CN109559464A - 基于ai技术的人员密集场所人员疏散诱导系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于AI技术的人员密集场所人员疏散诱导系统及方法，所述人员密集场所设有多个不同方向的进出口，该系统包括监控单元、声音诱导单元、疏散单元、后台PC机和控制器，所述监控单元包括摄像头、红外感应装置和环境数据采集装置；所述声音诱导单元包括多个音响；所述疏散单元包括电子地图、人员疏散指示牌和光学诱导装置；所述控制器设置在PC机内，且所述摄像头、红外感应装置、环境数据采集装置、音响、电子地图、光学诱导装置、后台PC机均通过无线信号收发装置与控制器相连。该系统集整体疏散与局部疏散于一体，适用范围广，实用性强。

Description

基于AI技术的人员密集场所人员疏散诱导系统及方法

技术领域

本发明涉及建筑及消防领域，具体涉及一种基于AI技术的人员密集场所人员疏散诱导系统及方法。

背景技术

当前，我国正处于经济、社会的高速发展时期，各类致灾因素明显增多，灾害规模不断扩大，尤其是高层建筑、大型会场等人员密集场所，一旦发生火灾等意外情况，在外界救援力量到达前，明确逃生路线，迅速找到安全出口，及时展开逃生自救是避免惨剧发生的关键所在。

智能疏散指示系统是在建筑物内分布安装、集中控制的用于人员逃生疏散的方向指引系统，被困人员可按照指示灯标示的方向快速找到消防安全出口；同时，系统可根据火灾报警控制系统对火灾位置的定位，智能实时控制指示方向，指引人员疏散，对批量人员紧急疏散起到一定的作用。然而这种智能疏散指示系统在实际使用过程中，仍存在一些问题。比如只能让被困人员自由疏散，若是浓烟情况下，能见度很低，无法看到或分辨清楚指示方向，导致疏散系统失效；并且，在意外发生时，人员通常会随着人流移动，极易造成进出口拥堵，而在拥堵情况下不易看清较小的指示牌，容易造成恐慌；此外，在大量人员疏散时，集中疏散不仅容易拥堵，还容易产生踩踏等伤亡事件，外部控制缺少实际的人员分布情况做参考，分流指挥效果不理想。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种基于AI技术的人员密集场所人员疏散诱导系统，该系统集整体疏散与局部疏散于一体，适用范围广，实用性强。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

基于AI技术的人员密集场所人员疏散诱导系统，所述人员密集场所设有多个不同方向的进出口，其特征在于，该系统包括：

监控单元，所述监控单元包括均匀设置在人员密集场所内的若干摄像头，设置在进出口的用于检测进出口处人员密集情况的红外感应装置，及均匀设置在人员密集场所内的环境数据采集装置；

声音诱导单元，所述声音诱导单元包括均匀设置在人员密集场所内的多个音响；

疏散单元，所述疏散单元包括设置在人员密集场所内的至少一块该人员密集场所的电子地图，设置在进出口两侧的多个人员疏散指示牌，及设置在人员密集场所中心的光学诱导装置；

后台PC机，所述后台PC机用于查询信息、人工录入信息、通过AI行为系统分析人员密集场所内环境并通过AI疏散模拟系统进行诱导疏散；

控制器，所述控制器设置在PC机内，且所述摄像头、红外感应装置、环境数据采集装置、音响、电子地图、光学诱导装置、后台PC机均通过无线信号收发装置与控制器相连。

具体的说，所述每个进出口上至少设有两个摄像头，用于检测所在进出口的人流量情况。

具体的说，所述环境数据采集装置包括均与控制器相连的压力传感器、烟雾传感器、声音传感器，用于检测环境数据，随时监控人员密集场所内的环境状况，当发生意外时能够及时反应并进行人员疏散。

具体的说，所述摄像头、压力传感器、烟雾传感器和声音传感器上均设有与控制器相连的GPS定位器。

进一步的，所述人员疏散指示牌均为双向指示牌，当所在进出口拥堵时，指示牌的指向为人员密集场所内，当所在进出口人流量未饱和时，则指向人员密集场所外，以疏散人流，使进出口畅通。

进一步的，所述电子地图上设有多条与进出口一一对应的人员疏散路线，且在该人员疏散路线设有与控制器相连的灯带，当人员疏散路线对应的进出口人流量未饱和时，其对应灯带亮起，当人员疏散路线对应的进出口人流量饱和时，其对应灯带熄灭。

进一步的，所述光学诱导装置包括从上往下依次设置的多组与控制器相连的激光发射器，每组激光发射器对应一个进出口，根据进出口人流量饱和程度，对应激光发射器发出不同束激光，人流量完全饱和时，对应激光发射器不发出激光。

更进一步的，所述最低的激光发射器组高度不低于2m。

本发明还提供了上述人员疏散诱导系统进行密集场所人员疏散的方法，包括以下步骤：

(1)所述环境数据采集装置采集人员密集场所内的压力变化、声音变化和烟雾情况，并将数据传输至控制器和后台PC机，判定是否发生事故，若发生事故，则立即通知工作人员进行处理；若未及时处理，则传送至后台PC机，通过后台PC机内置的AI行为系统预测人员密集场所内人员流动情况，再通过AI疏散模拟系统进行模拟；

(2)通过AI疏散模拟系统模拟得到疏散路线后，发送至声音诱导单元和疏散单元，声音诱导单元通过语言播报提示人员密集场所内的人员按照语音提示进行疏散，而疏散单元的电子地图、人员疏散指示牌则显示出对应的人员疏散路线，疏散单元的光学诱导装置则在疏散开始后按照进出口人流量饱和程度进行激光诱导指路。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明设有监控单元，该监控单元一方面用于随时监测整个人员密集场所的情况，并在意外发生时能够及时进行处理，而即使不能及时处理，也能够对意外情况及人员密集场所内的人群进行实时监控，以便于后续进行疏散诱导。其中，摄像头是视频实时监控的主要部件，而环境数据采集装置则用于检测人员密集场所内的环境数据，以随时监控人员密集场所内的环境状况，而红外感应装置则主要设置在进出口处，与摄像头协同检测进出口人流量情况，红外感应装置可弥补摄像头的不足，即使在浓烟情况下依然可检测进出口人流量是否饱和，以为后续疏散提供准确条件。而环境数据采集装置均设有GPS定位器，当监控到意外时，即可立刻知道意外发生范围，以便于工作人员能够立即到场处理，并未人员疏散路线的设定提供条件。

(2)本发明设有声音诱导单元，声音可穿透烟雾传递至人群中，克服现有技术中单独的指示牌在烟雾中无法正确传递导向信息的缺陷。同时，还设有光学诱导装置，采用激光发射器作为光源，激光穿透力强，且高度高于人群，可在高空中进行指向，并根据对应进出口的拥堵情况来进行激光束数量的变化，可诱导人群向人流量小的进出口移动，实现有效的人员疏散。

(3)本发明设置的人员疏散指示牌结构与现有技术中指示牌结构相似，其不同仅在于其与控制器相连，且设为双向指示，当其所在进出口人流量过大时，即可反向指示，指引人流不要汇集到该进出口处，可有效避免进出口拥堵或发生踩踏事件。

(4)本发明的控制器选用ARM处理器即可，将其与后台PC机集成即可，其后台PC机与属于现有人员密集场所的后台管理程序中的一部分，并具有基本的查询信息、人工录入信息等功能。最重要的是，本发明的PC机基于AI技术设定了AI行为系统和AI疏散模拟系统，其AI行为系统可根据收集到的视频信息、环境信息预判是否会发生事故，并在事故发生后预测人员流动情况，再结合AI疏散模拟系统进行模拟后，即可在目前该人员分布情况下，计算得到一个人员进行快速疏散的最优方案，然后将该方案作为人员疏散方向的决策，用以指导疏散指示标识，使人员疏散更高效。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

本实施例的目的是为了提供一种基于AI技术的人员密集场所人员疏散诱导系统，该系统可为人员密集场所内的人员疏散提供更为准确的疏散路线，并在疏散过程中随时根据情况修正疏散路线，使疏散更为迅速高效，避免出现人员伤亡事故的发生。

如图1所示，该系统包括用于监控整个人员密集场所的监控单元，以声音提示人员疏散路线的声音诱导单元，基于图形及光学进行人员疏散路线提示的疏散单元，设置在后台并与人员密集场所的后台管理程序中相集成的后台PC机，以及与PC机相连的控制器。

具体来说，所述监控单元包括均匀设置在人员密集场所内的若干摄像头，设置在进出口的用于检测进出口处人员密集情况的红外感应装置，及均匀设置在人员密集场所内的环境数据采集装置；所述摄像头可直接采用人员密集场所内原有的摄像头，以做监控使用，而所述每个进出口上至少设有两个摄像头，用于检测所在进出口的人流量情况，以便于在人员疏散过程中随时监控进出口的人流量情况。所述环境数据采集装置包括均与控制器相连的压力传感器、烟雾传感器、声音传感器，用于检测环境数据，随时监控人员密集场所内的环境状况，当发生意外时能够及时反应并进行人员疏散。首先，压力传感器可设置为分组模式，在进出口处的每块地砖(或大块地板等)下方设置一组压力传感器，以感应该块地砖上的压力变化，当压力达到设定值时，即表明该进出口人流量达到设定的量，即能够在摄像头无法监控时(如浓烟环境)监控到进出口的人流量，以便于后续疏散路线的设定；其次，所述声音传感器则用于检测音量，烟雾传感器用于检测烟雾火灾等；其中，所述摄像头、压力传感器、烟雾传感器和声音传感器上均设有与控制器相连的GPS定位器，当检测到问题时，工作人员可立刻定位并前往处理，避免意外事故的蔓延，而即使未及时处理，也有助于后续疏散路线的设定，使后续疏散更为迅速高效。

所述声音诱导单元包括均匀设置在人员密集场所内的多个音响，用于播报设定的人员疏散路线或人工播报人员疏散路线。

所述疏散单元包括设置在人员密集场所内的至少一块该人员密集场所的电子地图，设置在进出口两侧的多个人员疏散指示牌，及设置在人员密集场所中心的光学诱导装置。其中，所述电子地图上设有多条与进出口一一对应的人员疏散路线，且在该人员疏散路线设有与控制器相连的灯带，当人员疏散路线对应的进出口人流量未饱和时，其对应灯带亮起，当人员疏散路线对应的进出口人流量饱和时，其对应灯带熄灭。所述人员疏散指示牌均为双向指示牌，当所在进出口拥堵时，指示牌的指向为人员密集场所内，当所在进出口人流量未饱和时，则指向人员密集场所外，以疏散人流，使进出口畅通。所述光学诱导装置包括从上往下依次设置的多组与控制器相连的激光发射器，每组激光发射器对应一个进出口，根据进出口人流量饱和程度，对应激光发射器发出不同束激光，人流量完全饱和时，对应激光发射器不发出激光。所述最低的激光发射器组高度不低于2m，激光发射器的穿透力强，在烟雾环境也具有一定的穿透力，且其高于人群，可为人群做出最直观的指引，在吵杂环境、能见度较低的环境均可实现指路的目的。

所述后台PC机用于查询信息、人工录入信息、通过AI行为系统分析人员密集场所内环境并通过AI疏散模拟系统进行诱导疏散；所述控制器设置在PC机内，且所述摄像头、红外感应装置、环境数据采集装置、音响、电子地图、光学诱导装置、后台PC机均通过无线信号收发装置与控制器相连。控制器选用ARM处理器即可，将其与后台PC机集成即可，其后台PC机与属于现有人员密集场所的后台管理程序中的一部分，并具有基本的查询信息、人工录入信息等功能。最重要的是，本发明的PC机基于AI技术设定了AI行为系统和AI疏散模拟系统，其AI行为系统可根据收集到的视频信息、环境信息预判是否会发生事故，并在事故发生后预测人员流动情况，再结合AI疏散模拟系统进行模拟后，即可在目前该人员分布情况下，计算得到一个人员进行快速疏散的最优方案，然后将该方案作为人员疏散方向的决策，用以指导疏散指示标识，使人员疏散更高效。此外，还可根据需要在后台PC机上设置人脸识别系统，可用于找人等。

本实施例还提供了一种利用上述人员疏散诱导系统进行密集场所人员疏散的方法，包括以下步骤：

(1)所述环境数据采集装置采集人员密集场所内的压力变化、声音变化和烟雾情况，并将数据传输至控制器和后台PC机，判定是否发生事故，若发生事故，则立即通知工作人员进行处理；若未及时处理，则传送至后台PC机，通过后台PC机内置的AI行为系统预测人员密集场所内人员流动情况，再通过AI疏散模拟系统进行模拟；

(2)通过AI疏散模拟系统模拟得到疏散路线后，发送至声音诱导单元和疏散单元，声音诱导单元通过语言播报提示人员密集场所内的人员按照语音提示进行疏散，而疏散单元的电子地图、人员疏散指示牌则显示出对应的人员疏散路线，疏散单元的光学诱导装置则在疏散开始后按照进出口人流量饱和程度进行激光诱导指路。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于AI技术的人员密集场所人员疏散诱导系统，所述人员密集场所设有多个不同方向的进出口，其特征在于，该系统包括：

监控单元，所述监控单元包括均匀设置在人员密集场所内的若干摄像头，设置在进出口的用于检测进出口处人员密集情况的红外感应装置，及均匀设置在人员密集场所内的环境数据采集装置；

声音诱导单元，所述声音诱导单元包括均匀设置在人员密集场所内的多个音响；

疏散单元，所述疏散单元包括设置在人员密集场所内的至少一块该人员密集场所的电子地图，设置在进出口两侧的多个人员疏散指示牌，及设置在人员密集场所中心的光学诱导装置；

后台PC机，所述后台PC机用于查询信息、人工录入信息、通过AI行为系统分析人员密集场所内环境并通过AI疏散模拟系统进行诱导疏散；

控制器，所述控制器设置在PC机内，且所述摄像头、红外感应装置、环境数据采集装置、音响、电子地图、光学诱导装置、后台PC机均通过无线信号收发装置与控制器相连。

2.根据权利要求1所述的基于AI技术的人员密集场所人员疏散诱导系统，其特征在于，所述每个进出口上至少设有两个摄像头，用于检测所在进出口的人流量情况。

3.根据权利要求2所述的基于AI技术的人员密集场所人员疏散诱导系统，其特征在于，所述环境数据采集装置包括均与控制器相连的压力传感器、烟雾传感器、声音传感器，用于检测环境数据，随时监控人员密集场所内的环境状况，当发生意外时能够及时反应并进行人员疏散。

4.根据权利要求3所述的基于AI技术的人员密集场所人员疏散诱导系统，其特征在于，所述摄像头、压力传感器、烟雾传感器和声音传感器上均设有与控制器相连的GPS定位器。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的基于AI技术的人员密集场所人员疏散诱导系统，其特征在于，所述人员疏散指示牌均为双向指示牌，当所在进出口拥堵时，指示牌的指向为人员密集场所内，当所在进出口人流量未饱和时，则指向人员密集场所外，以疏散人流，使进出口畅通。

6.根据权利要求5所述的基于AI技术的人员密集场所人员疏散诱导系统，其特征在于，所述电子地图上设有多条与进出口一一对应的人员疏散路线，且在该人员疏散路线设有与控制器相连的灯带，当人员疏散路线对应的进出口人流量未饱和时，其对应灯带亮起，当人员疏散路线对应的进出口人流量饱和时，其对应灯带熄灭。

7.根据权利要求1或6所述的基于AI技术的人员密集场所人员疏散诱导系统，其特征在于，所述光学诱导装置包括从上往下依次设置的多组与控制器相连的激光发射器，每组激光发射器对应一个进出口，根据进出口人流量饱和程度，对应激光发射器发出不同束激光，人流量完全饱和时，对应激光发射器不发出激光。

8.根据权利要求7所述的基于AI技术的人员密集场所人员疏散诱导系统，其特征在于，所述最低的激光发射器组高度不低于2m。

9.利用权利要求8所述的人员疏散诱导系统进行人员疏散的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)所述环境数据采集装置采集人员密集场所内的压力变化、声音变化和烟雾情况，并将数据传输至控制器和后台PC机，判定是否发生事故，若发生事故，则立即通知工作人员进行处理；若未及时处理，则传送至后台PC机，通过后台PC机内置的AI行为系统预测人员密集场所内人员流动情况，再通过AI疏散模拟系统进行模拟；

(2)通过AI疏散模拟系统模拟得到疏散路线后，发送至声音诱导单元和疏散单元，声音诱导单元通过语言播报提示人员密集场所内的人员按照语音提示进行疏散，而疏散单元的电子地图、人员疏散指示牌则显示出对应的人员疏散路线，疏散单元的光学诱导装置则在疏散开始后按照进出口人流量饱和程度进行激光诱导指路。