无线定位技术在消防火灾救援中应用探究

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1、无线定位技术在消防火灾救援中应用探究【摘要】消防火灾时有发生，当火灾发生时能否在第一时间确定火场被困人员的准确位置并及时的实施疏导和救援行动，对于消防救援行动来说意义重大。本文作者对无线定位技术在消防火灾救援中的原理、方案及应用进行研究，仅供参考。【关键词】消防火灾救援无线定位随着信息技术的飞速发展，无线定位技术因其定位精度高、范围覆盖广、实时性好、穿透力强等特点在各项领域中得到了广泛的应用。目前，常见的无线定位技术有：GPS技术、红外线技术、蓝牙技术、无线保真技术、ZigBee技术、RFID技术等。这些技术已广泛应用于军事、航运、医疗、建筑等领域，但面向消防火灾救援中建筑内的人员定位方法

2、研究很少，本文作者对无线网络在建筑火灾救援中应用的可行性、关键技术及其实现方法等进行分析，并对手机定位进行探讨。1研究目的当高层建筑发生火灾时，其内部人员分布的检测和疏导是重点和关键。本文作者对多种无线技术的实用性进行对比,找岀适用于室内火灾情况下的最佳人员定位方案，对建筑内火灾中的人员定位系统进行设计，并完成系统的主要功能。2研究方案2.1现有室内无线定位技术的选择（1）GPS技术：GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的，当GPS接收机设置在室内时，由于信号受到建筑物的遮挡而减弱，定位精度降低，而且定位器的成本也比较高。（2）红外线技术：红外线在室内的定位精度相对比较高，由

3、于红外线的波长较短，对障碍物的衍射能力差，使得红外射线只能视距传播，而且比较容易受到荧光灯或房间内其他灯光干扰，在定位精确度上存在局限性。（3）蓝牙技术：蓝牙技术是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术，其设备和器件价格比较昂贵，而且对于环境复杂的空间，蓝牙定位的稳定性不高，噪声信号干扰大。（4）无线保真定位技术：无线保真定位技术是无线局域网络系列标准之IEEE802.n的一种定位方法，该定位技术可应用于小范围的室内定位，属于办公室和家庭中经常使用的短距离无线技术。（5）ZigBee定位技术：ZigBee定位技术是一种新兴短距离、低速率无线网络技术，其应用自身的无线电标准，在传

4、感器之间相互协调通信以实现定位，乙gBee以低功耗和低成本为显著特点。（6）RFID技术：RFID技术是利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据，来达到识别和定位的效果，由于这种技术非接触和非视距的特点，备受人们的关注。通过上述分析比较，可以发现RFID定位技术和ZigBee定位技术更为适合于室内人员定位。本文作者提出的人员定位系统应用于火灾情况下，而RFID读写器具有微功耗特性，适用于易燃、易爆等场合，RFID技术具有快速、高效的识别能力和很强的抗污染、耐高温、防磁、防水、防污损、抗破坏能力，并且射频信号不会干扰到其他仪器设备，可以广泛应用于消防领域。因此，本文作者首选RFID技术对火灾

5、中的被困人员以及救援人员进行定位。2.2RFID定位系统的介绍2.2.1RFID定位系统的组成及在火灾中的应用RFID系统由标签、读写器和天线等3部分组成，如图1所示。在每个房间、主要出入口、疏散通道、楼梯间等需要监控的重要位置，以及每个楼层的每隔一定距离布置一个读写器。针对火灾报警系统联动的应用，也可以将读写器嵌入到房间内的火灾探测器中。携带电子标签的被困人员或消防救援人员通过感应区，读写器感应到相应信息，并将接收到的信息处理后通过有线/无线方式传输到建筑内的控制中心或火场外指挥中心的监控系统中，如图2所示。2.2.2RFID定位技术的策略当被困人员进入特定区域后，读卡器即会马上感应到射

6、频卡的信号，同时将它的卡号存储下来，并将射频卡上的信息上传到工作站，系统中读写器位置已知，待定位电子标签的位置未知。定位系统首先由读写器感知待定位置的电子标签，计算出信号的传播时间、信号到达的角度、接收信号的强度，作为度量指标汇总到主机。运用某种定位算法计算出位置坐标并把它显示在计算机屏幕上，工作站可根据计算结果作出具体判断（如位置、时间和人员b同时，可根据计算机上的分布示意图点击区域内的某一位置，即会把这一区域的人员情况显示出来。当与探测器合用时，可将读写器嵌入探测器内，利用探测器的点位来定位读写器的具体位置，这样可以直接利用传统探测器的总线，实现数据的传输，避免建筑内的线路过多而增加成

7、本。3手机定位技术的探讨近几年，城市地区的手机市场已开始出现饱和迹象。日常生活中，人们常常会随身携带手机，当遭遇火灾等灾害而被困在建筑内时，有行为能力的被困者可以利用随身携带的手机主动向外界求救。然而，当被困者因受到烟气的干扰,出现呼吸困难、陌生环境无法正确表达所处位置、慌乱逃生中迷失方向等情况，不能及时逃出而被困时，若能及时地主动搜寻该状态下的手机信号就很有可能找到手机附近的被困人员，可以很大程度地提高搜索效率，进而搜