基于物联网的建筑火灾RFID定位多功能面罩

本发明涉及面罩，具体涉及基于物联网的建筑火灾rfid定位多功能面罩。

背景技术：

1、建筑火灾是一种危险的情况，需要适当的防护装备来保护人员的安全。面罩是一种重要的装备，用于保护呼吸系统免受烟雾、有害气体和火焰的危害，以下是一些常见的建筑火灾用面罩类型：

2、防烟面罩(smoke mask)：这种面罩设计用于防止吸入有毒烟雾和颗粒物，通常具有过滤器来过滤空气中的有害物质，如一氧化碳、有毒气体和微粒，这种类型的面罩通常轻便，易于佩戴，并且提供清晰的视野。

3、消防员面罩(firefighter mask)：消防员面罩是专门为应对建筑火灾而设计的，具有高度的防火性能，通常由耐高温材料制成，以保护面部免受火焰和高温的伤害，这些面罩通常与消防服配合使用，提供全面的保护。

4、火灾发生时，保障人员的生命安全是最为重要的目标。为了确保未来建筑物发生火灾时人员伤亡降到最低，将传统的消防面罩与智慧建筑、智能定位等先进技术相结合，实现了火灾安全领域的智能化、信息化。

5、现有技术存在以下不足：现有技术的面罩智能化程度较低，在发生建筑火灾逃生时，逃生效率及消防员救援的成功率较低，无法达到最大程度降低人员伤亡的目的，因此，目前亟需一种面罩，将传统的消防面罩与智慧建筑、智能定位等先进技术相结合，实现火灾安全领域的智能化、信息化，以最大程度降低人员伤亡。

6、在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供基于物联网的建筑火灾rfid定位多功能面罩，通过物联网技术，利用集成的rfid标签与建筑物内的rfid识别器收集建筑内各烟雾探测器、温度探测器的具体信息，进而通过手机等终端自动规划出最佳逃生路线，以解决上述背景技术中的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于物联网的建筑火灾rfid定位多功能面罩，包括路径规划模块、rfid定位模块以及语音播报模块；

3、路径规划模块，对发生火灾时可用的逃生通道方案进行规划，在紧急情况发生时，优化出最佳逃生方案，并将最佳逃生方案传递至rfid定位模块和语音播报模块；

4、rfid定位模块内设置有采集单元、分析单元、比对单元以及提示单元；

5、采集单元，采集rfid识别标签在火情使用过程中的多项数据信息，包括射频信息和通信信息，采集后，将射频信息和通信信息处理后上传至分析单元；

6、分析单元，将rfid识别标签在火情使用过程中经过处理后的射频信息和通信信息进行综合分析，生成异常系数，并将异常系数上传至比对单元；

7、比对单元，将rfid识别标签在火情使用过程中生成的异常系数与预先设定的异常系数参考阈值进行比对分析，生成异常信号或者正常信号，并将信号传递至提示单元，通过提示单元并对异常信号发出预警提示；

8、rfid定位模块，根据rfid定位信息形成最优逃生路线，并反馈给受灾人员，帮助受灾人员有效自救；

9、语音播报模块，用于播报逃生信息，指挥被困人员按最优逃生路线进行逃生。

10、优选的，rfid识别标签在火情使用过程中的射频信息包括rfid标签和读写器工作频率偏差指数，采集后，采集单元将rfid标签和读写器工作频率偏差指数标定为plpc。

11、优选的，rfid标签和读写器工作频率偏差指数获取的逻辑如下：

12、s101、获取rfid识别标签和读写器在t时间内相同时刻的实际工作频率，并将rfid识别标签实际工作频率和读写器实际工作频率分别标定为ββx和ββ'x，x表示在t时间不同时刻对应的rfid识别标签实际工作频率和读写器实际工作频率的编号，x＝1、2、3、4、……、n，n为正整数；

13、s102、计算rfid标签和读写器工作频率偏差指数，计算的表达式为：

14、优选的，rfid识别标签在火情使用过程中的射频信息包括读写速率不稳定指数，采集后，采集单元将读写速率不稳定指数标定为dxsl。

15、优选的，读写速率不稳定指数获取的逻辑如下：

16、s201、获取rfid识别标签运行时在t时间内不同时段的实际读写速率，并将实际读写速率标定为dxsly，y表示rfid识别标签运行时在t时间内不同时段的实际读写速率的编号，y＝1、2、3、4、……、m，m为正整数；

17、s202、通过rfid识别标签运行时在t时间内获取的实际读写速率计算读写速率标准差和读写速率标准差平均值，并将读写速率标准差和读写速率标准差平均值分别标定为和计算公式为：

18、

19、s203、通过rfid识别标签运行时在t时间内计算得出的读写速率标准差和读写速率标准差平均值计算读写速率不稳定指数，计算的表达式为：

20、优选的，分析单元将rfid识别标签在火情使用过程中经过处理后的rfid标签和读写器工作频率偏差指数plpc和读写速率不稳定指数dxsl进行公式化分析，生成异常系数ycπ，依据的公式为：

21、

22、式中，f1、f2分别为rfid标签和读写器工作频率偏差指数plpc和读写速率不稳定指数dxsl的预设比例系数，且f1、f2均大于0。

23、优选的，比对单元将rfid识别标签在火情使用过程中生成的异常系数与预先设定的异常系数参考阈值进行比对分析，比对分析的结果如下：

24、若异常系数大于等于异常系数参考阈值，则通过比对单元生成异常信号，并将信号传递至提示单元，通过提示单元发出预警提示，通知逃生人员使用的口罩存在异常隐患；

25、若异常系数小于异常系数参考阈值，则通过比对单元生成正常信号，并将信号传递至提示单元，不通过提示单元发出预警提示。

26、在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

27、1、本发明中的面罩通过物联网技术，利用集成的rfid标签与建筑物内的rfid识别器收集建筑内各烟雾探测器、温度探测器的具体信息，进而通过手机等终端自动规划出最佳逃生路线；

28、2、本发明通过对口罩内集成的rfid识别标签进行监测，当rfid识别标签存在异常运行的隐患时，发出预警提示，通知逃生人员使用的口罩存在异常隐患，需要进行对口罩进行更换，以保障安全逃生；

29、3、将rfid精准室内定位技术用于本面罩中，可精确定位得到面罩佩戴者的三维坐标，结合识别器中储存的建筑物建筑与结构信息，可判断出佩戴者具体所处楼层及房间信息，该信息可通过识别器以蓝牙或wifi信号的模式发出，并可通过被困者手机进行信号增强，消防员及其他救援人员可通过手机直接连接并获取信息，以便于第一时间了解被困者的位置信息，提高救援的准确性与快速性；

30、4、由于火灾时逃生者视线较差，面罩可实时广播最佳逃生线路信息，通过语音将被困人员引导到安全地点，并能够有效实现分流，减少交通拥堵的可能性，减少错误路径可能带来的危险，若逃生者被困，附近无可用逃生路线，语音会提醒并安抚被困者留在原地等待救援，减少被困者恐慌，防止其作出跳窗等不理智行为。