CN109360368A - 基于LoRa的火灾逃生方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于LoRa的火灾逃生方法及系统，所述方法包括以下步骤：所述火灾检测设备在检测到火灾时，将灾情信息通过LoRa协议发送至所述LoRa网关设备，其中，所述灾情信息包括灾情实时数据信息和所述火灾检测设备的ID信息；所述LoRa网关设备将接收到的灾情实时数据信息发送至所述LoRa服务器；所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线，并将所述最优逃生路线通过布置在消防通道的逃生指示牌呈现给逃生人员。本发明提高了逃生人员的逃生效率和成功率，降低了搜索成本。

Description

基于LoRa的火灾逃生方法及系统

技术领域

本发明涉及消防技术领域，尤其涉及一种基于LoRa的火灾逃生方法及系统。

背景技术

随着城市规模的发展，高层建筑越来越普及，受其建筑结构特性的影响，其发生火灾后所带来的危险性要大大高于以往的传统建筑。在建筑体系中，消防通道是必备的安全保障，但火灾中人员往往被困于局部空间内，不能及时快速的转移至消防通道而遇险，特别是有些酒店、商场等人口密集场所位于高层建筑之中，发生火灾时人员混乱，如何更好地使用消防通道，更准确地逃生，在生命面前也是至关重要。但仅仅拥有逃生通道而不能正确地选择最优地逃生路线也是不能够提高逃生的效率和安全性的，甚至极可能在人群密度高的出口发送踩踏事件，安全隐患依旧存在。

目前的安防系统存在以下缺陷：

1、从自身安全方面考虑，就突发火灾而言，安防系统能够起到一定的作用，降低灾情，但是对于逃生人员，在这种紧急的情况下，且在人群比较多情况下，并不能够正确地选择一条最优的路线进行逃生且要避免人群拥堵；

2、从搜救方考虑，以前的安防系统是基于在网络线路完好的情况下，且基于监控线路，但是一旦在火灾突发情况下，搜救定位不能精确到被困人员的具体位置，不便开展具体的搜救行动；

3、从成本上来看，以前的搜救系统和安防系统效率低、成本高。

发明内容

本发明提供一种基于LoRa的火灾逃生方法及系统，旨在提高发生火灾时的搜救效率和成功率，从而提高火灾逃生效率和安全性，降低搜索成本。

为实现上述目的，本发明提供一种基于LoRa的火灾逃生方法，所述方法应用于火灾逃生系统，所述火灾逃生系统包括火灾检测设备、LoRa网关设备、LoRa服务器，其中，所述火灾检测设备与所述LoRa网关设备通过LoRa协议通信连接，所述LoRa网关设备与所述LoRa服务器通信连接，所述方法包括以下步骤：

所述火灾检测设备在检测到火灾时，将灾情信息通过LoRa协议发送至所述LoRa网关设备，其中，所述灾情信息包括灾情实时数据信息和所述火灾检测设备的ID信息；

所述LoRa网关设备将接收到的灾情实时数据信息发送至所述LoRa服务器；

所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线，并将所述最优逃生路线通过布置在消防通道的逃生指示牌呈现给逃生人员。

本发明的进一步的技术方案是，所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线的步骤包括：

所述LoRa服务器对各个消防通道的灾情实时数据信息进行分析比较，得到各个消防通道的灾情等级信息；

所述LoRa服务器根据各个消防通道的灾情等级信息、火灾检测设备的ID信息，将满足预设条件的灾情等级相对低的消防通道构建为最优逃生路线。

本发明的进一步的技术方案是，所述灾情实时数据信息还包括人流密度信息，所述LoRa服务器根据各个消防通道的灾情等级信息、火灾检测设备的ID信息，将满足预设条件的灾情等级相对低的消防通道构建为最优逃生路线的步骤还包括：

在有两条以上的满足预设条件的灾情等级相对低的消防通道时，所述LoRa服务器根据各个消防通道的灾情等级信息、所述火灾检测设备的ID信息、以及所述人流密度信息将满足预设条件的灾情等级相对低、且人流密度小的消防通道构建成最优逃生路线。

本发明的进一步的技术方案是，所述的LoRa网关设备将接收到的灾情实时数据信息发送至所述LoRa服务器的步骤之后还包括：

所述LoRa服务器启动警报系统通知相关部门。

本发明的进一步的技术方案是，所述LoRa服务器还通过LoRa网关与逃生人员的用户终端连接，所述用户终端包括LoRa模块、RSSI定位模块，所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线，并将所述最优逃生路线通过布置在消防通道的逃生指示牌呈现给逃生人员的步骤之后还包括：

所述LoRa服务器获取所述用户终端的定位信息；

所述LoRa服务器根据所述最优逃生路线、所述用户终端的定位信息通知消防人员采取搜救行动。

本发明的进一步的技术方案是，所述消防通道内布置有电源线路灯控系统，所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线的步骤之前包括：

所述LoRa服务器获取各消防通道内电源线路灯控系统的监控信息；

所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息、各消防通道内电源线路灯控系统的监控信息构建最优逃生路线。

为实现上述目的，本发明还醍醐一种基于LoRa的火灾逃生系统，所述火灾逃生系统包括火灾检测设备、LoRa网关设备、LoRa服务器，其中，所述火灾检测设备与所述LoRa网关设备通过LoRa协议通信连接，所述LoRa网关设备与所述LoRa服务器通信连接；

所述火灾检测设备用于在检测到火灾时，将灾情信息通过LoRa协议发送至所述LoRa网关设备，其中，所述灾情信息包括灾情实时数据信息和所述火灾检测设备的ID信息；

所述LoRa网关设备用于将接收到的灾情实时数据信息发送至所述LoRa服务器；

所述LoRa服务器用于根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线，并将所述最优逃生路线通过布置在消防通道的逃生指示牌呈现给逃生人员。

本发明的进一步的技术方案是，所述火灾检测设备包括烟雾传感器、温湿度传感器、火焰传感器、电源管理模块、电池、LoRa通信模块以及MCU，其中，所述包括烟雾传感器、温湿度传感器、火焰传感器、电源管理模块、电池、以及LoRa通信模块分别与所述MCU连接。

本发明的进一步的技术方案是，所述LoRa服务器还通过LoRa网关与逃生人员的用户终端连接，所述用户终端包括LoRa模块、RSSI定位模块；

所述LoRa服务器还用于获取所述用户终端的定位信息，根据所述最优逃生路线、所述用户终端的定位信息通知消防人员采取搜救行动。

本发明的进一步的技术方案是，所述消防通道内布置有电源线路灯控系统；

所述LoRa服务器还用于获取各消防通道内电源线路灯控系统的监控信息；

所述LoRa服务器还用于根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息、各消防通道内电源线路灯控系统的监控信息构建最优逃生路线。

本发明的有益效果是：本发明基于LoRa的火灾逃生方法及系统，通过上述技术方案，所述火灾检测设备在检测到火灾时，将灾情信息通过LoRa协议发送至所述LoRa网关设备，其中，所述灾情信息包括灾情实时数据信息和所述火灾检测设备的ID信息；所述LoRa网关设备将接收到的灾情实时数据信息发送至所述LoRa服务器；所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线，并将所述最优逃生路线通过布置在消防通道的逃生指示牌呈现给逃生人员，提高了逃生人员的逃生效率和成功率，降低了搜索成本。

附图说明

图1是本发明基于LoRa的火灾逃生方法第一实施例的流程示意图；

图2是本发明基于LoRa的火灾逃生方法第一实施例中步骤S30的细化流程示意图；

图3是本发明基于LoRa的火灾逃生方法第二实施例的流程示意图；

图4是本发明基于LoRa的火灾逃生方法第三实施例的流程示意图；

图5是本发明基于LoRa的火灾逃生系统的系统架构图；

图6是本发明基于LoRa的火灾逃生系统的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

考虑到随着建筑结构的日益复杂，在发生火灾时，目前的安防系统不能为逃生人员提供正确的逃生路线，帮助逃生人员更快的疏散、撤离，导致搜救效率和搜救成功率都很低，由此，本发明提出一种基于LoRa的火灾逃生方法及系统。

本发明所采用的主要方案是：利用LoRa无线技术的低功耗远距离传输的优点，并有较强的穿墙能力，覆盖范围较大的特点，在火灾检测设备检测到火灾时，将灾情信息通过LoRa协议发送至LoRa网关设备，LoRa网关设备将接收到的灾情实时数据信息发送至LoRa服务器；LoRa服务器根据灾情实时数据信息、火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线，并将该最优逃生路线通过布置在消防通道的逃生指示牌呈现给逃生人员，由此，提高逃生人员的逃生效率和成功率。

具体的，请参照图1，图1是本发明基于LoRa的火灾逃生方法第一实施例的流程示意图。

需要说明的是，本发明基于LoRa的火灾逃生方法应用于火灾逃生系统，所述火灾逃生系统包括火灾检测设备、LoRa网关设备、LoRa服务器，其中，所述火灾检测设备与所述LoRa网关设备通过LoRa协议通信连接，所述LoRa网关设备与所述LoRa服务器通信连接。

如图1所示，本发明基于LoRa的火灾逃生方法第一实施例包括以下步骤：

步骤S10，所述火灾检测设备在检测到火灾时，将灾情信息通过LoRa协议发送至所述LoRa网关设备。

其中，所述灾情信息包括灾情实时数据信息和所述火灾检测设备的ID信息。

本实施例中，所述火灾检测设备是采集灾情数据信息的基础，包括了各类复合传感器，例如由基于LoRa技术的SX1278模块及具有特定功能的传感器复合而成组成。所述火灾检测设备包括MCU、电源管理模块、电池、以及报警设备。所述MCU可以选择16位或者32位处理器，例如STM32L15X，所述传感器例如烟雾传感器、温湿度传感器和火焰传感器，主要功能是采集灾情信息，通过LoRa协议上报给LoRa网关设备。需要说明的是，本实施例中，所述火灾检测设备和所述LoRa网关设备之间的通信具有一定的对应规则，都由各自的ID，以通过其实现准确通信。此外，本实施例中，所述火灾检测设备也受所述LoRa网关设备的监控。

步骤S20，所述LoRa网关设备将接收到的灾情实时数据信息发送至所述LoRa服务器。

本实施例中，所述LoRa网关设备作为火灾检测设备和LoRa服务器通信的中介，将数据信息进行转发。所述LoRa网关设备包括MCU集成芯片、LoRa基带芯片、多片LoRa信号收发芯片、DDR、eMMC、晶振、以太网接口、WIFI模块、蓝牙模块、4G/5G模块。所述MCU可以采用32位或64位高速处理器，运行Linux或Android操作系统。LoRa基带芯片选择SX1301，LoRa信号收发芯片选择SX1255，蓝牙功能主要用来设置网关相关参数。所述LoRa网关设备的主要功能是持续监听所述火灾检测设备发送的信息，并将该信息通过4G或WIFI协议实时转发给所述LoRa服务器。可以理解的是，本实施例中，该信息可以是灾情的实时数据信息，也可以是当前的一条最优逃生路径信息，还可以是传感器检测到的逃生人员的生命体征信息。

此外，所述LoRa网关设备也通过所述LoRa服务器下发的指令，并将其转发给相应的火灾检测设备或者相应的LoRa节点，从而实现对系统的控制，比如说火灾时开启烟感报警系统且通过侦测的数据分析匹配所得结果，对相应的喷水系统进行控制，警报超过一定的等级，便自动开启逃生系统，通过侦测到的数据，与数据库相匹配，拟定出一条最新的逃生路线，并通过安全指示标显示。

步骤S30，所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线，并将所述最优逃生路线通过布置在消防通道的逃生指示牌呈现给逃生人员。

需要说明的是，本实施例中，所述LoRa服务器包括LoRaWAN服务器(NS)和应用服务器(AS)两部分。

其中，所述LoRaWAN服务器实现以下功能：所述Lorawan服务器主要是与所述Lorawan网关设备进行通信，通过对所述Lorawan网关设备转发的信息进行分析，并通过算法及程序处理后，所述Lorawan服务器结合数据库的数据匹配后给出相应的处理指令，并由所述Lorawan网关设备转发给对应的节点并同时控制火灾逃生系统及判断是否启动火灾逃生系统。

应用服务器可包含WEB服务器和手机APP服务器。应用服务器用来接收LoRaWAN服务器分发的数据，并对这些数据进行管理和显示。通过电脑监控灾情以及应用的定位，更便于控制灾情从而给出更有利于人员撤离的路线，也更清楚其位置，给予及时的援救。

本实施例中，所述逃生指示牌具体可以为安装在消防通道的LED显示牌。

综上所述，本实施例通过上述技术方案，所述火灾检测设备在检测到火灾时，将灾情信息通过LoRa协议发送至所述LoRa网关设备，其中，所述灾情信息包括灾情实时数据信息和所述火灾检测设备的ID信息；所述LoRa网关设备将接收到的灾情实时数据信息发送至所述LoRa服务器；所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线，并将所述最优逃生路线通过布置在消防通道的逃生指示牌呈现给逃生人员，提高了逃生人员的逃生效率和成功率。

请参照图2，图2是图1所示的第一实施例中步骤S30，所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线的细化流程图。

如图2所示，上述步骤S30具体包括：

步骤S301，所述LoRa服务器对各个消防通道的灾情实时数据信息进行分析比较，得到各个消防通道的灾情等级信息。

其中，所述灾情等级例如可以根据烟雾浓度、温度高低、湿度高低、以及火焰大小结合实际经验界定。

步骤S302，所述LoRa服务器根据各个消防通道的灾情等级信息、火灾检测设备的ID信息，将满足预设条件的灾情等级相对低的消防通道构建为最优逃生路线。

所述LoRa服务器对各个消防通道的灾情实时数据信息进行分析比较，得到各个消防通道的灾情等级信息后，根据各个消防通道的灾情等级信息、火灾检测设备的ID信息，将满足预设条件的灾情等级相对低的消防通道构建为最优逃生路线，其中，所述预设条件可以根据实际经验值确定。

作为一种实施方式，本实施例中，所述灾情实时数据信息还包括人流密度信息，所述LoRa服务器根据各个消防通道的灾情等级信息、火灾检测设备的ID信息，将满足预设条件的灾情等级相对低的消防通道构建为最优逃生路线的步骤还包括：

在有两条以上的满足预设条件的灾情等级相对低的消防通道时，所述LoRa服务器根据各个消防通道的灾情等级信息、所述火灾检测设备的ID信息、以及所述人流密度信息将满足预设条件的灾情等级相对低、且人流密度小的消防通道构建成最优逃生路线。

为避免在逃生人员多、人流量大的时候发生踩踏事件，提高逃生效率和更好的避免人员伤亡，确保逃生人员更快地逃至安全的环境，本实施例在消防通道内安装有用于监控人流密度的监控设备。

请参照图3，图3是本发明基于LoRa的火灾逃生方法第二实施例的流程示意图。本实施例与图1所示的第一实施例的区别在于，上述步骤S20，所述LoRa网关设备将接收到的灾情实时数据信息发送至所述LoRa服务器的步骤之后还包括：

步骤S201，所述LoRa服务器启动警报系统通知相关部门。

具体实施时，所述LoRa服务器既可以通过语音通报相关部门，也可以通过响起警铃通知相关部门，以便于及时采取救援措施，提升搜救效率和成功率。

需要说明的是，本实施例对该步骤S201与上述步骤S30的执行顺序不做限定，在所述LoRa网关设备将接收到的灾情实时数据信息发送至所述LoRa服务器后，所述LoRa服务器既可以先启动警报系统通知相关部门，再根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线，也可以先根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线，再启动警报系统通知相关部门，还可以在启动警报系统通知相关部门的同时，根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线。

请参照图4，图4是本发明基于LoRa的火灾逃生方法第三实施例的流程示意图。

本实施例与图1所示的第一实施例的区别在于，本实施例中，所述LoRa服务器还通过LoRa网关与逃生人员的用户终端连接，所述用户终端包括LoRa模块、RSSI定位模块，上述步骤S30，所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线，并将所述最优逃生路线通过布置在消防通道的逃生指示牌呈现给逃生人员的步骤之后还包括：

步骤S40，所述LoRa服务器获取所述用户终端的定位信息。

步骤S50，所述LoRa服务器根据所述最优逃生路线、所述用户终端的定位信息通知消防人员采取搜救行动。

本实施例中，所述用户终端例如可以为手机、手环等智能终端，在发生火灾时，可以通过所述LoRa模块准确判断出灾情的范围，通过LoRa节点(火灾检测设备或用户终端)与LoRa节点的通信、LoRa节点与LoRa网关设备的通信、LoRa网关设备与LoRa服务器的通信，以及RSSI定位来定位逃生人员的具体位置，从而结合最优逃生路线，更好的采取搜救行动，大大地提高搜救效率和成功率。

此外，本实施例中，所述消防通道内布置有电源线路灯控系统，上述步骤S30，所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线的步骤之前包括：

所述LoRa服务器获取各消防通道内电源线路灯控系统的监控信息；

所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息、各消防通道内电源线路灯控系统的监控信息构建最优逃生路线。

下面以大型商场为例对本发明做进一步的详细阐述。

发生火灾后，我们可以通过LoRa服务器推送商场的平面引导图至电子地图仪上，由火灾检测设备中的各个传感器及线路监控器(线路灯控系统)判断出灾情发生的位置，推送至LoRa服务器，从而在电子地图仪上会将有灾情的点标红，安全的通道正常显示为绿，给人一种比较直观的方法。此刻，大多数人在慌乱情况下不能够冷静选择逃生路线，这时就需要有一个逃生优化方案。具体方案解析如下：

假如火灾检测设备检测到有火情发生，此时烟雾传感器、火焰传感器及温度传感器等将此刻侦测到的数据发送给Lora网关(Lora网关和Lora节点的通信根据Lora协议来执行)，Lora网关将消息转发给Lora服务器，此刻Lora服务器将启动智能分析系统，调用相关区域的监控和检测数据，以确认火情是否真实。

确定确有火情发生后，Lora服务器首先通过通信节点锁定该区域，并立马拨通119，通知到相关部门，同时启动报警系统和逃生系统。

报警系统的启动警报可以是语音通报，警铃响起，并同时将所涉及灾情区的逃生指示牌通过节点控制，使其亮红色，未检测到火情的范围内的指引牌为绿色。(指引牌的设计类似于交通灯，每个路口每个方向都有一个逃生指示牌)

此时，通过楼道设计好的监控设备及红外检测，可以检测到该方向的人流密度，故此时在逃生指示牌上会有相应的标识，如人流密度较大，显示XX，另一安全方向人流密度较少，则显示X，(具体密度按等级划分，对应于X的显示个数)。

此时，逃生人员在逃离过程，可以通过观看逃生指示牌，第一时间选择最优的方向逃离，如某个十字逃生路口方向，此时有两个方向A、B的逃生指示牌是绿色，则说明是安全的，但A指示牌上显示XX，B上显示X，那被困人员就可以优先往B方向跑，避免人流过密，发生踩踏，浪费逃生时间。

需要说明的是，逃生指示牌的显示是集合了节点的点阵设计，与Lora网关和Lora服务器实时交换着数据，以更及时地更新最优路线。

最后，如果被困人员此时带有手机或手环(在Lora服务器已有对应的注册ID)，搜救人员还可以通过Lora网关检测到的该手机或手环的信号强弱来定位出其具体的位置，假如是被困8楼，搜救人员也可以及时采取相应措施实施最快的救援。

综上所述，本发明基于LoRa的火灾逃生方法通过上述技术方案，所述火灾检测设备在检测到火灾时，将灾情信息通过LoRa协议发送至所述LoRa网关设备，其中，所述灾情信息包括灾情实时数据信息和所述火灾检测设备的ID信息；所述LoRa网关设备将接收到的灾情实时数据信息发送至所述LoRa服务器；所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线，并将所述最优逃生路线通过布置在消防通道的逃生指示牌呈现给逃生人员，相比现有技术，取得了以下技术效果：

1、本发明的分析和控制更加智能化和人性化；

2、本发明更加完善，能给出逃生人员提供一个优选方案，便于更加冷静地迅速自救。

3、本发明的设计成本更低，实用性更强，即使是信号较差的农村也能提高逃生的精确度和人员定位，如带有lora技术的手环可以实时定位，发出信号和接收信号。在最优线路下，时间紧急时可由相关部门给予救助，从而更快逃离现场。

4、本发明的联动程度更高，不仅对于逃生人员，物业和安防部门及搜救方，效率都是最高的，由lora服务器所得的数据分析后，可通过指令远程自动控制，发出回应，为火灾逃生系统的优化提供了更多的可行性。

为实现上述目的，本发明还提出一种基于LoRa的火灾逃生系统。

如图5及图6所示，所述火灾逃生系统包括火灾检测设备、LoRa网关设备、LoRa服务器，其中，所述火灾检测设备与所述LoRa网关设备通过LoRa协议通信连接，所述LoRa网关设备与所述LoRa服务器通信连接。

所述火灾检测设备用于在检测到火灾时，将灾情信息通过LoRa协议发送至所述LoRa网关设备，其中，所述灾情信息包括灾情实时数据信息和所述火灾检测设备的ID信息。

所述LoRa网关设备用于将接收到的灾情实时数据信息发送至所述LoRa服务器。

所述LoRa服务器用于根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线，并将所述最优逃生路线通过布置在消防通道的逃生指示牌呈现给逃生人员。

所述灾情信息包括灾情实时数据信息和所述火灾检测设备的ID信息。

本实施例中，所述火灾检测设备是采集灾情数据信息的基础，包括了各类复合传感器，例如由基于LoRa技术的SX1278模块及具有特定功能的传感器复合而成组成。

所述火灾检测设备包括MCU、电源管理模块、电池、LoRa通信模块以及报警设备。所述包括烟雾传感器、温湿度传感器、火焰传感器、电源管理模块、电池、以及LoRa通信模块分别与所述MCU连接。

所述MCU可以选择16位或者32位处理器，例如STM32L15X，所述传感器例如烟雾传感器、温湿度传感器和火焰传感器，主要功能是采集灾情信息，通过LoRa协议上报给LoRa网关设备。需要说明的是，本实施例中，所述火灾检测设备和所述LoRa网关设备之间的通信具有一定的对应规则，都由各自的ID，以通过其实现准确通信。此外，本实施例中，所述火灾检测设备也受所述LoRa网关设备的监控。

本实施例中，所述火灾检测设备可以通过电池供电并正常工作，在突发灾情来临时，若线路系统有故障，所述或者检测设备可以迅速将所述火灾检测设备检测到的信息及时的转发出去，其灵敏度高，无需大功率转发。

所述LoRa网关设备作为火灾检测设备和LoRa服务器通信的中介，将数据信息进行转发。所述LoRa网关设备包括MCU集成芯片、LoRa基带芯片、多片LoRa信号收发芯片、DDR、eMMC、晶振、以太网接口、WIFI模块、蓝牙模块、4G/5G模块。所述MCU可以采用32位或64位高速处理器，运行Linux或Android操作系统。LoRa基带芯片选择SX1301，LoRa信号收发芯片选择SX1255，蓝牙功能主要用来设置网关相关参数。所述LoRa网关设备的主要功能是持续监听所述火灾检测设备发送的信息，并将该信息通过4G或WIFI协议实时转发给所述LoRa服务器。可以理解的是，本实施例中，该信息可以是灾情的实时数据信息，也可以是当前的一条最优逃生路径信息，还可以是传感器检测到的逃生人员的生命体征信息。

此外，所述LoRa网关设备也通过所述LoRa服务器下发的指令，并将其转发给相应的火灾检测设备或者相应的LoRa节点，从而实现对系统的控制，比如说火灾时开启烟感报警系统且通过侦测的数据分析匹配所得结果，对相应的喷水系统进行控制，警报超过一定的等级，便自动开启逃生系统，通过侦测到的数据，与数据库相匹配，拟定出一条最新的逃生路线，并通过安全指示标显示。

所述LoRa服务器包括LoRaWAN服务器(NS)和应用服务器(AS)两部分。

其中，所述LoRaWAN服务器实现以下功能：所述Lorawan服务器主要是与所述Lorawan网关设备进行通信，通过对所述Lorawan网关设备转发的信息进行分析，并通过算法及程序处理后，所述Lorawan服务器结合数据库的数据匹配后给出相应的处理指令，并由所述Lorawan网关设备转发给对应的节点并同时控制火灾逃生系统及判断是否启动火灾逃生系统。

应用服务器可包含WEB服务器和手机APP服务器。应用服务器用来接收LoRaWAN服务器分发的数据，并对这些数据进行管理和显示。通过电脑监控灾情以及应用的定位，更便于控制灾情从而给出更有利于人员撤离的路线，也更清楚其位置，给予及时的援救。

此外，所述LoRa服务器还通过LoRa网关与逃生人员的用户终端连接，所述用户终端包括LoRa模块、RSSI定位模块。

所述LoRa服务器还用于获取所述用户终端的定位信息，根据所述最优逃生路线、所述用户终端的定位信息通知消防人员采取搜救行动。

本实施例中，所述消防通道内布置有电源线路灯控系统。

所述LoRa服务器还用于获取各消防通道内电源线路灯控系统的监控信息；根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息、各消防通道内电源线路灯控系统的监控信息构建最优逃生路线。

本发明基于LoRa的火灾逃生系统通过上述技术方案，所述火灾检测设备在检测到火灾时，将灾情信息通过LoRa协议发送至所述LoRa网关设备，其中，所述灾情信息包括灾情实时数据信息和所述火灾检测设备的ID信息；所述LoRa网关设备将接收到的灾情实时数据信息发送至所述LoRa服务器；所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线，并将所述最优逃生路线通过布置在消防通道的逃生指示牌呈现给逃生人员，相比现有技术，取得了以下技术效果：

1、本发明的分析和控制更加智能化和人性化；

2、本发明更加完善，能给出逃生人员提供一个优选方案，便于更加冷静地迅速自救。

3、本发明的设计成本更低，实用性更强，即使是信号较差的农村也能提高逃生的精确度和人员定位，如带有lora技术的手环可以实时定位，发出信号和接收信号。在最优线路下，时间紧急时可由相关部门给予救助，从而更快逃离现场。

4、本发明的联动程度更高，不仅对于逃生人员，物业和安防部门及搜救方，效率都是最高的，由lora服务器所得的数据分析后，可通过指令远程自动控制，发出回应，为火灾逃生系统的优化提供了更多的可行性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于LoRa的火灾逃生方法，其特征在于，所述方法应用于火灾逃生系统，所述火灾逃生系统包括火灾检测设备、LoRa网关设备、LoRa服务器，其中，所述火灾检测设备与所述LoRa网关设备通过LoRa协议通信连接，所述LoRa网关设备与所述LoRa服务器通信连接，所述方法包括以下步骤：

所述火灾检测设备在检测到火灾时，将灾情信息通过LoRa协议发送至所述LoRa网关设备，其中，所述灾情信息包括灾情实时数据信息和所述火灾检测设备的ID信息；

所述LoRa网关设备将接收到的灾情实时数据信息发送至所述LoRa服务器；

所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线，并将所述最优逃生路线通过布置在消防通道的逃生指示牌呈现给逃生人员。

2.根据权利要求1所述的基于LoRa的火灾逃生方法，其特征在于，所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线的步骤包括：

所述LoRa服务器对各个消防通道的灾情实时数据信息进行分析比较，得到各个消防通道的灾情等级信息；

所述LoRa服务器根据各个消防通道的灾情等级信息、火灾检测设备的ID信息，将满足预设条件的灾情等级相对低的消防通道构建为最优逃生路线。

3.根据权利要求2所述的基于LoRa的火灾逃生方法，其特征在于，所述灾情实时数据信息还包括人流密度信息，所述LoRa服务器根据各个消防通道的灾情等级信息、火灾检测设备的ID信息，将满足预设条件的灾情等级相对低的消防通道构建为最优逃生路线的步骤还包括：

在有两条以上的满足预设条件的灾情等级相对低的消防通道时，所述LoRa服务器根据各个消防通道的灾情等级信息、所述火灾检测设备的ID信息、以及所述人流密度信息将满足预设条件的灾情等级相对低、且人流密度小的消防通道构建成最优逃生路线。

4.根据权利要求1所述的基于LoRa的火灾逃生方法，其特征在于，所述的LoRa网关设备将接收到的灾情实时数据信息发送至所述LoRa服务器的步骤之后还包括：

所述LoRa服务器启动警报系统通知相关部门。

5.根据权利要求1所述的基于LoRa的火灾逃生方法，其特征在于，所述LoRa服务器还通过LoRa网关与逃生人员的用户终端连接，所述用户终端包括LoRa模块、RSSI定位模块，所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线，并将所述最优逃生路线通过布置在消防通道的逃生指示牌呈现给逃生人员的步骤之后还包括：

所述LoRa服务器获取所述用户终端的定位信息；

所述LoRa服务器根据所述最优逃生路线、所述用户终端的定位信息通知消防人员采取搜救行动。

6.根据权利要求1所述的基于LoRa的火灾逃生方法，其特征在于，所述消防通道内布置有电源线路灯控系统，所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线的步骤之前包括：

所述LoRa服务器获取各消防通道内电源线路灯控系统的监控信息；

所述LoRa服务器根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息、各消防通道内电源线路灯控系统的监控信息构建最优逃生路线。

7.一种基于LoRa的火灾逃生系统，其特征在于，所述火灾逃生系统包括火灾检测设备、LoRa网关设备、LoRa服务器，其中，所述火灾检测设备与所述LoRa网关设备通过LoRa协议通信连接，所述LoRa网关设备与所述LoRa服务器通信连接；

所述火灾检测设备用于在检测到火灾时，将灾情信息通过LoRa协议发送至所述LoRa网关设备，其中，所述灾情信息包括灾情实时数据信息和所述火灾检测设备的ID信息；

所述LoRa网关设备用于将接收到的灾情实时数据信息发送至所述LoRa服务器；

所述LoRa服务器用于根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息构建最优逃生路线，并将所述最优逃生路线通过布置在消防通道的逃生指示牌呈现给逃生人员。

8.根据权利要求7所述的基于LoRa的火灾逃生系统，其特征在于，所述火灾检测设备包括烟雾传感器、温湿度传感器、火焰传感器、电源管理模块、电池、LoRa通信模块以及MCU，其中，所述包括烟雾传感器、温湿度传感器、火焰传感器、电源管理模块、电池、以及LoRa通信模块分别与所述MCU连接。

9.根据权利要求7所述的基于LoRa的火灾逃生系统，其特征在于，所述LoRa服务器还通过LoRa网关与逃生人员的用户终端连接，所述用户终端包括LoRa模块、RSSI定位模块；

所述LoRa服务器还用于获取所述用户终端的定位信息，根据所述最优逃生路线、所述用户终端的定位信息通知消防人员采取搜救行动。

10.根据权利要求7所述的基于LoRa的火灾逃生系统，其特征在于，所述消防通道内布置有电源线路灯控系统；

所述LoRa服务器还用于获取各消防通道内电源线路灯控系统的监控信息；

所述LoRa服务器还用于根据所述灾情实时数据信息、所述火灾检测设备的ID信息、各消防通道内电源线路灯控系统的监控信息构建最优逃生路线。