CN113827887A - 一种基于非对称加密的区块链消防标识系统 - Google Patents

一种基于非对称加密的区块链消防标识系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于非对称加密的区块链消防标识系统，包括疏散分析模块、消防标识模块和消防灭火模块，所述疏散分析模块用于根据用户的聚集程度和鞋跟高度分析用户的疏散难度，所述消防标识模块用于调节安全出口信号灯亮度，所述消防灭火模块用于通过消防自动喷淋保护用户的人身安全并根据该区域的疏散难度动态调节自动喷淋的启动阈值，所述疏散分析模块包括聚集分析模块、移动分析模块和数据存储模块，所述消防标识模块包括灯光模块和亮度调节模块，所述消防灭火模块包括自动喷淋模块、信息收集模块和阈值调节模块，所述数据存储模块与亮度调节模块电连接；本发明，具有根据用户的鞋跟高度调节消防喷淋启动阈值的特点。

Description

一种基于非对称加密的区块链消防标识系统
技术领域
本发明涉及消防标识技术领域，具体为一种基于非对称加密的区块链消防标识系统。
背景技术
在日常生活中，消防问题一直是社会问题的重中之重，对消防安全的预防一直是处理消防问题的主要手段，安全出口指示灯和消防喷淋设备是我们在各种建筑内随处可见的消防设施，但是这些设备在使用过程中无法和用户建立良好的交互，根据生活水平的提高，人们对审美的要求越来越大，越来越多的女性在公共场合喜欢穿着高跟鞋，在增加外表光鲜的同时也留下了不小的安全隐患，一但有危险发生，高跟鞋便会束缚人们疏散的速度，进一步造成拥挤，大大增加了人们疏散所需要的时间，甚至在恐慌的环境中造成意外伤害。因此，设计为疏散难度较高区域的用户提供更快保护的一种基于非对称加密的区块链消防标识系统是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于非对称加密的区块链消防标识系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于非对称加密的区块链消防标识系统，包括疏散分析模块、消防标识模块和消防灭火模块，所述疏散分析模块用于根据用户的聚集程度和鞋跟高度分析该区域内发生消防安全问题时用户的疏散难度，所述消防标识模块用于调节安全出口信号灯亮度，所述消防灭火模块用于通过消防自动喷淋保护用户的人身安全并根据该区域的疏散难度动态调节自动喷淋的启动阈值。
根据上述技术方案，所述疏散分析模块包括聚集分析模块、移动分析模块和数据存储模块，所述消防标识模块包括灯光模块和亮度调节模块，所述消防灭火模块包括自动喷淋模块、信息收集模块和阈值调节模块，所述数据存储模块与亮度调节模块电连接；
所述聚集分析模块用于分析该区域内人群的聚集程度，所述移动分析模块用于分析该区域内用户所穿的鞋跟高度，所述数据存储模块用于存储数据，所述灯光模块用于通过信号灯向用户提示安全出口方向，所述灯光调节模块用于通过调节灯光亮度提示用户该区域的疏散难度，所述自动喷淋模块用于在发生火灾隐患时自动喷水扑灭火情，所述信息收集模块用于收集火灾隐患信息，所述阈值调节模块用于调节自动喷淋模块的启动阈值。
根据上述技术方案，所述消防标识系统的具体工作过程包括以下步骤：
S1、自动喷淋模块和灯光模块安装于建筑物的各区域内，当用户进入建筑时，疏散分析模块分析各区域人群在发现消防隐患问题的疏散难度；
S2、聚集分析模块识别面积为M的区域内的人群分布情况，根据前人数n，经过该区域的总人数和用户的停留时间计算该区域的疏散拥挤程度S；
S3、移动分析模块分析人群的鞋跟高度，并根据鞋跟高度计算该区域人群的移动难度Z，并将数据上传至数据存储模块；
S4、灯光模块向用户指示安全出口方向，亮度调节模块根据用户的疏散难度调节安全出口指示灯的亮度；
S5、信息收集模块收集该区域的温度K和烟雾值W，计算达到安全隐患的阈值；
S6、阈值调节模块访问数据存储模块的疏散难度计算结果，调节安全隐患的阈值Q，当达到调节后的阈值时，该区域的自动喷淋模块启动工作。
根据上述技术方案，所述聚集分析模块包括红外感应单元、计数单元和计时单元，所述红外感应单元用于通过红外感应绘制该区域用户的红外感应热成像，所述计时单元用于记录时间，所述计数单元用于记录人数，上述步骤S2中聚集分析模块的具体工作过程包括以下步骤：
S2-1、当用户进入该聚集分析区域时，红外感应模块绘制人体的红外感应热成像，计数模块对热成像进行计数，记录该区域内当前人数n和单位时间内经过该区域的总人数N；
S2-2、计时单元记录每个热成像在该区域的停留时间Ti，i＝1,2,3,......,N，并计算每个用户的平均停留时间
Figure BDA0003265766270000031
S2-3、聚集分析模块计算发生消防安全问题时该区域的疏散拥挤程度S：拥挤程度与人群数量和停留时间时间正相关，具体为：
Figure BDA0003265766270000032
其中M为该区域的面积。
根据上述技术方案，所述移动分析模块包括轮廓拟合单元，所述轮廓拟合单元用于对用户的红外感应热成像轮廓进行拟合，计算用户的鞋跟高度，上述步骤S3中移动分析模块的具体工作过程包括以下步骤：
S3-1、当用户进入该移动分析检测区域时，轮廓拟合单元对用户的红外感应热成像轮廓进行拟合，在轮廓底部拟合出用户的脚部区域，并记录用户脚跟离地高度h和脚趾区域与地面的夹角θ；
S3-2、移动分析模块根据用户所穿高跟鞋的鞋跟高度计算用户在疏散时的移动困难程度Z，具体为：
Figure BDA0003265766270000033
其中n为该区域当前人群数量。
根据上述技术方案，所述疏散分析模块根据聚集分析模块和移动分析模块的计算结果实时分析此时该区域内人群的疏散困难程度Y，具体为：
Figure BDA0003265766270000041
其中μ为经验参数，与通过人群的聚集程度和鞋跟高度计算人群疏散难度有关。
根据上述技术方案，上述步骤S4中消防标识模块的具体工作过程包括以下步骤：
S4-1、在面积为M的区域内，灯光模块安装于该区域的各处墙壁，以初始亮度L0向用户指示安全出口方向；
S4-2、亮度调节模块根据用户的疏散难度调节安全出口指示灯的亮度，向用户标识该区域的疏散难度，亮度L与疏散难度成正比关系，具体为：
Figure BDA0003265766270000042
其中L0为该建筑内无人时安全出口指示灯的初始亮度。
根据上述技术方案，所述信息收集模块包括温度感应单元和烟雾感应单元，所述温度感应单元用于收集温度信息，所述烟雾感应单元用于收集该区域的烟雾信息，上述步骤S5中自动喷淋模块的具体工作过程包括以下步骤：
S5-1、系统对自动喷淋模块预设启动阈值Q0，阈值调节模块根据该区域内用户疏散的难度Y调节该区域自动喷淋模块的启动阈值，具体为：
Figure BDA0003265766270000043
其中Q1为满足自动喷淋模块启动的最小阈值；
S5-2、温度感应单元收集该区域的温度值K，烟雾感应单元收集该区域的烟雾值W，当判断条件
Figure BDA0003265766270000044
大于Q时，消防灭火模块判断该区域的消防隐患较高，存在火灾危险，自动喷淋模块开启工作，对火情隐患进行扑灭，该判断条件中Δt为系统采样时间。
根据上述技术方案，所述自动喷淋模块包括手动启动单元，所述手动启动单元用于用户手动开启喷淋模块工作。
根据上述技术方案，所述亮度调节模块包括提醒单元，所述提醒单元用于向用户发出过于集中的提醒，当亮度超过系统预设值L1时系统判断此时用户人群过于聚集导致疏散隐患较大，向用户发出人群分散建议的提醒。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明根据建筑物内人群的聚集程度和鞋跟高度计算人群疏散时的困难程度，动态调节指示灯的亮度，向人们及时反馈拥挤问题，避免人群过于集中导致疏散困难，并且调节喷淋模块启动的阈值，在保护人身安全的同时为人群的疏散争取了更多的宝贵时间。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的系统模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供技术方案：一种基于非对称加密的区块链消防标识系统，包括疏散分析模块、消防标识模块和消防灭火模块，疏散分析模块用于根据用户的聚集程度和鞋跟高度分析该区域内发生消防安全问题时用户的疏散难度，消防标识模块用于调节安全出口信号灯亮度，消防灭火模块用于通过消防自动喷淋保护用户的人身安全并根据该区域的疏散难度动态调节自动喷淋的启动阈值；
疏散分析模块包括聚集分析模块、移动分析模块和数据存储模块，消防标识模块包括灯光模块和亮度调节模块，消防灭火模块包括自动喷淋模块、信息收集模块和阈值调节模块，数据存储模块与亮度调节模块电连接；
聚集分析模块用于分析该区域内人群的聚集程度，移动分析模块用于分析该区域内用户所穿的鞋跟高度，数据存储模块用于存储数据，灯光模块用于通过信号灯向用户提示安全出口方向，灯光调节模块用于通过调节灯光亮度提示用户该区域的疏散难度，自动喷淋模块用于在发生火灾隐患时自动喷水扑灭火情，信息收集模块用于收集火灾隐患信息，阈值调节模块用于调节自动喷淋模块的启动阈值；
消防标识系统的具体工作过程包括以下步骤：
S1、自动喷淋模块和灯光模块安装于建筑物的各区域内，当用户进入建筑时，疏散分析模块分析各区域人群在发现消防隐患问题的疏散难度，动态识别各区域群众的疏散问题，使消防过程更具智能化；
S2、聚集分析模块识别面积为M的区域内的人群分布情况，根据前人数n，经过该区域的总人数和用户的停留时间计算该区域的疏散拥挤程度S，根据人流量计算拥挤程度；
S3、移动分析模块分析人群的鞋跟高度，并根据鞋跟高度计算该区域人群的移动难度Z，并将数据上传至数据存储模块，当人穿的高跟鞋鞋跟越高，越不利于跑动，甚至在恐慌的情况下会扭伤脚踝造成意外伤害，因此人们的鞋跟越高，疏散困难程度也越高；
S4、灯光模块向用户指示安全出口方向，亮度调节模块根据用户的疏散难度调节安全出口指示灯的亮度，该区域的疏散难度越高，指示灯的亮度也越高，当人们看到高亮指示灯会意识到消防问题，尽量避免过于集中；
S5、信息收集模块收集该区域的温度K和烟雾值W，计算达到安全隐患的阈值；
S6、阈值调节模块访问数据存储模块的疏散难度计算结果，调节安全隐患的阈值Q，当达到调节后的阈值时，该区域的自动喷淋模块启动工作，阈值越低，能在隐患发生时越早启动喷淋设施，为疏散困难的区域提供长时间的有效保护，保证了人们的人身安全；
聚集分析模块包括红外感应单元、计数单元和计时单元，红外感应单元用于通过红外感应绘制该区域用户的红外感应热成像，计时单元用于记录时间，计数单元用于记录人数，上述步骤S2中聚集分析模块的具体工作过程包括以下步骤：
S2-1、当用户进入该聚集分析区域时，红外感应模块绘制人体的红外感应热成像，计数模块对热成像进行计数，记录该区域内当前人数n和单位时间内经过该区域的总人数N；
S2-2、计时单元记录每个热成像在该区域的停留时间Ti，i＝1,2,3,......,N，并计算每个用户的平均停留时间
Figure BDA0003265766270000071
S2-3、聚集分析模块计算发生消防安全问题时该区域的疏散拥挤程度S：拥挤程度与人群数量和停留时间时间正相关，具体为：
Figure BDA0003265766270000072
其中M为该区域的面积；
移动分析模块包括轮廓拟合单元，轮廓拟合单元用于对用户的红外感应热成像轮廓进行拟合，计算用户的鞋跟高度，上述步骤S3中移动分析模块的具体工作过程包括以下步骤：
S3-1、当用户进入该移动分析检测区域时，轮廓拟合单元对用户的红外感应热成像轮廓进行拟合，在轮廓底部拟合出用户的脚部区域，并记录用户脚跟离地高度h和脚趾区域与地面的夹角θ；
S3-2、移动分析模块根据用户所穿高跟鞋的鞋跟高度计算用户在疏散时的移动困难程度Z，具体为：
Figure BDA0003265766270000081
其中n为该区域当前人群数量，当人穿的高跟鞋鞋跟越高，越不利于跑动，甚至在恐慌的情况下会扭伤脚踝造成意外伤害，因此人们的鞋跟越高，疏散困难程度也越高；
疏散分析模块根据聚集分析模块和移动分析模块的计算结果实时分析此时该区域内人群的疏散困难程度Y，具体为：
Figure BDA0003265766270000082
其中μ为经验参数，与通过人群的聚集程度和鞋跟高度计算人群疏散难度有关；
上述步骤S4中消防标识模块的具体工作过程包括以下步骤：
S4-1、在面积为M的区域内，灯光模块安装于该区域的各处墙壁，以初始亮度L0向用户指示安全出口方向；
S4-2、亮度调节模块根据用户的疏散难度调节安全出口指示灯的亮度，向用户标识该区域的疏散难度，亮度L与疏散难度成正比关系，具体为：
Figure BDA0003265766270000083
其中L0为该建筑内无人时安全出口指示灯的初始亮度，该区域的疏散难度越高，指示灯的亮度也越高，当人们看到高亮指示灯会意识到消防问题，尽量避免过于集中；
信息收集模块包括温度感应单元和烟雾感应单元，温度感应单元用于收集温度信息，烟雾感应单元用于收集该区域的烟雾信息，上述步骤S5中自动喷淋模块的具体工作过程包括以下步骤：
S5-1、系统对自动喷淋模块预设启动阈值Q0，阈值调节模块根据该区域内用户疏散的难度Y调节该区域自动喷淋模块的启动阈值，具体为：
Figure BDA0003265766270000091
其中Q1为满足自动喷淋模块启动的最小阈值，当阈值Q越低，能在隐患发生时越早启动喷淋设施，为疏散困难的区域提供长时间的有效保护，保证了人们的人身安全；
S5-2、温度感应单元收集该区域的温度值K，烟雾感应单元收集该区域的烟雾值W，当判断条件
Figure BDA0003265766270000092
大于Q时，消防灭火模块判断该区域的消防隐患较高，存在火灾危险，自动喷淋模块开启工作，对火情隐患进行扑灭，该判断条件中Δt为系统采样时间；
自动喷淋模块包括手动启动单元，手动启动单元用于用户手动开启喷淋模块工作；
亮度调节模块包括提醒单元，提醒单元用于向用户发出过于集中的提醒，当亮度超过系统预设值L1时系统判断此时用户人群过于聚集导致疏散隐患较大，向用户发出人群分散建议的提醒。
实施例：红外感应模块绘制区域面积M＝100m2的人体的红外感应热成像，计数模块对热成像进行计数，记录该区域内当前人数n＝20人和单位时间内经过该区域的总人数N＝100，计时模块计算每个用户的平均停留时间T＝0.1h，聚集分析模块计算发生消防安全问题时该区域的疏散拥挤程度S＝0.518，移动分析模块根据用户所穿高跟鞋的鞋跟高度计算用户在疏散时的移动困难程度Z＝0.817，该区域内人群的疏散困难程度Y＝1.8，灯光模块安装于该区域的各处墙壁，以初始亮度L0＝300nits向用户指示安全出口方向；亮度调节模块根据用户的疏散难度调节安全出口指示灯的亮度，此时亮度L＝383nits，系统对自动喷淋模块预设启动阈值Q0＝20，阈值调节模块根据该区域内用户疏散的难度Y调节该区域自动喷淋模块的启动阈值Q＝17.1，温度感应单元收集该区域的温度值K＝60℃，烟雾感应单元收集该区域的烟雾值W＝0.3，此时判断结果F＝18.2大于Q时，消防灭火模块判断该区域的消防隐患较高，存在火灾危险，自动喷淋模块开启工作，对火情隐患进行扑灭，使该区域的用户得到提前保护，在疏散难度较高的情况下保证人身安全。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于非对称加密的区块链消防标识系统，包括疏散分析模块、消防标识模块和消防灭火模块，其特征在于：所述疏散分析模块用于根据用户的聚集程度和鞋跟高度分析该区域内发生消防安全问题时用户的疏散难度，所述消防标识模块用于调节安全出口信号灯亮度，所述消防灭火模块用于通过消防自动喷淋保护用户的人身安全并根据该区域的疏散难度动态调节自动喷淋的启动阈值。
2.根据权利要求1所述的一种基于非对称加密的区块链消防标识系统，其特征在于：所述疏散分析模块包括聚集分析模块、移动分析模块和数据存储模块，所述消防标识模块包括灯光模块和亮度调节模块，所述消防灭火模块包括自动喷淋模块、信息收集模块和阈值调节模块，所述数据存储模块与亮度调节模块电连接；
所述聚集分析模块用于分析该区域内人群的聚集程度，所述移动分析模块用于分析该区域内用户所穿的鞋跟高度，所述数据存储模块用于存储数据，所述灯光模块用于通过信号灯向用户提示安全出口方向，所述灯光调节模块用于通过调节灯光亮度提示用户该区域的疏散难度，所述自动喷淋模块用于在发生火灾隐患时自动喷水扑灭火情，所述信息收集模块用于收集火灾隐患信息，所述阈值调节模块用于调节自动喷淋模块的启动阈值。
3.根据权利要求2所述的一种基于非对称加密的区块链消防标识系统，其特征在于：所述消防标识系统的具体工作过程包括以下步骤：
S1、自动喷淋模块和灯光模块安装于建筑物的各区域内，当用户进入建筑时，疏散分析模块分析各区域人群在发现消防隐患问题的疏散难度；
S2、聚集分析模块识别面积为M的区域内的人群分布情况，根据前人数n，经过该区域的总人数和用户的停留时间计算该区域的疏散拥挤程度S；
S3、移动分析模块分析人群的鞋跟高度，并根据鞋跟高度计算该区域人群的移动难度Z，并将数据上传至数据存储模块；
S4、灯光模块向用户指示安全出口方向，亮度调节模块根据用户的疏散难度调节安全出口指示灯的亮度；
S5、信息收集模块收集该区域的温度K和烟雾值W，计算达到安全隐患的阈值；
S6、阈值调节模块访问数据存储模块的疏散难度计算结果，调节安全隐患的阈值Q，当达到调节后的阈值时，该区域的自动喷淋模块启动工作。
4.根据权利要求3所述的一种基于非对称加密的区块链消防标识系统，其特征在于：所述聚集分析模块包括红外感应单元、计数单元和计时单元，所述红外感应单元用于通过红外感应绘制该区域用户的红外感应热成像，所述计时单元用于记录时间，所述计数单元用于记录人数，上述步骤S2中聚集分析模块的具体工作过程包括以下步骤：
S2-1、当用户进入该聚集分析区域时，红外感应模块绘制人体的红外感应热成像，计数模块对热成像进行计数，记录该区域内当前人数n和单位时间内经过该区域的总人数N；
S2-2、计时单元记录每个热成像在该区域的停留时间Ti，i＝1,2,3,......,N，并计算每个用户的平均停留时间
Figure FDA0003265766260000021
S2-3、聚集分析模块计算发生消防安全问题时该区域的疏散拥挤程度S：拥挤程度与人群数量和停留时间时间正相关，具体为：
Figure FDA0003265766260000022
其中M为该区域的面积。
5.根据权利要求4所述的一种基于非对称加密的区块链消防标识系统，其特征在于：所述移动分析模块包括轮廓拟合单元，所述轮廓拟合单元用于对用户的红外感应热成像轮廓进行拟合，计算用户的鞋跟高度，上述步骤S3中移动分析模块的具体工作过程包括以下步骤：
S3-1、当用户进入该移动分析检测区域时，轮廓拟合单元对用户的红外感应热成像轮廓进行拟合，在轮廓底部拟合出用户的脚部区域，并记录用户脚跟离地高度h和脚趾区域与地面的夹角θ；
S3-2、移动分析模块根据用户所穿高跟鞋的鞋跟高度计算用户在疏散时的移动困难程度Z，具体为：
Figure FDA0003265766260000031
其中n为该区域当前人群数量。
6.根据权利要求5所述的一种基于非对称加密的区块链消防标识系统，其特征在于：所述疏散分析模块根据聚集分析模块和移动分析模块的计算结果实时分析此时该区域内人群的疏散困难程度Y，具体为：
Figure FDA0003265766260000032
其中μ为经验参数，与通过人群的聚集程度和鞋跟高度计算人群疏散难度有关。
7.根据权利要求6所述的一种基于非对称加密的区块链消防标识系统，其特征在于：上述步骤S4中消防标识模块的具体工作过程包括以下步骤：
S4-1、在面积为M的区域内，灯光模块安装于该区域的各处墙壁，以初始亮度L0向用户指示安全出口方向；
S4-2、亮度调节模块根据用户的疏散难度调节安全出口指示灯的亮度，向用户标识该区域的疏散难度，亮度L与疏散难度成正比关系，具体为：
Figure FDA0003265766260000041
其中L0为该建筑内无人时安全出口指示灯的初始亮度。
8.根据权利要求7所述的一种基于非对称加密的区块链消防标识系统，其特征在于：所述信息收集模块包括温度感应单元和烟雾感应单元，所述温度感应单元用于收集温度信息，所述烟雾感应单元用于收集该区域的烟雾信息，上述步骤S5中自动喷淋模块的具体工作过程包括以下步骤：
S5-1、系统对自动喷淋模块预设启动阈值Q0，阈值调节模块根据该区域内用户疏散的难度Y调节该区域自动喷淋模块的启动阈值，具体为：
Figure FDA0003265766260000042
其中Q1为满足自动喷淋模块启动的最小阈值；
S5-2、温度感应单元收集该区域的温度值K，烟雾感应单元收集该区域的烟雾值W，当判断条件
Figure FDA0003265766260000043
大于Q时，消防灭火模块判断该区域的消防隐患较高，存在火灾危险，自动喷淋模块开启工作，对火情隐患进行扑灭，该判断条件中Δt为系统采样时间。
9.根据权利要求8所述的一种基于非对称加密的区块链消防标识系统，其特征在于：所述自动喷淋模块包括手动启动单元，所述手动启动单元用于用户手动开启喷淋模块工作。
10.根据权利要求9所述的一种基于非对称加密的区块链消防标识系统，其特征在于：所述亮度调节模块包括提醒单元，所述提醒单元用于向用户发出过于集中的提醒，当亮度超过系统预设值L1时系统判断此时用户人群过于聚集导致疏散隐患较大，向用户发出人群分散建议的提醒。
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