具有定位功能的消防靴设计与研究

摘要

随着社会结构复杂程度的提高，消防人员所面临的灭火救援环境危险性也明显增加，其人身安全受到了严重威胁。消防靴作为消防人员在执行灭火救援任务中必备的个体防护装备之一，提升其各项防护性能具有重要的意义。这就要求消防靴不仅要符合相关产品标准要求，起到保护穿着人员足部不受伤害的作用，还需进一步改善消防靴的穿着舒适性及功能性，从而对消防人员的个体防护和绩效完成产生积极的意义。 本课题旨在通过对消防靴结构的改进及功能材料的应用，来提高消防靴产品的防护性能及穿着舒适性。在此基础上，将个体定位技术与消防靴设计相结合，设计开发出具有定位功能的消防靴及消防人员定位监测系统，使灭火救援现场消防人员位置信息可视化。 （1）消防靴性能需求及市场调研分析 从国内外产品标准对比、国内外已有产品性能对比、消防支队实地走访调研以及2005-2015全国火灾情况分析四个层面出发，总结了国内消防靴产品市场的现状，消防靴产品的款式性能、存在问题、与国外同类产品之间的差异以及灭火救援现场环境特征和危险因素等。 （2）定位技术对比及定位器的确定 从定位原理、使用对象、使用领域、定位优缺点等方面出发，比较分析了目前应用广泛的五类定位技术。对比市场上多款定位器性能，最终选出四款符合研究条件使用的定位器进行了实际测试，并根据消防靴使用环境特征及定位器测试结果，确定了课题研究用定位器。 （3）消防靴款式设计及样品制作 针对消防靴性能需求及市场调查分析，从结构设计、底花纹设计及定位原件组合方式三个层面对消防靴款式设计进行了剖析。优化筛选了消防靴各个部件所使用的材料，针对消防工作实际需求，设计了贴兜结构的定位器组合模式，完成了消防靴样品设计与制作。 （4）消防员定位监测系统设计与实现 根据灭火救援现场实际需求，分析并确定了定位监测系统应满足的基本功能。对定位监测系统的整体结构及工作原理进行了介绍，并对定位客户端中数据库部署、服务器搭建及客户端开发等所涉及的程序语句及实现过程进行了详细说明。 （5）消防靴性能及定位监测系统测试 依据标准GA 6-2004《消防员灭火防护靴》，对消防靴样品的防砸性、抗刺穿性、抗切割性、电绝缘性、隔热性以及防滑性等防护性能进行了测试。同时对所开发定位监测系统的定位功能及监测功能进行了测试。 研究结果： 完成了具有定位功能的消防靴款式设计、材料筛选及样品鞋制作，设计开发了针对灭火救援现场消防人员的个体定位监测系统。测试结果显示，消防靴样品鞋各项防护性能均符合甚至高于标准GA 6-2004《消防员灭火防护靴》要求，消防人员个体定位监测系统实现了预期的定位和监测功能，系统运行稳定性良好。

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