一种综合定位搜寻方法和装置
阅读说明：本技术 一种综合定位搜寻方法和装置 (A kind of comprehensive positioning searching method and apparatus ) 是由 廖春生 杨波 苏纯剑 于 2019-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及综合搜寻定位方法和装置,包括发射端和接收端,所述发射端包括第一气压计和无线电发射模块,所述接收端包括第二气压计和无线电接收模块,包括校准步骤；发送步骤；接收步骤：所述接收端接收所述无线电波和所述第一气压计的高度数据,并结合所述第二气压计的高度数据计算高度差H；第一搜寻步骤：所述接收端接收所述无线电波和所述第一气压计的高度数据,计算高度差H,确定所述接收端与所述发射端在高度上的距离；第二搜寻步骤：根据所述无线电波计算所述发射端和所述接收端的信号强度D,根据所述信号强度D在水平方向搜寻所述发射端。本发明结合了无线电波定位和气压进行定位两种方式互相补足,符合救援的实际行进路径。(The present invention relates to comprehensive searching and locating method and device, including transmitting terminal and receiving end, the transmitting terminal includes the first barometer and radio transmitting module, and the receiving end includes the second barometer and radio reception module, including calibration steps；Sending step；Receiving step: the receiving end receives the radio wave and the first barometrical altitude information, and in conjunction with the described second barometrical altitude information computed altitude difference H；First search step: the receiving end receives the radio wave and the first barometrical altitude information, computed altitude difference H, determine the receiving end and the transmitting terminal in height at a distance from；Second search step: calculating the signal strength D of the transmitting terminal and the receiving end according to the radio wave, searches the transmitting terminal in the horizontal direction according to the signal strength D.Positioning two ways is carried out present invention incorporates the gentle pressure of radio wave positioning to supply mutually, meets the practical travel path of rescue.)
技术领域
本发明属于消防技术领域，具体涉及一种综合定位搜寻方法和装置。
背景技术
我国火灾诱因较多，火灾事故时有发生。火灾事故现场也变得多样化和复杂化。火灾的发生不仅造成重大的人员伤亡和经济损失，同时还对社会稳定造成严重影响。特别是由于我国的建筑物较为密集，趋向于高层化、密集化，对火灾现场的救援设置了障碍。
特别是在火灾救援的实施过程中，消防员在浓烟中无法通过视听准确辨别方向、或是确定待救援的伙伴的位置，因此，在当前，消防员普遍配备一种呼叫器、互救器等设施，用以辅助视听等声光信号，帮助消防员互相定位。
现有的消防设备中，一般是基于信号强弱进行的无线测向技术，由两名消防员分持发射端和接收端，并通过一系列估算和修正等测试信号发射端到接收端的距离，从而指示两名消防员之间的距离。然而，由于现时中火灾现场的情况可能非常复杂，无线电波在穿墙等障碍物时信号会被大幅削弱，不利于无线电波的传播，在定位中有可能发生信号施时强时弱的现象，并且导致定位精度容易收到干扰，这种干扰无法通过预设算法等方式消除。特别是当两名消防员分处不同的高度(例如分处不同的楼层)时，无线电测向指示的距离与实际距离相差较多，也不利于明确指示消防员进行判断采取最近、最快捷的路线。
发明内容
本发明的目的是，提供一种综合定位搜寻方法和装置，以适应消防救援中复杂环境。
为了达到上述技术目的，本发明的技术方案如下；
一种综合搜寻定位方法，包括发射端和接收端，所述发射端包括第一气压计和无线电发射模块，所述接收端包括第二气压计和无线电接收模块，包括如下步骤：
校准步骤：对第一气压计和第二气压计校准；
发送步骤：所述发射端将无线电波和所述第一气压计提供的的高度数据发送至所述接收端；
接收步骤：所述接收端接收所述无线电波和所述第一气压计的高度数据，并结合所述第二气压计的高度数据计算高度差H；
第一搜寻步骤：所述接收端接收所述无线电波和所述第一气压计的高度数据，并结合所述第二气压计的高度数据计算高度差H，确定所述接收端与所述发射端在高度上的距离；
第二搜寻步骤：所述接收端判断所述发射端的信号来源方向，根据所述无线电波计算所述发射端和所述接收端的信号强度D，根据所述信号强度D在水平方向搜寻所述发射端。
需要解释说明的是，本发明中根据气压计提供的气压数值计算高度，由于其与本发明的发明目的无关，在此不做赘述。本发明提供的综合定位搜寻方法结合了利用无线电波定位和利用气压进行定位两种方式，并将两种方式互相补足，有效减少无线电波定位方式指示距离过程中因障碍物的遮挡等导致的计算误差；通过气压计量的方式直接指示给救援人员所述发射端所处的高度，先拟将发射端和接收端指示到同一高度，然而再对发射端的位置进行距离上的定位，更加符合救援的实际行进路径；通过两种定位搜救方式可以为搜救人员提供两套参照标准，以利于救援人员根据实际情况和经验选择判断，减少因气压误差或者无线电波的测算失误影响定位和搜救。因此本发明提供的综合定位搜寻方法更加实用。
优选地，所述第二搜寻步骤中，结合所述发射端的声光信号搜寻所述发射端，用以辅助无线电波测向。
优选地，所述综合定位方法的发射端与接收端分别包括无线电波发送模块和无线电波接收模块，从而使所述发射端和所述接收端可以相互定位。
优选地，所述校准步骤包括：将所述第一气压计和所述第二气压计移动至同一高度，并将所述第一气压计和所述第二气压计指示的高度H设定为初始值H0。例如，将初始值H0设置为0。
优选地，所述接收步骤还包括：将所述高度差H输出至显示装置进行显示；根据所述无线电波计算所述发射端和所述接收端的信号强度D1，并输出至显示装置进行显示。通过同时显示电波的信号强弱和气压计算高度用以为救援人员提供多重参照。
优选地，所述第一搜寻步骤还包括：当根据所述高度差H确定所述接收端与所述发射端在同一高度上时，执行第二搜寻步骤。例如，当所述高度差H的数值范围为0-0.5m时，确定接收端与发射端在同一水平面、或者同一楼层内，因而更加便于搜救。
优选地，所述信号强度D被线性转换为0-100的数值，并通过显示装置显示。
优选地，所述第二搜寻步骤还包括：将所述接收端在平面内旋转，寻找所述信号强度D的最大值以确定搜寻方位。
优选地，所述接收步骤还包括：所述发射端发送的数据还包括空呼气瓶剩余时间数据、心率数据、环境温度数据、身份信息中的一种或多种，所述接收端接收所述发射端发送的数据，并输出至所述显示装置进行显示。
一种用于实现上述综合搜寻定位方法的装置，包括至少两个终端，所述终端分别包括MCU模块、气压计、显示屏和LORA无线天线模块，其中：
所述气压计的输出端与所述所述MCU模块的输入端，所述MCU模块的输出端与所述显示屏的输入端连接；
所述MCU模块的输入/输出端与所述LORA无线天线模块的输入/输出端连接；
所述终端的所述LORA无线天线模块分别通讯连接。
需要解释说明的是，本发明所述的LORA无线天线模块具备无线电波的发射和接收功能。本发明提供的综合定位搜寻装置结合了利用无线电波定位和利用气压进行定位两种方式，并将两种方式互相补足，有效减少无线电波定位方式指示距离过程中因障碍物的遮挡等导致的计算误差；通过气压计量的方式直接指示给救援人员所述发射端所处的高度，先拟将发射端和接收端指示到同一高度，然而再对发射端的位置进行距离上的定位，更加符合救援的实际行进路径；通过两种定位搜救方式可以为搜救人员提供两套参照标准，以利于救援人员根据实际情况和经验选择判断，减少因气压误差或者无线电波的测算失误影响定位和搜救。因此本发明提供的综合定位搜寻方法更加实用。
优选地，所述综合定位搜寻装置还包括空呼气瓶剩余时间测量模块、心率测量模块、环境温度测量模块、身份信息存储模块，所述空呼气瓶剩余时间测量模块、心率测量模块、环境温度测量模块、身份信息存储模块的输出端分别与所述MCU模块的输入端连接。
更加优选地，还包括蜂鸣器和报警灯，所述蜂鸣器和报警灯与所述MCU模块分别连接。在所述MCU模块的触发下，所述蜂鸣器鸣响同时所述报警灯点亮，用以为救援人员提供声光信号。
优选地，所述显示屏为LCD显示屏。
附图说明
图1为实施例1所述的综合搜寻定位方法的工作流程示意图；
图2为实施例2所述的综合搜寻定位装置的连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例详细说明本发明的技术方案。
实施例1
一种综合搜寻定位方法，包括发射端和接收端，所述发射端包括第一气压计和无线电发射模块，所述接收端包括第二气压计和无线电接收模块，包括如下步骤：
100、校准步骤：对第一气压计和第二气压计校准；
200、发送步骤：所述发射端将无线电波和所述第一气压计提供的的高度数据发送至所述接收端；
300、第一搜寻步骤：所述接收端接收所述无线电波和所述第一气压计的高度数据，并结合所述第二气压计的高度数据计算高度差H，确定所述接收端与所述发射端在高度上的距离；
400、第二搜寻步骤：所述接收端判断所述发射端的信号来源方向，根据所述无线电波计算所述发射端和所述接收端的信号强度D，根据所述信号强度D在水平方向搜寻所述发射端。
需要解释说明的是，本发明中根据气压计提供的气压数值计算高度，由于其与本发明的发明目的无关，在此不做赘述。本发明提供的综合定位搜寻方法结合了利用无线电波定位和利用气压进行定位两种方式，并将两种方式互相补足，有效减少无线电波定位方式指示距离过程中因障碍物的遮挡等导致的计算误差；通过气压计量的方式直接指示给救援人员所述发射端所处的高度，先拟将发射端和接收端指示到同一高度，然而再对发射端的位置进行距离上的定位，更加符合救援的实际行进路径；通过两种定位搜救方式可以为搜救人员提供两套参照标准，以利于救援人员根据实际情况和经验选择判断，减少因气压误差或者无线电波的测算失误影响定位和搜救。因此本发明提供的综合定位搜寻方法更加实用。
所述综合定位方法的发射端与接收端分别包括无线电波发送模块和无线电波接收模块，从而使所述发射端和所述接收端可以相互定位。
所述第二搜寻步骤400中，结合所述发射端的声光信号搜寻所述发射端。
所述校准步骤100包括：将所述第一气压计和所述第二气压计移动至同一高度，并将所述第一气压计和所述第二气压计指示的高度H设定为初始值H0。例如，将初始值H0设置为0。
所述第一搜寻步骤300还包括：将所述高度差H输出至显示装置进行显示；根据所述无线电波计算所述发射端和所述接收端的信号强度D1，并输出至显示装置进行显示。通过同时显示电波的信号强弱和气压计算高度用以为救援人员提供多重参照。
所述第一搜寻步骤300还包括：当根据所述高度差H确定所述接收端与所述发射端在同一高度上时，执行第二搜寻步骤。例如，当所述高度差H的数值范围为0-0.5m时，确定接收端与发射端在同一水平面、或者同一楼层内，因而更加便于搜救。
所述信号强度D被线性转换为0-100的数值，并通过显示装置显示。
所述第二搜寻步骤400还包括：将所述接收端在平面内旋转，寻找所述信号强度D的最大值以确定搜寻方位。
所述第一搜寻步骤300还包括：所述发射端发送的数据还包括空呼气瓶剩余时间数据、心率数据、环境温度数据、身份信息中的一种或多种，所述接收端接收所述发射端发送的数据，并输出至所述显示装置进行显示。
实施例2
一种用于实现实施例1的综合搜寻定位方法的装置，包括至少两个终端，参照图2所示，分别包括第一终端1和第二终端2，以所述第一终端1为例，所述第一终端1包括MCU模块10、气压计11、显示屏12和LORA无线天线模块13，其中：
所述气压计11的输出端与所述MCU模块10的输入端，所述MCU模块10的输出端与所述显示屏12的输入端连接；
所述MCU模块10的输入/输出端与所述LORA无线天线模块13的输入/输出端连接；
所述第一终端1的所述LORA无线天线模块13与所述第二终端2的所述LORA无线天线模块23通讯连接。
需要解释说明的是，本发明所述的LORA无线天线模块具备无线电波的发射和接收功能。本发明提供的综合定位搜寻装置结合了利用无线电波定位和利用气压进行定位两种方式，并将两种方式互相补足，有效减少无线电波定位方式指示距离过程中因障碍物的遮挡等导致的计算误差；通过气压计11量的方式直接指示给救援人员所述发射端所处的高度，先拟将发射端和接收端指示到同一高度，然而再对发射端的位置进行距离上的定位，更加符合救援的实际行进路径；通过两种定位搜救方式可以为搜救人员提供两套参照标准，以利于救援人员根据实际情况和经验选择判断，减少因气压误差或者无线电波的测算失误影响定位和搜救。因此本发明提供的综合定位搜寻方法更加实用。
所述综合定位搜寻装置还包括空呼气瓶剩余时间测量模块16、心率测量模块17、环境温度测量模块18、身份信息存储模块19，所述空呼气瓶剩余时间测量模块16、心率测量模块17、环境温度测量模块18、身份信息存储模块19的输出端分别与所述MCU模块10的输入端连接。
更加还包括蜂鸣器14和报警灯15，所述蜂鸣器14和报警灯15与所述MCU模块10分别连接。在所述MCU模块10的触发下，所述蜂鸣器14鸣响同时所述报警灯15点亮，用以为救援人员提供声光信号。
所述显示屏12为LCD显示屏12。
当所述第一终端1为发射端时，所述第二终端2为接收端，所述LORA无线天线模块13将气压计11提供的的高度数据发送至所述第二终端2的所述LORA无线天线模块23，并经过MCU模块20通过所述接收步骤等的处理后发送至显示屏22显示。
实施例3
一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行实施例1的方法，该方法包括：
根据所述第一气压计和第二气压计实时获取所述高度数据；
实时获取所述信号强度D。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手机，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，本发明中中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。需要进一步解释说明的是，本发明中各部件、步骤的名称仅仅是为了更加清楚地描述本发明的技术方案，不应当理解为对本发明的限制。此外，本发明中使用的“第一”“第二”等术语仅仅是为了区分各个部件，而不应当理解为明示或暗示部件的数目。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。