CN107622611A - 基于rfid的火灾现场人员定位疏散系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于RFID的火灾现场人员定位疏散系统，其特征在于设有消防监控主机、感温感烟火灾探测器、声光应急报警器、RFID读写器、RFID天线和射频卡，所述射频卡经RFID天线与RFID读写器无线连接，所述RFID读写器、感温感烟火灾探测器、声光应急报警器分别与监控主机相连接，具有结构新颖、定位快速准确、系统施工或挂接简单、成本低廉、火灾现场救援快捷等优点。

Description

基于RFID的火灾现场人员定位疏散系统

技术领域

本发明涉及RFID（Radio Frequency Identification）技术领域，尤其涉及一种利用RFID技术实现火灾现场人员定位的方法以及基于此方法的人员疏散系统。

背景技术

众所周知，火灾现场环境复杂，伴随有浓烟、高温、水汽、爆炸等，时刻变化无法预测，火灾造成的人员伤亡及财产损失也时刻警醒着我们，但火灾时有发生难以杜绝，当火灾发生时能否在第一时间确定被困人员的准确位置并及时实施疏导和救援行动，对于消防救援行动来说意义重大，这使我们迫切的期望找到一种能实现火灾现场人员定位的方法。

目前，已存在的火灾现场人员定位的技术主要有GPS技术、ZigBee技术。

其中，利用GPS技术实现火灾现场人员定位存在以下问题：一、信号易受到建筑物的遮挡而减弱，定位误差大，二、定位设备成本太高；利用ZigBee技术实现火灾现场人员定位存在以下问题：一、设备挂接繁琐，二、数据传输效率低，延时较长。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种能准确快速监测火灾现场人员信息并对滞留在火灾现场的人员及进入火灾现场的消防救援人员进行定位跟踪，施工及系统挂接简单，成本较低的基于RFID技术实现火灾现场人员定位的方法以及基于此方法的人员疏散系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于RFID的火灾现场人员定位疏散系统，其特征在于设有消防监控主机、RFID读写器、RFID天线和射频卡，所述射频卡经RFID天线与RFID读写器无线连接，所述RFID读写器与监控主机相连接， 以利于通过消防监控主机发出命令使安装在各监控点的RFID读写器开始工作，RFID读写器通过RFID天线辐射磁场能量，在所处监控区域内形成磁场区，佩戴射频卡的人员在经过磁场区时能被迅速的识别出来，RFID读写器1将所监控区域内的人员数量、人员姓名上报消防监控主机。

本发明可设有感温感烟火灾探测器、声光应急报警器，所述感温感烟火灾探测器、声光应急报警器分别与监控主机相连接，当发生火灾时，安装在各监测点上的感烟感温火灾探测器5首先检测到烟雾和温度的变化，发出警报并通过消防总线上报消防监控主机8，消防监控主机8发出命令控制声光应急报警器6发出警报提示在场人员迅速进行撤离，与此同时，消防监控主机8发出命令使安装在各监控点的RFID读写器1开始工作，RFID读写器1通过RFID天线3辐射磁场能量，在所处监控区域内形成磁场区，佩戴射频卡的人员在经过磁场区时能被迅速的识别出来，RFID读写器1将所监控区域内的人员数量、人员姓名上报消防监控主机8，消防监控主机8内置的监控疏散软件根据感烟感温火灾探测器5反馈的火灾情况及各逃生通道的人员数量，动态规划不同火灾区域的人员逃生路线，并通过声光应急报警器进行语音播报。

本发明可设有EPS消防应急电源，所述EPS消防应急电源和市电电源并联后为消防监控主机供电，正常工作时，消防监控主机仅由市电电源供电，EPS消防应急电源通过电压电流传感器检测市电电源参数，当检测的市电电源电压电流值低于阈值时，EPS消防应急电源开始输出为消防监控主机供电，以使本发明在正常状况下由市电电源供电，一旦发生火灾导致市电电源断电，消防监控主机即自动将供电系统切换到EPS消防应急电源，以使消防监控系统正常运行。

本发明还设有应急标志灯，所述应急标志灯与消防监控主机相连接，以利于通过应急标志灯进行光标指示的作用。

一种基于RFID的火灾现场人员定位疏散系统的定位方法，其方法步骤具体为：

步骤1：在建筑物的每个房间、走廊内、主要出入口、楼梯间或其它各逃生出口和监控节点分别安装RFID读写器和RFID天线，RFID读写器通过RFID 天线向空间辐射磁场能量并形成覆盖一定区域的磁场区；

步骤2：人员信息与射频卡预先关联好，并保存在消防监控主机的数据库中， RFID读写器的位置预先在消防监控主机中设置保存；

步骤3：发生火灾时，消防监控主机中通过消防总线向RFID读写器发出火灾现场人员定位指令，RFID读写器开始发射射频能量，

步骤4：RFID读写器发射的射频能量经RFID天线辐射出去，形成一定覆盖范围的磁场区，此覆盖范围的磁场区处于RFID读写器的位置中；

步骤5：佩戴射频卡的被困人员或消防救援人员通过步骤4形成的磁场区，射频卡被激活发出信息，RFID天线接收到该信息并返回到RFID读写器，此时RFID读写器的位置即为佩戴射频卡的被困人员或消防救援人员的位置；

步骤6：RFID读写器将接收到的步骤5的信息上报消防监控主机，消防监控主机即可判断出射频卡正处于RFID读写器的位置；

步骤7：消防监控主机根据步骤6即可确定佩戴射频卡的人员信息及准确位置；

本发明一种基于RFID的火灾现场人员定位疏散系统的定位方法，其特征在于方法步骤具体为：

步骤1：在建筑物的每个房间、走廊内、主要出入口、楼梯间或其它各逃生出口和监控节点分别安装RFID读写器和RFID天线，RFID读写器通过RFID 天线向空间辐射磁场能量并形成覆盖一定区域的磁场区，同时在各监测点上安装感烟感温火灾探测器；

步骤2：当火灾发生时，安装在各监测点上的感烟感温火灾探测器5首先检测到烟雾和温度的变化并上传至消防监控主机；

步骤3：消防监控主机中发出命令控制声光应急报警器发出警报，提示建筑物内人员迅速进行撤离；

步骤4：与步骤3同步，消防监控主机同时还发出命令使安装在各监控点的所有RFID读写器开始工作，各RFID读写器对所监控区域的射频卡进行识读；

步骤5：各监控点的所有RFID读写器将所监控区域内的射频卡信息上报消防监控主机，消防监控主机根据数据库中射频卡与人员的关联信息，对人员进行位置定位并统计建筑物内所有监控区域内的人员数量；

步骤6：消防监控主机根据感烟感温火灾探测器反馈的火灾情况及各逃生通道的人员数量，动态规划不同火灾区域的人员逃生路线，并通过声光应急报警器和应急标志灯在各逃生通道进行不同内容的语音疏散播报和光标疏散指示；

步骤7：消防监控主机将火灾蔓布情况和人员分布情况实时的显示在显示屏上，以便现场消防指挥统筹规划疏散方案，并能将移动速度缓慢和停止移动的人员信息及所处位置进行红色预警，以便消防救援人员迅速救援。

本发明由于采用上述结构和方法，具有结构新颖、定位快速准确、系统施工或挂接简单、成本低廉、火灾现场救援快捷等优点。

附图说明

附图1是本发明一种实施例的原理方框图。

附图2是本发明另一种实施例的原理框图。

附图标记：RFID读写器1、RFID天线3、射频卡4、感烟感温火灾探测器5、声光应急报警器6、应急标志灯7、消防监控主机8、EPS消防应急电源9、磁场区10。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如附图所示，一种基于RFID的火灾现场人员定位疏散系统，其特征在于设有消防监控主机8、RFID读写器1、RFID天线3和射频卡4，所述射频卡4经RFID天线3与RFID读写器1无线连接，所述RFID读写器1与监控主机8相连接， 以利于通过消防监控主机8发出命令使安装在各监控点的RFID读写器1开始工作，RFID读写器1通过RFID天线3辐射磁场能量，在所处监控区域内形成磁场区，佩戴射频卡的人员在经过磁场区时能被迅速的识别出来，RFID读写器1将所监控区域内的人员数量、人员姓名上报消防监控主机8。

本发明可设有感温感烟火灾探测器5、声光应急报警器6，所述感温感烟火灾探测器5、声光应急报警器6分别与监控主机8相连接，当发生火灾时，安装在各监测点上的感烟感温火灾探测器5首先检测到烟雾和温度的变化，发出警报并通过消防总线上报消防监控主机8，消防监控主机8发出命令控制声光应急报警器6发出警报提示在场人员迅速进行撤离，与此同时，消防监控主机8发出命令使安装在各监控点的RFID读写器1开始工作，RFID读写器1通过RFID天线3辐射磁场能量，在所处监控区域内形成磁场区，佩戴射频卡的人员在经过磁场区时能被迅速的识别出来，RFID读写器1将所监控区域内的人员数量、人员姓名上报消防监控主机8，消防监控主机8内置的监控疏散软件根据感烟感温火灾探测器5反馈的火灾情况及各逃生通道的人员数量，动态规划不同火灾区域的人员逃生路线，并通过声光应急报警器进行语音播报。

本发明可设有EPS消防应急电源9，所述EPS消防应急电源9和市电电源并联后为消防监控主机8供电，正常工作时，消防监控主机8仅由市电电源供电，EPS消防应急电源9通过电压电流传感器检测市电电源参数，当检测的市电电源电压电流值低于阈值时，EPS消防应急电源9开始输出为消防监控主机供电，以使本发明在正常状况下由市电电源供电，一旦发生火灾导致市电电源断电，消防监控主机即自动将供电系统切换到EPS消防应急电源，以使消防监控系统正常运行。

本发明还设有应急标志灯，所述应急标志灯与消防监控主机相连接，以利于通过应急标志灯进行光标指示的作用。

实施例1：如图:1所示，一种基于RFID的火灾现场人员定位疏散系统的定位方法，其方法步骤具体为：

步骤1：在建筑物的每个房间、走廊内、主要出入口、楼梯间或其它各逃生出口和监控节点分别安装RFID读写器和RFID天线，RFID读写器通过RFID 天线向空间辐射磁场能量并形成覆盖一定区域的磁场区；

步骤2：人员信息与射频卡4预先关联好，并保存在消防监控主机8的数据库中， RFID读写器1的位置预先在消防监控主机8中设置保存；

步骤3：发生火灾时，消防监控主机8中通过消防总线向RFID读写器1发出火灾现场人员定位指令，RFID读写器1开始发射射频能量，

步骤4：RFID读写器1发射的射频能量经RFID天线3辐射出去，形成一定覆盖范围的磁场区10，此覆盖范围的磁场区处于RFID读写器1的位置中；

步骤5：佩戴射频卡4的被困人员或消防救援人员通过步骤4形成的磁场区，射频卡4被激活发出信息，RFID天线3接收到该信息并返回到RFID读写器1，此时RFID读写器1的位置即为佩戴射频卡4的被困人员或消防救援人员的位置；

步骤6：RFID读写器1将接收到的步骤3的信息上报消防监控主机8，消防监控主机8即可判断出射频卡4正处于RFID读写器1的位置；

步骤7：消防监控主机8根据步骤6即可确定佩戴射频卡4的人员信息及准确位置；

实施例2：如图2所示，一种基于RFID的火灾现场人员定位疏散系统的定位方法，其特征在于方法步骤具体为：

步骤1：在建筑物的每个房间、走廊内、主要出入口、楼梯间或其它各逃生出口和监控节点分别安装RFID读写器和RFID天线，RFID读写器通过RFID 天线向空间辐射磁场能量并形成覆盖一定区域的磁场区，同时在各监测点上安装感烟感温火灾探测器；

步骤2：当火灾发生时，安装在各监测点上的感烟感温火灾探测器5首先检测到烟雾和温度的变化并上传至消防监控主机；

步骤3：消防监控主机8中发出命令控制声光应急报警器5发出警报，提示建筑物内人员迅速进行撤离；

步骤4：与步骤2同步，消防监控主机8同时还发出命令使安装在各监控点的所有RFID读写器1开始工作，各RFID读写器1对所监控区域的射频卡4进行识读；

步骤5：各监控点的所有RFID读写器1将所监控区域内的射频卡4信息上报消防监控主机8，消防监控主机8根据数据库中射频卡4与人员的关联信息，对人员进行位置定位并统计建筑物内所有监控区域内的人员数量；

步骤6：消防监控主机根据感烟感温火灾探测器5反馈的火灾情况及各逃生通道的人员数量，动态规划不同火灾区域的人员逃生路线，并通过声光应急报警器6和应急标志灯7在各逃生通道进行不同内容的语音疏散播报和光标疏散指示；

步骤7：消防监控主机8将火灾蔓布情况和人员分布情况实时的显示在显示屏上，以便现场消防指挥统筹规划疏散方案，并能将移动速度缓慢和停止移动的人员信息及所处位置进行红色预警，以便消防救援人员迅速救援。

本发明与现有技术相比，具有定位快速准确、施工及系统挂接简单、成本较低、智能规划疏散路线等优点。

Claims (6)

1.一种基于RFID的火灾现场人员定位疏散系统，其特征在于设有消防监控主机、RFID读写器、RFID天线和射频卡，所述射频卡经RFID天线与RFID读写器无线连接，所述RFID读写器与监控主机相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于RFID的火灾现场人员定位疏散系统，其特征在于设有感温感烟火灾探测器、声光应急报警器，所述感温感烟火灾探测器、声光应急报警器分别与监控主机相连接。

3.根据权利要求1或3所述的一种基于RFID的火灾现场人员定位疏散系统，其特征在于设有EPS消防应急电源，所述EPS消防应急电源和市电电源并联后为消防监控主机供电。

4.根据权利要求3所述的一种基于RFID的火灾现场人员定位疏散系统，其特征在于设有应急标志灯，所述应急标志灯与消防监控主机相连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于RFID的火灾现场人员定位疏散系统的定位方法，其特征在于方法步骤具体为：

步骤1：在建筑物的每个房间、走廊内、主要出入口、楼梯间或其它各逃生出口和监控节点分别安装RFID读写器和RFID天线，RFID读写器通过RFID 天线向空间辐射磁场能量并形成覆盖一定区域的磁场区；

步骤2：人员信息与射频卡预先关联好，并保存在消防监控主机的数据库中， RFID读写器的位置预先在消防监控主机中设置保存；

步骤3：发生火灾时，消防监控主机中通过消防总线向RFID读写器发出火灾现场人员定位指令，RFID读写器开始发射射频能量，

步骤4：RFID读写器发射的射频能量经RFID天线辐射出去，形成一定覆盖范围的磁场区，此覆盖范围的磁场区处于RFID读写器的位置中；

步骤5：佩戴射频卡的被困人员或消防救援人员通过步骤4形成的磁场区，射频卡被激活发出信息，RFID天线接收到该信息并返回到RFID读写器，此时RFID读写器的位置即为佩戴射频卡的被困人员或消防救援人员的位置；

步骤6：RFID读写器将接收到的步骤5的信息上报消防监控主机，消防监控主机即可判断出射频卡正处于RFID读写器的位置；

步骤7：消防监控主机根据步骤6即可确定佩戴射频卡的人员信息及准确位置。

6.根据权利要求4所述的一种基于RFID的火灾现场人员定位疏散系统的定位方法，其特征在于方法步骤具体为：

步骤1：在建筑物的每个房间、走廊内、主要出入口、楼梯间或其它各逃生出口和监控节点分别安装RFID读写器和RFID天线，RFID读写器通过RFID 天线向空间辐射磁场能量并形成覆盖一定区域的磁场区，同时在各监测点上安装感烟感温火灾探测器；

步骤2：当火灾发生时，安装在各监测点上的感烟感温火灾探测器5首先检测到烟雾和温度的变化并上传至消防监控主机；

步骤3：消防监控主机中发出命令控制声光应急报警器发出警报，提示建筑物内人员迅速进行撤离；

步骤4：与步骤3同步，消防监控主机同时还发出命令使安装在各监控点的所有RFID读写器开始工作，各RFID读写器对所监控区域的射频卡进行识读；

步骤5：各监控点的所有RFID读写器将所监控区域内的射频卡信息上报消防监控主机，消防监控主机根据数据库中射频卡与人员的关联信息，对人员进行位置定位并统计建筑物内所有监控区域内的人员数量；

步骤6：消防监控主机根据感烟感温火灾探测器反馈的火灾情况及各逃生通道的人员数量，动态规划不同火灾区域的人员逃生路线，并通过声光应急报警器和应急标志灯在各逃生通道进行不同内容的语音疏散播报和光标疏散指示；

步骤7：消防监控主机将火灾蔓布情况和人员分布情况实时的显示在显示屏上，以便现场消防指挥统筹规划疏散方案，并能将移动速度缓慢和停止移动的人员信息及所处位置进行红色预警。