CN116052350A - 一种基于问路引导导航模式的火灾预警与救援系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于问路引导导航模式的火灾预警与救援系统及方法，火灾探测设备监测环境数据信息，并将异常数据传输到火灾预警系统主机；火灾预警系统主机建立初级和高级两级架构分析验证异常数据信息、比对数据变化，如果确认符合火灾预警标准，将自动启动相应场所的现场警报发布设备，通知相应人员撤离；智能择机启动现场灭火自动装置工作，同时将相同信号传输给信息处理服务设备，信息处理服务设备比对该信息，唤醒相应等级的分级发布预警预案；传输给各个无线信息发布设备，向受保护范围每一个受众的终端设备发布预警内容。本发明构建了以多功能探测、智能分析、分级预警、智能灭火、智能引导为核心的技术架构体系，为人们的生命安全增加了保障。

Description

一种基于问路引导导航模式的火灾预警与救援系统及方法

技术领域

本发明属于室内导航技术领域，具体涉及一种基于问路引导导航模式的火灾预警与救援系统及方法。

背景技术

火灾疏散是目前受到国家和社会关注和重视的减灾项目之一，具有完善的技术、管理、组织、演训和法规保障，经过多年积累已经比较成熟和普及。目前，消防疏散所依赖的技术手段主要是消防报警系统和疏散指示系统。当发生火情等紧急情况时，探测系统检测到危险指标，由消防报警系统主机确认后，启动相应部位的消防报警装置，随即发出警报声，引起相关现场人员的注意，同时消防报警系统主机第一时间会按照设置，启动相应部位的现场消防应急广播，通知相应区域人员进行疏散撤离，在一些重要场所，相应防排烟装置等设备也会被启动，防止烟雾扩散。这时，在警情传播范围内的相关人员或靠自行规划出路(一般对场地情况较熟悉)或借助预先设置在室内各处的疏散指示标志并按其所指示的路径方向迅速撤离现场。

上述过程看似并不复杂，但要顺利执行，尤其在有外在干扰(烟气阻挡)的情况下，需要满足一些必要条件：对人员素质有一定要求。相关人员对疏散警报和消防广播的提醒要能及时作出反应。对管理方来说，在关键节点上最好有人引导和维持秩序。逃生人员最好事先熟悉场地，甚至参加过专项演练(知道如何选择路径以及规避烟气干扰)等。能第一时间知晓危险源部位，并有能力绕开，选择转换到其它安全路径撤离。逃生通路要一直保持畅通，通视较好并有足够照度，疏散指示牌要完好和保持足够醒目等。以上任何一个条件的缺失，都有可能会导致出现疏散过程的混乱无序的局面。

随着技术的发展，计算机智能化的进步，开始出现了一些智慧消防疏散的引导技术。主要在上述传统消防疏散技术引导方式的基础之上，增加了智能逃生路径规划功能，也就是增加了应对灾情发展变化时的引导功能。例如，火灾发展过程中当出现某条逃生路径被烟火阻挡等意外变化情况时，可以及时借助现场感温、感烟探头感知并传递到后台或以其它方式传递到后台消控室控制设备，通过后台计算机合理规划出新的疏散指导路径避开危险区域，再通过控制设备传递新路径信息给现场灯光指示牌，即重新调整现场周边一系列疏散指示牌箭头指向，适时规划引导逃生人员撤离时避开危险区域。这也是在提升疏散技术保障方面开展的重要尝试。目前这套应对火灾时所采用的提前预警加及时疏散的策略是完全合理和正确的，但在具体操作方法上仍然有值得商榷和需要改进的地方。例如：当警报声骤然响起，可以多大程度上引起相关场合当事人第一时间关注？消防广播播报的内容能否对较大范围内慌忙撤离中的人们起到安抚和引导作用？至于怎样选择合理的逃生路径，在跟随人群夺路而逃的过程中，不少人根本顾不上去想。未受过专项培训的人们在危机面前，其本能反应是有较大差异的。

要弥补现行预警疏散操作层面的不足，只有从技术上采取更有效地预警发布和有组织疏散方式，并把这两方面有机结合起来，才能最大程度克服各种不利因素，更有效地保障相关人员的生命安全。

对于大型公共建筑尤其是高层建筑而言，当发生火情，仅仅做好现场人员疏散工作，其实是远远不够的。

高层和超高层建筑其逃生通道受客观条件所限，身处高楼层人员疏散起来往往是较为困难的。而火情受烟囱效应的影响，往往发展起来较为迅速，对疏散人员安全的威胁非常巨大。这样的结构性矛盾在高层和超高层建筑当中尤其突出。

对于起火部位而言，专业消防人员很难在第一时间赶到现场展开针对性的灭火工作，现行的自动灭火系统又大多采用被动触发的方式启动，还存在灭火死角，容易错过最佳救灾时机。尤其对高层超高层建筑而言，上述不足，更容易加重灾害后果。这种状况，在很长的时间里是普遍存在的。许多高层建筑重大火灾，往往就是在错过最佳干预时机的情况下酿成大祸的。

为解决这以上矛盾，总的来说，可以从两方面入手。一是前面提到的，保证人员在信息化指导下的提前快速撤离。另一方面，第一时间快速干预，做到对起火部位智能化、自动化主动灭火，，在专业消防人员赶到前，控制住甚至扑灭初起火灾。做到以上这两点，灭火与救援成本将大为降低。在具体做法上，做到多种类型传感器室内、室外全覆盖，形成对火灾隐患及发展趋势的超前感知能力，进而超前干预，阻止不良趋势发展；对已经发展成的初期火灾，做到及时组织受害范围人员高效及时撤离，起火部位被及时智能识别，并能通过各类数字远程控制电磁阀的区域联动，高效低成本地调动水源至受灾部位，开展快速、主动智能灭火干预；考虑到热空气流动对火情发展的影响很大，加强对初期起火部位气流的主动引导，使之免于向楼宇中心区域快速蔓延，产生可怕的烟囱效应，助长火势，也应当成为初期灭火的重要干预手段。通过信息化、智能化、自动化的手段，运用和调动资源，进一步落实“预防为主，防消结合”的消防总方针。

发明内容

发明目的：本发明提供一种基于问路引导导航模式的火灾预警与救援系统及方法，构建了以多功能探测、智能分析、分级预警、智能引导，早期灭火干预为核心的技术架构体系，为人们的生命安全，楼宇安全增加了一道信息和技术保障机制。

技术方案：本发明提供一种基于问路引导导航模式的火灾预警与救援系统，包括火灾探测设备、火灾预警系统主机、信标点系统、现场警报发布设备、智能灭火系统及关联设备、信息处理服务设备、无线信息发布设备及终端设备；火灾探测设备监测环境数据信息，并将异常数据传输到火灾预警系统主机；火灾预警系统主机通过内部建立的初级和高级两级架构分析验证异常数据信息、持续比对数据变化，如果一旦达到设定灾害值标准，一方面火灾预警系统主机将自动启动相应场所的现场警报发布设备，通知影响范围内的人员撤离，同时启动智能灭火系统及关联设备；另一方面，预警系统主机同时将相同信号传输给信息处理服务设备，信息处理服务设备按照预先存储的分级标准比对该信息，根据比对结果，唤醒预先设置好的相应等级的分级发布预警预案；传输给各个无线信息发布设备，向可能受灾害影响范围的每一个受众的终端设备发布具体预警内容；终端设备收到预警信息后被唤醒，语音提示用户发生的状况及处理方式，及同时显示基于信标点系统形成的疏散引导路径；

所述信息处理服务设备，安装在各个建筑内安全防护等级较高的地点，或设置成网络虚拟服务器；

所述无线信息发布设备包括蓝牙设备、WiFi设备、4G、5G、超声波设备等在内的各种无线信号载体发布设备中的一种或多种；

终端设备包括具有通讯功能的手机，手提电脑、平板电脑、可穿戴设备、机器人、无人机、自动驾驶设备在内的各种终端设备。

进一步地，所述火灾预警系统主机设置成两层信号处理分析架构，初级架构负责具体种类专项信号处理，对不同种类的信号数据，相应采用与之对应类型的电脑主板及相应的智能分析软件处理；高级架构根据智能化处理程序负责对初级专项信号分析结果进行最终认证分析，以及信号资源、工作任务的调配管理。

进一步地，所述火灾预警系统主机与室内通风设备联动，根据输入的外界气流走向，各高度层温度等环境参数，通过智能软件规划好室内最佳气流走向，通过可靠电器线路精准控制室内风机联动，风窗等的起闭配合，按规划走向，主动引导调节室内风向，从而间接影响火势走向。

进一步地，所述火灾探测设备包括烟感、温感探头，红外探测设备、温度传感器和视频设备以及可导入其它相关专业运行分析数据信息。

进一步地，所述信标点系统由分布在室内的无线信号发射装置组成；所述无线信号发射装置将数字信号发射设器件嵌置于包括消防烟感、温感探头、手动报警器、声光警报器、消防灯光型疏散指示标志牌、消防广播扬声器、消防应急疏散指示灯、室内灯开关、插座、室内照明灯具设备的内部。

进一步地，所述基于信标点系统形成的疏散引导路径实现过程如下：

预先设置好每个楼层每一间房间为起点，通向该楼层疏散楼梯间的数字路径，放入疏散预案当中备用；

当火警案通过该楼层的无线信息发布设备发布时，与该楼层配套的数字疏散逃生路径文件被一同发布出去；

位于该楼层的终端用户，其设备被唤醒，并接收到疏散预案和与所在楼层配套的逃生路径文件；

终端设备将自动检测所处位置的信标点编码，并自动匹配所收到的逃生路径文件中的对口信息，从路径文件中提取出事先规划好的，从所在位置通向最近疏散楼梯间的数字路径；

在配套语音提示下，用户携带终端设备，依循逃生数字路径撤离现场；在复杂环境下，终端设备还可以在屏幕用图像显示出，与每一个实体信标点相对应的真实环境信息，辅助用户做出正确的方向选择；

极端条件下，逃生通道被烟火阻断；预警系统将通过探测设备感知或收到被困人员的终端呼救信号，信息处理服务设备将自主重新规划新数字逃生线路，通过楼层无线信息发布设备再次发布，辅导被困人员换用新线路并以专业姿态撤离现场，或者进入避难间待援。

进一步地，所述高级信号处理分析架构根据智能化处理程序自主作出如下指令，并由初级架构的处理器具体分配，远程控制相关设备执行：

停止楼内相关楼层无关设备运转，切断无关电源；

远程控制打开同层和相关上层水箱竖向管路电磁阀，以及同层通向火灾房间的消防水平管路上的电磁阀、排气阀，将消防用水引入到该房间的喷淋头和自动寻的消防喷水设施以及相关周边的自动寻的消防火栓喷水设施头，让末端处于待发状态；

继续提取现场信息，包括视频信息，各温度传感器信息、烟温探测类信息，通过卷积神经网络分析方法，数据回归方法确认事态恶化发展趋势，趋势超标，立即远程控制打开该房间喷淋系统，开始喷水灭火；

当火灾无法控制，探测指标继续恶化，高级信号处理分析架构收到传感数据信息后，远程控制打开该房间内或相关周围走道上设置的自动转向寻的消防喷水设施，加强灭火；同时远程开启大楼供水泵向楼顶主补水箱补水；从主补水箱向下的各楼层生活消防两用水箱竖向联通管道上的电磁阀受控依次有节奏地打开和关闭，向发生火警的楼层及以上的各层水箱连续补水；同时根据楼外环境取样数据，自动规划楼内相关风机、风窗开启，强制引导室内风向，防止火灾向核心区蔓延。

基于相同的发明构思，本发明还提供一种基于问路引导导航模式的火灾预警与救援方法，包括以下步骤：

(1)当探测设备传来火警或者危险气体泄漏的监测信号，相应信号被传送到火灾报警系统主机，火灾报警系统主机经初级确认和高级检核两级智能甄别，区分是探测器误报还是初期灾害预警，以及灾害类型，同时同一场所探测设备持续收集现场数据,分析发展趋势，得出结论，输出结果；对于探测器故障、误报或不足以构成灾害的隐患事件，及时发出内部警报，通知由内部专业人员现场针对性处置；

(2)当火灾报警系统主机通过对报警区域持续自动多探测器多指标监测复核或采用人工图像联动复核，数据对比确认，对于检测指标达到本场所灾害设定值标准的异常情况，自动触发报警系统主机的高级处理器程序；一方面，由报警系统主机的高级信息处理器指令其所辖的火灾智能监测预警系统的初级信息处理器，据根据灾害可能影响的范围，在相应范围内启动相关报警设备；另一方面，报警系统主机的高级信息处理器指令其所辖的智能全自动早期灭火系统的初级处理器，专项开启相关区域的消防干式管道上的带编码地址的电磁阀，让管道充水，做好灭火待发准备；同时，火灾报警系统主机将同路报警信号信息同时传送到信息处理服务设备，与信息处理服务设备内所存储的该建筑物消防灭火技术设备运行状况，装饰材料防火等级，建筑构件防火等级等信息进行对比，以确定启动高、中、低三档中的哪一档预案，生成发布预警疏散信息警报，并将警报信息传送给室内无线信息发布设备，通过该设备向与该楼建立起安全信息保护联系的用户终端，发布预警疏散信息，为用户提供疏散辅导服务；

(3)当探测系统设备探测到火灾进一步发展趋势后，预警系统进一步发布更高级别的预警警告，从劝导撤离转换到强制撤离。

有益效果：相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明改进了现有灾害预警疏散以及部分灾害救援引导方式，以多功能探测、智能分析、分级预警、智能引导、早期灭火干预为核心的技术架构体系，以及以建立场所安全保护为管理核心的技术管理模式，为人们的生命安全，增加了一道信息和技术保障机制。

附图说明

图1为基于问路引导导航模式的火灾预警与救援系统示意图；

图2为基于问路引导导航模式的火灾预警与救援方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供一种基于问路引导导航模式的火灾预警与救援系统，包括火灾探测设备、火灾预警系统主机、智能灭火系统及关联设备、信标点系统、现场警报发布设备、信息处理服务设备、无线信息发布设备及终端设备；火灾探测设备监测环境数据信息，并将异常数据传输到火灾预警系统主机；火灾预警系统主机通过内部建立的初级和高级两级架构分析验证异常数据信息、比对数据变化，如果确认符合火灾预警标准，一方面火灾预警系统主机自动启动相应场所的现场警报发布设备(如警报器、广播等)，通知影响范围内的人员撤离，同时预警系统主机联动启动智能灭火系统及关联设备，开展灭火准备及处置；另一方面，预警系统主机同时将相同信号传输给信息处理服务设备，信息处理服务设备按照预先存储的分级标准比对该信息，根据比对结果，唤醒预先设置好的相应等级的分级发布预警预案；传输给楼内的各个无线信息发布设备，向可能受灾害影响范围的每一个受众的终端设备发布具体预警内容；终端设备收到预警信息后被唤醒，语音提示用户发生的状况及处理方式，基于信标点系统同时显示疏散引导路径；信息处理服务设备，安装在各个建筑内安全防护等级较高的地点，或设置成网络虚拟服务器；火灾探测设备包括烟感、温感探测器，红外探测设备、温度传感器和视频设备以及可导入其它相关专业运行分析数据信息；无线信息发布设备包括蓝牙设备、WiFi设备、4G、5G、超声波设备等在内的各种无线信号载体发布设备中的一种或多种；终端设备包括具有通讯功能的手机，手提电脑、平板电脑、可穿戴设备、机器人、无人机、自动驾驶设备在内的各种终端设备。信标点系统由分布在室内的无线信号发射装置组成；所述无线信号发射装置将数字信号发射设器件嵌置于包括消防烟感、温感探测器、手动报警器、声光警报器、消防灯光型疏散指示标志牌、消防广播扬声器、消防应急疏散指示灯、室内灯开关、插座、室内照明灯具设备的内部。

火灾预警系统主机在发布预警信息的同时，将向其所属的全自动智能灭火系统发出指令，由初级信息处理及控制器，远程控制启动相关区域电磁阀，调动起火区域以上的各层水箱水源，服务于起火区域的精准灭火；以现场收集数据为依据，通过智能算法，计算楼内最佳气流走向，启动气流引导装置工作，形成内部强制气流，避免火灾向中心区域快速蔓延。

预警系统主机设置成两层信号处理分析架构。初级架构负责具体种类专项信号处理以及具体设备装置的远程操控。对不同种类的信号数据，相应采用与之对应类型的服务器及相应的智能分析软件处理。例如上面提到的负责某一回路消防探头管理的主电脑板，就是对烟感温感类探测器信号的专用处理设备。再比如，对图像类的视频信号分析，目前多采用的是卷积神经网路分析方法及相应依据的配套软件；对数据变化趋势的分析，目前采用较多的是数据回归分析方法及相应配套软件。当然，将来，还会有针对不同场景的更为专业的分析软件出现，都可以安装在专用处理器上，作为专业门类的安全管理之用。这样做的目的，是让预警系统主机具备并可以无限拓展针对不同情形风险的识别和处理能力。

高级架构的服务器负责对初级专项信号分析结果进行最终认证分析，以及信号资源、工作任务的调配管理，包括对最终认证结果的发布和向信息处理服务设备的报告等。这一级的服务器，安装分析认证软件，对初级处理器上传结果进行归类、多指标分析、最终确认等工作；配备资源智能调配功能，用来配合分析认证软件的工作，它可以调用不同初级处理器资源，进一步求证危险是否真实存在或发展变化程度等，包括探测器故障认证。同时安装灭火设备联动、信息发布等功能，自主完成对危险信息的闭环处理。

例如当现场感烟探头发出火警信号，由专项负责这类信号的初级处理器确认，信号被传入高级处理器，这一级处理器通过智能调配软件，可以通知视频模块，启动同一场所的摄像头智能巡视(凝视)场内状况；如果现场没有安装摄像头，可以通知消防探头处理器模块，启动相关现场探头组互检模式，确定现场指标特征有无进一步恶化，间接推断现场安全状况的真实状态；还可以同时通知调用电器线路模块，启动智能检查相关线路的用电状况等。所有检测结果综合后，汇集到高级处理器，由其综合判断现场安全状况，给出结论。这比人员赶到现场反复核对，效率要高，持续监测能力更强。

预警系统主机数据来源多元化，可拓展。可以接收其他专业与安全相关的监测数据内容。例如，安保专业对进入本场所危险品的登记管理与存储状态和使用消耗情况等的动态数据，以及对其重点使用场所和安全防范措施的视频智能监控等。

预警系统主机结果输出多渠道。例如对真实的火警信息，报警系统主机可以自主控制报警系统发出警报信号；还可以同时向上一级主机(信息处理服务设备)报告相关数据。对故障或有关管理事件信息，除了知会消控室管理人员，还可以通过上位主机(信息处理服务设备)网络发布功能，通知维保人员或单位相关主管人员。

预警系统主机与室内通风设备可靠联动。例如预警系统主机根据输入的外界气流走向，各高度层温度等，通过智能软件规划好室内最佳气流走向，可以通过可靠电器线路精准控制室内风机联动，风窗的起闭配合，按规划走向，主动引导调节室内风向，从而间接影响火势走向等。

预警系统主机与智能灭火与消防水源的智能化调动。当前主流的自动喷水灭火系统启动的前提是：火灾真实发生后，较高的环境温度会引爆喷淋系统喷水口上的玻璃珠阻水头，从而被动触发启动该系统对火灾区域范围的喷水灭火动作。平时，对整个系统的检测，采用系统末端放水装置定期放水，间接检查推定系统功能状况。至于广泛分布并应用的消火栓系统，更是至少需要两人以上密切配合操作才能实施灭火工作。对于该系统的检测，也是采用末端消火栓箱定期放水来检查推定系统功能。对于此种灭火架构，在应对初起火灾时的主动性、灵活性和及时性方面稍显不足。我们希望作出进一步改进和补充，以适应智能快速反应自动灭火的需要。

首先，关于灭火水源，在每层适当位置设置消防生活两用水箱，每层水箱用竖向连接管上下楼层联通，并以远程控制电磁阀控制其通断，每层水箱与该层生活水管及水平消防管连接，供应生活和消防用水。水平消防管道按照设计，分别设置远程控制通断电磁阀、排气阀等，通向本层各走道和房间。

对于自动喷水灭火系统，每一个喷头末端加装远程控制电磁阀，以远程控制电磁阀通断方式，控制喷头出水。在楼层每个房间，每条走道适当位置(如顶部或墙面等处)，均设置独立管路供水的自动寻的消防设施(轨道移动式或定点式)，可以做到喷水全覆盖。通过以上对管路和给水箱的设置，再通过远程对数字编码的电磁阀的通断调控，可以实现水源的上下及水平任意调度，满足任意楼层任意位置自动灭火用水的需求及水压要求。对持续用水需求，通过开启消防水泵向设在屋顶的总储水箱持续供水，再通过竖向管道，将总储水箱储水逐级向下，分配给各楼层的分储水箱，形成持续循环供水。楼层的水平消防管路内平时无消防水，只有在有消防需求时，才开启楼层水箱水平电磁阀定向充水。平时，对于楼层自动消防设施功能的检测，可以采用充注加压气体方式代替水介质，以检测喷头等出气指标方式推定系统功能。

全自动智能灭火设施的设置，是对现有消防灭火设施的补充而非全面替代。其设置的目的是解决专业消防人员尚未抵达之前，对火情的精准干预与持续控制，有助于提高灭火的成功率，可以为楼宇的消防安全增加重要保障。

预警系统的高级架构部分将根据智能处理程序自主做出如下指令：

1)停止楼内相关楼层无关设备运转，切断无关电源。

2)远程控制打开同层和相关上层水箱竖向管路电磁阀，以及同层通向火灾房间的消防水平管路上的电磁阀(排气阀)，将消防用水引入到该房间的喷淋头以及相关周边的自动寻的消防设施，让消防洒水喷头和其他消防设施处于待发状态。

3)继续提取现场信息，包括视频信息，各温度传感器信息、烟温探测器信息，通过卷积神经网络分析方法，数据回归方法等确认事态恶化发展趋势，趋势超标，立即远程控制打开该房间喷淋系统末端电磁阀，开始喷水灭火(依靠合理开放连接上层水箱的竖向管路的电磁阀数量的方式，调节压差重力，提供灭火所需水压)。

4)当火灾仍然无法控制，探测指标继续恶化，消防预警主机高级信息处理控制器收到信息后，通过指令初级信息处理控制器，远程控制打开该房间内或相关周围走道上设置的自动转向寻的消防设施，加强灭火(同层加压泵同时开启)；同时远程开启大楼主消防泵向楼顶主补水箱补水；从主补水箱向下的各楼层生活消防两用水箱竖向联通管道上的电磁阀受控依次有节奏地打开和关闭，向发生火警的楼层及以上的各层水箱连续补水(必要时可设置两根竖向联通管道)；同时根据楼外环境取样数据，自动规划楼内相关风机、风窗开启，强制引导室内风向，防止火灾向核心部位蔓延。相关上部楼层对应部位，视情况做好预防性喷水防护(此过程在消控室可人工启动干预控制)。

以上指令动作，在任何一个中间环节都可以被叫停，并有一整套方式让系统恢复初始状态。

基于信标点系统形成的疏散引导路径的建立与使用：

1)预先设置好每个楼层每一间房间为起点，通向该楼层疏散楼梯间的数字路径，放入疏散预案当中备用。

2)当火警等灾难相关预案通过该楼层的无线信息发布设备(通讯信号发布点)发布时，与该楼层配套的数字疏散逃生路径文件被一同发布出去。

3)位于该楼层的终端用户，其设备被唤醒，并接收到疏散预案和与所在楼层配套的逃生路径文件。

4)终端设备将自动检测所处位置的信标点编码，并自动匹配所收到的逃生路径文件中的对口信息，从路径文件中提取出事先规划好的，从所在位置通向最近疏散楼梯间的数字路径。

5)在配套语音提示下，用户携带终端设备，依循逃生数字路径撤离现场。在复杂环境下，终端设备还可以在屏幕用图像显示出，与每一个实体信标点相对应的真实环境信息，辅助用户做出正确的方向选择。

6)极端条件下，逃生通道被烟火阻断。预警系统将通过探测设备感知或收到被困人员的终端呼救信号，信息处理服务设备(服务器)将自主重新规划新数字逃生线路，通过楼层无线信息发布设备(通讯信号发布点)再次发布，辅导被困人员换用新线路并以专业姿态撤离现场，或者进入避难间待援。

基于相同的发明构思，本发明还提供一种基于问路引导导航模式的火灾疏散与救援方法，如图2所示，具体实现过程如下：

(1)当探测设备传来火警或者危险气体泄漏的监测信号，相应信号被传送到火灾报警系统主机，火灾报警系统主机经初级确认和高级检核两级智能甄别，区分是探测器误报还是初期灾害预警，以及灾害类型，同时同一场所探测设备持续收集现场数据,分析发展趋势，得出结论，输出结果；对于探测器故障、误报或不足以构成灾害的隐患事件，及时发出内部警报，通知由内部专业人员现场针对性处置。

(2)当火灾报警系统主机通过对报警区域持续自动多探测器多指标监测复核或采用人工图像联动复核，数据对比确认，对于检测指标达到本场所灾害设定值标准的异常情况，自动触发报警系统主机的高级处理器程序；一方面，由报警系统主机的高级信息处理器指令其所辖的火灾智能监测预警系统的初级信息处理器，据根据灾害可能影响的范围，在相应范围内启动相关报警设备；另一方面，报警系统主机的高级信息处理器指令其所辖的智能全自动早期灭火系统的初级处理器，专项开启相关区域的消防管道上的带编码地址的电磁阀，让管道充水，做好灭火待发准备；同时，火灾报警系统主机将同路报警信号信息同时传送到信息处理服务设备，与信息处理服务设备内所存储的该建筑物消防灭火技术设备运行状况，装饰材料防火等级，建筑构件防火等级等信息进行对比，以确定启动高、中、低三档中的哪一档预案，生成发布预警疏散信息警报，并将警报信息传送给室内无线信息发布设备，通过该设备向与该楼建立起安全信息保护联系的用户终端，发布预警疏散信息，为用户提供疏散辅导服务。

当探测系统设备探测到火灾进一步发展趋势后，预警系统进一步发布更高级别的预警警告，从劝导撤离转换到强制撤离。

对于小街小巷内成排的店面，最大的危险来自于厨房危险气体泄漏，其次才是火灾。可以让多家店面公用一套火灾报警系统装置，并共用一套信息处理服务设备(服务器)，也可以采用共用虚拟服务器，形成街区区域与保护信息系统。当人们进入该街巷区域，自觉扫码激活与本区域的安全保护系统的联系。建立起安全联系后，一旦其中某个店铺发生危机预警，预警疏散系统将被整体激活，整个街区内每个用户终端将在第一时间收到灾害信息内容以及相应等级的疏散应急预案，引导用户或有序撤离或正确应对，最大限度的避免混乱。

当某处建筑发生火灾，救援人员及时赶到现场，利用救援终端设备安装的救援app等用户端，通过与楼内联通的信号发射点，连线楼内信息处理设备(服务器)，确认楼内是否有人员被困，以及被困人员位置、数量等，在此基础上救援人员穿戴好各式必备装备(其中就包括穿戴式的室内导航终端设备)，携带救援物资，在室内导航终端设备的服务引导引下，穿过烟雾区域抵达被困人员所在位置实施救助，并引导被困人员脱险。

救援人员所使用的终端设备上的专用救灾app，事先已经下载了救援辖区内所有的楼栋的二维或三维地图包括楼内所有信标点的信息，包括楼内避难场所、安全通道、消防设备分布等的信息。该终端在进入灾害现场时可以自动连线后台信息处理设备(服务器)，获取火场最新信息动态。当然，也允许该设备在现场下载上述内容。受困人员在前期进入该楼时，其所持终端设备已经与本栋楼建立起了灾害预警保护关系模式，其用户终端软件在该楼受灾时已处于被激活状态，可以手动检测终端周边信标点编码信号并将该编码自动发送给后台信息处理设备(服务器)，报告自己所处位置。救援人员的可穿戴室内导航终端装备应具备语音解说和语音控制功能以及模拟图像引导功能，并能随时进行同伴间的信息传递共享。信息处理设备(服务器)具备实时收集各类信息的能力。包括：火灾预警系统主机传来的楼内各采样点的温度变化信息，烟雾范围(包括浓度)，过火区域等信息；作为信标点所依托的，由火灾预警系统主机管理的各种外围设备的工作状态；被困者的位置编码信息；消火栓位置以及楼内消防设施的启用状态；楼内避难场所位置编码；各层进入各安全通道数字编码路径；楼内紧急专用信息发布点位置分布及位置编码等。并能将上述信息传递给救援终端设备。每个信标点对应位置的楼内二维或三维信息平时都储存在服务器里以及救援引导设备终端里，当人员穿戴救援终端每经过一个信标点时，与此信标点对应的三维或二维图像自动匹配出现在屏幕上，呈现出该点周围正常原始状态情况，并可沿路径形成连贯模拟图像。方便在烟雾隔绝状态下救援人员借助超声波等辅助手段摸索行进。根据信息处理设备(服务器)收集的楼内各区域实时数据，结合救援者自身的防护能力，软件可以自主规划调整数字引导路径——或引导进入临时避难场所或引导疏散撤离。

应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

还需要指出的是，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、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装置。

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装置的制造品，该指令装置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。

Claims (8)

1.一种基于问路引导导航模式的火灾预警与救援系统，其特征在于，包括火灾探测设备、火灾预警系统主机、信标点系统、现场警报发布设备、信息处理服务设备、智能灭火系统及关联设备，无线信息发布设备及终端设备；火灾探测设备监测环境数据信息，并将异常数据传输到火灾预警系统主机；火灾预警系统主机通过内部建立的初级和高级两级架构分析验证异常数据信息、比对数据变化，如果确认符合火灾预警标准，一方面火灾预警系统主机将自动启动相应场所的现场警报发布设备，通知影响范围内的人员撤离，同时启动联动的智能灭火系统及关联设备联动处置；另一方面，预警系统主机同时将相同信号传输给信息处理服务设备，信息处理服务设备按照预先存储的分级标准比对该信息，根据比对结果，唤醒预先设置好的相应等级的分级发布预警预案；传输给各个无线信息发布设备，向可能受灾害影响范围的每一个受众的终端设备发布具体预警内容；终端设备收到预警信息后被唤醒，语音提示用户发生的状况及处理方式，及同时显示基于信标点系统形成的疏散引导路径；

所述信息处理服务设备，安装在各个建筑内安全防护等级较高的地点，或设置成网络虚拟服务器；

所述无线信息发布设备包括蓝牙设备、WiFi设备、4G、5G、超声波设备等在内的各种无线信号载体发布设备中的一种或多种；

终端设备包括具有通讯功能的手机、电脑、可穿戴设备、机器人、无人机、自动驾驶设备在内的各种终端设备。

2.根据权利要求1所述的一种基于问路引导导航模式的火灾预警与救援系统，其特征在于，所述火灾预警系统主机设置成两层信号处理分析架构，初级架构负责具体种类专项信号处理，对不同种类的信号数据，相应采用与之对应类型的电脑主板及相应的智能分析软件处理；高级架构根据智能化处理程序负责对初级专项信号分析结果进行最终认证分析，以及信号资源、工作任务的调配管理。

3.根据权利要求1所述的一种基于问路引导导航模式的火灾预警与救援系统，其特征在于，所述火灾预警系统主机与室内通风设备联动，根据输入的外界气流走向，各高度层温度等环境参数，通过智能软件规划好室内最佳气流走向，通过可靠电器线路精准控制室内风机联动，风窗等的起闭配合，按规划走向，主动引导调节室内风向，从而间接影响火势走向。

4.根据权利要求1所述的一种基于问路引导导航模式的火灾预警与救援系统，其特征在于，所述火灾探测设备包括烟感、温感探头，红外探测设备、温度传感器和视频设备以及可导入其它相关专业运行分析数据信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于问路引导导航模式的火灾预警与救援系统，其特征在于，所述信标点系统由分布在室内的无线信号发射装置组成；所述无线信号发射装置将数字信号发射设器件嵌置于包括消防烟感、温感探头、手动报警器、声光警报器、消防灯光型疏散指示标志牌、消防广播扬声器、消防应急疏散指示灯、室内灯开关、插座、室内照明灯具设备的内部。

6.根据权利要求1所述的一种基于问路引导导航模式的火灾预警与救援系统，其特征在于，所述基于信标点系统形成的疏散引导路径实现过程如下：

预先设置好每个楼层每一间房间为起点，通向该楼层疏散楼梯间的数字路径，放入疏散预案当中备用；

当火警预案通过该楼层的无线信息发布设备发布时，与该楼层配套的数字疏散逃生路径文件被一同发布出去；

位于该楼层的终端用户，其设备被唤醒，并接收到疏散预案和与所在楼层配套的逃生路径文件；

终端设备将自动检测所处位置的信标点编码，并自动匹配所收到的逃生路径文件中的对口信息，从路径文件中提取出事先规划好的，从所在位置通向最近疏散楼梯间的数字路径；

在配套语音提示下，用户携带终端设备，依循逃生数字路径撤离现场；在复杂环境下，终端设备还可以在屏幕用图像显示出，与每一个实体信标点相对应的真实环境信息，辅助用户做出正确的方向选择；

极端条件下，逃生通道被烟火阻断；预警系统将通过探测设备感知或收到被困人员的终端呼救信号，信息处理服务设备将自主重新规划新数字逃生线路，通过楼层无线信息发布设备再次发布，辅导被困人员换用新线路并以专业姿态撤离现场，或者进入避难间待援。

7.根据权利要求2所述的一种基于问路引导导航模式的火灾预警与救援系统，其特征在于，所述高级架构根据智能化处理程序自主作出如下指令：

停止楼内相关楼层无关设备运转，切断无关电源；

通过指令，下达智能全自动早期灭火系统的初级信息处理及控制器，远程控制打开同层和相关上层水箱竖向管路电磁阀，以及同层通向火灾房间的消防水平管路上的电磁阀、排气阀，将消防用水引入到该房间的喷淋头和自动寻的消防喷水设施以及相关周边的自动寻的消防火栓喷水设施头，让末端处于待发状态；

继续提取现场信息，包括视频信息，各温度传感器信息、烟温探测类信息，通过卷积神经网络分析方法，数据回归方法确认事态恶化发展趋势，趋势超标，立即远程控制打开该房间喷淋系统，开始喷水灭火；

当火灾无法控制，探测指标继续恶化，高级信号处理分析架构收到传感数据信息后，远程控制打开该房间内或相关周围走道上设置的自动转向寻的消防喷水设施，加强灭火；同时远程开启大楼供水泵向楼顶主补水箱补水；从主补水箱向下的各楼层生活消防两用水箱竖向联通管道上的电磁阀受控依次有节奏地打开和关闭，向发生火警的楼层及以上的各层水箱连续补水；同时根据楼外环境取样数据，自动规划楼内相关风机、风窗开启，强制引导室内风向，防止火灾向核心区蔓延。

8.一种采用如权利要求1-7任一所述系统的基于问路引导导航模式的火灾预警与救援方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)当探测设备传来火警或者危险气体泄漏的监测信号，相应信号被传送到火灾报警系统主机，火灾报警系统主机经初级确认和高级检核两级智能甄别，区分是探测器误报还是初期灾害预警，以及灾害类型，同时同一场所探测设备持续收集现场数据,分析发展趋势，得出结论，输出结果；对于探测器故障、误报或不足以构成灾害的隐患事件，及时发出内部警报，通知由内部专业人员现场针对性处置；

(2)当火灾报警系统主机通过对报警区域持续自动多探测器多指标监测复核或采用人工图像联动复核，数据对比确认，对于检测指标达到本场所灾害设定值标准的异常情况，自动触发报警系统主机的高级处理器程序；一方面，由报警系统主机的高级信息处理器指令其所辖的火灾智能监测预警系统的初级信息处理器，据根据灾害可能影响的范围，在相应范围内启动相关报警设备；另一方面，报警系统主机的高级信息处理器指令其所辖的智能全自动早期灭火系统的初级处理器，专项开启相关区域的消防管道上的带编码地址的电磁阀，让管道充水，做好灭火待发准备；同时，火灾报警系统主机将同路报警信号信息同时传送到信息处理服务设备，与信息处理服务设备内所存储的该建筑物消防灭火技术设备运行状况，装饰材料防火等级，建筑构件防火等级等信息进行对比，以确定启动高、中、低三档中的哪一档预案，生成发布预警疏散信息警报，并将警报信息传送给室内无线信息发布设备，通过该设备向与该楼建立起安全信息保护联系的用户终端，发布预警疏散信息，为用户提供疏散辅导服务；

(3)当探测系统设备探测到火灾进一步发展趋势后，预警系统进一步发布更高级别的预警警告，从劝导撤离转换到强制撤离。

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