CN107331090A - 一种室内火警疏散方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种室内火警疏散方法，包括：接收报警节点发送的报警触发命令。发送唤醒命令至所有的报警节点，使得所有报警节点即刻起向服务器实时发送检测信息。根据实时检测信息得到所有室内路线的实时权重信息。接收移动端的实时位置信息。根据常态权重信息和实时权重信息，生成实时位置到任一出入口的实时最优疏散路线，即从实时位置到任一出入口时经过的常态权重和实时权重之和实时最大的室内路线。根据移动端的ID信息，实时发送最优疏散路线至移动端。可见，利用本发明提供的疏散路线不仅是最短的，也是最安全的，相比现有的疏散方式用到的本地算法，采用的是实时规划路径的算法，能够适应复杂多变的火情，实用性更强，能提高火灾疏散的效率。

Description

一种室内火警疏散方法

技术领域

本发明涉及火警监控技术领域，具体涉及一种室内火警疏散方法。

背景技术

现有的消防安全疏散大都是通过火灾应急照明和疏散指示标志，引导群众进行火灾安全疏散。但现实中受到人员分布情况、火灾中地形变化情况和火情等因素的影响，按照指示标志的疏散方式往往难以实现安全、高效的疏散，而且容易造成人流聚集而发生危险。

为了解决上述问题，目前存在针对每个不同位置的人员，利用最短路径算法来计算逃生路径的算法，一般是采用本地计算，实时性较差，得出的逃生路线是最短的，却不一定是做安全的路径。而且，这种算法指引人员向出入口处逃生，在人流量较大的时候，也很容易造成踩踏危险。因此，这种算法对于火灾疏散并不切实际。

综上所述，提供一种新的火灾疏散方法，快速安全地将人员疏散至安全地区是亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种室内火警疏散方法，以提高火灾疏散的效率，提高室内人员的安全性。

第一方面，本发明提供了一种室内火警疏散方法，应用于报警节点，所述报警节点均包括环境检测传感器和嵌入式主控板，所有报警节点均与服务器通过WIFI通信，在室内路线和出入口位置布置报警节点，包括以下步骤：

获取环境检测传感器的检测值的报警临界值；

实时接收环境检测传感器发送的检测信息，所述检测信息携带有检测数据和检测位置；

判断所述实时检测值是否至少有一个超过所述报警临界值，如果是，则生成报警触发信息；

发送所述报警触发命令至服务器；

接收服务器发送的唤醒命令；

实时发送接到唤醒命令后的检测信息至服务器；

结合第一方面，第二方面，本发明提供了一种室内火警疏散方法，应用于移动终端，包括以下步骤：

获取建筑模型信息，包括所有出入口位置信息和室内路线信息；

根据定位节点实时定位，将得到的实时位置信息发送至服务器，其中，所述实时位置为室内路线上的位置点，所述实时位置信息携带有移动端的ID信息；

实时接收服务器发送的最优疏散路线；

结合第一方面，第三方面，本发明提供了一种室内火警疏散方法应用于服务器，包括以下步骤：

获取建筑模型信息，包括所有出入口位置信息和室内路线信息，所述室内路线为通向出入口位置的路线；

获取所述室内路线的常态权重信息，所述常态权重信息携带有定位节点的位置信息；

接收报警节点发送的报警触发命令；

根据所述报警触发命令，生成唤醒命令；

发送所述唤醒命令至所有的报警节点，使得所有报警节点即刻起向服务器实时发送检测信息；

接收报警节点发送的所述实时环境监测信息，并根据所述实时检测信息得到所有室内路线的实时权重信息；

接收移动端的实时位置信息；

根据所述常态权重信息和实时权重信息，生成所述实时位置到任一出入口的实时最优疏散路线，所述最优疏散路线是指，从实时位置到任一出入口时经过的常态权重和实时权重之和实时最大的室内路线；

根据所述移动端的ID信息，实时发送所述最优疏散路线至移动端；

结合第一方面，第四方面，本发明提供了一种室内火警疏散方法，应用于定位节点，在室内通道和出入口位置布置定位节点，发送定位节点位置信息至移动端，所述定位节点位置用于确定移动端的实时位置。

优选的，上述室内火警疏散方法中，在室内路线顶部两侧布置定位节点，定位节点左右交替，且间隔5m布置；每间隔4个定位节点，布置一个报警节点，所述报警节点布置在室内路线的顶部中轴线上。

优选的，上述室内火警疏散方法中，所述常态权重由路线长度、路线维护情况、路线平均人流量和是否属于安全通道决定。

优选的，上述室内火警疏散方法中，所述环境检测传感器包括烟雾传感器、可燃气体传感器和温湿度传感器。

优选的，上述室内火警疏散方法中，所述实时权重由烟雾状态、可燃气体状态和实时温湿度值决定。

优选的，上述室内火警疏散方法中，所述接收报警节点发送的所述实时环境监测信息，并根据所述实时检测信息得到所有室内路线的实时权重信息包括：

获取所述实时检测信息携带的检测数据的最高临界值；

判断所述实时检测数据是否超过临界值，如果超过，则包括与所述检测数据对应的检测位置的室内路线的实时权重为0，如果未超过，则计算所有室内路线的实时权重值，所述实时权重值携带有定位节点的位置信息。

优选的，上述室内火警疏散方法中，如果所有从实时位置到任一出入口时经过的室内路线的实时权重均为0，则最优疏散路线为从实时位置到常态权重最大的室内路线的路径。

本发明提供的室内火警疏散方法，采用了在所有的出入口位置和室内路线上布置定位节点和报警节点的方式，利用了报警节点中检测传感器采集实时环境信息，当出现火情时，在室内任一路线任一位置的人员可以利用移动端，将定位节点发送到移动端的实时位置信息，转发至与移动端连接的服务器上。与此同时，服务器中将实时更接收所有路线上的报警节点的实时环境信息，并据此计算得到所有路线的实时权重值。最后，利用所有路线的实时权重和常态权重之和的总权重最为依据，为携带移动端的人员提供针对性的安全及时的疏散路径。可见，利用本发明提供的疏散路线不仅是最短的，也是最安全的，相比现有的疏散方式用到的本地算法，采用的是实时规划路径的算法，能够适应复杂多变的火情状况，实用性更强，能够提高火灾疏散的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明提供的室内火灾疏散方法的结构框图；

图2为本发明提供的节点布置示意图；

图3为本发明提供的室内火灾疏散方法的实际使用中的流程示意图；

其中:1-报警节点，101-检测传感器，102-嵌入式主板，2-定位节点，3-移动端，4-服务器。

具体实施方式

本发明提供了一种室内火警疏散方法，以提高火灾疏散的效率，提高室内人员的安全性。以下将结合附图，以实施例的方式具体说明。

请参考图1，本实施例提供了的室内火警疏散方法，包括报警节点、定位节点、服务器和移动端，报警节点1是指与环境检测传感器101连接的嵌入式主控板102，所有报警节点1均与服务器4通过WIFI通信。定位节点2通过蓝牙与移动端3连接，移动端3与服务器4连接。

本实施例以商场这个室内环境起火为例，说明该方法如何疏散人员撤离火场。首先在室内路线和出入口位置布置报警节点，具体请参考图2，图中方形代表报警节点，圆形代表定位节点，框形代表商场的某条室内路线，可见，在室内路线顶部两侧布置定位节点，定位节点左右交替，在路线的长度方向上，相邻的两个定位节点间隔5m。每间隔4个定位节点，布置一个报警节点，报警节点布置在室内路线的顶部中轴线上。按照这样的布置方式，将商场的每层的每条室内路线顶部均布置节点，所谓室内路线是指顾客正常行走时，从所有入口中的任一入口进入后，经过这些路线后从所有出入口中的任一出入口离开可能经过的实际路线。

定位节点可以为iBeacon节点，按照上述方式布置节点后，相当于可以利用定位节点定位商场中顾客可能经过的所有位置，以及可以利用环境检测传感器监控商场中顾客可能经过的所有位置的环境信息。当发生火灾时，按照以下步骤进行顾客疏散：

在步骤S1中，嵌入式主控板获取环境检测传感器的检测值的报警临界值。环境检测传感器包括烟雾传感器、可燃气体传感器和温湿度传感器，对应得到的检测值是烟雾浓度、可燃气体浓度和温湿度。此处，为了提高安全性，报警临界值越低越好，但是如果太低，则容易干扰商场正常的营业次序。报警临界值的标准与建筑物的地理位置(气候)、建筑物的功能有关，可以根据实际自行设定，再次不做限制。

在步骤S2中，嵌入式主控板实时接收环境检测传感器发送的检测信息，检测信息携带有检测数据和检测位置。检测数据可以反映对应报警节点位置的当前环境情况。

在步骤S3中，服务器获取建筑模型信息，包括所有出入口位置信息和室内路线信息，室内路线为通向出入口位置的路线。以商场为例，出入口一般为多个，其中包括安全出入口，那么顾客在商场的任一位置通向出入口位置的路线中一定包括可以通向安全通道的路线。

在步骤S4中，服务器获取所述室内路线的常态权重信息，所述常态权重信息携带有定位节点的位置信息。所谓常态是指未发生火情的状态，商场的正常运营状态。权重是针对某条路线而言的，权重越大，路线越安全。常态权重由路线长度、路线维护情况、路线平均人流量和是否属于安全通道决定，具体的划定，需要实地考察后确定，确定的原则为：路线越长，因为突发情况可能概率越大而导致权重越小，其中，安全通道因其位置和设计的特殊性，在所有路线中的常态权重最大。商场中的路线分为主路线和支线，因此人流密度不一，根据经验，人流量越大的路线，权重设定越小。路线的维护情况越好权重越大，如地面平整程度、墙面是否有挂有易燃物、是否有路障等情况均因在实地考察中予以考虑。

在步骤S5中，移动端获取建筑模型信息，包括所有出入口位置信息和室内路线信息。应用本发明提供的方法，移动端可以为顾客的手机，手机通过APP实现与服务器的通信。当第一次使用APP时，要选择加载进入的商场的建筑3D模型，打开APP后，就可以查看到商场内部的路线以及出入口位置标识。手机和服务器中的建筑物模型一致，顾客打开APP以后，可以利用蓝牙和定位节点。

在步骤S6中，内嵌式主控板判断实时检测值是否至少有一个超过报警临界值，如果是，则在步骤S7中，生成报警触发信息。也就是说布置在商场中的所有的报警节点采集的检测数据中，一旦烟雾浓度、可燃气体浓度和温湿度，其中的任一数据指标出现异常，即代表有可能出现火情。

在步骤S8中，内嵌式主控板均发送报警触发命令至服务器。在步骤S9中，服务器接收报警节点发送的报警触发命令，并根据所述报警触发命令，生成唤醒命令。之所以要生成唤醒命令，是因为在常态下，报警节点处于待机状态，待机状态是指嵌入式主控板的低功耗状态，功耗低是因为并不需要与服务器进行无线通信，只是在实时接收环境检测传感器发送的检测信息。当一个报警节点通过判断，确认起火将报警触发信息发送给服务器时，此时其他报警节点附近可能没有起火，仍处于待机状态，但鉴于火情蔓延，如需对于任一位置的顾客提供疏散服务，就需要所有报警节点立刻工作起来。所以，在步骤S10中，服务器会发送所述唤醒命令至所有的报警节点，使得所有报警节点即刻起向服务器实时发送检测信息。然后在步骤S11中，主控板实时发送接到唤醒命令后的检测信息至服务器。

至此，就完成了所有的报警节点从待机状态到工作状态的启动。服务器实时更新接收到的所有的检测信息，并可用这些实时性强的信息为顾客规划最优的疏散路径，具体的规划方法为：

在步骤S12中，服务器根据所述实时检测信息得到所有室内路线的实时权重信息。具体的实时权重计算过程为：

首先，服务器获取实时检测信息携带的检测数据的最高临界值；例如在商场的入口A到服务中心台的室内路线Ⅰ上，布置有5个报警节点，对于温度检测的最高临界值为80℃。

其次，服务器判断所述实时检测数据是否超过最高临界值，如果超过，则包括与所述检测数据对应的检测位置的室内路线的实时权重为0。因为上述室内路线Ⅰ上有五个报警节点，如果任一报警节点检测到温度超过80℃，则上述室内路线Ⅰ的实时权重就将为0，即代表上述室内路线Ⅰ为此时最危险的路线之一，顾客经过上述室内路线Ⅰ从入口A离开是十分危险的。此时，顾客可以逃出商场的路线全部暂时中断。最优疏散路线为从每个顾客的实时位置到常态权重最大的室内路线的路径，从常态权重的设定标准可见，安全通道的常态权重最大，所以在所有出入口均不安全的情况下，按照APP的指引，顾客最可能被临时指引向安全通道中，等待救援。而且，因为每个顾客的实时位置不同，所以给出的向安全通道的路线也不同，尽量避免人员集中，造成二次事故。

如果未超过，则计算所有室内路线的实时权重值，所述实时权重值携带有定位节点的位置信息。顾客根据手机蓝牙检测到的最近的iBeacon节点和与这个iBeacon最近的其他亮点，总共三个点进行三点定位，来确定自己的位置，即在步骤S13中，发送定位节点位置信息至手机，所述定位节点位置用于确定顾客的实时位置。在步骤S14中，手机根据定位节点实时定位，将得到的实时位置信息发送至服务器，其中，所述实时位置为室内路线上的位置点。在逃生过程中，服务器会实时记录所有顾客的实时位置信息并给予各自最优的逃生疏散路径。按照以下公式得到室内路线的实时权重：

烟雾分为无烟雾,少量烟雾和浓烟雾三种状态，温度为零度到最高界限值，湿度为零到最高界限值，可燃物份为有可燃物和无可燃物两个状态。因温度,湿度,可燃物,烟雾在不同环境中危险程度的比例不同可以自行设定比例值相加等于1。

烟雾权重值＝总权重值*烟雾危险程度比例/3*(状态总数-当前状态序号数)，其中序列为1代表无烟雾状态，序列号为2代表少量烟雾状态，序列号为代表3浓烟雾状态。

温度权重值＝总权重值*温度危险程度比例/温度界限值*(温度界限值-当前温度值)。

湿度权重值＝总权重值*湿度危险程度比例/温度界限值*(湿度界限值-当前湿度值)

可燃物权重值:当有可燃物时,为状态1，权重为0；当无可燃物时，为状态2,道路权重为总权重值*可燃物危险程度比例。

当前实时权重为上述四种权限值相加之和，总权重值为1。

然后在步骤S15中，根据常态权重信息和实时权重信息，生成实时位置到任一出入口的实时最优疏散路线，最优疏散路线是指，从实时位置到任一出入口时经过的常态权重和实时权重之和实时最大的室内路线。根据常态权重信息和实时权重信息中携带的定位节点的位置信息，得到相同室内位置点的点总权重。以定位节点之间的距离5m为最小单位，结合商场的3D结构，则某条室内路线的线总权重就等于N个的点总权重只和。

最后，在步骤S16中，服务器将最优疏散路线发送至商场中每个使用APP的顾客，是根据上述线总权重中携带的N个位置信息，和顾客手机APP发送来的实时定位信息匹配后，将最优疏散路线发送至对应每个实时位置的ID的移动端。当顾客收到最优疏散路线后，也可以自行判断是否立刻按照此最优路线进行疏散。在顾客的疏散中，服务器会根据顾客的位置变化，实时更新最优疏散路线。

综上所述，本发明提供的室内火警疏散方法，采用了在所有的出入口位置和室内路线上布置定位节点和报警节点的方式，利用了报警节点中检测传感器采集实时环境信息，当出现火情时，在室内任一路线任一位置的人员可以利用移动端，将定位节点发送到移动端的实时位置信息，转发至与移动端连接的服务器上。与此同时，服务器中将实时更接收所有路线上的报警节点的实时环境信息，并据此计算得到所有路线的实时权重值。最后，利用所有路线的实时权重和常态权重之和的总权重最为依据，为携带移动端的人员提供针对性的安全及时的疏散路径。可见，利用本发明提供的疏散路线不仅是最短的，也是最安全的，相比现有的疏散方式用到的本地算法，采用的是实时规划路径的算法，能够适应复杂多变的火情状况，实用性更强，能够提高火灾疏散的效率。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种室内火警疏散方法，应用于报警节点，其特征在于，所述报警节点均包括环境检测传感器和嵌入式主控板，所有报警节点均与服务器通过WIFI通信，在室内路线和出入口位置布置报警节点，包括以下步骤：

获取环境检测传感器的检测值的报警临界值；

实时接收环境检测传感器发送的检测信息，所述检测信息携带有检测数据和检测位置；

判断所述实时检测值是否至少有一个超过所述报警临界值，如果是，则生成报警触发信息；

发送所述报警触发命令至服务器；

接收服务器发送的唤醒命令；

实时发送接到唤醒命令后的检测信息至服务器。

2.一种室内火警疏散方法，应用于移动终端，其特征在于，包括以下步骤：

获取建筑模型信息，包括所有出入口位置信息和室内路线信息；

根据定位节点实时定位，将得到的实时位置信息发送至服务器，其中，所述实时位置为室内路线上的位置点所述实时位置信息携带有移动端的ID信息；

实时接收服务器发送的最优疏散路线。

3.一种室内火警疏散方法，应用于服务器，其特征在于，包括以下步骤：

获取建筑模型信息，包括所有出入口位置信息和室内路线信息，所述室内路线为通向出入口位置的路线；

获取所述室内路线的常态权重信息，所述常态权重信息携带有定位节点的位置信息；

接收报警节点发送的报警触发命令；

根据所述报警触发命令，生成唤醒命令；

发送所述唤醒命令至所有的报警节点，使得所有报警节点即刻起向服务器实时发送检测信息；

接收报警节点发送的所述实时环境监测信息，并根据所述实时检测信息得到所有室内路线的实时权重信息；

接收移动端的实时位置信息；

根据所述常态权重信息和实时权重信息，生成所述实时位置到任一出入口的实时最优疏散路线，所述最优疏散路线是指，从实时位置到任一出入口时经过的常态权重和实时权重之和实时最大的室内路线；

根据移动端的ID信息，实时发送所述最优疏散路线至移动端。

4.一种室内火警疏散方法，应用于定位节点，在室内通道和出入口位置布置定位节点，其特征在于，

发送定位节点位置信息至移动端，所述定位节点位置用于确定移动端的实时位置。

5.根据权利要求4所述的室内火警疏散方法，其特征在于，在室内路线顶部两侧布置定位节点，定位节点左右交替，且间隔5m布置；每间隔4个定位节点，布置一个报警节点，所述报警节点布置在室内路线的顶部中轴线上。

6.根据权利要求3所述的室内火警疏散方法，其特征在于，所述常态权重由路线长度、路线维护情况、路线平均人流量和是否属于安全通道决定。

7.根据权利要求1所述的室内火警疏散方法，其特征在于，所述环境检测传感器包括烟雾传感器、可燃气体传感器和温湿度传感器。

8.根据权利要求3所述的室内火警疏散方法，其特征在于，所述实时权重由烟雾状态、可燃气体状态和实时温湿度值决定。

9.根据权利要求3所述的室内火警疏散方法，其特征在于，所述接收报警节点发送的所述实时环境监测信息，并根据所述实时检测信息得到所有室内路线的实时权重信息包括：

获取所述实时检测信息携带的检测数据的最高临界值；

判断所述实时检测数据是否超过临界值，如果超过，则包括与所述检测数据对应的检测位置的室内路线的实时权重为0，如果未超过，则计算所有室内路线的实时权重值，所述实时权重值携带有定位节点的位置信息。

10.根据权利要求9所述的室内火警疏散方法，其特征在于，如果所有从实时位置到任一出入口时经过的室内路线的实时权重均为0，则最优疏散路线为从实时位置到常态权重最大的室内路线的路径。