一种基于大数据的烟雾环境中精确导航定位分析方法与流程

本发明涉及烟雾环境中精确导航定位，具体而言，涉及一种基于大数据的烟雾环境中精确导航定位分析方法。

背景技术：

1、在火灾紧急救援场景中，烟雾往往迅速扩散，环境温度往往迅速升高，给救援人员的导航和定位带来巨大挑战。传统的导航定位方法难以在烟雾环境中准确工作，亟需一种能够克服烟雾干扰、实现精确导航定位的系统。

2、如公告号为cn114994672a的专利公开了一种毫米波雷达惯性组合的火场烟雾场景定位建图方法与装置，该方法包括：获取惯性数据与点云数据；基于惯性数据得到人体的姿态信息，并基于人体运动学的约束与惯性数据进行人体的步长估计，并确定人体的位置信息；对稀疏高噪声的毫米波雷达点云数据进行提升处理，得到稠密化点云数据；通过人体的姿态信息与位置信息将稠密化点云数据映射到全局坐标系下构建地图。本发明应用于导航定位领域，针对应急救援人员运动复杂多变的特点，基于人体运动学的约束，通过惯性器件检测步态、计算出位置和姿态，实现导航定位；再通过位置和姿态信息将点云数据映射到全局坐标系下构建地图，实现人员在烟雾环境下的实时定位与建图定位。

3、以上现有技术中还存在以下问题：1、当前消防员在火灾救援中无法做到实时监测环境中的烟雾信息和温度信息，那么消防员在制定救援策略时会面临更大的不确定性，无法为救援策略的制定提供有效的数据支撑，增加了决策的难度和风险，降低了整体救援能力。

4、2、当前对于救援环境中的烟雾信息分析仅停留在烟雾浓度的大小，为对烟雾的扩散速率和烟雾浓度的增长率进行分析，即未对烟雾在速度层面和时间层面的变化情况进行分析，无法准确判断火势的发展趋势，增加消防员在救援过程中遭受有毒气体侵害、视线受阻等风险，增加了对消防员人员安全的威胁性。

5、3、当前当救援路径遇到阻碍时，往往通过指挥中心指挥或者消防员自身救援经验进行判断，无法准确避免危险区域，降低了救援效率，同时在判断路径和避免危险区域上花费过多时间，会延误救援工作的整体进度，导致被困人员得不到及时救助，从而错失最佳救援时机。

技术实现思路

1、鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种基于大数据的烟雾环境中精确导航定位分析方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：本发明提供一种基于大数据的烟雾环境中精确导航定位分析方法，包括以下步骤：s1、安全救援路径筛选：当接收到目标被困者的被困报警时，根据被困者的被困位置为目标消防员自动设定各初始救援路径，采集目标建筑物内各初始救援路径中各监测点在当前监测时间点对应的烟雾浓度和环境温度，筛选出目标消防员当前对应的安全救援路径。

3、s2、危险监测点判断：将目标消防员当前对应的安全救援路径记为目标救援路径，采集目标消防员在目标救援路径上当前位置之后的各监测点对应的救援环境信息，判断目标消防员在目标救援路径上当前位置之后是否存在危险监测点，若存在，则执行s3步骤，若不存在，则执行s4步骤。

4、s3、救援路径重新规划：当目标消防员在目标救援路径上移动至首个危险监测点所属区域前，提取首个危险监测点对应的各可替换监测点的救援环境信息，同时采集首个危险监测点与其对应的各可替换监测点之间的救援路径图像，对目标消防员在当前位置的救援路径进行重新规划。

5、s4、安全救援路径保持：目标消防员保持当前对应的安全救援路径继续进行救援搜索，直至到达被困者的被困位置，并进行反馈。

6、相较于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：(1)本发明通过实时监测救援环境中的烟雾信息和温度信息，对目标消防员在目标救援路径上当前位置之后的各监测点对应的救援环境危险度进行分析，为救援策略的制定提供有效的数据支撑，同时也为后续救援路径的重新规划提供依据，减少了决策的难度和风险，提高了整体救援能力。

7、(2)本发明通过设定目标消防员在目标救援路径上当前位置之后的各监测点对应的烟雾扩散速率和烟雾浓度增长率，从而计算目标消防员在目标救援路径上当前位置之后的各监测点对应的烟雾危险度，对烟雾在速度层面和时间层面的变化情况进行分析，可以准确判断火势的发展趋势，减少消防员在救援过程中遭受有毒气体侵害、视线受阻等风险，同时降低了对消防员人员安全的威胁性。

8、(3)本发明通过当目标消防员在目标救援路径上当前位置之后存在危险监测点时，对目标消防员在当前位置的救援路径进行重新规划，准确避免危险区域，提高了救援效率，加快了救援工作的整体进度，使得被困人员得到及时救助，从而把握住最佳救援时机。

9、附图说明

10、为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

11、图1为本发明方法步骤流程示意图。

12、图2为本发明初始救援路径示意图。

13、图3为本发明救援路径重新规划示意图。

技术特征：

1.一种基于大数据的烟雾环境中精确导航定位分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的烟雾环境中精确导航定位分析方法，其特征在于：所述筛选出目标消防员当前对应的安全救援路径的具体过程为：

3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的烟雾环境中精确导航定位分析方法，其特征在于：所述计算各初始救援路径对应的安全指数的具体过程为：

4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的烟雾环境中精确导航定位分析方法，其特征在于：所述救援环境信息包括当前监测时间点和历史各监测时间点分别对应的烟雾浓度和环境温度。

5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的烟雾环境中精确导航定位分析方法，其特征在于：所述判断目标消防员在目标救援路径上当前位置之后是否存在危险监测点的具体过程为：

6.根据权利要求5所述的一种基于大数据的烟雾环境中精确导航定位分析方法，其特征在于：所述计算目标消防员在目标救援路径上当前位置之后的各监测点对应的烟雾危险度的具体过程为：

7.根据权利要求5所述的一种基于大数据的烟雾环境中精确导航定位分析方法，其特征在于：所述计算目标消防员在目标救援路径上当前位置之后的各监测点对应的温度危险度的具体过程为：

8.根据权利要求6所述的一种基于大数据的烟雾环境中精确导航定位分析方法，其特征在于：所述设定目标消防员在目标救援路径上当前位置之后的各监测点对应的烟雾浓度增长率的方式为：以监测时间点为横坐标，以烟雾浓度为纵坐标,构建各监测点对应的烟雾浓度偏差曲线,并从所述曲线中定位出斜率值，作为目标消防员在目标救援路径上当前位置之后的各监测点对应的烟雾浓度增长率，将其标记为ki。

9.根据权利要求1所述的一种基于大数据的烟雾环境中精确导航定位分析方法，其特征在于：所述对目标消防员在当前位置的救援路径进行重新规划的具体过程为：

10.根据权利要求9所述的一种基于大数据的烟雾环境中精确导航定位分析方法，其特征在于：所述计算首个危险监测点对应的各目标监测点的救援危险指数的具体过程为：

技术总结
本发明涉及烟雾环境中精确导航定位技术领域，具体公开一种基于大数据的烟雾环境中精确导航定位分析方法，该方法包括：安全救援路径筛选、危险监测点判断、救援路径重新规划和安全救援路径保持；本发明通过实时监测救援环境中的烟雾信息和温度信息，对目标消防员在目标救援路径上当前位置之后的各监测点对应的救援环境危险度进行分析，当目标消防员在目标救援路径上当前位置之后存在危险监测点时，对目标消防员在当前位置的救援路径进行重新规划，准确避免危险区域，提高了救援效率，加快了救援工作的整体进度，提高了整体救援能力，使得被困人员得到及时救助，从而把握住最佳救援时机。

技术研发人员：余力
受保护的技术使用者：上海大风技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/10