CN108694800A - 一种基于感烟探测网的火灾救援辅助系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于感烟探测网的火灾救援辅助系统，属于火灾救援技术领域。火灾救援辅助系统的处理器执行其存储器上的计算机程序时能实现以下步骤：(1)接收感烟探测网发送的加速度检测信息；(2)基于加速度检测信息与探测器安装位置记录信息，计算当前感烟探测器的当前位置；(3)基于同一场所内多个安装在天花板上的感烟探测器的当前位置，构建天花板的当前表面形貌，基于当前表面形貌与历史通道路径，构建该场所内的可能通道路径。基于感烟探测网中各感烟探测器的当前位置变化信息，构建建筑物天花板的当前形貌，从而构建出可能通道路径，以现场救援提供辅助，可广泛应用于建筑消防、物联网等技术领域。

Description

一种基于感烟探测网的火灾救援辅助系统

技术领域

本发明涉及一种火灾救援辅助技术，具体地说，涉及一种基于感烟探测网的火灾救援辅助系统。

背景技术

为了实现对火灾的防范、监测与救援指挥，通常都要求在建筑室内和走廊通道的楼板顶面等位置处布置多个感烟探测器，以组成感烟探测网，通过对各安装点位置周围的烟雾这种火灾表象进行探测，并在烟雾探测模块探测到烟雾时，启动自带蜂鸣器进行报警，有些还会启动灭火系统进行灭火操作，例如，启动与火灾探测器配合的喷淋系统喷洒水以进行灭火。

公开号为CN106981166A的专利文献中公开了一种感烟火灾探测器，其为光电式感烟探测器；如其附图2所示，该感烟火灾探测器包括壳体及安装在该壳体的腔室内的核心模组1，壳体包括安装座及可拆卸地安装在该安装座上的上盖壳2，安装座包括用于将整个探测器固定在天花板等建筑板面上的底座4及可拆卸地安装在底座4上的塑料底壳3；核心模组1包括控制模块、探测模块及受控制单元控制的无线通信模块13。控制模块包括处理器11及与该处理器11电连接的存储器；探测模块为烟雾检测系统15，即烟雾探测模块，包括光电式迷宫暗室151、红外发射单元152、红外接收单元153及运放放大电路154，光电式迷宫暗室151包由迷宫暗室座151a和迷宫暗室盖151b组成，二者围成暗室，在暗室的周壁上设有横截面呈V型结构的进烟通道，红外发射单元152的发射端与红外接收单元153的接收端均位于暗室腔内且二者不对正，即红外接收单元153偏离红外发射单元152的发射端所发出红外线的传播路径，且在红外发射单元152的发射端与红外接收单元153的接收端间设置Y字挡光板，导致正常情况下，红外接收单元153难以接收到红外发射单元152的发射端所发出的红外线。在工作过程中，通过进烟通道进入暗室腔内的烟雾改变红外发射单元152所发射的红外光的传播路径，至被原本偏离红外光传播路径的红外接收单元153所接收，即烟雾探测模块探测到烟雾，烟雾检测系统15向处理器11输出烟雾检测信号，无线通信单元13在处理器11的控制下，向基站发送探测信号，该探测信号包括探测时间及烟雾探测系列，以实现对火灾的远程监控。

感烟探测器在灭火过程中，虽然能够很好控制灭火系统进行灭火，及能够将在某一位置探测到火灾表象这一灾情通过无线通信线路进行远程传送，以对灾情信息进行远程监控，但在现场救援的过程，通常难以获得进一步的救援辅助信息。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种基于感烟探测网的火灾救援辅助系统，以能更好地辅助灾害的现场救援。

为了实现上述主要目的，本发明提供基于感烟探测网的火灾救援辅助系统，包括前述感烟探测网、与感烟探测网无线通信连接的远程服务器；感烟探测网包括多个安装在被监控场所处的独立式感烟探测器；远程服务器包括处理器与存储器，存储器存储有计算机程序；计算机程序被处理器执行时能实现以下步骤：

接收步骤，接收感烟探测网发送的探测信息，探测信息包括加速度检测信息；独立式感烟探测器在其上的烟雾探测模块探测到烟雾时，启动其上的三轴加速度传感器，获取加速度检测信息；

计算步骤，基于加速度检测信息与探测器安装位置记录信息，计算当前感烟探测器的当前位置；

构建步骤，基于同一场所内多个安装在天花板上的感烟探测器的当前位置，构建天花板的当前表面形貌；基于当前表面形貌与历史通道路径，构建该场所内的可能通道路径。

通过增设三轴加速度传感器，以获取包括加速度检测信息的探测信息，以对天花板的多点位置进行加速度检测，并结合历史位置数据而大致构建出当前天花板的表面形貌，从而可大致地构建出可能通道路径，以更好地辅助救援人员制定救援通道。此外，在烟雾探测模块探测到烟雾这种火灾表象后，才启动三轴加速度传感器，才获取加速度检测信息，即利用烟雾探测模块是否探测到烟雾作为决定是否启动加速度传感器的时机，能有效地减少这些增设的元器件对电源电能的消耗。

具体的方案为计算当前感烟探测器的当前位置的步骤包括：

至少从加速度检测信息中提取在垂向轴上的轴向加速度信息，基于提取的轴向加速度信息，计算对应轴向上的位置变化矢量；

基于计算出的轴向位置变化矢量，以矢量求和的方式获取当前感烟探测器的位置变化矢量。

另一个具体的方案为建天花板的当前表面形貌的步骤包括：

基于变形后的天花板表面仍为连续曲面的假设，以连续曲面构建当前表面形貌。方法简单，计算量少。

再一个具体的方案为构建该场所内的可能通道路径的步骤包括：

在历史通道路径的垂向方位上，计算当前表面形貌与历史通道路径在对应点位置间的距离；

从历史通道路径中删除距离小于预设阈值的点，生成可能通道路径。方法简单，计算量少。

优选的方案为火灾救援辅助系统包括与远程服务器通信连接的显示设备；在构建步骤之后，通过通信线路向所述显示设备发送灾情信息，灾情信息包括所述可能通道路径；显示设备的处理器根据接收到在当前位置与目标位置间构建通道路径的指令后，从可能通道路径中拼接出优选通道路径，作为推荐路径。

另一个优选的方案为火灾救援辅助系统包括与远程服务器通信连接的显示设备，显示设备包括固定式显示设备与手持移动式显示设备；在构建步骤之后，至少生成第一灾情信息与第二灾情信息，第一灾情信息比第二灾情信息少的细节内容，灾情信息包括可能通道路径，向固定式显示设备发送第二灾情信息，向手持移动式显示设备发送第一灾情信息；显示设备的处理器根据接收到在当前位置与目标位置间构建通道路径的指令后，从可能通道路径中拼接出优选通道路径，作为推荐路径。

通过将探测信息至少生成细节内容较少的第一灾情信息与细节内容较多的第二灾情信息，以有区别地满足不同需求，能更好地辅助现场救援、救援指挥等工作。

另一个优选的方案为独立式感烟探测器包括WIFI探针模块，独立式感烟探测器在烟雾探测模块探测到烟雾时，启动WIFI探针模块获取WIFI MAC地址，探测信息包括WIFIMAC地址，计算机程序被处理器执行时能实现以下步骤：

若当前WIFI MAC地址存于预存地址库中，则预测当前感烟探测器的周围空间内存有人；

在可能通道路径上标注该人的位置。

基于智能手机、智能手环等移动终端的普及，利用开启无线网络的移动终端大概率预测周围空间内是否存有人，结合该感烟探测器的位置信息，能很好地辅助救援人员对前述人员进行定位。

更优选的方案为预存地址库包括与当前感烟探测器相关联的关联地址库及与当前感烟探测器不关联的非关联地址库，预测当前感烟探测器的周围空间内存有人的步骤包括：

当前WIFI MAC地址存于非关联地址库中时存有人的概率大于当前WIFI MAC地址存于关联地址库中时存有人的概率。

将预存地址库中的参考WIFI MAC地址依据历史关联信息，将其标识成与当前感烟探测器关联或非关联，从而构成关联地址库与非关联地址库两个子库，若一个移动终端出现在与之非关联的感烟探测器周围，且该移动终端开启了无线网络，则可更大概率地表征该移动终端持有人目前处于该探测器周围，进一步地便于救援人员对被困人员的救援。

再优选的方案为计算机程序被处理器执行时能实现以下步骤：

从接收到的WIFI MAC地址中筛选出目标WIFI MAC地址；

依据当前感烟探测器的位置信息对目标WIFI MAC地址所表征对象的当前位置进行定位；

在可能通道路径上标注对象的位置。

对佩戴在救援人员等进入现场的特定人员或处于现场中特定人员身上的移动终端进行探测，并记录这些移动终端的位置信息，便于对这些特定人员的位置信息信息及活动信息进行监控，以更好地辅助现场救援、指挥。

另一个再优选的方案为计算机程序被处理器执行时能实现以下步骤：

从接收到的WIFI MAC地址中筛选出目标WIFI MAC地址；

依据历史探测到所述目标WIFI MAC地址的探测器的位置信息构建所述目标WIFIMAC地址所表征对象的位置变化轨迹；

利用在时间上晚于可能通道路径的部分位置变化轨迹修整或补充所述可能通道路径。

利用已知人员的行动路径表征在其经过该位置时，该位置为通道路径，而对构建出的可能通道路径进行修正或补充，从而使构建出的通道路径更加反正火灾现场的实际灾情。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1中感烟探测器的电路原理框图；

图3为本发明实施例1中感烟探测器进行灾情监控的工作流程图；

图4为本发明实施例1中远程服务器进行火灾救援辅助的工作流程图；

图5为本发明实施例2中感烟探测器的电路原理框图；

图6为本发明实施例2的结构示意图；

图7为本发明实施例2中远程服务器进行火灾救援辅助的工作流程图。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。

实施例1

参见图1，本火灾救援辅助系统1包括多个安装在被监控场所处的天花板上的感烟探测器01，通过包括基站11的通信网络与感烟探测器10进行通信的远程服务器12，及与远程服务器12通过通信线路进行通信连接的多个显示设备；其中，“通信线路”被配置为有线通信连接、无线通信连接或者二者的组合。在本实施例中为第一显示设备131与第二显示设备132，第一显示设备131为固定式显示设备，例如消防指挥平台，而第二显示设备132为移动手持式显示设备，例如由进入现场的救援人员随身携带的救援辅助设备。安装在被监控场所处的多个感烟探测器10构成本实施例中的感烟探测网。

参见图2，感烟探测器10包括控制模块2、烟雾探测模块3、电池模块4、无线通信模块5及三轴加速度传感器7。电池模块4为其他功能模块的正常工作提供电能，即本实施例中的感烟探测器10均为由电池供电的独立式感烟探测器。控制模块2包括处理器2000与存储器2001。其中，烟雾探测模块3用于探测感烟探测器10周围的烟雾浓度是否超过阈值；无线通信模块5采用移动通信模块，在本实施例中具体为2G通信模块。

参见图3，使用本感烟探测器10对被监控场所进行监控的步骤包括获取步骤S11及发送步骤S12，即处理器2000执行存储在存储器2001内的计算机程序时，能够实现下述的获取步骤S11与发送步骤S12。

获取步骤S11，在烟雾探测模块3探测到烟雾时，启动三轴加速度传感器7，获取加速度检测信息。

烟雾探测模块3向控制模块2输出烟雾探测信号，当火灾产生的烟雾被烟雾探测模块3所探测到时，即控制模块2在获取到烟雾探测信息表征烟雾浓度达到预设浓度阈值后，向三轴加速度传感器7输出启动控制启动检测信号，三轴加速度传感器7启动并对当前感烟探测器10的在发生火灾灾情之后的加速度进行检测，并向控制模块2输出加速度检测信息。

发送步骤S12，启动无线通信模块5，发送获取步骤S11获取的探测信息。

在本实施例中，探测信息包括探测时间信息、感烟探测器10的位置信息或位置关联信息、及当前感烟探测器10的加速度检测信息。其中，探测时间信息包括烟雾浓度达到阈值以上时的时间和/或获取加速度检测信息的时间，由于二者相距较近，采用其中一个时间表征探测时间信息即可。对位置关联信息，是指能用于查找出该感烟探测器10的安装位置具体信息的标志，比如为感烟探测器产品编号或安装编号，可依据该位置关联信息，从安装数据库查找出产品编号或安装编号与具体安装地址信息之间的对应关系，以获得该感烟探测器的安装位置信息，安装位置信息通常包括安装建筑的地址、安装楼层及在该楼层通道地图中的位置。

控制模块2在获取探测信息后，向无线通信模块5输出启动通信控制信号，以使无线通信模块5通过附近基站11向远程服务器12发送前述探测信息。

远程服务器12对感烟探测器10发出的探测信息进行处理，即如图4所示，远程服务器12的处理器执行存储在其存储器上的计算机程序时，能够实现接收步骤S21、计算步骤S22、构建步骤S23、生成步骤S24及发送步骤S25。

接收步骤S21，接收由安装在被监控场所处的感烟探测器10发送的探测信息。

远程服务器12通过包含基站11的通信网络接收安装在被监控场所处的多个感烟探测器10所发送的探测信息。

计算步骤S22，基于加速度检测信息与探测器安装位置记录信息，计算当前感烟探测器的当前位置。具体的为：

从加速度检测信息中提取在三个正交轴上的轴向加速度信息，基于提取的轴向加速度信息，计算对应轴向上的位置变化矢量。

基于计算出的轴向位置变化矢量，以矢量求和的方式获取当前感烟探测器的位置变化矢量。

由于使用了三轴加速度检测传感器，能够获取三个轴向上的加速度，从而能够更好地反应感烟探测器10的位置在三维空间内的位置变化信息，从而可更好地构建出天花板的表面形貌。

构建步骤S23，基于同一场所内多个安装在天花板上的感烟探测器的当前位置，构建天花板的当前表面形貌；基于当前表面形貌与历史通道路径，构建该场所内的可能通道路径。

通道路径为可供人员自由穿行的空间组合，历史通道路径信息及火灾探测器的历史安装位置信息为在安装过程中输入数据库中，具体可以在安装感烟探测器10时，通过操作人员将该感烟探测器所安装的场所内通道路径信息在场所地图上标注出来，并可通过注册APP并在获得授权的情况下将通道路径输入数据库中，并定期将变化之后通道路径进行维护，即在安装位置与通道信息有变化或新增时，上传新位置信息与通道信息、修改变更位置信息与变更的通道信息及删除已移除的位置信息与通道信息。在数据库中，对于同一场所存储一份标注有通道路径的地图模型，并将安装在该场所内的感烟探测器10与该地图模型进行关联。

构建天花板的当前表面形貌，简单的方案是基于天花板表面连续分布的假设，基于安装点位置的高度值，构建一次或多次曲面的连续表面以表征变化之后的天花板形貌；当然了，可根据天花板的板块特性，进行整个板面为连续平面方式进行预设；此外，也可根据机器学习模块进行预设。

在构建可能通道路径时，若天花板与地板面之间的间距小于第一预设阈值时，认为该通道位置被阻，例如将该预设阈值设为便于人员蹲下行走的高度；生成可能通道路径的具体过程为在历史通道路径的垂向方位上，计算当前表面形貌与历史通道路径在对应点位置间的距离；从历史通道路径中删除距离小于预设阈值的点，生成可能通道路径。当然了，在构建可能通道路径时，可根据整体中的高度分布，从可能通道路径中标注优选可能通道路径，优选可能通道路径为其所有点的高度都大于第二预设阈值，在本实施例中，第二预设阈值大于第一预设阈值。在本实施例中，“可能通道路径”被配置为该场所内任意两点位置之间的通道路径段。

生成步骤S24，至少生成第一灾情信息与第二灾情信息，第一灾情信息比第二灾情信息少的细节内容，灾情信息包括可能通道路径。

在生成的细节程度不同的第一灾情信息与第二灾情信息中，具体为，第一灾情信息包括被触发感烟探测器10的位置信息、探测时间信息及可能通道路径；而对于第二灾情信息，其包括被触发感烟探测器的位置信息、探测时间信息、加速度检测信息、构建出的天花板形貌信息、可能通道路径信息、电池电能剩余量与电池输出电压值等。若有多轮次探测信息，第一灾情信息只包括当前轮次的探测信息，而第二灾情信息则包括当前轮次及历史轮次探测信息及多轮次探测信息的统计结果，比如单个感温探测器的位置变化曲线、天花板形貌变化过程图、可能通道路径变化过程图等。

发送步骤S25，向固定式显示设备发送第二灾情信息，向手持移动式显示设备发送第一灾情信息。

远程服务器12在接收到感烟探测器10发送的探测信息后，通过有线通信线路、无线通信线路将基于接收到探测信息生成的对应不同细节程度的灾情信息发送至消防指挥平台与现场救援人员手持移动设备，以便于他们进行灭火与救援调度，而将细节内容少的灾情信息发送给现场救援人员手持移动设备，及将细节内容多的灾情信息发送给消防指挥平台，以便于他们根据各自工作需要与时间紧张程度进行决策。

显示设备持有人根据需要前往的目的地，通过触摸屏或键盘等输入设备向显示设备输入起点位置与目标位置，对于现场救援人员起点位置可默认为当前位置，显示设备在显示设备的处理器根据接收到在当前位置与目标位置间构建通道路径的指令后，从所述可能通道路径中拼接出优选通道路径，比如该优选通道路径均由优选可能通道路径拼接成，或者拼成的优选通道路径上所有点的高度都大于第三预设阈值，在本实施例中，第三预设阈值大于第二预设阈值。并将拼接出的通道路径以显示的方式推荐给前述持有人。

在检测到烟雾超过预设阈值而启动无线通信模块5进行首次发送数据后，可按照预设间隔重新启动无线通信模块5向外发送其在上次发送之后的一段时间内获取的探测信息或当前的探测信息，或者在感烟探测器一直处于被触发状态时，即烟雾浓度超过预设阈值，则可间隔预定时长发送探测信息或者持续地发送探测信息，或者加速度检测信息发生重大变化时启动无线通信模块5发送探测信息，比如，加速度检测传感器输出的检测信息表征该感烟探测器的安装位置下降或升高时。

实施例2

如图5所示，组成本发明火灾救援辅助系统感烟探测网的感烟探测器10包括控制模块2、烟雾探测模块3、电池模块4、无线通信模块5、三轴加速度传感器7及WIFI探针模块8。电池模块4为其他功能模块的正常工作提供电能，即本实施例中的感烟探测器10均为由电池供电的独立式感烟探测器。控制模块2包括处理器2000与存储器2001。烟雾探测模块3用于探测感烟探测器10周围的烟雾浓度是否超过阈值，WIFI探针模块8用于获取该感烟探测器10周围空间内无线网络处于开启状态的设备，三轴加速度传感器7用于检测该感烟探测器10在发现火灾灾情后的位置变化信息。无线通信模块5采用移动通信模块，在本实施例中具体为5G通信模块。

如图3所示，使用本感烟探测器10对被监控场所进行监控的步骤包括获取步骤S11与发送步骤S12，即处理器2000执行存储在存储器2001内的计算机程序时，能够实现下述的获取步骤S11与发送步骤S12。

获取步骤S11，在烟雾探测模块3探测到烟雾时，启动三轴加速度传感器7与WIFI探针模块，获取加速度检测信息与WIFI MAC地址。

烟雾探测模块3向控制模块2输出烟雾探测信号，当火灾产生的烟雾被烟雾探测模块3所探测到时，即控制模块2在获取到烟雾探测信息表征烟雾浓度达到预设浓度阈值后，向三轴加速度传感器7输出启动控制启动检测信号，三轴加速度传感器7启动并对当前感烟探测器10的在发生火灾灾情之后的加速度进行检测。同时向WIFI探针模块8输出启动控制信号，WIFI探针模块8启动并对感烟探测器10周围一定范围内的设备进行扫描，获取WIFI探测信息，该WIFI探测信息包括处于无线网络开启状态的设备的MAC地址及这些设备与感烟探测器1间的距离范围，比如智能电视、电饭煲、洗衣机、空调等非移动终端的设备MAC地址及手机、智能手环、平板电脑等移动终端的设备MAC地址。并向控制模块2输出加速度检测信息与WIFI探测信息。

发送步骤S12，启动无线通信模块5，发送获取步骤S11获取的探测信息。

在本实施例中，探测信息包括探测时间信息、感烟探测器10的位置信息或位置关联信息、当前感烟探测器10的加速度检测信息、WIFI MAC地址及被探测到的设备与感烟探测器10间的距离范围。其中，探测时间信息包括烟雾浓度达到阈值以上时的时间和/或获取加速度检测信息、WIFI探测信息的时间，由于二者相距较近，采用其中一个时间表征探测时间信息即可。对位置关联信息，是指能用于查找出该感烟探测器10的安装位置具体信息的标志，比如为感烟探测器产品编号或安装编号，可依据该位置关联信息，从安装数据库查找出产品编号或安装编号与具体安装地址信息之间的对应关系，以获得该感烟探测器的安装位置信息，安装位置信息通常包括安装建筑的地址、安装楼层及在该楼层通道地图中的位置。

控制模块2在获取探测信息后，向无线通信模块5输出启动通信控制信号，以使无线通信模块5通过附近基站11向如图6所示的远程服务器12发送前述探测信息。

参见图6，远程服务器12对感烟探测器10发出的探测信息进行处理，即如图7所示，远程服务器12的处理器执行存储在其存储器上的计算机程序时，能够实现接收步骤S21、计算步骤S22、构建步骤S23、判断步骤S24、标注步骤S25、生成步骤S26及发送步骤S27。

接收步骤S21，收由安装在被监控场所处的感烟探测器10发送的探测信息。

远程服务器12通过包含基站11的通信网络接收安装在被监控场所处的多个感烟探测器10所发送的探测信息。

如图6所示，在某一建筑的被监控场所天花板上预定位置处安装有三个感烟探测器10，由于WIFI探针模块8的探测范围、遮挡物的存在及处于无线网络开启状态的设备与WIFI探针模块8之间距离的不同，每个感烟探测器10只能探测到该场所内部分设备以获取其WIFI MAC地址，例如，从左至右，第一个感烟探测器10上的WIFI探针模块8获取了手机01、手环02及空调03的WIFI MAC地址，第二个感烟探测器10上的WIFI探针模块8获取了手环02、空调03及电视04的WIFI MAC地址，而第三个感烟探测器10上的WIFI探针模块8获取了空调03、电视04及平板电脑06的WIFI MAC地址，即空调03同时被三个感烟探测器10上的WIFI探针模块8所探测到，手环02与电视04均同时被两个感烟探测器10上的WIFI探针模块8所探测到，而手机01与平板电脑05只被其中一个感烟探测器10上的WIFI探针模块8所探测到。

计算步骤S22与构建步骤S23与上述实施例1中的计算步骤、构建步骤相同，在此不再赘述。

识别步骤S24，若当前WIFI MAC地址存于预存地址库中，则预测当前感烟探测器10的周围空间内存有人。

远程服务器在接收到探测信息后，从中获取WIFI MAC地址，对WIFI MAC地址与存储在预存地址库中的移动终端MAC地址进行比较，即与参考MAC地址进行比较，以判断在该感烟探测器10周围是否存在无线网络处于开启状态的移动终端，用以表征其周围是否有被困人员，存储在数据库中的移动终端MAC地址为事先输入或随探测信息一起输出给远程服务器。对于存储在数据库中的移动终端MAC地址，具体可以在安装感烟探测器10时，通过操作人员将位于该感烟探测器周围空间内办公或常到该范围内处理事务的人员当前所持移动终端设备的MAC地址输如该数据库，对于MAC地址的输入，可以通过注册APP并在获得授权的情况下将前述MAC地址输入数据库中，并在定期的将新增移动终端MAC地址通过APP输入，并通过该APP清除已不用的MAC地址；对于新增MAC地址，还可通过触发设于感烟探测器上的输入按键，启动无线通信模块5以接收人工输入的新增MAC地址，该新增MAC地址自动地与该感烟探测器位置进行绑定，该触发输入按键可以为新设按键或基于连续两次按压自检消音开关而触发无线通信模块5的启动，以接收外部输入的信息，感烟探测器将定期地将接收到的新增MAC地址及消除的MAC地址传输至数控库中；并在探测到烟雾时，将未传输出去的MAC地址与探测信息同步发送出去。

由于在预存地址库中，部分MAC地址至少与其中一个感烟探测器10绑定，即在该预存地址库中，存有两个子地址库，为与当前火灾探测器相关联的关联地址库及与当前火灾探测器非关联的非关联地址库。

远程服务器比较探测到的WIFI MAC地址与预存地址库中的WIFI MAC地址，若探测到的WIFI MAC地址存在数据库中且与该感烟探测器相关联，则大概率地认为存在被困人员，并依据判断结果与烟雾探测信息生成灾情信息。当然了，对于数据库中存在相匹配的WIFI MAC地址，虽然与当前感烟探测器不关联，但也可以认为其大概率地存在被困人员，而且其可信度等级高于与当前感烟探测器相关的WIFI MAC地址。即当前WIFI MAC地址存于非关联地址库中时存有人的概率大于当前WIFI MAC地址存于关联地址库中时存有人的概率。

对于探测信息中设备与当前感烟探测器的距离范围信息，远程服务器可基于两个以上火灾探测器在相差预定时长内对同一设备探测获得的距离范围，划定该设备的位置区域。例如，如图6所示，空调03的WIFI MAC地址被三个感烟探测器10所获取，则可根据三者与该设备之间的距离范围，采用三角定位方法对空调03的位置区域进行划定；对于手机01与平板电脑05，只能以探测到的感烟探测器的位置为圆心，画出其所述范围的圆环形区域；而对于手环02与电视04，可基于两个圆环形区域的重叠区域划定它们所处位置区域，从而大致地定位出设备所处位置，若该设备为移动终端设备，则其所处位置可认为是被困人员的位置。

标注步骤S25，在构建步骤S23构建出的可能通道路径上标注出该人的位置。

生成步骤S26，基于接收到的探测信息，至少生成第一灾情信息与第二灾情信息，第一灾情信息比第二灾情信息少的细节。灾情信息包括当前探测器的周围空间内是否存有人、可能通道路径及前述移动终端所表征对象在该可能通道路径上的位置。

在生成的细节程度不同的第一灾情信息与第二灾情信息中，具体为，第一灾情信息包括被触发感烟探测器10的位置信息、探测时间信息、可能通道路径及可能存在的人在可能通道路径中的位置；而对于第二灾情信息，其包括被触发感烟探测器的位置信息、探测时间信息、加速度检测信息、构建出的天花板形貌信息、可能通道路径信息、是否存在人、预测的人在可能通道路径上的位置、离可能存在人的最近的感烟探测器、电池电能剩余量与电池输出电压值等。若有多轮次探测信息，第一灾情信息只包括当前轮次的探测信息，而第二灾情信息则包括当前轮次及历史轮次探测信息及多轮次探测信息的统计结果，比如单个感温探测器的位置变化曲线、天花板形貌变化过程图、可能通道路径变化过程图等。

发送步骤S27，向固定式显示设备发送第二灾情信息，向手持移动式显示设备发送第一灾情信息。

远程服务器12在接收到感烟探测器10发送的探测信息后，通过有线通信线路、无线通信线路将基于接收到探测信息生成的对应不同细节程度的灾情信息发送至消防指挥平台与现场救援人员手持移动设备，以便于他们进行灭火与救援调度，而将细节内容少的灾情信息发送给现场救援人员手持移动设备，及将细节内容多的灾情信息发送给消防指挥平台，以便于他们根据各自工作需要与时间紧张程度进行决策。

显示设备持有人根据需要前往的目的地，通过触摸屏或键盘等输入设备向显示设备输入起点位置与目标位置，对于现场救援人员起点位置可默认为当前位置，显示设备在显示设备的处理器根据接收到在当前位置与目标位置间构建通道路径的指令后，从所述可能通道路径中拼接出优选通道路径，比如该优选通道路径均由优选可能通道路径拼接成，或者拼成的优选通道路径上所有点的高度都大于第三预设阈值，在本实施例中，第三预设阈值大于第二预设阈值。并将拼接出的通道路径以显示的方式推荐给前述持有人。

在检测到烟雾超过预设阈值而启动无线通信模块5进行首次发送数据后，可按照预设间隔重新启动无线通信模块5向外发送其在上次发送之后的一段时间内获取的探测信息或当前的探测信息，或者在感烟探测器一直处于被触发状态时，即烟雾浓度超过预设阈值，则可间隔预定时长发送探测信息或者持续地发送探测信息，或者加速度检测信息发生重大变化时启动无线通信模块5发送探测信息，比如，加速度检测传感器输出的检测信息表征该感烟探测器的安装位置下降或升高时。此外，或者对WIFI探测信息发生重大变化时启动无线通信模块5发送探测信息，比如，从探测到设备变成探测不到设备，或从探测不到设备跃变成探测到设备。对于探测到设备变成探测不到设备的情况，可以结合停电信息来判断该MAC地址是否为非移动设备；对于从探测不到设备跃变成探测到设备的情况，可以大概率地认为其为移动终端设备的MAC地址，即使其MAC地址不存在预存地址库中。当然了，也可使无线通信模块5在发生火灾等灾情后一直处于工作状态，以及时地传输探测信息，直至其电池4耗尽。

本实施例中，对于无线通信模块5的工作状态，除了按照预设时间规律进行启动发送探测信息、在预定按键被触发而启动发送探测信息或烟雾探测浓度超过阈值而启动发送探测信息外，在其他时间段内均处于断电状态，有效地减少高耗能的无线通信模块5对电池电能的消耗，从而延长感烟探测器单次电池的服役年限；无线通信模块5还可采用NB-IOT模块进行数据的无线传输。

实施例3

作为对本发明实施例3的说明，以下仅对于上述实施例2的不同之处进行说明。

在生成步骤中，从WIFI MAC地址中筛选出目标MAC地址；依据当前火灾探测器的位置信息预测目标WIFI MAC地址所表征对象的当前位置；并在构建步骤中生成的可能通道路径上标注前述对象的位置。

对于目标WIFI MAC地址，可以为配置在救援人员等在发现灾情后进入火灾现场的特定人员身上的设备的MAC地址，或者由于特定职能原本就处在火灾现场而在发生火灾后且必须在火灾现场里处理一些事项特定人员，即通过给救援人员等特定人员配置MAC地址存在在目标WIFI MAC地址库中的设备，从而可通过获取他们被感烟探测器所探测到的时间并结合当前感烟探测器的位置信息，就可获取他们所处位置及位置变化轨迹，以更好地确保他们的人生安全；且可根据探测位置，而向他们手持设备发送附近场所空间内的相关灾情信息，便于指导他们进行救援。

实施例4

作为对本发明实施例4的说明，以下仅对于上述实施例2的不同之处进行说明。

在生成灾情信息的步骤中，从WIFI MAC地址中筛选出目标MAC地址；依据历史探测到目标WIFI MAC地址的火灾探测器的位置信息预测目标WIFI MAC地址所表征对象的位置变化轨迹；并利用在时间上晚于可能通道路径的部分位置变化轨迹修整或补充所述可能通道路径。

对于目标WIFI MAC地址，可以为配置在救援人员等在发现灾情后进入火灾现场的特定人员身上的设备的MAC地址，或者由于特定职能原本就处在火灾现场而在发生火灾后且必须在火灾现场里处理一些事项特定人员，即通过给救援人员等特定人员配置MAC地址存在目标WIFI MAC地址库中的设备，从而可通过获取他们被感烟探测器所探测到的时间并结合当前感烟探测器的位置信息，就可获取他们所处位置及位置变化轨迹，以更好地确保他们的人生安全；且可根据探测位置，而向他们手持设备发送附近场所空间内的相关灾情信息，便于指导他们进行救援。

此外，WIFI MAC地址目标可选用虽然不是被标注为前述特殊人员的设备MAC地址，且在先后不同的时间内，该WIFI MAC地址被两个以上的感烟探测器所探测到，其表征了被困人员在该场所内移动，则其走过的路线也为通道路径。

由于获取的位置变化轨迹表征该位置有人走过，表征在其走过时该位置处至少为通道路径的一部分，所以可以对在人从该位置走过之后的时间加速度检测数据构建的可能通道路径进行修整或补充，即在可能通道路径中补入对应的部分位置变化轨迹构成。

在本前述实施例中，“灾情信息”被配置为包括探测信息中的部分信息或全部信息，和/或包括基于对探测信息进行处理获得的二次信息；比如，包括基于探测信息对火灾现场的情况进行推测和/或预测。对于感烟探测器的数量，“多个”被配置为两个以上。

对于三轴加速度传感器，可以直接选用六轴传感器，即在获取三轴向上的轴向加速度信息的同时，获取绕该三轴的角速度信息，从而能跟更好地进行还原火灾现场中的各节点处感烟探测器的位置变化信息。

本发明的主要构思是通过在感烟探测器中增设三轴加速度传感器，以获取感烟探测器的当前位置，从而利用感烟探测网中各节点位置处的感烟探测器的当前位置，以构建建筑物天花板的当前形貌，从而构建出可能通道参考路径，有效地辅助现场救援。根据本构思，感烟探测器的结构与工作原理及灾情信息的具体内容及处理手段还有多种显而易见的变化，并不局限于上述各实施例。

Claims (10)

1.一种基于感烟探测网的火灾救援辅助系统，包括所述感烟探测网、与所述感烟探测网无线通信连接的远程服务器；所述感烟探测网包括多个安装在被监控场所处的独立式感烟探测器；所述远程服务器包括处理器与存储器，所述存储器存储有计算机程序；

其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时能实现以下步骤：

接收步骤，接收所述感烟探测网发送的探测信息，所述探测信息包括加速度检测信息；所述独立式感烟探测器在其上的烟雾探测模块探测到烟雾时，启动其上的三轴加速度传感器，获取所述加速度检测信息；

计算步骤，基于所述加速度检测信息与探测器安装位置记录信息，计算当前感烟探测器的当前位置；

构建步骤，基于同一场所内多个安装在天花板上的感烟探测器的当前位置，构建天花板的当前表面形貌；基于所述当前表面形貌与历史通道路径，构建该场所内的可能通道路径。

2.根据权利要求1所述的火灾救援辅助系统，其特征在于，所述计算当前感烟探测器的当前位置的步骤包括：

至少从所述加速度检测信息中提取在垂向轴上的轴向加速度信息，基于提取的轴向加速度信息，计算对应轴向上的位置变化矢量；

基于计算出的轴向位置变化矢量，以矢量求和的方式获取所述当前感烟探测器的位置变化矢量。

3.根据权利要求1或2所述的火灾救援辅助系统，其特征在于，所述构建天花板的当前表面形貌的步骤包括：

基于变形后的天花板表面仍为连续曲面的假设，以连续曲面构建所述当前表面形貌。

4.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的火灾救援辅助系统，其特征在于，所述构建该场所内的可能通道路径的步骤包括：

在所述历史通道路径的垂向方位上，计算所述当前表面形貌与所述历史通道路径在对应点位置间的距离；

从所述历史通道路径中删除所述距离小于预设阈值的点，生成所述可能通道路径。

5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的火灾救援辅助系统，其特征在于：

所述火灾救援辅助系统包括与所述远程服务器通信连接的显示设备；

在所述构建步骤之后，通过通信线路向所述显示设备发送灾情信息，所述灾情信息包括所述可能通道路径；

所述显示设备的处理器根据接收到在当前位置与目标位置间构建通道路径的指令后，从所述可能通道路径中拼接出优选通道路径，作为推荐通道路径。

6.根据权利要求1至5任一项权利要求所述的火灾救援辅助系统，其特征在于：

所述火灾救援辅助系统包括与所述远程服务器通信连接的显示设备，所述显示设备包括固定式显示设备与手持移动式显示设备；

在所述构建步骤之后，至少生成第一灾情信息与第二灾情信息，所述第一灾情信息比所述第二灾情信息少的细节内容，灾情信息包括所述可能通道路径；向所述固定式显示设备发送所述第二灾情信息，向所述手持移动式显示设备发送所述第一灾情信息；

显示设备的处理器根据接收到在当前位置与目标位置间构建通道路径的指令后，从所述可能通道路径中拼接出优选通道路径，作为推荐通道路径。

7.根据权利要求1至6任一项权利要求所述的火灾救援辅助系统，其特征在于，所述独立式感烟探测器包括WIFI探针模块，所述独立式感烟探测器在所述烟雾探测模块探测到烟雾时，启动所述WIFI探针模块获取WIFI MAC地址，所述探测信息包括所述WIFI MAC地址，所述计算机程序被所述处理器执行时能实现以下步骤：

若当前WIFI MAC地址存于预存地址库中，则预测所述当前感烟探测器的周围空间内存有人；

在所述可能通道路径上标注该人的位置。

8.根据权利要求7所述的火灾救援辅助系统，其特征在于，所述预存地址库包括与所述当前感烟探测器相关联的关联地址库及与所述当前感烟探测器不关联的非关联地址库，所述预测所述当前感烟探测器的周围空间内存有人的步骤包括：

所述当前WIFI MAC地址存于所述非关联地址库中时存有人的概率大于所述当前WIFIMAC地址存于所述关联地址库中时存有人的概率。

9.根据权利要求7或8所述的火灾救援辅助系统，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时能实现以下步骤：

从接收到的WIFI MAC地址中筛选出目标WIFI MAC地址；

依据所述当前感烟探测器的位置信息对所述目标WIFI MAC地址所表征对象的当前位置进行定位；

在所述可能通道路径上标注所述对象的位置。

10.根据权利要求7或8所述的火灾救援辅助系统，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时能实现以下步骤：

从接收到的WIFI MAC地址中筛选出目标WIFI MAC地址；

依据历史探测到所述目标WIFI MAC地址的探测器的位置信息构建所述目标WIFI MAC地址所表征对象的位置变化轨迹；

利用在时间上晚于所述可能通道路径的部分位置变化轨迹修整或补充所述可能通道路径。