施、消防裝備配置做動態展示，動態可實時推送后場指揮中心：

　　系統自帶地圖功能，可以查找火場地點進行地圖匹配，將三維模型放置于適配地圖區域后，布置相應的著火點、消防車等要素，直觀動態的顯示現場救援狀態。現場監控平臺具有 3G/4G 功能，采用 VPN 技術搭建公網局域網，實現現場監控平臺與的遠程監控平臺互聯互通，現場監控平臺把所采集到的相關信息及時傳輸到對應的遠程監控平臺，使得指揮中心及時直觀了解現場地理位置、火情態勢、救援力量部署等相關情況，從而實現遠程查看現場單兵情況，方便指揮調度。

　　三、系統構成：

　　系統由五部分組成：定位終端、呼救器、接收終端、監控終端、起始點觸發器 。

　　1、定位終端：

　　佩戴在使用者腳部，體積較小，蓄電池供能。內部主要裝置為加速度傳感器、陀螺傳感器、溫度傳感器以及無線數傳發送模塊。加速度傳感器主要用于計算位移和高度，陀螺傳感器主要用于計算方向和姿態。各種相關參數經過解算成坐標后通過藍牙傳輸到數據終端。

　　2、呼救器：

　　工作在400-433MHz頻段，定位模塊的數據會通過藍牙傳給呼救器，呼救器使用*通訊技術將數據上傳到監控操作電腦。與定位模塊在出廠時已經通過藍牙綁定，存在一一對應的關系，現場使用時無需臨時配對，直接開啟電源即可正常使用。

　　3、 接收終端：

　　接收終端主要設備為“LORA接受模塊"，該模塊和數據終端中的“LORA發送模塊"是相對應的，主要用于接收和發送模塊傳送過來的各種重要數據，并進行存儲和分析。

　　4、現場監控平臺：

　　三維監控平臺根據無線接收終端傳送過來的人員位置相關參數，利用相關數學模型和三維圖形相結合，計算出人員所在的位置并在三維監控服務平臺中展示人員所在位置、行走軌跡以及人員的姿態。

　　5、起始點觸發器

　　采用低頻喚醒模塊，分為1號位和2號位；

　　1、作用是將定位模塊從睡眠態喚醒至工作態，確定行動人員初始參考位置和實際運動方向，同時在兩個位置觸發器之間定位模塊會智能學習人員的運動姿態；

　　2、起始位置觸發器共有兩個，在半米以內感應即可對定位模塊發出喚醒激活信號；

　　3、兩個起始位置觸發器放于同一直線上，且相隔應在5m左右；

　　4、消防員佩戴定位模塊進入建筑內部前需依次踏過兩個起始位置觸發器激活定位模塊，系統定位功能方能正常啟用；

　　5、兩個起始位置觸發器在3D地圖頁面必須設置實際對應的位置點，在無地圖的快速建模頁面無需額外設置。使用電池供電，可使用超過3年。

　　四、產品功能：

　　1、可現場預案管理：

　　軟件具備三維立體圖形功能，能對重點單位和現場逃生路、線的預案進行有效管理;

　　2、具有多種建模方式、快速建模：

　　具有采用模塊化戶型快速建模，衛星地圖定位建模；可導入大樓平面圖快速建

　　模；支持 DXF 格式方便樓宇 CAD圖紙轉換建模；根據采樣軌跡建模。

　　3、軌跡動態模擬，位置實時監控：

　　每個的消防員行走的軌跡采用一種顏色表現，對建筑中的人員準確定位、行走軌跡實時動態模擬，高亮標注，便于后方指揮系統實時掌握救援線動態，實時監控消防人員的位置。

　　4、具備現場快速三維建模：

　　系統本身帶有三維構建模塊，對現成的特定建筑在較短時間快速建模，對建筑三維模型可實現縮放、平移、旋轉定位功能。從而達到對建筑不同部分（外墻、內部結構、通道、設備等）可視化漫游瀏覽。

　　5、定位模塊小巧精致，設置于鞋墊內：

　　定位模塊小巧精致，設置于鞋墊內。防水防震，穿戴方便快速，對消防員裝備。模塊利用慣性導航技術配合科學有效的算法，解算出人員的實時定位坐標，通

　　過藍牙向手持終端回傳。

　　五、產品技術指標：

　　1、水平精度誤差:±1%;

　　2、垂直位置精度：±0.5m;

　　3、人員姿態監控：臥倒、站立、行走、跑步等;

　　4、視距通訊距離：大于 2 公里以上；

　　5、三維結構繪圖：通根據戶型，繪制戶型圖一致的三維戶型結構;

　　6、導入文件繪圖：通過管理軟件導入 dxf 或 jpg 文件以生成三維戶型結構圖;

　　7、軌跡回放：可通過管理軟件對定位端位置的移動軌跡進行回放;

　　六、配置標準

　　1、平板電腦指揮平臺：1臺

　　2、定位終端：5臺

　　3、呼救器：5臺

　　4、接收終端：1臺

　　5、起始點觸發器：1對