CN103170071A

CN103170071A - 一种智能楼宇火警人员疏散动态路径指示系统

Info

Publication number: CN103170071A
Application number: CN2013100590907A
Authority: CN
Inventors: 王飞跃; 孔庆杰
Original assignee: Institute of Automation of Chinese Academy of Science; Cloud Computing Industry Technology Innovation and Incubation Center of CAS
Current assignee: Institute of Automation of Chinese Academy of Science; Cloud Computing Industry Technology Innovation and Incubation Center of CAS
Priority date: 2013-02-26
Filing date: 2013-02-26
Publication date: 2013-06-26

Abstract

本发明公开了一种智能楼宇火警人员疏散动态路径指示系统，该系统包括控制单元和工作单元，其中工作单元用于通过传感器模块采集温度信息、烟雾信息以及安全门的开关状态信息，并将所采集的信息发送给控制单元，并根据控制单元的指令信息在指示牌上提供指示信息或者是通过语音来提供语音指示信息，控制单元用于从工作单元接收传感器采集的信息，判断是否有火灾发生，如果有火情，则重新计算逃生路线，使得工作单元按照重新计算的逃生路线在指示牌上进行指示。

Description

一种智能楼宇火警人员疏散动态路径指示系统

技术领域

本发明属于物联网技术领域，尤其涉及智能楼宇发生火警时人员疏散路径的动态指示系统。

背景技术

现有楼宇中都是使用普通的Exit指示牌指向安全出口，在人员疏散方面，一般都采用静态的路径指示方式，还没有专业的、可靠的用于火警时人员疏散逃生时的动态路径指示系统，能够对逃生路径根据火情的动态规划。在火灾发生时，也缺少总的控制和调度中心根据建筑物内部的火灾蔓延情况，人为的进行监控和指挥。

总之，现有楼宇火警人员疏散系统智能化程度低、协调能力差、功能单一、总监控能力弱。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种智能楼宇火警人员疏散动态路径指示系统。

该智能楼宇火警人员疏散动态路径指示系统包括控制单元和工作单元，其中工作单元用于通过传感器模块采集温度信息、烟雾信息以及安全门的开关状态信息，并将所采集的信息发送给控制单元，并根据控制单元的指令信息在指示牌上提供指示信息或者是通过语音来提供语音指示信息，控制单元用于从工作单元接收传感器采集的信息，判断是否有火灾发生，如果有火情，则重新计算逃生路线，使得工作单元按照重新计算的逃生路线在指示牌上进行指示。

优选地，控制单元包括主控制单元和协控制单元，主控制单元和协控制单元协同工作，其中主控制单元的工作模式包括在线模式和下线模式，在线模式下，协控制单元与主控制单元进行数据同步，主控制单元直接与工作单元进行数据通信，负责处理多个工作单元的数据，优先级大于协控制单元，在下线模式，协控制单元负责处理多个工作单元的数据。

优选地，主控单元包括：数据处理模块，根据传输来的数据，数据处理模块首先判断是否有火灾发生，若没有火情，则规划的路线不变，若有火情，则根据火情的数据，动态地实时规划出最优逃生路线，并对火势发展方向进行预测，给出火灾报警等级；报警模块，根据数据处理模块产生的火警报警等级产生报警提示；通信模块，负责各个单元之间的数据通信，将从协控制单元和工作单元接收的信息传送到数据处理模块，并将数据处理模块接收的信息发送给协控制单元和工作单元。

优选地，协控制单元进一步包括：数据处理模块，根据从通信模块接收的数据，首先判断是否有火灾发生，若没有火情，则规划的路线不变；若有火情，则根据火情的数据，动态地实时规划出最优逃生路线，并对火势发展方向进行预测，给出火灾报警等级；报警模块，根据数据处理模块产生的火警报警等级产生报警提示；通信模块，与主控制单元和工作单元中的通信模块进行连接，负责各个单元之间的数据通信。

优选地，工作单元包括方向指示模块、语音指示模块，通信模块，传感器模块和门控模块，其中传感器模块采集温度、烟雾信息，门控模块采集安全出口门的状态信息，方向指示模块根据处理模块的指令实时指示路线，语音指示模块提供语音方向提示。

利用本发明的智能楼宇火警人员疏散动态路径指示系统，能够根据当前火情的情况动态的规划出最优逃生路线，并将路线通过指示牌组合的方式显示出来。

附图说明

图1为本发明智能楼宇火警人员疏散动态路径指示系统的整体构架图；

图2为本发明智能楼宇火警人员疏散动态路径指示系统的功能模块图；

图3为本发明智能楼宇火警人员疏散动态路径指示系统的工作流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步详细说明。

本发明提出一种智能楼宇火警人员疏散动态路径指示系统，该系统具有采集温度信息，安全出口门状态，根据当前火灾的情况动态地规划出最优逃生路线，并将路线通过指示牌组合的方式显示出来等功能。

图1是本发明智能楼宇火警人员疏散动态路径指示系统的结构框图。该系统能够采集温度，烟雾等信息，安全出口门状态，并根据当前火情的情况动态的规划出最优逃生路线，并将路线通过指示牌组合的方式显示出来。

本发明的动态路径指示系统包括主控制单元、协控制单元和工作单元。一个主控制单元可带多个协控制单元，主控制单元和协控制单元协同工作。主控制单元分为两种工作模式：在线模式和下线模式。在线模式下，协控制单元与主控制单元进行数据同步，主控制单元可以直接与工作单元进行数据通信，优先级大于协控制单元；主控制单元在下线模式，协控制单元负责处理多个工作单元的数据。

主控制单元包括：报警模块，数据处理模块，通信模块；协控制单元包括：报警模块，数据处理模块，通信模块；工作单元包括：方向指示模块，语音指示模块，通信模块，传感器模块和门控模块。

控制单元中的报警模块主要对温度进行预警，对烟雾和火情进行报警。根据数据处理模块给的温度级别进行预警，以及对烟雾和火情进行报警。控制单元中的数据处理模块对传感器模块和门控模块传过来的数据进行处理，对火势的发展路线进行预测，对路线进行实时地动态规划。将温度数据进行级别划分，提交给报警模块。根据火灾的情况，实时规划出最优逃生路线，将路线通过指示模块并在指示牌表现出来。控制单元中的通信模块负责主控制单元，协控制单元和工作单元之间通信的数据通信。通信模块支持现有主流多种通信方式，比如：主控制单元和协控制单元采用以太网接口，协控制单元和工作单元之间采用CAN总线。

工作单元中的方向指示模块根据数据处理模块规划出的路线，给出正确的路线指向。语音指示模块根据数据处理模块规划出的路线，给出正确的语音路线指向。门控模块负责对安全门出口的门是否通畅进行监控。

从整体上一个主控制单元可以管理多个协控制单元和直接管理整个工作单元，而一个协控制单元管理一个区域中的所有工作单元。

工作单元完成对所在环境的参数收集和显示规划的路线。其中环境参数主要包括温度，烟雾和安全门的开关状态。温度数据通过温度传感器获得，烟雾数据通过烟雾传感器获得，安全门的开关状态通过门控感应器获得。路线指示通过指示牌上的指示箭头或语音，指示路线的方向。

协控制单元和主控制单元在功能上相近，在整个系统上的地位不同，协控制单元负责处理一个区域的工作单元的数据，而主控制单元一方面负责管理协控制单元，另一方面当有火灾发生时，可以直接管理所在区域的工作单元。

图2是本发明智能楼宇火警人员疏散动态路径指示系统的功能模块图，其中显示了各个功能模块之间的协同工作机制。

如图2所示，工作单元完成对所在环境的参数收集和显示规划的路线，其进一步包括：

传感器模块：通过各种传感器来实现，例如温度传感器、烟雾传感器，以获取温度数据和烟雾数据。传感器模块通过温度传感器实时采集温度信息，通过烟雾传感器采集烟雾信息。温度传感器采集的实时温度数据，提交给数据处理模块；烟雾传感器采集烟雾数据，也提交给数据处理模块。

门控模块：通过门控感应器来实现，用于感测安全门的开关状态。

通信模块：用于将传感器模块和门控模块所采集的数据传送到协控制单元和主控制单元。

方向指示模块和语音指示模块，用于根据协控制单元和主控制单元的指示信息，在指示牌上提供箭头指示信息或语音指示信息。

一个主控制单元可以管理多个协控制单元和直接管理整个工作单元，其进一步包括：

数据处理模块：根据传输来的数据，数据处理模块首先判断是否有火灾发生。若没有火情，则规划的路线不变；若有火情，则根据火情的数据，动态地实时规划出最优逃生路线，并对火势发展发向进行预测，给出火灾报警等级。

报警模块：根据数据处理模块产生的火警报警等级产生报警提示。

通信模块：负责各个单元之间的数据通信，具体地，负责将从协控制单元和工作单元接收的信息传送到数据处理模块，并将数据处理模块接收的信息发送给协控制单元和工作单元。

一个协控制单元可以管理一个区域中的所有工作单元，协控制单元进一步包括：

通信模块：与主控制单元和工作单元中的通信模块进行连接，负责各个单元之间的数据通信。在本发明的系统中，其工作过程主要包括以下几个部分：

1)数据的采集：传感器模块负责采集所在环境的温度和烟雾数据，门控模块负责获得安全出口门通畅与否的数据，将收集的数据提交给通信模块。

2)数据的通信：数据的传输通信模块负责各个单元之间的数据通信。

3)数据的处理：根据传输来的数据，数据处理模块首先判断是否有火灾发生。若没有火情，则规划的路线不变；若有火情，则根据火情的数据，动态地实时规划出最优逃生路线，并对火势发展方向进行预测，给出火灾报警等级。

4)路线的指示：路线是通过指示牌的方向显示和语音播报的方式来实现的，数据处理模块向工作单元下达方向指令和播报语音指令，多个指示牌就会在数据处理模块的管理下共同组合成一个最优逃生路线。

图3是本发明智能楼宇火警人员疏散动态路径指示系统的工作流程图，说明了各模块是如何协同工作的，具体包括步骤：

步骤1，通过工作单元中的传感器模块和门控模块进行数据感知，并将感知的数据送至工作单元的通信模块。

步骤2，工作单元的通信模块负责将感知数据传输到协控制单元，或者同时还传送到主控制单元，协控制单元和主控制单元的通信模块对数据进行接收，并传送给相应的数据处理模块。

步骤3，数据处理模块对接收的数据进行处理，首先判断是否有火灾发生：若没有，则回到步骤1；若有火情发生，数据处理模块则规划最优逃生路线，并划分报警级别，将路线指令和报警级别传送给通信模块。

步骤4，通信模块负责将指令和数据传送到工作单元的各个方向指示模块、语音指示模块和报警模块。

步骤5，方向指示模块显示最新的指示方向，语音指示模块播放相应的语音，报警模块发出警报。

步骤6，结束。

需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。为了方便标示，附图中各部分的尺寸并不与真实尺寸成比例。再者，附图中未绘示或描述的元件或实现方式，为所属技术领域的技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。

Claims

1.一种智能楼宇火警人员疏散动态路径指示系统，该系统包括控制单元和工作单元，其中工作单元用于通过传感器模块采集温度信息、烟雾信息以及安全门的开关状态信息，并将所采集的信息发送给控制单元，并根据控制单元的指令信息在指示牌上提供指示信息或者是通过语音来提供语音指示信息，控制单元用于从工作单元接收传感器采集的信息，判断是否有火灾发生，如果有火情，则重新计算逃生路线，使得工作单元按照重新计算的逃生路线在指示牌上进行指示。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制单元包括主控制单元和协控制单元，主控制单元和协控制单元协同工作，其中主控制单元的工作模式包括在线模式和下线模式，在线模式下，协控制单元与主控制单元进行数据同步，主控制单元直接与工作单元进行数据通信，负责处理多个工作单元的数据，优先级大于协控制单元，在下线模式，协控制单元负责处理多个工作单元的数据。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述主控单元包括：

数据处理模块，根据传输来的数据，数据处理模块首先判断是否有火灾发生，若没有火情，则规划的路线不变，若有火情，则根据火情的数据，动态地实时规划出最优逃生路线，并对火势发展方向进行预测，给出火灾报警等级；

报警模块，根据数据处理模块产生的火警报警等级产生报警提示；

通信模块，负责各个单元之间的数据通信，将从协控制单元和工作单元接收的信息传送到数据处理模块，并将数据处理模块接收的信息发送给协控制单元和工作单元。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述协控制单元进一步包括：

数据处理模块，根据从通信模块接收的数据，首先判断是否有火灾发生，若没有火情，则规划的路线不变；若有火情，则根据火情的数据，动态地实时规划出最优逃生路线，并对火势发展方向进行预测，给出火灾报警等级；

通信模块，与主控制单元和工作单元中的通信模块进行连接，负责各个单元之间的数据通信。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述工作单元包括方向指示模块、语音指示模块，通信模块，传感器模块和门控模块，其中传感器模块采集温度、烟雾信息，门控模块采集安全出口门的状态信息，方向指示模块根据处理模块的指令实时指示路线，语音指示模块提供语音方向提示。