CN107449429A - 一种室内火警救援方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种室内火警救援方法，包括：获取室内路线的常态权重信息。根据实时环境监测信息，得到所有室内路线的实时权重信息。根据常态权重信息和实时权重信息，生成从受灾移动端的实时位置到任一出入口的最优疏散路径。判断最优疏散路径的权重是否为0，如果是，则向救援移动端发送救援命令，如果否，则发送最优疏散路径至受灾移动端。根据救援移动端发送的实时位置信息，生成到达被困移动端实时位置的最优救援路径，并发送最优救援路径至救援移动端。可见，在进入火场前已经确定了消防员的目的地和救援路径，救援路径是到达被困人员位置最安全的路径，利用本发明提供的救援方法，能够提高火灾救援的效率，提高被困人员和消防人员的安全性。

Description

一种室内火警救援方法

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救援方法。

背景技术

火灾救援中需要消防员及时确定的信息包括是否有被困人员、被困人员位置和被困人员周围火情，以及如何选择最快达到被困人员位置的救援路径。而且，当搜救到被困人员后，消防员同样需要及时确定如何最快速安全的带领被困人员疏散至火场外。

现有的火灾救援，通常是依靠消防员直接进入火灾现场逐次搜寻被困人员。复杂多变的火情，以及对于地形的不熟悉，消防员进入火灾现场后，逐次搜寻对于自身来说存在巨大的安全威胁，对于被困人员而言是对宝贵救援时间的浪费。

可见，提供一种能够提高室内火灾救援效率的方法是现在亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种室内火警救援方法，以提高火灾救援的效率，提高被困人员和消防人员的安全性。

一种室内火警救援方法，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；

根据报警节点发送的实时环境监测信息，得到所有室内路线的实时权重信息；

接收受灾移动端的实时位置信息，所述实时位置信息携带有所述受灾移动端的ID信息；

根据所述常态权重信息和实时权重信息，生成从受灾移动端的实时位置到任一出入口的实时最优疏散路径，所述最优疏散路径是指，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；

判断所述最优疏散路径的权重是否为0，如果是，则标记受灾移动端为被困移动端，向救援移动端发送救援命令，所述救援命令携带有被困移动端的实时位置信息；如果否，则根据受灾移动端的ID，发送所述最优疏散路径至受灾移动端；

根据救援移动端发送的实时位置信息，生成到达被困移动端实时位置的最优救援路径，根据救援移动端的ID，发送所述最优救援路径至救援移动端。

优选的，在上述室内火警救援方法中，还包括接收救援移动端发送的救援完成返回请求后，根据救援移动端的实时位置信息，确认到达任一出入口的最优救援疏散路径,所述救援完成返回请求携带救援移动端的ID信息。

优选的，在上述室内火警救援方法中，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。

本发明提供的室内火警救援方法，利用定位节点和移动端之间的通信，可以实时定位救援人员和被困人员的位置，这些位置信息均发送至服务器。利用实时权重的算法，动态规划救援人员的救援路径。救援路径是到达被困人员位置最安全的路径，但不一定是最短的路径，消防员在能够保证自身安全的前提下，最快的到达被困人员的周围实施救援。相比起现有的直接进入火场搜救的方式，利用本发明提供的救援方法，在进入火场前已经确定了消防员的精确目的位置，消防员的实时位置也在被跟踪，消防员只需要按照给出的救援路径尽快到达即可，不再需要在复杂的火情中时才探索救援路径。所以，本发明提供的室内火警救援方法能够提高火灾救援的效率，提高被困人员和消防人员的安全性。

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-受灾移动端，4-服务器，5-救援移动端。

具体实施方式

本发明提供了一种室内火警救援方法，以提高火灾救援的效率，提高被困人员和消防人员的安全性。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救援方法，包括报警节点、定位节点、服务器、受灾移动端3和救援移动端5，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，受灾移动端3和救援移动端5均与服务器4连接。

本实施例以商场这个室内环境起火为例，说明方法如何指引消防员迅速救援被困人员撤离火场。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。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。救援移动端可以为AR眼镜，消防员佩戴AR眼镜进行救援。AR眼镜可以与为iBeacon节点通信，以定位消防员的实时位置。

当商场发生火灾时，利用本发明提供的方法按照以下步骤，进行救援，救援的对象是被困在商场某个或多个位置的人员。请参考图3，该图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。

在步骤S1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S2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S3中，受灾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。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。

嵌入式主控板可以在常态下，实时环境检测信息发送至服务器，但是为了降低功耗，可以采用发生火灾报警后，只发送发生火情时的实时环境检测值。我们称这种触发式发送为报警节点从待机状态到工作状态的启动。具体启动过程为：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。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。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，生成报警触发信息。内嵌式主控板均发送报警触发命令至服务器。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。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。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S4中，顾客APP将定位节点确定的实时位置信息发送至服务器。在步骤S5中，根据报警节点发送的实时环境检测信息得到所有室内路线的实时权重信息。此时服务器需要判断是否顾客是否被困。即在步骤S6中，根据常态权重信息和实时权重信息，确定从受灾顾客的实时位置到任一出入口位置的最优疏散路径。所述最优疏散路径是指，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。例如，商场的服务中心处起火，恰好有一名顾客和两名商场工作人员位于起火点附近，服务中心到出入口共有N条室内路线，经过服务器判断给出了三名人员各自的室内所有路线的实时权重信息，并确定了三名人员的最优疏散路径均为从服务台至出入口A。在步骤S7中，分别判断所述最优疏散路径的实时权重是否为0，如果是，则说明三名人员确定被困，需要救援。则，在步骤S8中，服务器立即向消防员的AR眼镜发送救援命令，救援命令为三条，各自携带有被困顾客和工作人员的实时位置信息。如果否，则在步骤S9中，根据三名受灾人员手机的ID，发送所述最优疏散路径至各自的APP，以供受灾人员参考并各自疏散。

然后，在步骤S10中，获取建筑模型信息，包括所有出口位置信息和室内路线信息。实际中，作为救援移动端的消防员佩戴的AR眼镜，在初次使用时可以根据该消防员负责的消防区域，加载该区域内建筑物的3D建筑模型和室内路线，消防员进入火场时，能够在AR眼镜中看到这个3D模型。在步骤S11中，根据定位节点与AR眼镜间的实时通信，将得到的消防员实时位置信息发送至服务器。消防员进入火场时，能够在AR眼镜中看到在建筑物的3D模型中的自身所在位置。

消防员的救援过程为：在步骤S12中，服务器根据救援移动端的实时位置信息，确定到达被困移动端的实时位置的最优救援路径。所述最优救援路径是指，从实时位置到被困移动端的实时位置时经过的常态权重和实时权重之和实时最大的室内路线。还以上述服务台起火为例，消防员的实时位置为出入口A处，经计算，实时权重值和静态权重只和最大的路线为室内路线Ⅰ为从A处，经过商店1-商店5，到达服务台的路线。

在步骤S13中，根据救援移动端的ID，发送所述最优救援路径至救援移动端则在消防员未进入火场前，在AR眼镜上可以看到在在商场的3D模型中显示出了室内路线Ⅰ，也就是说消防员的目的地位置确定，被困人员有几个也可以确定，这样的话，消防员可以通过可穿戴设备显示AR救援路径影像，高效、迅速的展开救援行动，并且经过最安全的路径，浪费最少的时间达到被困人员处实施救援。而不需要将时间浪费在梳理火场建筑结构，和逐步搜救中。可见，使用本发明提供的室内火灾救援方法能够同时提高消防员自身安全和救援效率。

同时，在实际使用中，可以将服务器连接在外部的火警指挥处，指挥处可以通过AR眼镜同步获得被困人员和消防员在火场内的位置和移动路线情况。

当消防员完成被困人员救援，鉴于火情的复杂，此时最优救援路径救援不一定为最优救援疏散路径。所以，在步骤S14中，救援移动端发送救援完成请求至服务器。在S15中，根据救援移动端的实时位置信息，确定到达任一出口的最优救援疏散路径，所述最优救援疏散路径是指，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。在步骤S16中，根据救援移动端的ID，发送所述最优救援疏散路径至救援移动端。

在上述救援方法中，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。AR眼镜通过接收iBeacon节点的广播信息来定位自身实时位置。所述实时位置为室内路线上的位置点。室内路线的实时权重由烟雾状态、可燃气体状态和实时温湿度值决定。

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。

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。

综上所述，本发明提供的室内火警救援方法，利用定位节点和移动端之间的通信，可以实时定位救援人员和被困人员的位置，这些位置信息均发送至服务器。利用实时权重的算法，动态规划救援人员的救援路径。救援路径是到达被困人员位置最安全的路径，但不一定是最短的路径，消防员在能够保证自身安全的前提下，最快的到达被困人员的周围实施救援。本发明提供的室内火警救援方法能够提高火灾救援的效率，提高被困人员和消防人员的安全性。

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 (3)

1.一种室内火警救援方法，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；

根据报警节点发送的实时环境监测信息，得到所有室内路线的实时权重信息；

接收受灾移动端的实时位置信息，所述实时位置信息携带有所述受灾移动端的ID信息；

根据所述常态权重信息和实时权重信息，生成从受灾移动端的实时位置到任一出入口的实时最优疏散路径，所述最优疏散路径是指，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；

判断所述最优疏散路径的权重是否为0，如果是，则标记受灾移动端为被困移动端，向救援移动端发送救援命令，所述救援命令携带有被困移动端的实时位置信息；如果否，则根据受灾移动端的ID，发送所述最优疏散路径至受灾移动端；

根据救援移动端发送的实时位置信息，生成到达被困移动端实时位置的最优救援路径，根据救援移动端的ID，发送所述最优救援路径至救援移动端。

2.根据权利要求1所述的室内火警救援方法，其特征在于，还包括接收救援移动端发送的救援完成返回请求后，根据救援移动端的实时位置信息，确认到达任一出入口的最优救援疏散路径,所述救援完成返回请求携带救援移动端的ID信息。

3.根据权利要求1所述的室内火警救援方法，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。