CN111899456B - 智能监测火灾及预测逃生路线的装置、系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能监测火灾及预测逃生路线装置、系统。该装置包括第一无线输送机构，电性连接烟雾探测传感器，用于接收烟雾探测传感器所检测的烟雾浓度值；第二无线输送机构，电性连接处理器，以和第一无线输送机构进行无线通信并接收烟雾浓度值；处理器，分别电性连接第二无线输送机构以及烟雾探测传感器，用于向烟雾探测传感器发送脉冲控制信号；切换电路，用于实现处理器从烟雾探测传感器到第二无线输送机构的电路切换；其中，处理器被配置成执行以下步骤：间隔向烟雾探测传感器发送脉冲控制信号；在没有接收到烟雾探测传感器反馈的情况下，确定处理器和烟雾传感器之间发生电路失效。

Description

智能监测火灾及预测逃生路线的装置、系统

技术领域

本发明涉及火灾逃生路线预测领域，具体是一种智能监测火灾及预测逃生路线的装置、系统。

背景技术

发生火灾时，自动生成逃生路线的方法已经十分常见，常见的技术手段通常为以下方式：通过传感器检测哪个区域发生了火灾，然后通过用户当前位置和逃生出口进行坐标分析，计算出避开发生火灾区域的最佳逃生路线，从而用户可以根据逃生路线进行有效快速的逃生。

现有的传感器通常采用烟雾报警器进行报警，但是无论是火灾烟雾探测器、烟雾感应报警器，其工作温度通常都在-10摄氏度到50摄氏度，正常发生严重火灾时，不燃结构的一般建筑物火灾温度大约在900℃，而高层建筑物火灾的温度可达1300℃，这就带来了一个问题，无论是烟雾报警器本身的适用温度，还是线路的温度，在该温度下早就已经失效。而逃生路线如果还按照原来的方式进行计算的话，用户会在逃生路线的误判下进入高危险区域。而人在70℃的条件下，只能承受半分钟左右，所以人在如此高温下进行逃生时，对人的身体会造成很严重的伤害。同时高温高热使外部的施救人员不易靠近，而且因为高热蓄积的结果，一旦外部有大量的空气进人，瞬间就会引起大火。

发明内容

鉴于此，本发明实施例提供一种智能监测火灾及预测逃生路线的装置、系统，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提出一种智能监测火灾及预测逃生路线的装置，包括第一无线输送机构，电性连接烟雾探测传感器，用于接收烟雾探测传感器所检测的烟雾浓度值；第二无线输送机构，电性连接处理器，以和所述第一无线输送机构进行无线通信并接收所述烟雾浓度值；处理器，分别电性连接第一无线输送机构以及烟雾探测传感器，用于向所述烟雾探测传感器发送所述脉冲控制信号；切换电路，用于实现处理器从烟雾探测传感器到第二无线输送机构的电路切换；其中，所述处理器被配置成执行以下步骤：间隔向所述烟雾探测传感器发送脉冲控制信号；在没有接收到所述烟雾探测传感器反馈的情况下，确定所述处理器和所述烟雾传感器之间发生电路失效；在所述电路失效的情况下，控制所述切换电路切换至所述第二无线输送机构，控制所述第二无线输送机构向所述第一无线输送机构发送无线数据；在没有收到所述第一无线输送机构反馈的情况下，确定所述烟雾传感器发生设备失效。

在本实施例中，所述烟雾探测传感器分布在真实环境内，所述真实环境预设有场景模型；所述处理器还被配置成执行以下步骤：根据所述烟雾探测传感器的分布将所述场景模型分为多个监控区域；根据所述监控区域的所述烟雾浓度值以及所述设备失效的情况，确定烟雾在所述监控区域的扩散方向和扩散速度；根据所述扩散方向和所述扩散速度，确定所述监控区域的安全时间；根据所述安全时间，确定目标逃生路线。

在本实施例中，所述处理器被配置成根据所述监控区域的所述烟雾浓度值以及所述设备失效的情况，确定烟雾在所述监控区域的扩散方向和扩散速度包括执行以下步骤：将对应所述设备失效的所述监控区域作为起始点，以所述烟雾浓度值递减的方向确定所述扩散方向；获取单位时间烟雾浓度值的增长值，根据预设的数学模型确定所述扩散速度。

在本实施例中，所述处理器被配置成所述根据所述扩散方向和所述扩散速度，判断所述监控区域的安全时间包括执行以下步骤：在所述扩散方向上，提取所述烟雾浓度值还未超过预设浓度阀值的监控区域；计算所述监控区域的烟雾浓度值和预设浓度阀值的浓度差值；根据所述浓度差值和所述扩散速度计算所述安全时间。

在本实施例中，所述监控区域中包括逃生出口区域；所述处理器被配置成根据所述安全时间，确定目标逃生路线包括执行以下步骤：根据移动终端获取用户的当前所在监控区域；根据所述场景模型，计算所述当前所在监控区域到包括逃生出口区域的监控区域的逃生距离；根据所述逃生距离进行排序，生成多条逃生路线；根据所述逃生路线上所需经过监控区域的安全时间，去除用户无法在所述安全时间内抵达所述所需经过监控区域的逃生路线；将剩余的所述逃生路线二次距离排序，确定所述目标逃生路线。

在本实施例中，所述处理器被配置成所述根据所述逃生路线上所需经过监控区域的安全时间，去除用户无法在所述安全时间内抵达所述所需经过监控区域的逃生路线包括执行以下步骤：获取用户的平均移动速度；确定当前所在监控区域和所述所需经过监控区域的移动距离；根据所述平均移动速度和所述移动距离计算抵达所述所需经过监控区域的所需耗时；根据所需耗时和所述安全时间对比，确定用户无法在所述安全时间内抵达的所述所需经过监控区域；将所述用户无法在所述安全时间内抵达的所述所需经过监控区域与所述逃生路线匹配；去除匹配成功的逃生路线。

在本实施例中，处理器被配置成获取用户的平均移动速度包括执行以下步骤：在用户还没有发生移动的情况下，根据移动终端所获取的用户画像预测所述平均移动速度；在用户已经发生移动的情况下，根据移动终端的定位或者速度传感器获取所述平均移动速度。

在本实施例中，所述处理器还电性连接有热量传感器，所述热量传感器和所述第一无线传输机构以及所述烟雾探测传感器电性连接，以用于检测所述监控区域中的环境热量值；所述处理器还被配置成：根据环境热量值是否超过预设的热量阀值，确定所述烟雾传感器发生所述设备失效是否因为火灾

本申请第二方面提供一种智能监测火灾及预测逃生路线的系统，包括：上述的智能监测火灾及预测逃生路线的装置；烟雾探测传感器；以及播音喇叭。

综上，本申请提供一种智能检测火灾的装置，通过切换电路进行电路通信，至无线输送机构进行通信，保证了烟雾探测传感器的数据稳定传输，从而增加用户的存活率，保证火灾现场的逃离效率。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。

在附图中：

图1是本发明实施例所提供的智能检测火灾的装置所涉及的硬件的运行系统的连接拓扑图；

图2是本发明实施例所提供的智能检测火灾的装置中切换电路的结构示意图；

图3是本发明实施例所提供的智能检测火灾的装置中处理器所要运行的方法的流程示意图；

图4是本发明实施例所提供的智能检测火灾的装置中处理器所要运行的方法的另一流程示意图；

图5是本发明实施例所提供的智能检测火灾的装置中处理器所要运行的方法中步骤S22的流程示意图；

图6是本发明实施例所提供的智能检测火灾的装置中处理器所要运行的方法中步骤S23的流程示意图；

图7是本发明实施例所提供的智能检测火灾的装置中处理器所要运行的方法中步骤S24的流程示意图；

图8是本发明实施例所提供的智能检测火灾的装置中处理器所要运行的方法中步骤S244中的流程示意图；

图9是本发明实施例所提供的智能检测火灾的装置中处理器所要运行的方法中步骤S2441中的流程示意图；以及

图10是本发明实施例所提供的智能检测火灾的系统的模块示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

需要说明，若本公开实施方式中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本公开实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本公开要求的保护范围之内。

本发明实施例提供一种智能检测火灾的装置100。

该装置100主要为基于现有技术中逃生路线推荐上的改进，由于逃生路线的推荐极大依靠于现实火灾发生位置的探测，就现有的技术而言，通过烟雾探测传感器探测烟雾浓度是推断火灾发生位置的较优选择，因此，烟雾探测传感器的探测结果可靠性尤为重要。

为了更清楚地阐述本技术方案，本发明实施例首先阐述在本方案中装置所要涉及的硬件，参阅图1所示，图1是本发明实施例所提供的智能检测火灾的装置100所涉及的硬件的运行系统的连接拓扑图。

通过该装置和烟雾探测传感器200以及移动终端300进行信息互传，可以增加烟雾探测传感器200的信息传递的真实性，给用户带来更为可靠性更高，更偏向实际化的用户体验。

该智能检测火灾的装置100包括：

第一无线输送机构10，电性连接烟雾探测传感器200，用于接收烟雾探测传感器所检测的烟雾浓度值；

第二无线输送机构20，电性连接处理器30，以和第一无线输送机构10进行无线通信并接收烟雾浓度值；

处理器30，分别电性连接第二无线输送机构10以及烟雾探测传感器200，用于向烟雾探测传感器200发送脉冲控制信号；

切换电路40，用于实现处理器30从烟雾探测传感器200到第二无线输送机构20 的电路切换；

可以理解，第一无线输送机构10和第二无线输送机构20可以进行无线通信，第一无线输送机构10可以是以下中的至少一者：蓝牙收发器、ZigBee收发器、Wifi收发器。可选地，第一无线输送 机构10和第二无线输送机构20对应均为ZigBee收发器。由于ZigBee收发器具备低功耗、低成本、和高容量的特点，可以满足该应用场景中所需减少能耗，以及基于成本考量的需求。

处理器30可以是可编码的微机、单片机，或者采用数字电路以及模拟电路替代，当处理器30还连接有串口通讯模块50，串口通讯模块50可以提供接收烟雾浓度值的端口，以及提供和移动终端进行无线通信和交互的端口。

可以理解，在串口通讯模块50和移动终端之间设置有第三方网关设备(图未示)，第三方网关设备如路由器，从而将处理器30所需要的数据传输至移动终端300。

其中，处理器30可以调用存储器(图未示)内的程序，该程序被配置成执行以下步骤：

间隔向烟雾探测传感器发送脉冲控制信号；

在没有接收到烟雾探测传感器反馈的情况下，确定处理器和烟雾传感器之间发生电路失效；

在电路失效的情况下，控制切换电路切换至第二无线输送机构，控制第二无线输送机构向第一无线输送机构发送无线数据；

在没有收到第一无线输送机构反馈的情况下，确定烟雾传感器发生设备失效。

可以理解，对于间隔向烟雾探测传感器发送脉冲控制信号，可以在处理器中运用定时器设定计划任务，通过计划任务，每隔预设的时间向烟雾探测传感器发送脉冲控制信号。

进一步地，在烟雾探测传感器可以设置有电感元件，根据电感元件隔离交流通直流的特性，供电电流可以通过支路通过烟雾探测传感器，脉冲控制信号作为交流信号，脉冲可以由另一支路通过烟雾探测传感器，从而不干扰烟雾探测传感器的正常运行。

本发明实施例还提供一种不干扰烟雾探测传感器的方式，作为本发明实施例中的变形例，可以在发送脉冲控制信号以及供电电流等间隔交错，如供电电流20s，停止供电，发送一脉冲控制信号，检测是否电路失效。

上述提供的两种方式，为本领域人员容易实现的技术手段，就具体的方式和所需型号，本发明实施例不予具体阐述。

更进一步地，脉冲控制信号通过在处理器产生，如DLZB_PWM端产生，通过定时器限定脉冲控制信号的数量，如每隔一分钟发送75KHz至125KHz的调制信号，脉冲控制信号经过烟雾探测传感器内部的电路后，经由处理器和烟雾探测传感器之间的LC滤波电路，将其余频率的杂波滤除，滤除直流信号，进而通过比较电路的比较器抬高信号幅值，如3.3V的可识别信号，最后再次进入处理器中进行解析。

可以理解，即通过处理器-烟雾探测传感器-处理器形成闭环，通过处理器在是否接收到烟雾探测传感器反馈，即回来的脉冲控制信号的情况下，确定处理器和烟雾传感器之间是否已经发生电路失效。

可以理解，判断电路失效的意义在于，由于火灾的不定性，如发生火灾可能是由于电起火，因此发生处理器和烟雾传感器之间发生电路失效，但是电路失效不一定就是烟雾探测传感器所在的位置电路失效，此时为了烟雾探测传感器还能够继续传回烟雾浓度值，以确认实时的火灾发生处，进入控制切换电路切换至第二无线输送机构，控制第二无线输送机构向第一无线输送机构发送无线数据；

请参阅图2，图2是本发明实施例所提供的智能检测火灾的装置100中切换电路的结构示意图。其中，切换电路40可以采用和处理器30配合的模拟开关的多路复用器，

切换电路40包括模拟开关401，模拟开关401型号可以是74HC4052，根据处理器30输入到模拟开关401的A端口、B端口，两个端口的脉冲控制信号，对模拟开关 401进行选择。

其中，A端口连接处理器30发射脉冲控制信号的发射端，B端口连接在处理器30 接收从烟雾探测传感器200反馈的脉冲控制信号，通过A、B端口，可以实现将供电电源控制切换至第二无线输送机构20。

进一步地，模拟开关401到第二无线输送机构20以及模拟开关401和烟雾探测传感器200之间包括保护二极管(未标注)，保护二极管属于本领域常见技术手段，本方案不过多阐述。

更进一步地，切换电路40还包括运放器402，运放器402构成的电压跟随器接收模拟开关401选择的信号，从而消除模拟开关的通态电阻的影响。电压跟随器的输入阻抗非常高，可达到几十MΩ，因此，模拟开关401的通态电阻(74HC4052的通态电阻为几十Ω)直接与此串联，信号振幅也不会降低，从而可以保证信号传递的质量和可靠性。

综上，假定A端口输入的是1(仅为方便阐述将发出的脉冲控制信号简化为1)， B端口接收到从烟雾探测传感器200反馈的脉冲控制信号为1，反之没有接收为0；则可以配置以下逻辑：

当A＝1，B＝1，输出：向烟雾探测传感器200发射供电电流，烟雾探测传感器200 将检测的烟雾浓度数据通过串口通讯模块直接传回；

当A＝1，B＝0，输出：切换供电电流至第二无线传输机构20，烟雾探测传感器200开始利用备用电源进行供电，此时烟雾探测传感器200通过第一无线输送 机构10和第二无线传输机构20进行无线通信，从而将烟雾浓度数据传回；

当A＝0，B＝0时，处理器30损坏；

当A＝0，B＝1时，切换电路40对应A的端口损坏。

通过该方式的好处在于，可以在发生严重火灾时，保证逃生路线的正常生成，防止由于火灾导致的线路，或者元器件损坏，提高用户在火灾里的生存率，给用户提供更可靠的保障。

基于上述，本发明实施例中，烟雾探测传感器200分布在真实环境内，真实环境预设有场景模型；

可以理解，场景模型即对需要逃生的场景模拟化，具体可以结合三维图形开发软件，将真实场景内的环境特征虚拟化，使得真实场景转换成带位置信息的场景模型。

由此，本发明实施例还提供一种本发明实施例智能检测火灾的装置中处理器所要运行的方法。请参阅图3，图3是本发明实施例所提供的智能检测火灾的装置中处理器所要运行的方法的流程示意图；其中，处理器30可以调用存储器(图未示)内的程序，该程序被配置成执行以下步骤：

步骤S11：间隔向烟雾探测传感器发送脉冲控制信号；

步骤S12：在没有接收到烟雾探测传感器反馈的情况下，确定处理器和烟雾传感器之间发生电路失效；

步骤S13：在电路失效的情况下，控制切换电路切换至第二无线输送机构，控制第二无线输送机构向第一无线输送机构发送无线数据；

步骤S14：在没有收到第一无线输送机构反馈的情况下，确定烟雾传感器发生设备失效。

可以理解，对于间隔向烟雾探测传感器发送脉冲控制信号，可以在处理器中运用定时器设定计划任务，通过计划任务，每隔预设的时间向烟雾探测传感器发送脉冲控制信号。

上述的步骤S11至步骤S14在上述实施例中已经阐述，本领域人员很容易联想到如何实现，因此在该处不过多阐述。

请参阅图4，图4是本发明实施例所提供的智能检测火灾的装置中处理器所要运行的方法的另一流程示意图；处理器还被配置成执行以下步骤：

步骤S21：根据烟雾探测传感器的分布将场景模型分为多个监控区域；

步骤S22：根据监控区域的烟雾浓度值以及设备失效的情况，确定烟雾在监控区域的扩散方向和扩散速度；

步骤S23：根据扩散方向和扩散速度，确定监控区域的安全时间；

步骤S24：根据安全时间，确定目标逃生路线。

可以理解，在步骤S21中，通过根据烟雾探测传感器的分布情况，将场景模型分为多个监控区域，根据监控区域的情况，可以进行分区。

进而根据监控区域的扩散方向和扩散速度，判断每个监控区域还可以剩余的安全时间，进而根据安全时间，确定目标逃生路线。

请参阅图5，图5是本发明实施例所提供的智能检测火灾的装置中处理器所要运行的方法中步骤S22的流程示意图；处理器被配置成步骤S22根据监控区域的烟雾浓度值以及设备失效的情况，确定烟雾在监控区域的扩散方向和扩散速度包括执行以下步骤：

步骤S221：将对应设备失效的监控区域作为起始点，以烟雾浓度值递减的方向确定扩散方向；

步骤S222：获取单位时间烟雾浓度值的增长值，根据预设的数学模型确定扩散速度。

可以理解，进一步对步骤S22进行限定，由于设备失效由高温引起，因此将对应设备失效的监控区域作为火灾最严重的起始点，以烟雾浓度值递减的方向确定扩散方向。获取单位时间烟雾浓度值的增长值，根据预设的数学模型确定扩散速度。

如假设对应三个监控区域分别为p1、p2、p3，烟雾浓度分别是3.2％obs/m、3％obs/m、 2.8％obs/m，则可以确定扩散方向为p1至P2至p3，进一步假定在5s之后再一次测得浓度值为3.5％obs/m、3.2％obs/m、3％obs/m，则p1、p2、p3的增长值分别为0.3、0.2、 0.2，步骤S22数学模型通过计算流体力学领域中的Navier-Stokes(Navier-Stokes：纳维叶-斯托克斯)方程的物理模型，从而计算扩散速度。

请参阅图6，图6是智能检测火灾的装置中处理器所要运行的方法中步骤S23的流程示意图；处理器被配置成根据扩散方向和扩散速度，确定监控区域的安全时间包括执行以下步骤：

步骤S231：在扩散方向上，提取烟雾浓度值还未超过预设浓度阀值的监控区域；

步骤S232：计算监控区域的烟雾浓度值和预设浓度阀值的浓度差值；

步骤S233：根据浓度差值和扩散速度计算安全时间。

可以理解，假定根据p1至p2至p3的扩散方向，根据场景模型的具体环境可以推断会扩散的监控区域，提取出未超过预设浓度阀值的监控区域，预设浓度阀值可以是在5％obs/m，计算监控该监控区域的烟雾浓度值和预设浓度阀值的浓度差值，从而根据浓度差值和扩散速度(单位时间烟雾浓度值的增长值)计算该区域的安全时间。

请参阅图7，图7是本发明实施例所提供的智能检测火灾的装置中处理器所要运行的方法中步骤S24的流程示意图；其中，监控区域中包括逃生出口区域。处理器被配置成根据安全时间，确定目标逃生路线包括执行以下步骤：

步骤S241：根据移动终端获取用户的当前所在监控区域；

步骤S242：根据场景模型，计算当前所在监控区域到包括逃生出口区域的监控区域的逃生距离；

步骤S243：根据逃生距离进行排序，生成多条逃生路线；

步骤S244：根据逃生路线上所需经过监控区域的安全时间，去除用户无法在安全时间内抵达所需经过监控区域的逃生路线；

步骤S245：将剩余的逃生路线二次距离排序，确定目标逃生路线。

通过用户当前所在的监控区域，计算当前所在监控区域到达逃生出口区域的逃生距离，根据逃生距离排序，去除用户无法在安全时间抵达包括逃生出口区域的监控区域的逃生路线，将剩余的逃生路线排序，从而确定目标跳绳路线。

可以理解，假定用户所在的监控区域为p6，包括逃生出口区域的监控区域为P9 和p3，则两条逃生路线分别为，其中一条所需经过的监控区域为p7、p8，以及p9，另一条为p5、p4、p3。

请参阅图8，图8是本发明实施例所提供的智能检测火灾的装置中处理器所要运行的方法中步骤S244中的流程示意图；处理器被配置成根据逃生路线上监控区域的安全时间，去除用户无法在安全时间内抵达包括逃生出口区域的监控区域的逃生路线包括执行以下步骤：

步骤S2441：获取用户的平均移动速度；

步骤S2442：确定当前所在监控区域和所需经过监控区域的移动距离；

步骤S2443：根据平均移动速度和移动距离计算抵达所需经过监控区域的所需耗时；

步骤S2444：根据所需耗时和安全时间对比，确定用户无法在安全时间内抵达的所需经过监控区域；

步骤S2445：将用户无法在安全时间内抵达的所需经过监控区域与逃生路线匹配；

步骤S2446：去除匹配成功的逃生路线。

可以理解，假定用户所在的监控区域为p6，包括逃生出口区域的监控区域为P9 和p3，则两条逃生路线分别为，其中一条所需经过的监控区域为p7、p8，以及p9，另一条为p5、p4、p3。根据用户的平均移动速度，可以计算得出，用户从p6抵达p7、 p8、p9的所需耗时，以及用户从p6抵达p5、p4、p3的所需耗时。以其中一条来说，比如p7、p8、p9的浓度分别为2％obs/m、1％obs/m、0％obs/m，假定每秒增加的扩散速度恒定为1％obs/m，预设浓度阀值为5％obs/m，则对于用户，p7、p8、p9安全时间分别为3s、4s、5s，进而根据用户的平均移动速度和p6到p7、p8、p9的距离，计算用户从p6抵达p7、p8、p9的所需耗时分别为2s、4s、6s，也就是说该用户抵达p9时，该处的烟雾已经超过预设浓度阀值，即为用户无法在安全时间内抵达的所需经过监控区域，此时则将该路线所剔除。

请参阅图9，图9是本发明实施例所提供的智能检测火灾的装置中处理器所要运行的方法中步骤S2441中的流程示意图；处理器被配置成获取用户的平均移动速度包括执行以下步骤：

步骤S24411：在用户还没有发生移动的情况下，根据移动终端所获取的用户画像预测平均移动速度；

步骤S24412：在用户已经发生移动的情况下，根据移动终端的定位或者速度传感器获取平均移动速度。

可以理解，即通过两种方式获取平均移动速度，一是在用户没有移动的情况下，根据用户画像，用户画像的目标是为了对用户进行分析，最终为用户打上平均移动速度的标签。例如，对用户年龄来说。可以设定为40岁以下为权重0.6，40岁至60岁可以权重为0.8，60岁至80权重可以为0.9。而最终标签权重可以是：用户平均移动速度权重＝衰减因子乘以年龄权重乘以身体状况权重；从而计算用户平均移动速度权重，如40岁、健康；平均速度：1.75m/s。

本领域技术人员也应当理解，该计算用户平均移动速度权重的模型只是举例参考，具体的权重计算方式需要二次建模，本发明实施例仅强调整体的方案，满足于构建模型进行平均移动速度计算的方式，以逐步细化模型，但是并不对公式和计算方式进行限定。

如果用户已经发生移动，则根据移动终端的定位或者速度传感器获取平均移动速度。

在本发明实施例中，还提供一种变形实施例，处理器还电性连接有热量传感器，热量传感器和第一无线输送 机构以及烟雾探测传感器电性连接，以用于检测监控区域中的环境热量值；

处理器还被配置成：

根据环境热量值是否超过预设的热量阀值，确定烟雾传感器发生设备失效是否因为火灾。

可以理解，考虑到烟雾传感器可能由于别的原因损坏，防止误判，通过热量传感器进行配合，热量阀值可以设置在55℃，从而确定烟雾传感器发生设备失效是否因为火灾。

请参阅图10，图10是本发明实施例所提供的智能检测火灾的系统的模块示意图；一种根据智能监测火灾及预测逃生路线的系统1000，包括：

根据智能监测火灾及预测逃生路线的装置100；

烟雾探测传感器200；以及

播音喇叭400。

播音喇叭400设置在真实环境处，主要根据目标逃生路线匹配语料数据库中的语音文件；计算用户当前位置坐标与包括逃生出口区域的监控区域的位置关系；在位置关系满足预设的触发条件的情况下，触发语音文件进行播报。

综上，本发明实施例通过首先改善了应用程序的用户交互体验。

本领域技术人员也应当理解，如果将本发明方法或者系统、经过简单变化、在其上述方法增添简单的功能进行组合、或者在其系统上进行替换，如各组件进行型号材料上的替换、使用环境进行替换、各组件位置关系进行简单替换等；或者将其所构成的产品一体设置；或者可拆卸设计；凡组合后的组件可以组成具有特定功能的方法/ 设备/系统，用这样的方法/设备/系统替代本发明的方法和系统均同样落在本发明的保护范围内。

系统还包括存储器以及处理器，上述智能监测火灾及预测逃生路线的装置可作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来针对应用程序进行多样化的升级。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种机器可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现智能监测火灾及预测逃生路线的装置。

本发明实施例提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行智能监测火灾及预测逃生路线的装置。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的系统。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令系统的制造品，该指令系统实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体 (transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种智能监测火灾及预测逃生路线的装置，其特征在于，包括：

第一无线输送机构，电性连接烟雾探测传感器，用于接收烟雾探测传感器所检测的烟雾浓度值；

第二无线输送机构，电性连接处理器，以和所述第一无线输送机构进行无线通信并接收所述烟雾浓度值；

处理器，分别电性连接第二无线输送机构以及烟雾探测传感器，用于向所述烟雾探测传感器发送脉冲控制信号；

切换电路，用于实现处理器从烟雾探测传感器到第二无线输送机构的电路切换；

其中，所述处理器被配置成执行以下步骤：

间隔向所述烟雾探测传感器发送脉冲控制信号；

在没有接收到所述烟雾探测传感器反馈的情况下，确定所述处理器和所述烟雾传感器之间发生电路失效；

在所述电路失效的情况下，控制所述切换电路切换至所述第二无线输送机构，控制所述第二无线输送机构向所述第一无线输送机构发送无线数据；

在没有收到所述第一无线输送机构反馈的情况下，确定所述烟雾传感器发生设备失效；

所述烟雾探测传感器分布在真实环境内，所述真实环境预设有场景模型；

所述处理器还被配置成执行以下步骤：

根据所述烟雾探测传感器的分布将所述场景模型分为多个监控区域；

根据所述监控区域的所述烟雾浓度值以及所述设备失效的情况，确定烟雾在所述监控区域的扩散方向和扩散速度；

根据所述扩散方向和所述扩散速度，确定所述监控区域的安全时间；

根据所述安全时间，确定目标逃生路线。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器被配置成根据所述监控区域的所述烟雾浓度值以及所述设备失效的情况，确定烟雾在所述监控区域的扩散方向和扩散速度包括执行以下步骤：

将对应所述设备失效的所述监控区域作为起始点，以所述烟雾浓度值递减的方向确定所述扩散方向；

获取单位时间烟雾浓度值的增长值，根据预设的数学模型确定所述扩散速度。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器被配置成所述根据所述扩散方向和所述扩散速度，判断所述监控区域的安全时间包括执行以下步骤：

在所述扩散方向上，提取所述烟雾浓度值还未超过预设浓度阀值的监控区域；

计算所述监控区域的烟雾浓度值和预设浓度阀值的浓度差值；

根据所述浓度差值和所述扩散速度计算所述安全时间。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述监控区域中包括逃生出口区域；所述处理器被配置成根据所述安全时间，确定目标逃生路线包括执行以下步骤：

根据移动终端获取用户的当前所在监控区域；

根据所述场景模型，计算所述当前所在监控区域到包括逃生出口区域的监控区域的逃生距离；

根据所述逃生距离进行排序，生成多条逃生路线；

根据所述逃生路线上所需经过监控区域的安全时间，去除用户无法在所述安全时间内抵达所述所需经过监控区域的逃生路线；

将剩余的所述逃生路线二次距离排序，确定所述目标逃生路线。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述处理器被配置成所述根据所述逃生路线上所需经过监控区域的安全时间，去除用户无法在所述安全时间内抵达所述所需经过监控区域的逃生路线包括执行以下步骤：

获取用户的平均移动速度；

确定当前所在监控区域和所述所需经过监控区域的移动距离；

根据所述平均移动速度和所述移动距离计算抵达所述所需经过监控区域的所需耗时；

根据所需耗时和所述安全时间对比，确定用户无法在所述安全时间内抵达的所述所需经过监控区域；

将所述用户无法在所述安全时间内抵达的所述所需经过监控区域与所述逃生路线匹配；

去除匹配成功的逃生路线。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，处理器被配置成获取用户的平均移动速度包括执行以下步骤：

在用户还没有发生移动的情况下，根据移动终端所获取的用户画像预测所述平均移动速度；

在用户已经发生移动的情况下，根据移动终端的定位或者速度传感器获取所述平均移动速度。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述处理器还电性连接有热量传感器，所述热量传感器和所述第一无线输送 机构以及所述烟雾探测传感器电性连接，以用于检测所述监控区域中的环境热量值；

所述处理器还被配置成：

根据环境热量值是否超过预设的热量阀值，确定所述烟雾传感器发生所述设备失效是否因为火灾。

8.如权利要求1至6任一项所述的装置，其特征在于，所述第一无线输送机构为以下中的至少一者：蓝牙收发器、ZigBee收发器、Wifi收发器。

9.一种智能监测火灾及预测逃生路线的系统，其特征在于，包括：

根据权利要求1至8任一项所述的智能监测火灾及预测逃生路线的装置；

烟雾探测传感器；以及

播音喇叭。

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