一種針對火場消防隊員作戰(zhàn)跟蹤的鞋的制作方法
【專利摘要】一種針對火場消防隊員作戰(zhàn)跟蹤的鞋，屬于鞋。該跟蹤鞋包括鞋體，所述鞋體上設(shè)有一容納槽，所述容納槽內(nèi)安置一形狀空間適配的消防跟蹤盒；在鞋體上設(shè)有按鈕組；所述消防跟蹤盒內(nèi)集有微控制單元、GPS模塊、慣導(dǎo)系統(tǒng)模塊、標簽識別模塊、環(huán)境感應(yīng)傳感模塊、語音警報模塊、通訊模塊以及電源，電源與GPS模塊、慣導(dǎo)系統(tǒng)模塊、標簽識別模塊、環(huán)境感應(yīng)傳感模塊、語音警報模塊以及通訊模塊等功能模塊分別連接。優(yōu)點：在火場消防隊員專用鞋體上設(shè)置消防跟蹤盒，借助通訊模塊將火場作戰(zhàn)消防隊員的位置和火場災(zāi)情實時反饋于指揮人員，方便指揮人員掌握全局，最大程度的保證人民生命財產(chǎn)安全，盡可能降低火災(zāi)損失。
【專利說明】一種針對火場消防隊員作戰(zhàn)跟蹤的鞋

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種鞋，特別是一種針對火場消防隊員作戰(zhàn)跟蹤的鞋。

【背景技術(shù)】
[0002]城市快速發(fā)展的同時也帶來了巨大的火災(zāi)安全隱患，誘發(fā)火災(zāi)因素急劇增多，火災(zāi)一旦發(fā)生或救援不及，將會給人民的生命財產(chǎn)帶來巨大的損失，這就給公安消防的滅火搶險工作提出了更高的要求。在實際火災(zāi)現(xiàn)場，消防隊員憑著對火災(zāi)建筑的記憶路線沖在救險一線，但火場內(nèi)部情況的復(fù)雜多變，不僅使得滅火救險效率低，甚至還可能威脅自身安全。
[0003]衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展使得室外位置服務(wù)應(yīng)用日益廣泛，但由于建筑物等障礙物的遮擋，使得室內(nèi)衛(wèi)星信號急劇減弱甚至不存在，導(dǎo)致基于衛(wèi)星信號的精確室內(nèi)定位無法實現(xiàn)。也使得消防指揮人員無法獲得當(dāng)前火場作戰(zhàn)隊員的實時位置而難以進行指揮、調(diào)度和引導(dǎo)工作。專利號為【CN 203275661U】一種針對火場消防隊員的室內(nèi)定位系統(tǒng)，提出以GPS定位信息作為初始位置，利用慣導(dǎo)系統(tǒng)進行位置估算來實現(xiàn)消防隊員室內(nèi)位置的實時獲取。但慣導(dǎo)系統(tǒng)本身受環(huán)境影響較大，且存在誤差累積特征，在長時間運作時，定位精度大大降低。而更多基于WIFI等無線技術(shù)的室內(nèi)定位，由于火災(zāi)發(fā)生時，難以保證電路的完備性，所以依靠外在的無線設(shè)備定位技術(shù)在火災(zāi)現(xiàn)場并不可靠。
[0004]申請公布號為【CN 103499808 A】將射頻識別標簽技術(shù)應(yīng)用到消防員室內(nèi)定位中的方法，提出在建筑物內(nèi)部人員可能到達的區(qū)域內(nèi)布置好無源RFID標簽，并在建筑物設(shè)計圖紙上標定每個RFID標簽的室內(nèi)位置坐標及其安裝方向信息，通過消防員佩戴的智能頭盔上安裝的RFID閱讀器對標簽進行檢測計算相應(yīng)的位置坐標。該專利的定位方法類似基于信號強度的WIFI定位，根據(jù)采集得到的RFID標簽功率水平配合相關(guān)算法程序?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)定位。
實用新型內(nèi)容
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)缺陷以及實現(xiàn)上述功能，本實用新型的目的是要提供一種針對火場消防隊員作戰(zhàn)跟蹤的鞋，能夠有效幫助火場指揮人員快速做出精準合理的指揮、調(diào)度以及引導(dǎo)決策，最大程度的保障人民生命財產(chǎn)安全，降低火災(zāi)損失。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:該跟蹤的鞋，包括鞋體，所述鞋體上設(shè)有容納槽，容納槽內(nèi)安置一形狀空間適配的消防跟蹤盒；在鞋體上設(shè)有按鈕組；
[0007]安裝在消防跟蹤盒內(nèi)的微控制單元分別與GPS模塊、慣導(dǎo)系統(tǒng)模塊、標簽識別模塊、環(huán)境感應(yīng)傳感模塊、語音警報模塊及通訊模塊連接，微控制單元還與電源、按鈕組連接。
[0008]所述容納槽設(shè)在鞋底的腳后跟或腳弓位置；所述容納槽固設(shè)在鞋幫的里襯和外襯之間；所述容納槽固設(shè)在鞋面的里襯和外襯之間。
[0009]所述按鈕組包括一開關(guān)按鈕和一應(yīng)急呼救按鈕；所述開關(guān)按鈕通過導(dǎo)線連接微控制單元和電源；所述應(yīng)急呼救按鈕與微控制單元連接。
[0010]所述鞋體在鞋底腳后跟側(cè)面設(shè)有可開合的活動開口，所述活動開口容納并排安置的鞋體充電插口和所述按鈕組。
[0011]所述GPS模塊用于室外定位；慣導(dǎo)系統(tǒng)模塊用于室內(nèi)或衛(wèi)星信號微弱環(huán)境定位；所述標簽識別模塊包括一發(fā)射器和一接收器，用于識別室內(nèi)絕對位置信息，輔助慣導(dǎo)系統(tǒng)進行室內(nèi)定位。
[0012]所述環(huán)境感應(yīng)傳感模塊包括溫度傳感器、氣體傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器，分別用于檢測火災(zāi)現(xiàn)場的溫度、氣體類型及濃度、濕度和氣壓值；環(huán)境感應(yīng)傳感模塊所采集環(huán)境指標數(shù)據(jù)由微控制單元通過通信模塊傳遞于指揮人員，便于消防指揮人員實時掌握火場災(zāi)情。
[0013]有益效果，由于采用了上述方案，鞋體內(nèi)集成了包括GPS、慣導(dǎo)和射頻三種定位技術(shù)，實現(xiàn)室內(nèi)外的高精度定位；同時利用傳感技術(shù)實現(xiàn)火災(zāi)現(xiàn)場的環(huán)境指標實時檢測監(jiān)控；將消防隊員的位置信息和火場災(zāi)情環(huán)境指標一起通過通訊模塊傳遞給指揮人員，讓指揮人員及時掌握火場全局，從而提高指揮、調(diào)度以及引導(dǎo)的決策能力。
[0014]①本實用新型借助非接觸式、自動識別的射頻技術(shù)輔助慣導(dǎo)系統(tǒng)實現(xiàn)高精度的室內(nèi)定位。當(dāng)鞋體上設(shè)置的標簽識別模塊靠近標簽時，一次僅識別一個標簽，獲取對應(yīng)的位置信息，及時糾正慣導(dǎo)系統(tǒng)的定位結(jié)果，極大的提高了室內(nèi)定位精度；
[0015]②本實用新型將GPS定位技術(shù)、慣導(dǎo)定位技術(shù)和射頻技術(shù)三者結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)實時的、高精度的室內(nèi)外定位，保障消防指揮人員對消防隊員的實時位置跟蹤；
[0016]③本實用新型還結(jié)合使用了傳感技術(shù)，利用環(huán)境感應(yīng)傳感器中的溫度傳感器、多氣體傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器分別檢測火場的溫度、氣體類型及濃度、濕度和氣壓值等環(huán)境指標。通過通訊模塊將這些環(huán)境指標數(shù)據(jù)發(fā)送給指揮人員，使得消防指揮人員能夠及時掌握火場災(zāi)情；
[0017]④本實用新型提出針對火場消防隊員作戰(zhàn)跟蹤的鞋，將定位及火情監(jiān)控功能與鞋類結(jié)合，在保障實時定位與火場災(zāi)情檢測監(jiān)控的同時，因無需攜帶額外定位監(jiān)測的硬件設(shè)備而很大程度地提高了消防隊員的作戰(zhàn)效率；與鞋類結(jié)合，其設(shè)計簡單，安裝便捷，因無需額外購買定位和災(zāi)情檢測功能的載體硬件而大大的降低了制造成本。
[0018]⑤本實用新型有效的幫助消防指揮人員及時掌握消防作戰(zhàn)人員的實時位置及火場實時災(zāi)情，統(tǒng)籌把握火場全局，從而很大程度上提高其指揮、調(diào)度和引導(dǎo)的決策能力，保障人民生命財產(chǎn)安全，盡最大可能降低火災(zāi)損失。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型所述鞋體的功能模塊連接示意圖。
[0020]圖2為本實用新型所述鞋的工作原理圖。

【具體實施方式】
[0021]下面將參考附圖并結(jié)合具體實施例，來詳細說明本實用新型。
[0022]實施例1:本實用新型提供了一種針對火場消防隊員作戰(zhàn)跟蹤的鞋，包括鞋體，所述鞋體上設(shè)有容納槽，該容納槽設(shè)置在鞋底的腳后跟位置。在所述容納槽中安置有形狀空間適配的消防跟蹤盒，該消防跟蹤盒內(nèi)集成安裝有微控制單元、GPS模塊、慣導(dǎo)系統(tǒng)模塊、標簽識別模塊、環(huán)境感應(yīng)傳感模塊、語音警報模塊、通訊模塊以及電源。其中，微控制單元分別與GPS模塊、慣導(dǎo)系統(tǒng)模塊、標簽識別模塊、環(huán)境感應(yīng)傳感模塊、語音警報模塊及通訊模塊連接，微控制單元與電源、按鈕組連接。
[0023]在鞋體的鞋底腳后跟位置的側(cè)面設(shè)有可開合的活動開口，該活動開口內(nèi)容納并排安置的鞋體充電插口和一按鈕組。充電插口通過軟導(dǎo)線與容納槽中的消防跟蹤盒中的電源連接，鞋體通過充電插口有線連接外部電源為消防跟蹤盒供電。按鈕組包括一開關(guān)按鈕和一應(yīng)急呼救按鈕。開關(guān)按鈕通過導(dǎo)線連接微控制單元和電源，當(dāng)消防員接到火災(zāi)警報時，便打開開關(guān)按鈕，開啟鞋體消防跟蹤盒的運行模式；應(yīng)急呼救按鈕與微控制單元連接，用于當(dāng)消防人員遇到突發(fā)狀況或意外危險時，迅速按下應(yīng)急呼救按鈕，向外部指揮人員請求救援。
[0024]消防跟蹤盒運行模式開啟后，在室外環(huán)境，消防跟蹤盒內(nèi)的微控制單元以GPS定位模式進行實時位置確定，進入室內(nèi)或衛(wèi)星信號微弱環(huán)境，鞋體則自主切換至慣導(dǎo)系統(tǒng)定位模式，并以最后的GPS定位值作為慣導(dǎo)系統(tǒng)的最初始位置參數(shù)。事先在建筑物內(nèi)方便人員經(jīng)過的走廊或房間，直線處以10米間隔、轉(zhuǎn)彎處在拐點安置應(yīng)急位置標簽，該標簽為RFID標簽，在各標簽內(nèi)寫入對應(yīng)位置的三維絕對坐標。當(dāng)消防人員靠近建筑物位置標簽時，鞋體標簽發(fā)射器通過發(fā)射信號激活位置標簽，接收器接收位置標簽的回饋信息，然后標簽識別模塊進行自主解密，獲取消防人員當(dāng)前的三維絕對坐標，作為后續(xù)慣導(dǎo)系統(tǒng)定位的新初始位置參數(shù)。此外，消防跟蹤盒內(nèi)的環(huán)境感應(yīng)傳感模塊包括溫度傳感器、氣體傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器?；馂?zāi)現(xiàn)場往往容易積聚有一氧化碳、二氧化碳以及其他多種有毒有害氣體，利用該氣體傳感器進行火場氣體類型的識別及其濃度檢測，同時環(huán)境感應(yīng)傳感器還檢測火場現(xiàn)場的溫度、濕度以及氣壓等多項指標。微控制單元將這些火場實時環(huán)境指標與消防人員的位置信息一起通過GSM/GPRS/3G/4G通訊模塊傳遞給指揮系統(tǒng)，讓指揮人員及時掌握實時災(zāi)情及消防人員的位置狀態(tài)，幫助指揮人員快速決策指揮、調(diào)度和引導(dǎo)工作。當(dāng)指揮人員在指揮顯示終端看到消防人員的位置開始存在較大偏差時，及時發(fā)出位置更新的指令；當(dāng)指揮人員在指揮顯示終端看到環(huán)境指標出現(xiàn)危險預(yù)警時，迅速發(fā)出撤離的指令或者調(diào)度救援。當(dāng)災(zāi)情環(huán)境指標檢測超標時，鞋體上的語音警報模塊第一時間發(fā)出災(zāi)情警報，提示消防人員立即做好防護或快速撤退。
[0025]所述的微控制單元、GPS模塊、慣導(dǎo)系統(tǒng)模塊、標簽識別模塊、環(huán)境感應(yīng)傳感模塊、語音警報模塊和通訊模塊均為市場購得，在微控制單元里安裝已經(jīng)公開使用的軟件，微控制單元收到GPS模塊、慣導(dǎo)系統(tǒng)模塊、標簽識別模塊及環(huán)境感應(yīng)傳感模塊的信號后，輸出端通過通訊模塊輸出控制信號給指揮系統(tǒng)，將超標環(huán)境信號傳輸給語音警報進行報警。
[0026]實施例2:與實施例1所不同的是:所述容納槽設(shè)置在鞋底的腳弓位置，降低容納槽的踩壓受力。其他與實施例1同。
[0027]實施例3:所述鞋體的鞋幫，包括里襯和外襯，所述容納槽固設(shè)在鞋幫的里襯和外襯之間。其他與實施例1同。
[0028]實施例4:所述鞋體的鞋面，包括里襯和外襯，所述容納槽固設(shè)在鞋面的里襯和外襯之間。其他與實施例1同。
[0029]雖然以上描述了本實用新型的【具體實施方式】，但是熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實施例只是說明性的，而不是用于對本實用新型的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本實用新型的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求所保護的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種針對火場消防隊員作戰(zhàn)跟蹤的鞋，包括鞋體，其特征在于:所述鞋體上設(shè)有容納槽，容納槽內(nèi)安置一形狀空間適配的消防跟蹤盒；在鞋體上設(shè)有按鈕組；安裝在消防跟蹤盒內(nèi)的微控制單元分別與GPS模塊、慣導(dǎo)系統(tǒng)模塊、標簽識別模塊、環(huán)境感應(yīng)傳感模塊、語音警報模塊及通訊模塊連接，微控制單元與電源、按鈕組連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種針對火場消防隊員作戰(zhàn)跟蹤的鞋，其特征在于:所述容納槽設(shè)在鞋底的腳后跟或腳弓位置；所述容納槽固設(shè)在鞋幫的里襯和外襯之間；所述容納槽固設(shè)在鞋面的里襯和外襯之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種針對火場消防隊員作戰(zhàn)跟蹤的鞋，其特征在于:所述按鈕組包括一開關(guān)按鈕和一應(yīng)急呼救按鈕；所述開關(guān)按鈕通過導(dǎo)線連接微控制單元和電源；所述應(yīng)急呼救按鈕與微控制單元連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種針對火場消防隊員作戰(zhàn)跟蹤的鞋，其特征在于:所述鞋體在鞋底腳后跟側(cè)面設(shè)有可開合的活動開口，所述活動開口容納并排安置的鞋體充電插口和所述按鈕組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種針對火場消防隊員作戰(zhàn)跟蹤的鞋，其特征在于:所述GPS模塊用于室外定位；慣導(dǎo)系統(tǒng)模塊用于室內(nèi)或衛(wèi)星信號微弱環(huán)境定位；所述標簽識別模塊包括一發(fā)射器和一接收器，用于識別室內(nèi)絕對位置信息，輔助慣導(dǎo)系統(tǒng)進行室內(nèi)定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種針對火場消防隊員作戰(zhàn)跟蹤的鞋，其特征在于:所述環(huán)境感應(yīng)傳感模塊包括溫度傳感器、氣體傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器，分別用于檢測火災(zāi)現(xiàn)場的溫度、氣體類型及濃度、濕度和氣壓值；環(huán)境感應(yīng)傳感模塊所采集環(huán)境指標數(shù)據(jù)由微控制單元通過通信模塊傳遞于指揮人員，便于消防指揮人員實時掌握火場災(zāi)情。
【文檔編號】G01S19/48GK204028368SQ201420479898
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】王堅, 劉春燕, 胡安冬, 汪云甲 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)