CN108364381A - 一种智能火情逃生门禁系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于门禁系统技术领域，公开了一种智能火情逃生门禁系统，所述智能火情逃生门禁系统包括：温度传感模块、烟雾传感模块、处理计算模块、门体开关模块、指引模块、通讯模块、指挥中心和广播模块；温度传感模块和烟雾传感模块与处理计算模块连接；处理计算模块与门体开关模块、指引模块和通讯模块连接；通讯模块和指挥中心连接；指挥中心和广播模块连接。本发明能够将数据传输至指挥中心，由指挥人员控制各楼层广播模块指引人员逃生，采用智能算法规划逃生路径，同时又有指挥人员的参与，可靠性高，具有较高的安全性。

Description

一种智能火情逃生门禁系统
技术领域
本发明属于门禁系统技术领域，尤其涉及一种智能火情逃生门禁系统。
背景技术
目前，随着经济的发展，各个建筑物的楼层越来越高，高层建筑物的火灾时有发生。在火灾发生时，人们处于盲目状态，不能完整地了解整个楼层的信息，有时会根据片面的信息作出错误的判断，造成财产与人身损失。现有的逃生门禁系统，只能控制单个门体的开关，不能对整个楼层的实际情况进行综合考虑，为逃生人员规划出一条安全快速逃生通道，难以对逃生人员进行有效快速的逃生指引。
现有数据处理中，矢量网络分析模块存在的不易构造一个未知网络的网络模型并确定模型中的各个参数，经验模型的精度较低，不够直观，过程复杂，对操作人员要求较高的问题。从而硬性了一些设备的快速反应。
综上，现有技术存在的问题是：现有的逃生门禁系统，只能控制单个门体的开关，不能对整个楼层的实际情况进行综合考虑，为逃生人员规划出一条安全快速逃生通道，难以对逃生人员进行有效快速的逃生指引。。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能火情逃生门禁系统。
本发明是这样实现的，一种智能火情逃生门禁系统包括：
温度传感模块、烟雾传感模块、处理计算模块、门体开关模块、指引模块、通讯模块、指挥中心和广播模块；
温度传感模块，与处理计算模块连接，用于测得门体两侧的温度，并将数据传输至处理计算模块；
烟雾传感模块，与处理计算模块连接，用于测得门体两侧的烟雾浓度，并将数据传输至处理计算模块；
处理计算模块，与温度传感模块、烟雾传感模块、门体开关模块、指引模块和通讯模块连接，用于计算各个温度传感模块和烟雾传感模块传输来的数据，判断门体两侧是否安全，决定此门体是否开启，综合各个门体的情况，规划出一条安全快速的逃生通道，将逃生通道数据传输至门体开关模块和指引模块，并将数据传输至通讯模块；
所述处理计算模块的数据处理方法包括：
1)，利用傅里叶逆变换，将频域测得的散射参数变换到时域，得到时域冲击响应，反射参数对应时域反射响应，传输参数对应时域传输响应；
2)，根据反射响应和传输响应中前两个脉冲在时间轴上的位置，分别构造四个时域选通函数；
3)，利用步骤2)中选通函数，对步骤1)中时域的反射响应和传输响应进行选通，分别提取出反射响应和传输响应中的前两个脉冲；
4)，将时域选通后的时域脉冲分别通过傅里叶变换，得到频域选通数据；
5)，频域选通数据中包含了被测电路的信息，利用得到的信息，根据公式构造补偿因子Fcf(i)；利用下面的公式，构造补偿因子Fcf(i)：
G1(i)～G4(i)是在上步中得到的频域选通数据；
R(i)是比率因子；
Fcf(i)补偿因子；
6)，利用遮蔽补偿公式，得到没有遮蔽误差的反射参数FS11(i)和传输参数FS21(i)；
门体开关模块，与处理计算模块连接，用于根据处理计算模块规划出的逃生通道控制各个门体的开关；
指引模块，与处理计算模块连接，用于指引逃生人员的行进方向，指引逃生人员按照处理计算模块规划出的安全逃生通道行进；
通讯模块，与处理计算模块和指挥中心连接，用于将处理计算模块计算得到的数据以及规划出的逃生通道信息传输至指挥中心；
所述通讯模块物联网拓扑结构看做一个无向图的网络模型G＝(V,E)，其中V表示一组节点，E表示一组连接节点的边集，P(u,v)＝{P0,P1,P2,L,Pn}是节点u和节点v之间所有可能路径的集合，Pi是节点u和v的可能路径，选择出节点u到节点v的最优路径，
链路稳定性和节点剩余能量的公式如下：
其中，Eis和Ei0为节点i的剩余能量和总能量，Eth为节点的能量阈值；
链路稳定性公式和节点剩余能量公式转化成一个总体的优化公式，该公式提供两个重要参数(w1和w2)，其表达式如式(4)所示：
其中w1和w2为节点能量和链路稳定值之间的设定的系数，w1+w2＝1；
取该目标总和的最大值，用下面公式(5)表示：
MRFact(Pi)＝max{RFact(P1),RFact(P2),L RFact(Pn)}(5)
节点在接收数据分组信息时，根据公式(1)和公式(2)分别计算出链路的稳定值和节点的剩余能量，然后利用公式(5)选取最优路径；
指挥中心，与通讯模块和广播模块连接，用于接收通讯模块传输来的信息，并通过使用每楼层的广播模块对逃生人员进行辅助指引，以防出现指引模块失效或者逃生人员有视力障碍，看不到指引模块的情况；
广播模块，与指挥中心连接，用于广播指挥中心发出的消息。
进一步，步骤6)中，利用下面的遮蔽补偿公式，得到没有遮蔽误差的反射参数FS11(i)和传输参数FS21(i)：
进一步，在步骤1)之前需要进行以下步骤：
首先根据需要设置矢量网络分析仪的测量参数，得到被测网络整体的散射参数，包括反射参数和传输参数；
其次对散射参数进行预处理，对数据序列进行补零，进行快速傅里叶变换；根据傅里叶逆变换后时域脉冲的分布情况和分辨率的要求，选择不同的窗函数对傅里叶变换前的数据进行处理。
进一步，在步骤6)之后需要消除数据预处理，舍弃添加零点位置处的数据，得到的反射参数和传输参数除以窗函数，消除加窗产生的影响，得到最终的补偿后的反射参数FS11_C(i)和传输参数FS21_C(i)：
W(i)数据预处理中的窗函数。
进一步，所述温度传感模块具有两个温度传感器，分别安装于门体两侧，所述烟雾传感模块具有两个烟雾传感器，分别安装于门体两侧。
进一步，所述指引模块与广播模块，每楼层至少安装有一个。
本发明提供的智能火情逃生门禁系统能够根据门体两侧的温度传感模块与烟雾传感模块之间的差值，判断门体两侧是否安全，然后通过处理计算模块，规划出一条更加合理的逃生路线，通过指引模块指引人员逃生，而且能够将数据传输至指挥中心，由指挥人员控制各楼层广播模块指引人员逃生，采用智能算法规划逃生路径，同时又有指挥人员的参与，可靠性高，具有较高的安全性。
本发明可以测量相互级联的电路中各部分网络的时域测量参数，通过对各个网络的时域参数分别进行选通操作，可以实现对被测电路中局部网络的散射参数的测量，并且消除电路中其他部分带来的误差。相比于传统方法，本发明的方法简单直观，降低操作人员的工作难度，而且具有更好的补偿结果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的智能火情逃生门禁系统结构示意图；
图中：1、温度传感模块；2、烟雾传感模块；3、处理计算模块；4、门体开关模块；5、指引模块；6、通讯模块；7、指挥中心；8、广播模块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的智能火情逃生门禁系统包括：温度传感模块1、烟雾传感模块2、处理计算模块3、门体开关模块4、指引模块5、通讯模块6、指挥中心7、广播模块8。
温度传感模块1，与处理计算模块3连接，用于测得门体两侧的温度，并将数据传输至处理计算模块3；
烟雾传感模块2，与处理计算模块3连接，用于测得门体两侧的烟雾浓度，并将数据传输至处理计算模块3；
处理计算模块3，与温度传感模块1、烟雾传感模块2、门体开关模块4、指引模块5和通讯模块6连接，用于计算各个温度传感模块1和烟雾传感模块2传输来的数据，判断门体两侧是否安全，决定此门体是否开启，综合各个门体的情况，规划出一条安全快速的逃生通道，将逃生通道数据传输至门体开关模块4和指引模块5，并将数据传输至通讯模块6；
门体开关模块4，与处理计算模块3连接，用于根据处理计算模块3规划出的逃生通道控制各个门体的开关。
指引模块5，与处理计算模块3连接，用于指引逃生人员的行进方向，指引逃生人员按照处理计算模块3规划出的安全逃生通道行进；
通讯模块6，与处理计算模块3和指挥中心7连接，用于将处理计算模块3计算得到的数据以及规划出的逃生通道信息传输至指挥中心7；
所述通讯模块6物联网拓扑结构看做一个无向图的网络模型G＝(V,E)，其中V表示一组节点，E表示一组连接节点的边集，P(u,v)＝{P0,P1,P2,L,Pn}是节点u和节点v之间所有可能路径的集合，Pi是节点u和v的可能路径，选择出节点u到节点v的最优路径，
链路稳定性和节点剩余能量的公式如下：
其中，Eis和Ei0为节点i的剩余能量和总能量，Eth为节点的能量阈值；
链路稳定性公式和节点剩余能量公式转化成一个总体的优化公式，该公式提供两个重要参数(w1和w2)，其表达式如式(4)所示：
其中w1和w2为节点能量和链路稳定值之间的设定的系数，w1+w2＝1；
取该目标总和的最大值，用下面公式(5)表示：
MRFact(Pi)＝max{RFact(P1),RFact(P2),LRFact(Pn)} (5)
节点在接收数据分组信息时，根据公式(1)和公式(2)分别计算出链路的稳定值和节点的剩余能量，然后利用公式(5)选取最优路径，来完成路由的选定；
指挥中心7，与通讯模块6和广播模块8连接，用于接收通讯模块6传输来的信息，并通过使用每楼层的广播模块8对逃生人员进行辅助指引，以防出现指引模块5失效或者逃生人员有视力障碍，看不到指引模块5的情况；
广播模块8，与指挥中心7连接，用于广播指挥中心7发出的消息。
所述处理计算模块的数据处理方法包括：
1)，利用傅里叶逆变换，将频域测得的散射参数变换到时域，得到时域冲击响应，反射参数对应时域反射响应，传输参数对应时域传输响应；
2)，根据反射响应和传输响应中前两个脉冲在时间轴上的位置，分别构造四个时域选通函数；
3)，利用步骤2)中选通函数，对步骤1)中时域的反射响应和传输响应进行选通，分别提取出反射响应和传输响应中的前两个脉冲；
4)，将时域选通后的时域脉冲分别通过傅里叶变换，得到频域选通数据；
5)，频域选通数据中包含了被测电路的信息，利用得到的信息，根据公式构造补偿因子Fcf(i)；利用下面的公式，构造补偿因子Fcf(i)：
G1(i)～G4(i)是在上步中得到的频域选通数据；
R(i)是比率因子；
Fcf(i)补偿因子；
6)，利用遮蔽补偿公式，得到没有遮蔽误差的反射参数FS11(i)和传输参数FS21(i)；
步骤6)中，利用下面的遮蔽补偿公式，得到没有遮蔽误差的反射参数FS11(i)和传输参数FS21(i)：
在步骤1)之前需要进行以下步骤：
首先根据需要设置矢量网络分析仪的测量参数，得到被测网络整体的散射参数，包括反射参数和传输参数；
其次对散射参数进行预处理，对数据序列进行补零，进行快速傅里叶变换；根据傅里叶逆变换后时域脉冲的分布情况和分辨率的要求，选择不同的窗函数对傅里叶变换前的数据进行处理。
在步骤6)之后需要消除数据预处理，舍弃添加零点位置处的数据，得到的反射参数和传输参数除以窗函数，消除加窗产生的影响，得到最终的补偿后的反射参数FS11_C(i)和传输参数FS21_C(i)：
W(i)数据预处理中的窗函数。
本发明可以测量相互级联的电路中各部分网络的时域测量参数，通过对各个网络的时域参数分别进行选通操作，可以实现对被测电路中局部网络的散射参数的测量，并且消除电路中其他部分带来的误差。相比于传统方法，本发明的方法简单直观，降低操作人员的工作难度，而且具有更好的补偿结果。便于智能设备的运行需要。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种智能火情逃生门禁系统，其特征在于，所述智能火情逃生门禁系统包括：
温度传感模块，与处理计算模块连接，用于测得门体两侧的温度，并将数据传输至处理计算模块；
烟雾传感模块，与处理计算模块连接，用于测得门体两侧的烟雾浓度，并将数据传输至处理计算模块；
处理计算模块，与温度传感模块、烟雾传感模块、门体开关模块、指引模块和通讯模块连接，用于计算各个温度传感模块和烟雾传感模块传输来的数据，判断门体两侧是否安全，决定此门体是否开启，综合各个门体的情况，规划出一条安全快速的逃生通道，将逃生通道数据传输至门体开关模块和指引模块，并将数据传输至通讯模块；
所述处理计算模块的数据处理方法包括：
1)，利用傅里叶逆变换，将频域测得的散射参数变换到时域，得到时域冲击响应，反射参数对应时域反射响应，传输参数对应时域传输响应；
2)，根据反射响应和传输响应中前两个脉冲在时间轴上的位置，分别构造四个时域选通函数；
3)，利用步骤2)中选通函数，对步骤1)中时域的反射响应和传输响应进行选通，分别提取出反射响应和传输响应中的前两个脉冲；
4)，将时域选通后的时域脉冲分别通过傅里叶变换，得到频域选通数据；
5)，频域选通数据中包含了被测电路的信息，利用得到的信息，根据公式构造补偿因子Fcf(i)；利用下面的公式，构造补偿因子Fcf(i)：
(i＝1,2···)
G1(i)～G4(i)是在上步中得到的频域选通数据；
R(i)是比率因子；
Fcf(i)补偿因子；
6)，利用遮蔽补偿公式，得到没有遮蔽误差的反射参数FS11(i)和传输参数FS21(i)；
门体开关模块，与处理计算模块连接，用于根据处理计算模块规划出的逃生通道控制各个门体的开关；
指引模块，与处理计算模块连接，用于指引逃生人员的行进方向，指引逃生人员按照处理计算模块规划出的安全逃生通道行进；
通讯模块，与处理计算模块和指挥中心连接，用于将处理计算模块计算得到的数据以及规划出的逃生通道信息传输至指挥中心；
所述通讯模块物联网拓扑结构看做一个无向图的网络模型G＝(V,E)，其中V表示一组节点，E表示一组连接节点的边集，P(u,v)＝{P0,P1,P2,L,Pn}是节点u和节点v之间所有可能路径的集合，Pi是节点u和v的可能路径，选择出节点u到节点v的最优路径，
链路稳定性和节点剩余能量的公式如下：
其中，Eis和Ei0为节点i的剩余能量和总能量，Eth为节点的能量阈值；
链路稳定性公式和节点剩余能量公式转化成一个总体的优化公式，该公式提供两个重要参数(w1和w2)，其表达式如式(4)所示：
RFact(Pi)＝w1F1+w2F2
其中w1和w2为节点能量和链路稳定值之间的设定的系数，w1+w2＝1；
取该目标总和的最大值，用下面公式(5)表示：
MRFact(Pi)＝max{RFact(P1),RFact(P2),L RFact(Pn)} (5)
节点在接收数据分组信息时，根据公式(1)和公式(2)分别计算出链路的稳定值和节点的剩余能量，然后利用公式(5)选取最优路径；
指挥中心，与通讯模块和广播模块连接，用于接收通讯模块传输来的信息，并通过使用每楼层的广播模块对逃生人员进行辅助指引，以防出现指引模块失效或者逃生人员有视力障碍，看不到指引模块的情况；
广播模块，与指挥中心连接，用于广播指挥中心发出的消息。
2.如权利要求1所述的智能火情逃生门禁系统，其特征在于，步骤6)中，利用下面的遮蔽补偿公式，得到没有遮蔽误差的反射参数FS11(i)和传输参数FS21(i)：
(i＝1,2···)。
3.如权利要求1所述的智能火情逃生门禁系统，其特征在于，在步骤1)之前需要进行以下步骤：
首先根据需要设置矢量网络分析仪的测量参数，得到被测网络整体的散射参数，包括反射参数和传输参数；
其次对散射参数进行预处理，对数据序列进行补零，进行快速傅里叶变换；根据傅里叶逆变换后时域脉冲的分布情况和分辨率的要求，选择不同的窗函数对傅里叶变换前的数据进行处理。
4.如权利要求1所述的智能火情逃生门禁系统，其特征在于，在步骤6)之后需要消除数据预处理，舍弃添加零点位置处的数据，得到的反射参数和传输参数除以窗函数，消除加窗产生的影响，得到最终的补偿后的反射参数FS11_C(i)和传输参数FS21_C(i)：
(i＝1,2···)
W(i)数据预处理中的窗函数。
5.如权利要求1所述的智能火情逃生门禁系统，其特征在于，所述温度传感模块具有两个温度传感器，分别安装于门体两侧。
6.如权利要求1所述的智能火情逃生门禁系统，其特征在于，所述烟雾传感模块具有两个烟雾传感器，分别安装于门体两侧。
7.如权利要求1所述的智能火情逃生门禁系统，其特征在于，所述指引模块与广播模块，每楼层至少安装有一个。
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