CN112634578A - 隧道可变逃生指示系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道可变逃生指示系统,包括检测单元、控制单元,和指引单元,检测单元检测隧道内发生火灾的位置和火势,并将火灾的位置信息和火势信息发送给控制单元,控制单元根据位置信息和火势信息确定相应的引导信息,指引单元根据引导信息发出相应的指引信号进行引导。控制单元根据火势信息和位置信息的实时变化情况调整引导信息。该系统可以根据火势的大小和蔓延方向,以此判断是引导人员使用消防设备控制火势,还是引导人员进行逃生,并发出相应的引导信息指引人员进行有效的自救,还能根据火势蔓延方向,引导人员向准确的方向逃生,以及通过火势和位置的变化情况动态调整引导信息,避免人员错过自救机会。
Description
技术领域
本发明涉及隧道中的安全单元技术领域,具体涉及一种隧道可变逃生指示系统。
背景技术
随着我国高速公路建设迅猛发展,公路隧道越来越多,隧道内发生火灾的事件也逐渐增多。隧道内的环境相对封闭,一旦发生火灾,如果不能及时扑灭,火势就会随着隧道快速蔓延,而消防人员需要一定时间赶到火灾现场。因此,当隧道内发生火灾时,如何引导隧道内的人员进行有效地自救是极其重要问题。现有的隧道指引系统只标识逃生洞口方向和距离,未能指引最佳逃生路线和方向,也不能根据火灾或事故灵活设置指引方向。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明提出一种隧道可变逃生指示系统,可以检测火灾的发生位置和火势情况,并根据火灾的位置和火势情况动态调整引导信息,以有效地引导人员进行自救。
具体技术方案如下:
提供了一种隧道可变逃生指示系统,在第一种可实现方式中,包括:
检测单元,配置为实时检测火灾发生的位置信息和火势信息;
控制单元,信号连接所述检测单元,配置为接收位置信息和火势信息,并根据位置信息和火势信息动态调整引导信息;
指引单元,信号连接所述控制单元,配置为接收引导信息,并根据引导信息发出相应的指引信号。
结合第一种可实现方式,在第二种可实现方式中,所述检测单元包括:
多个视频光谱仪,配置为实时采集相应监测区域内不同距离的光谱图像;
处理器,信号连接所有所述视频光谱仪,配置为接收所有视频光谱仪采集的光谱图像,并根据接收到的光谱图像确定所述位置信息和火势信息。
结合第二种可实现方式,在第三种可实现方式中,所述视频光谱仪包括转向模块,该转向模块与所述处理器信号连接,配置为接收位置信息,并驱动所述视频光谱仪转向位置信息对应的位置处。
结合第二种可实现方式,在第四种可实现方式中,所述处理器包括:
处理模块,配置为接收所述光谱图像,并通过不同距离的光谱图像确定火焰位置数据;
缓存模块,配置为存储确定的火焰位置数据;
确定模块,配置为根据缓存模块中存储的火焰位置数据,确定火焰的分布范围,并根据分布范围确定火势信息和位置信息。
结合第二种可实现方式,在第五种可实现方式中,所述视频光谱仪包括转向模块,该转向模块与所述处理器信号连接,配置为接收位置信息,并驱动所述视频光谱仪转向位置信息对应的位置处。
结合第五种可实现方式,在第六种可实现方式中,所述转向模块包括:
伺服驱动电机;
磁力计,配置为检测所述视频光谱仪的测量方向信息;
PID控制器,信号连接所述磁力计、处理器和伺服驱动电机,配置为接收测量方向信息和位置信息,并根据测量方向信息和位置信息控制伺服驱动电机驱动所述视频光谱仪转向。
结合第一种可实现方式,在第七种可实现方式中,所述控制单元包括:
存储模块,配置为存储与火势信息相对应的引导方案;
控制模块,信号连接所述存储模块和检测单元,配置为判断火势信息和位置信息是否发生变化,若变化则从存储模块中调取相应的引导方案,结合位置信息调整引导信息,否则不调整引导信息。
结合第一种可实现方式,在第八种可实现方式中,所述指引单元包括:
设备指示牌,经开关控制器连接电源,配置为指引消防设备位置;
逃生指示牌,经开关控制器连接电源,配置为指引逃生通道位置;
控制器,信号连接所述控制单元,配置为接收控制单元的引导信息,并根据引导信息控制相应的开关控制器导通。
结合第一种可实现方式,在第九种可实现方式中,所述指引单元包括显示器,该显示器配置为显示所述引导信息。
有益效果:采用本发明的隧道可变逃生指示系统,当隧道内发生火灾时,可以准确检测隧道内的火焰位置,通过检测到的火焰位置的分布情况可以确定火势的大小和蔓延方向,通过火势的大小可以确定是引导人员使用消防设备控制火势,还是引导人员进行逃生,以发出相应的引导信息指引人员进行有效的自救。通过火焰位置的变化情况还可以确定火势蔓延方向,根据火势蔓延方向,引导人员向准确的方向逃生。还可以通过火势和位置的变化情况动态调整引导信息,避免人员错过自救机会,以及根据火势的大小和蔓延方向,以此判断是引导人员使用消防设备控制火势,还是引导人员进行逃生,并发出相应的引导信息指引人员进行有效的自救。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式,下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明一实施例提供的系统结构框图;
图2为图1所示的检测单元的系统结构框图;
图3为图2所示的转向模块的系统结构框图;
图4为图1所示的控制单元的系统结构框图;
图5为图1所示的指引单元的系统结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅配置为更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示的隧道可变逃生指示系统结构框图,该指示系统包括:
检测单元,配置为实时检测火灾发生的位置信息和火势信息;
控制单元,信号连接所述检测单元,配置为接收位置信息和火势信息,并根据位置信息和火势信息动态调整引导信息;
指引单元,信号连接所述控制单元,配置为接收引导信息,并根据引导信息发出相应的指引信号。
具体而言,检测单元可以检测隧道内发生火灾的位置和火势,检测单元可以是现有的可以检测火势大小的火灾探测器,控制单元可以通过数据线或互联网等与检测单元信号连接,检测单元检测到火灾的位置信息和火势信息后,可以将信息发送给控制单元。
控制单元可以根据位置信息和火势信息确定相应的引导信息,并根据火势信息和位置信息的变化情况实时调整引导信息,控制单元可以是PC机、工控机、服务器等,控制单元可以通过串口线等将引导信息发送给指引单元,指引单元可以根据引导信息发出相应的指引信号,以引导隧道内的人员进行自救,指引单元可以是LED显示屏、语音播放器、指示灯等。
在本实施例中,优选的,如图2所示,所述检测单元包括:
多个视频光谱仪,配置为实时采集相应监测区域内不同距离的光谱图像;
处理器,信号连接所有所述视频光谱仪,配置为接收所有视频光谱仪采集的光谱图像,并根据接收到的光谱图像确定所述位置信息和火势信息。
具体而言,对于长距离的隧道,可以在隧道顶部沿行车方向安装多个视频光谱仪,每个光谱仪覆盖一段距离范围内的隧道,以全面监测整个隧道。所有所述视频光谱仪可以通过现场总线的方式连接处理器,如CAN总线。
每个视频光谱仪可以采集检测范围内不同距离的光谱图像通过现场总线发送给处理器。处理器可以根据接收到的每个监测区域的光谱图像,采用现有的火焰检测方法确定光谱图像中的火焰像素点,由于火势越大,则光谱图像中的火焰像素点越多,所以可以通过光谱图像中的火焰像素点的数量确定火势信息。
为准确定位火焰位置,可以在每个监测区域内设置定位标记点,该定位标记点可以是轮廓分明的定位桩,处理器不仅可以通过定位标记点实现光谱图像配准,而且可以通过每个火焰像素点相对于定位标记点的位置确定着火点相对于定位标记点的位置,在处理器中可以预先存储每个定位标记点在隧道内的位置坐标,从而确定着火点在隧道内的位置信息。
在本实施例中,优选的,如图2所示,所述处理器包括:
处理模块,配置为接收所述光谱图像,并通过不同距离的光谱图像确定火焰位置数据;
缓存模块,配置为存储确定的火焰位置数据;
确定模块,配置为根据缓存模块中存储的火焰位置数据,确定火焰的分布范围,并根据分布范围确定火势信息和位置信息。
具体而言,在本实施例中,处理模块可以是PC机或服务器,处理模块可以采用现有的火焰检测方法,确定视频光谱仪当前采集到的光谱图像中的每个火焰像素点的火焰位置数据,并将火焰位置数据存放到缓存模块中,缓存模块可以是随机存取存储器。
在处理模块确定整个光谱图像中的火焰像素点后,处理模块可以通过缓存模块中存储的所有火焰位置数据确定火焰的分布范围,从而确定火势的大小,结合所有的火焰位置数据进行平均,即可确定着火位置的位置信息。
在本实施例中,优选的,所述视频光谱仪包括转向模块,该转向模块与所述处理器信号连接,配置为接收位置信息,并驱动所述视频光谱仪转向位置信息对应的位置处。
具体而言,在本实施例中,转向模块可以包括多个电控旋转台,所述视频光谱仪可以搭载在转向模块上,转向模块可以通过现场总线连接处理器,以获取着火位置的位置信息,并根据位置信息驱动其他监测区域对应的视频光谱仪转向着火位置。
处理器可以通过多台视频光谱仪采集着火位置的光谱图像,并通过每台视频光谱仪预设的位置坐标定位着火位置和火势情况,最后,结合不同视频光谱仪的定位结果,精准定位火灾发生位置和火势情况。
在本实施例中,优选的,如图3所示,所述转向模块包括:
伺服驱动电机;
磁力计,配置为检测所述视频光谱仪的测量方向信息;
PID控制器,信号连接所述磁力计、处理器和伺服驱动电机,配置为接收测量方向信息和位置信息,并根据测量方向信息和位置信息控制伺服驱动电机驱动所述视频光谱仪转向。
具体而言,磁力计安装在视频光谱仪上,可以实时检测光谱仪的探测方向,并且可以将检测到的探测方向信息发送给PID控制器,PID控制器可以通过现场总线连接所述处理器,从而获取着火位置的位置信息,PID控制器可以根据位置信息控制伺服电机驱动旋转台转动,并可以根据探测方向信息实时调整控制量,以将视频光谱仪的探测方向准确转向着火位置。
在本实施例中,优选的,如图4所示,所述控制单元包括:
存储模块,配置为存储与火势信息相对应的引导方案;
控制模块,信号连接所述存储模块和检测单元,配置为判断火势信息和位置信息是否发生变化,若变化则从存储模块中调取相应的引导方案,结合位置信息调整引导信息,否则不调整引导信息。
具体而言,存储模块可以是现有的随机存取存储器、只读存储器等,可以预先存储与火势相对应的引导方案,比如,火势较小时可以引导人员使用消防设备,对应的引导方案可以包括消防设备的布置位置信息。火势较大时可以引导人员进行逃生,对应的引导方案可以包括逃生通道的布置位置信息。
控制模块可以是PC机或者服务器,可以从存储模块中调取与火势信息相对应的引导方案,并结合引导方案中的布置位置信息和着火位置的位置信息确定引导信息。而且,在确定引导信息后,控制模块还可以通过实时接收到的火势信息和位置信息,判断火势大小是否发生变化和火灾是否蔓延,如果火势发生变化和火灾蔓延,控制模块可以根据当前的火势信息和位置信息引导信息进行调整,避免人员错过逃生机会。
比如,当火势较小时,控制模块可以根据调取的引导方案中消防设备的布置位置信息和着火位置信息确定最近的消防设备位置,并将确定的消防设备位置发送给指引单元,指引单元可以按照确定消防设备位置指引人员找到消防设备。如果未能抑制火势,火势变大,控制模块可以重新调取火势较大时的引导方案,并根据引导方案中逃生通道的布置位置信息,以及着火位置的位置信息、蔓延方向确定最佳的逃生通道,指引单元可以根据确定的逃生通道指引人员前往。
在本实施例中,优选的,如图5所示,所述指引单元包括:
设备指示牌,经开关控制器连接电源,配置为指引消防设备位置;
逃生指示牌,经开关控制器连接电源,配置为指引逃生通道位置;
控制器,信号连接所述控制单元,配置为接收控制单元的引导信息,并根据引导信息控制相应的开关控制器导通。
具体而言,设备指示牌可以指引消防设备的位置,逃生指示牌可以指引逃生通道的位置,逃生指示牌和设备指示牌可以是LED显示屏,或者指示灯等。逃生指示牌和设备指示牌通过开关控制器供电。
所述控制器可以是工控机,可以通过现场总线与控制单元信号连接,以接收控制单元确定的引导信息。控制器通过引导信息可以确定目标位置,从而控制相应的开关控制器导通,使相应的指示牌工作,以引导人员前往目标位置。
在本实施例中,优选的,所述指引单元包括显示器,该显示器配置为显示所述引导信息。显示器可以通过现场总线与控制单元信号连接,以获取引导信息,显示器接收到引导信息后直接进行显示,以引导人员进行相应操作。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (9)
1.一种隧道可变逃生指示系统,其特征在于,包括:
检测单元,配置为实时检测火灾发生的位置信息和火势信息;
控制单元,信号连接所述检测单元,配置为接收位置信息和火势信息,并根据位置信息和火势信息动态调整引导信息;
指引单元,信号连接所述控制单元,配置为接收引导信息,并根据引导信息发出相应的指引信号。
2.根据权利要求1所述的隧道可变逃生指示系统,其特征在于,所述检测单元包括:
多个视频光谱仪,配置为实时采集相应监测区域内不同距离的光谱图像;
处理器,信号连接所有所述视频光谱仪,配置为接收所有视频光谱仪采集的光谱图像,并根据接收到的光谱图像确定所述位置信息和火势信息。
3.根据权利要求2所述的隧道可变逃生指示系统,其特征在于,所述检测单元还包括多个定位标记节点,所有定位标记节点与所有视频光谱仪的监测区域一一对应。
4.根据权利要求2所述的隧道可变逃生指示系统,其特征在于,所述处理器包括:
处理模块,配置为接收所述光谱图像,并通过不同距离的光谱图像确定火焰位置数据;
缓存模块,配置为存储确定的火焰位置数据;
确定模块,配置为根据缓存模块中存储的火焰位置数据,确定火焰的分布范围,并根据分布范围确定火势信息和位置信息。
5.根据权利要求2所述的隧道可变逃生指示系统,其特征在于,所述视频光谱仪包括转向模块,该转向模块与所述处理器信号连接,配置为接收位置信息,并驱动所述视频光谱仪转向位置信息对应的位置处。
6.根据权利要求5所述的隧道可变逃生指示系统,其特征在于,所述转向模块包括:
伺服驱动电机;
磁力计,配置为检测所述视频光谱仪的测量方向信息;
PID控制器,信号连接所述磁力计、处理器和伺服驱动电机,配置为接收测量方向信息和位置信息,并根据测量方向信息和位置信息控制伺服驱动电机驱动所述视频光谱仪转向。
7.根据权利要求1所述的隧道可变逃生指示系统,其特征在于,所述控制单元包括:
存储模块,配置为存储与火势信息相对应的引导方案;
控制模块,信号连接所述存储模块和检测单元,配置为判断火势信息和位置信息是否发生变化,若变化则从存储模块中调取相应的引导方案,结合位置信息调整引导信息,否则不调整引导信息。
8.根据权利要求1所述的隧道可变逃生指示系统,其特征在于,所述指引单元包括:
设备指示牌,经开关控制器连接电源,配置为指引消防设备位置;
逃生指示牌,经开关控制器连接电源,配置为指引逃生通道位置;
控制器,信号连接所述控制单元,配置为接收控制单元的引导信息,并根据引导信息控制相应的开关控制器导通。
9.根据权利要求1所述的隧道可变逃生指示系统,其特征在于,所述指引单元包括显示器,该显示器配置为显示所述引导信息。
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