一、课题来源及现状研究

随着世界经济与科技的飞速发展，定位与导航已经成为生活中必不可少的技术，而这种技术在消防系统中应该得到更充分的应用。现代化城市建设日新月异，各种建筑复杂而高耸，这给消防工作增加了困难，不仅会影响消防工作的效率也会威胁到消防员自身的生命安全。与快速发展的高层建筑相比，我国的消防救援能力是出于滞后状态的。”环球军事报道8月12日23时20分左右，天津港国际物流中心区域内瑞海公司所属危险品仓库发生爆炸。经有关单位初步核查，截至今日中午12时，此次爆炸事故共造成44人死亡，其中包括12名消防官兵；住院治疗520人，其中重症伤员66人。”[1]最终数据显示是有17名消防官兵牺牲。这样的悲剧发生过许多，让人悲痛，因此在导师的建议下，我选择研究消防员单兵定位装置。

智能火灾搜救就是在火灾发生时，通过建筑中已经安装的设备智能地判断是否有火

灾，确定火灾发生地点，并根据具体情况采取有效的相应的对策，进行消防工作和人

员疏散。国内外对火灾搜救都做了多方面的研究，希望在提高火灾搜救效率的同时，能进一步保障受灾人员及消防人员的安全。

美国在9.11事件之后，应消防总署的要求，由加利福利亚大学伯克利分校的机械工程系和信息科技中心联合开发一种火灾信息与救护设备系统（Fire Information and Rescue Equipment，简称 FIRE）。[2]系统采用无线探测网络 SmokeNet，动态的感知火灾现场的状况，并自动计算出正确且安全的疏散路径，并在自行开发的防火面罩 FireEye的显示屏上显示消防员当前位置的楼层分布图。

常州唯康公司提出的火灾搜救定位方案，[3]采用UWB技术，在火灾现场合理的布置参考节点，消防人员作为移动节点，移动节点通过测量无线电波获取与参考节点间的距离关系，通过贰角定位法计算得到消防人员的位置，再将此位置信息以无线的方式发送给控制台，供指挥人员查看。

在国外， 法国研究人员为了减少消防员在火场承担的风险，研制了一套能在充满烟雾的房间内对人进行精确定位的”掌上跟踪定位装置”，使消防队员所面临的危险大大减少。这个装置是基于欧洲和中国合作研究的伽利略卫星定位导航系统开发的，具定位功能的室内和室外定位系统，还可以存储利用当地的消防信息。通过掌上定位装置传回的信息，如果发现一个消防员出现问题，控制中心的人员可以通过显示屏及时准确地通知其他消防员走最快的路到达消防现场。日本消防厅也在在开发一种”地下定位系统”，让消防队员在地铁，地下商店等地下空间，能够安全地进行抢险救灾活动。 日本国土狭小，人口众多，因此在东京、大贩、横滨等大城市都积极修筑地下铁道、地下商业街及其它地下建筑；因此地下空间的灭火等抢险救灾活动尤为重要。当前消防队员在地下空间进行灭火等救灾活动时，是利用在身上系绳索等方式与地面保持联系。跟据报道，日本消防厅开发的新系统能够准确地把在地下空间进行消防工作的消防人员的相关信息显示在屏幕上，并且及时反馈消防人员的脉搏、血压及现场的氧气浓度等数据，保证他们的人身安全和安全作业。

在国内，北京龙旗瑞谱科技有限公司研发了一种专门针对应急救援部门的消防人员三维定位系统。系统在无线通讯、位置精度、展现方式三方面实现了技术创新和突破，实现了现场应急救援全过程的”三维定位可视化”，且定位准确灵敏，便于指挥协调，从而实现了由传统”经验式黑箱救援”向”定位导航式救援”的根本性转变。