CN115050158A - 消防应急照明和疏散指示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了消防应急照明和疏散指示系统，涉及消防技术领域，包括监控中心，所述监控中心通信和/或电性连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及路线规划模块；通过对建筑物内的环境数据进行监测，从而根据所获得的环境数据判断数据采集终端的所在位置是否存在火灾情况，当存在火灾情况时，以发生火灾的位置为源点，获取每个安全出口的位置，并获得可通行路线，在可通行路线的基础上，根据建筑物内的人员的位置，获取距离每个人员距离最近的安全出口的可通行路线，并生成疏散路线，从而使得建筑物内的人员在发生火灾时，能够快速的离开火灾现场。

Description

消防应急照明和疏散指示系统
技术领域
本发明涉及消防技术领域，具体是消防应急照明和疏散指示系统。
背景技术
消防应急疏散照明技术是一项受到各国重视、有多年发展历史和涉及建筑火灾时保证人员生命安全的重要救生疏散技术，消防应急灯具包括照明和标志灯具两类，近年来，随着照明技术的迅速发展，高大而复杂的智能建筑日益增多，消防应急照明法规和标准不断健全和完善，消防应急灯具产品品种不断增多，性能不断改进，技术水平有很大提高，得到了广泛的应用和发展；
在实际情况，当发生火灾时，建筑物内的人员通常无法准确对安全出口的位置及疏散路线进行确定，使得发生火灾时，人员的疏散效率低下，如何使得在发生火灾时，建筑物内的人员能够快速的得到最优疏散路线，是我们需要解决的问题，为此，现提供消防应急照明和疏散指示系统。
发明内容
本发明的目的在于提供消防应急照明和疏散指示系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：消防应急照明和疏散指示系统，包括监控中心，所述监控中心通信和/或电性连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及路线规划模块；
所述数据采集模块由若干个数据采集终端组成，分别安装在建筑物的室内及应急照明装置内，用于获取建筑物内的环境数据及应急照明装置的运行数据；
所述数据处理模块用于对第一数据采集终端集和第二数据采集终端集获取到的数据进行处理，获得数据采集终端所在位置的火灾评测系数以及应急照明装置的电流变化曲线；
所述数据分析模块用于对数据采集终端所在位置的环境数据，对是否存在火灾情况进行分析，并生成对应的预警信息；
所述路线规划模块用于发生火灾情况时，生成疏散路线。
进一步的，所述数据采集终端获取建筑物内的环境数据的过程包括：
将安装在建筑物内用于获取环境数据的数据采集终端进行标记，并生成第一数据采集终端集，通过第一数据采集终端集内的数据采集终端获取环境数据；
所述第一数据采集终端集内的数据采集终端所获取到的环境数据包括温度以及二氧化碳浓度。
进一步的，所述数据采集模块获取应急照明装置的运行数据的过程包括：
将安装在应急照明装置内用于获取应急照明装置的运行数据的数据采集终端进行标记，并生成第二数据采集终端集，通过第二数据采集终端集内的数据采集终端获取应急照明装置的运行数据；所述第二数据采集终端集内的数据采集终端所获取到的应急照明装置的运行数据包括输出电流以及剩余存储电量。
进一步的，所述数据处理模块对数据采集模块所获取到的环境数据的处理过程包括：
分别建立时间关于温度和二氧化碳浓度的二维坐标系；
根据每个数据采集终端所获得的建筑物室内的温度和二氧化碳生成温度变化曲线和二氧化碳浓度变化曲线；
将所生成的温度变化曲线和二氧化碳浓度变化曲线映射至二维坐标系内；在二维坐标系设置温度阈值线以及二氧化碳浓度阈值线；当任意一个数据采集终端所获取到的温度变化曲线或二氧化碳浓度变化曲线超过对应的阈值线时，则生成火灾评测信号，根据火灾评测信号，对二维坐标系内的温度变化曲线和二氧化碳变化曲线进行标记；
当温度变化曲线或二氧化碳变化曲线中任一一个超过阈值线时，则获得该数据采集终端所在位置的火灾评测系数。
进一步的，所述数据分析模块对环境数据进行分析过程包括：
设置预警等级判定区间，将所获得的火灾评测系数与预警等级判定区间进行匹配，根据匹配结果生成对应的一级预警信息、二级预警信息或紧急疏散指令。
进一步的，所述路线规划模块生成疏散路线的过程包括：
以发生火灾情况的数据采集终端为源点，并获取建筑物内部每个消防安全出口的位置；
在源点和每个安全出口之间生成可通行路线；
获取建筑物内部每个人员的终端信号，并根据每个人员的终端信号确定人员的所在位置；根据人员的所在位置获取距离其最近的安全出口的位置，并将该安全出口进行标记；
获取所有与该安全出口相联通的可通行路线，并获取人员与每条可通行路线上距离最近的一点，记为疏散点；
获取每条可通行路线上的疏散点与安全出口的距离，并将距离最近的疏散点对应的可通行路线标记为该人员的疏散路线。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过对建筑物内的环境数据进行监测，从而根据所获得的环境数据判断数据采集终端的所在位置是否存在火灾情况，当存在火灾情况时，以发生火灾的位置为源点，获取每个安全出口的位置，并获得可通行路线，在可通行路线的基础上，根据建筑物内的人员的位置，获取距离每个人员距离最近的安全出口的可通行路线，并生成疏散路线，从而使得建筑物内的人员在发生火灾时，能够快速的离开火灾现场；另一方面通过对应急照明装置的用电量进行监测，从而使得应急照明装置在使用过程中是否需要充电，当需要充电时，生成充能指令，并根据充能指令对应急照明装置进行充电，当应急照明装置的剩余存储电量到达峰值时，则对电流变化曲线进行重置，从而使得应急照明装置始终保持正常运行的同时，避免持续充电和充电次数，使得应急照明装置的使用寿命更长。
附图说明
图1为本发明的原理图。
具体实施方式
如图1所示，消防应急照明和疏散指示系统，包括监控中心，所述监控中心通信和/或电性连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、充能模块以及路线规划模块；
需要进一步说明的是，在具体实施过程中，按照建筑物的室内布局，在建筑物的各个内部通道，按照需求安装应急照明装置，并建立三维地图模型，在三维地图上将应急照明装置的位置以及各个通道的位置进行标记，将三维地图模型上传至监控中心进行保存。
所述数据采集模块由若干个数据采集终端组成，分别安装在建筑物的室内及应急照明装置内，用于获取建筑物内的环境数据及应急照明装置的运行数据，具体过程包括：
将安装在建筑物内用于获取环境数据的数据采集终端进行标记，并生成第一数据采集终端集；将安装在应急照明装置内用于获取应急照明装置的运行数据的数据采集终端进行标记，并生成第二数据采集终端集；
将第一数据采集终端集内的数据采集终端进行标号，记为i，其中i＝1，2，……，n，n为整数；
将第二数据采集终端集内的数据采集终端进行标号，记为j，其中j＝1，2，……，m，m为整数；
所述第一数据采集终端集内的数据采集终端所获取到的环境数据包括温度以及二氧化碳浓度，并将每个数据采集终端获取到的温度和二氧化碳浓度标记为WDi以及EYi；
所述第二数据采集终端集内的数据采集终端所获取到的应急照明装置的运行数据包括输出电流以及剩余存储电量，并将每个数据采集终端所获取到的输出电流以及剩余存储电量标记为SCj以及CSj；
将第一数据采集终端集与第二数据采集终端集内所有数据采集终端所获取到的数据发送至数据处理模块。
所述数据处理模块用于对第一数据采集终端集和第二数据采集终端集获取到的数据进行处理，具体处理过程包括：
分别建立时间关于温度和二氧化碳浓度的二维坐标系；
根据每个数据采集终端所获得的建筑物室内的温度和二氧化碳生成温度变化曲线和二氧化碳浓度变化曲线；
将所生成的温度变化曲线和二氧化碳浓度变化曲线映射至二维坐标系内；
设置温度阈值W0和二氧化碳浓度阈值Y0，并在时间关于温度的二维坐标系内根据温度阈值设置温度阈值线以及在时间关于二氧化碳浓度的二维坐标系内根据二氧化碳浓度阈值设置二氧化碳浓度阈值线；
建立时间关于电流值的二维坐标系；
根据每个数据采集终端所获得的输出电流生成电流变化曲线，并将电流变化曲线映射至二维坐标系内；
当任意一个数据采集终端所获取到的温度变化曲线或二氧化碳浓度变化曲线超过对应的阈值线时，则生成火灾评测信号，根据火灾评测信号，对该数据采集终端的所在位置是否存在火灾隐患进行判断，具体过程包括：
对二维坐标系内的温度变化曲线和二氧化碳变化曲线进行标记；
当温度变化曲线或二氧化碳变化曲线中任一一个超过阈值线时，则获得该数据采集终端所在位置的火灾评测系数，并将火灾评测系数标记为HX；
需要进一步说明的是，在具体实施过程中，以温度变化曲线超过温度阈值线为例；
当温度变化曲线超过温度阈值线时，则将温度变化曲线与温度阈值线之间的交点进行标记，并将交点对应的时刻标记为t1；
将当前时刻标记为t2，当t2时刻时，温度变化曲线对应的温度值未超过温度阈值线时，则获取t1至t2时刻的持续时长，若t1至t2的持续时长低于设定时长T，则对火灾评测信号进行取消；
当t1至t2的持续时长不低于设定时长T，则对t1至t2时刻之间，温度变化曲线与温度阈值线之间的区间进行标记，并获取被标记的区间的面积，将被标记的区间的面积记为S。
所述数据分析模块用于对数据采集终端所在位置的环境数据，对是否存在火灾情况进行分析，具体分析过程包括：
设置预警等级判定区间，并将预警等级判定区间标记为(S0，S1)；当S≤S0时，则表示数据采集终端所在位置疑似存在火灾隐患，则生成一级预警信息，并将一级预警信息及数据采集终端的所在位置发送至监控中心，由监控中心安排人员对数据采集终端的所在位置进行查看；
当S0＜S＜S1时，则表示数据采集终端的所在位置存在火灾安全隐患，则生成声光报警信号，同时生成二级预警信息，并将二级预警信息发送至监控中心，监控中心安排人员对数据采集终端的所在位置进行安全隐患排查；
当S≥S1时，则表示数据采集终端的所在位置存在火灾情况，则生成声光报警信息以及紧急疏散指令，并将紧急疏散指令发送至路线规划模块。
所述路线规划模块用于发生火灾情况时，生成疏散路线，具体过程包括：
以发生火灾情况的数据采集终端为源点，并获取建筑物内部每个消防安全出口的位置；
在源点和每个安全出口之间生成可通行路线；
获取建筑物内部每个人员的终端信号，并根据每个人员的终端信号确定人员的所在位置；需要进一步说明的是，在具体实施过程中，终端信号包括手机、手环等；
根据人员的所在位置获取距离其最近的安全出口的位置，并将该安全出口进行标记；
获取所有与该安全出口相联通的可通行路线，并获取人员与每条可通行路线上距离最近的一点，记为疏散点；
获取每条可通行路线上的疏散点与安全出口的距离，并将距离最近的疏散点对应的可通行路线标记为该人员的疏散路线；
将疏散路线发送至该人员的终端，同时将疏散路线上的所有应急照明装置启动，从而帮助人员快速从疏散通道前往安全出口。
需要进一步说明的是，在具体实施过程中，所述充能模块用于对应急照明装置存储的电能不足时，对应急照明装置进行充电，具体过程包括：
将时间关于电流的二维坐标系内的每个应急照明装置对应的电流变化曲线进行标记；
获取电流变化曲线与横坐标之间的区间的面积，电流变化曲线与横坐标之间的区间的面积为应急照明装置的用电量，将应急照明装置的用电量标记为YD；
当YD≥α*CSj时，则表示应急照明装置的电量损耗超标，则生成充能指令；
根据充能指令对应急照明装置进行充电，当应急照明装置的剩余存储电量到达峰值时，则对电流变化曲线进行重置，从而使得应急照明装置始终保持正常运行的同时，避免持续充电和充电次数，使得应急照明装置的使用寿命更长。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (6)

1.消防应急照明和疏散指示系统，包括监控中心，其特征在于，所述监控中心通信和/或电性连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及路线规划模块；
所述数据采集模块由若干个数据采集终端组成，分别安装在建筑物的室内及应急照明装置内，用于获取建筑物内的环境数据及应急照明装置的运行数据；
所述数据处理模块用于对第一数据采集终端集和第二数据采集终端集获取到的数据进行处理，获得数据采集终端所在位置的火灾评测系数以及应急照明装置的电流变化曲线；
所述数据分析模块用于对数据采集终端所在位置的环境数据，对是否存在火灾情况进行分析，并生成对应的预警信息；
所述路线规划模块用于发生火灾情况时，生成疏散路线。
2.根据权利要求1所述的消防应急照明和疏散指示系统，其特征在于，所述数据采集终端获取建筑物内的环境数据的过程包括：
将安装在建筑物内用于获取环境数据的数据采集终端进行标记，并生成第一数据采集终端集，通过第一数据采集终端集内的数据采集终端获取环境数据；
所述第一数据采集终端集内的数据采集终端所获取到的环境数据包括温度以及二氧化碳浓度。
3.根据权利要求2所述的消防应急照明和疏散指示系统，其特征在于，所述数据采集模块获取应急照明装置的运行数据的过程包括：
将安装在应急照明装置内用于获取应急照明装置的运行数据的数据采集终端进行标记，并生成第二数据采集终端集，通过第二数据采集终端集内的数据采集终端获取应急照明装置的运行数据；所述第二数据采集终端集内的数据采集终端所获取到的应急照明装置的运行数据包括输出电流以及剩余存储电量。
4.根据权利要求3所述的消防应急照明和疏散指示系统，其特征在于，所述数据处理模块对数据采集模块所获取到的环境数据的处理过程包括：
分别建立时间关于温度和二氧化碳浓度的二维坐标系；
根据每个数据采集终端所获得的建筑物室内的温度和二氧化碳生成温度变化曲线和二氧化碳浓度变化曲线；
将所生成的温度变化曲线和二氧化碳浓度变化曲线映射至二维坐标系内；在二维坐标系设置温度阈值线以及二氧化碳浓度阈值线；当任意一个数据采集终端所获取到的温度变化曲线或二氧化碳浓度变化曲线超过对应的阈值线时，则生成火灾评测信号，根据火灾评测信号，对二维坐标系内的温度变化曲线和二氧化碳变化曲线进行标记；
当温度变化曲线或二氧化碳变化曲线中任一一个超过阈值线时，则获得该数据采集终端所在位置的火灾评测系数。
5.根据权利要求4所述的消防应急照明和疏散指示系统，其特征在于，所述数据分析模块对环境数据进行分析过程包括：
设置预警等级判定区间，将所获得的火灾评测系数与预警等级判定区间进行匹配，根据匹配结果生成对应的一级预警信息、二级预警信息或紧急疏散指令。
6.根据权利要求5所述的消防应急照明和疏散指示系统，其特征在于，所述路线规划模块生成疏散路线的过程包括：
以发生火灾情况的数据采集终端为源点，并获取建筑物内部每个消防安全出口的位置；
在源点和每个安全出口之间生成可通行路线；
获取建筑物内部每个人员的终端信号，并根据每个人员的终端信号确定人员的所在位置；根据人员的所在位置获取距离其最近的安全出口的位置，并将该安全出口进行标记；
获取所有与该安全出口相联通的可通行路线，并获取人员与每条可通行路线上距离最近的一点，记为疏散点；
获取每条可通行路线上的疏散点与安全出口的距离，并将距离最近的疏散点对应的可通行路线标记为该人员的疏散路线。
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