本发明涉及交互式智能搜救指挥系统，具体为多功能通讯定位搜救交互式智能指挥系统。
背景技术：
1、随着技术的发展，消防及应急救援人员所穿戴的防护设备也朝着智能化的方向进行更新，现有的许多种防护设备均能够通过网络与指挥中心进行远程交互，方便指挥中心远程下达巡查、撤退等命令。
2、在现有技术中，对于火场内部的危险警报依旧来源于消防及应急救援人员本身的经验、指挥中心的判断以及随身携带的温度传感器，但这种判断方式过于依赖消防及应急救援人员本身的经验水平，同样地，即使温度传感器发出警报，消防及应急救援人员所处位置的温度也已经超过报警阈值，因此这两种判断方式均是属于被动报警，难以及时地对消防及应急救援人员发出警报。再者，某些火场内可能存在强磁或者粉尘，均会对信号的传输造成较大的影响，使得消防及应急救援人员对于危险警报的来源更少，这样无疑是增加了消防及应急救援人员的安全隐患，也减少了设备的适用场景。
3、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、本发明的目的在于提供多功能通讯定位搜救交互式智能指挥系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、多功能通讯定位搜救交互式智能指挥系统，包括多组防护设备和一组指挥设备：
4、所述防护设备适用于消防及应急救援人员，包括：
5、传感模块，所述传感模块与副数据处理模块、第一数据收发模块电性连接，用于检测火场中的环境信息，并发送到第一数据收发模块和副数据处理模块；
6、定位模块，所述定位模块与第一数据收发模块电性连接，用于检测消防及应急救援人员的实时位置并进行发送；
7、第一数据收发模块，所述第一数据收发模块与警报模块和信号检测模块电性连接，与第二数据收发模块通讯连接，用于接收环境信息、实时位置、第一警报信号，并将环境信息、实时位置发送到第二数据收发模块，将第一警报信号发送到警报模块；
8、信号检测模块，所述信号检测模块与副数据处理模块电性连接，用于对第一数据收发模块的信号强度进行检测和判断，根据判断结果生成激活指令，并将激活指令发送到副数据处理模块；
9、副数据处理模块，所述副数据处理模块与警报模块电性连接，在未接收到激活指令时，用于对环境信息进行存储，接收到激活指令后，用于根据环境信息生成第二警报信号并发送到警报模块；
10、警报模块，所述警报模块用于接收第一警报信号和第二警报信号，并根据不同的警报信号发出不同的声光警报；
11、所述指挥设备适用于指挥中心，包括：
12、第二数据收发模块，所述第二数据收发模块与主数据处理模块电性连接，用于将接收到的环境信息、实时位置发送到主数据处理模块，并将接收到的第一警报信号发送到第一数据收发模块；
13、网络通讯模块，所述网络通讯模块与主数据处理模块电性连接，用于与外部服务器连接，检索火场所在位置的房型数据，并将房型数据发送到主数据处理模块；
14、主数据处理模块，所述主数据处理模块与显示模块电性连接，用于根据房型数据对火场进行建模，并将火场建模和每组防护设备的实时位置发送到显示模块，同时根据多组环境信息，生成与每组防护设备对应的第一警报信号并发送到第二数据收发模块；
15、显示模块，所述显示模块用于对火场建模和每组防护设备的实时位置进行可视化展示。
16、优选的，所述传感模块包括摄像单元、温度传感单元、气体传感单元，所述环境信息包括火场图像、环境温度、气体浓度、气体密度、气体流速、气体方向。
17、优选的，所述第一警报信号的生成逻辑为：
18、对火场建模中不同的房间进行编号并构建二维坐标系，计算消防及应急救援人员的实时位置在所处房间二维坐标系中的坐标；
19、根据环境信息和火场建模，构建出基于火场建模的温度预测模型；
20、根据温度预测模型，对消防及应急救援人员实时位置对应坐标的温度进行预测，生成该坐标的预测温度；
21、根据消防及应急救援人员实时位置坐标对应的预测温度，生成第一警报信号。
22、优选的，所述温度预测模型的生成逻辑为：
23、以对应房间的某一墙角作为原点，间隔距离ld作为单位长度构建二维坐标系；
24、根据构建的二维坐标系和环境信息，生成该房间对应的热传导方程和质量守恒方程，并利用有限元分析对热传导方程和质量守恒方程进行联合求解，计算出每个坐标点在时间ts之后的预测温度tc，热传导方程和质量守恒方程的公式如下：
25、
26、
27、热传导方程中，ρ表示空气密度，c表示空气比热容，t表示环境温度，t表示时间，表示梯度算子，k表示空气热导率；
28、质量守恒方程中，ρi表示待测气体的密度，表示待测气体的速度向量，mi表示该气体的生成速率。
29、优选的，所述待测气体包括氧气、一氧化碳、二氧化碳，待测气体的密度、速度向量、生成速率均可以通过气体传感单元进行测量。
30、优选的，将预测温度tc与预设的温度阈值ty进行比较，当tc≥ty时，生成第一警报信号a，计算公式为：
31、
32、式中χ表示预设的警报系数，且χ＞1。
33、优选的，所述第二警报信号的生成逻辑为：
34、以时间tc为采样间隔对环境温度进行采样，并将采样到的环境温度标定为tj，下标j表示采样编号；
35、根据多组环境温度tj计算温度变化速率aj，计算公式为：
36、
37、计算前p组温度变化速率的速率差bj，并将速率差bj与速率阈值by进行比对，若是bj＜by，则认为前p组采样点所对应的时间p*tc为低风险时间，若从第p+1组速率差开始，连续有n组速率差不低于速率阈值，即bp+1≥by、bp+2≥by、...、bp+n≥by时，认为从p+1组采样点所对应的时间开始为高风险时间，同时生成第二警报信号b，计算公式为：
38、
39、式中χ表示预设的警报系数，且χ＞1。
40、优选的，所述警报模块包括黄、橙、红三组颜色不同的警报灯，以及档位可调的蜂鸣器，且警报模块内预设有两组警报阈值c1、c2；
41、当第一警报信号或第二警报信号低于警报阈值c1时，警报模块黄灯亮起，蜂鸣器以低档位工作；
42、当第一警报信号或第二警报信号处于警报阈值c1、c2之间时，警报模块橙灯亮起，蜂鸣器以中档位工作；
43、当第一警报信号或第二警报信号高于警报阈值c2时，警报模块红灯亮起，蜂鸣器以高档位工作。
44、优选的，当第一数据收发模块的信号强度较高时，信号检测模块不生成激活指令，副数据处理模块处于休眠状态，仅起到数据存储作用，当第一数据收发模块的信号强度较低时，信号检测模块生成激活指令，副数据处理模块处于工作状态，用于根据环境信息生成第二警报信号并发送到警报模块。
45、优选的，所述交互式智能指挥系统的工作流程为：
46、s1：采集火场内的环境信息、消防及应急救援人员的实时位置，以及火场所在位置的房型数据；
47、s2：根据交互式智能指挥系统的信号强度，确定系统的工作模式，分别在不同的工作模式下生成第一警报信号或第二警报信号；
48、s3：当交互式智能指挥系统的信号强度较高时，根据环境信息、实时位置、房型数据进行建模，并利用有限元分析对模型方程求解，生成消防及应急救援人员实时位置在一段时间后的预测温度，将预测温度与预设的温度阈值进行比较，根据比较结果生成第一警报信号；
49、s4：当交互式智能指挥系统的信号强度较低时，根据环境温度生成速率差，并将速率差与速率阈值进行比较，根据比较结果生成第二警报信号。
50、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过主数据处理模块和副数据处理模块，能够根据不同的使用场景采用不同的工作模式，既能够对消防及应急救援人员所处位置的温度进行预测，为消防及应急救援人员提供爆燃警报，还能够避免当火场中具有强磁、粉尘干扰时消防及应急救援人员难以与指挥中心进行通讯，进而导致消防及应急救援人员无法接收到警报信号的安全隐患，也就使得本发明中的防护设备能够适用于更多场合，提高了系统整体的安全性和适用性。
1.多功能通讯定位搜救交互式智能指挥系统，其特征在于，包括多组防护设备和一组指挥设备：
2.根据权利要求1所述的多功能通讯定位搜救交互式智能指挥系统，其特征在于：所述传感模块包括摄像单元、温度传感单元、气体传感单元，所述环境信息包括火场图像、环境温度、气体浓度、气体密度、气体流速、气体方向。
3.根据权利要求2所述的多功能通讯定位搜救交互式智能指挥系统，其特征在于：所述第一警报信号的生成逻辑为：
4.根据权利要求3所述的多功能通讯定位搜救交互式智能指挥系统，其特征在于：所述温度预测模型的生成逻辑为：
5.根据权利要求4所述的多功能通讯定位搜救交互式智能指挥系统，其特征在于：所述待测气体包括氧气、一氧化碳、二氧化碳，待测气体的密度、速度向量、生成速率均可以通过气体传感单元进行测量。
6.根据权利要求5所述的多功能通讯定位搜救交互式智能指挥系统，其特征在于：将预测温度tc与预设的温度阈值ty进行比较，当tc≥ty时，生成第一警报信号a，计算公式为：
7.根据权利要求6所述的多功能通讯定位搜救交互式智能指挥系统，其特征在于：所述第二警报信号的生成逻辑为：
8.根据权利要求7所述的多功能通讯定位搜救交互式智能指挥系统，其特征在于：所述警报模块包括黄、橙、红三组颜色不同的警报灯，以及档位可调的蜂鸣器，且警报模块内预设有两组警报阈值c1、c2；
9.根据权利要求8所述的多功能通讯定位搜救交互式智能指挥系统，其特征在于：当第一数据收发模块的信号强度较高时，信号检测模块不生成激活指令，副数据处理模块处于休眠状态，仅起到数据存储作用，当第一数据收发模块的信号强度较低时，信号检测模块生成激活指令，副数据处理模块处于工作状态，用于根据环境信息生成第二警报信号并发送到警报模块。
10.根据权利要求9所述的多功能通讯定位搜救交互式智能指挥系统，其特征在于：所述交互式智能指挥系统的工作流程为：
