CN219553064U - 基于人员定位的高层建筑火灾逃生系统 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种基于人员定位的高层建筑火灾逃生系统，包括定位模块、火情采集模块、远程处理器和人员的移动终端；所述定位模块，用于获取建筑内的人员定位信息；所述火情采集模块，设置在建筑每层的出入口及逃生通道，用于采集现场火情信息；所述远程处理器，设置在建筑外，通过接收所述人员定位信息和所述现场火情信息，匹配逃生路径并发送至向人员的所述移动终端。本申请通过获取人员定位信息和现场火情信息，向受灾人员的移动终端针对推送逃生路径，最大程度的提高信息传达的准确性和可行性，同时避免大量的受灾人员同时涌向同一个避难场所、选择同一条逃生路线而造成的人员伤亡。

Description

基于人员定位的高层建筑火灾逃生系统

技术领域

本申请涉及高层建筑火灾逃生的技术领域，具体涉及一种基于人员定位的高层建筑火灾逃生系统。

背景技术

随着我国城市建筑高度的不断的被刷新，大部分一、二线城市的楼市开始步入超高层时代。虽然超高层建筑给人们带来生活上的享受和极大地节约空间，但同时也给人们带来了诸多的问题，其中消防安全问题特别是人员疏散问题更是引起了人们的担忧。

目前，高层建筑的人员遇到火情时主要依赖主动逃生和消防救援手段。主动逃生手段包括逃生缓解器、楼顶缓降装置和柔性救生滑道等，其中，逃生缓解器在多处同时使用可能发生相互缠绕，以及存在安装问题、定期保养等，难以普及；楼顶缓降装置需要人员有克服恐高的勇气，并且一次只能运送一个人；柔性救生滑道暴露在建筑的外墙，容易受损，需要经常维修。消防救援手段包括登高消防车救援、消防直升机救援、和救生气垫等，然而，这些手段同样存在救援难度大的问题。

综上，当高层建筑发生火情时，无论是自主逃生还是依赖外界的消防救援力量都是非常有限的。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本申请提供一种基于人员定位的高层建筑火灾逃生系统，旨在高层建筑发生火情时，引导被困人员疏散到避难层等待救援，减少人员伤亡。

本申请提出了一种基于人员定位的高层建筑火灾逃生系统，包括定位模块、火情采集模块、远程处理器和人员的移动终端；

所述定位模块，用于获取建筑内的人员定位信息；

所述火情采集模块，设置在建筑每层的出入口及逃生通道，用于采集现场火情信息；

所述远程处理器，设置在建筑外，通过接收所述人员定位信息和所述现场火情信息，匹配逃生路径并发送至向人员的所述移动终端。

通过上述技术方案，定位模块实时的获取人员定位信息，发生火情时，火情采集模块对现场火情信息进行采集，远程处理器对人员定位信息和现场火情信息进行接收，并对应匹配出最优的逃生路径发送到人员的移动终端，人员通过移动终端查看逃生路径，可自主先逃往避难层等待救援，从而减少人员伤亡。

优选的，还包括识别模块，所述识别模块设置在建筑的入口，用于识别进入建筑的人员的身份，所述远程处理器根据所述识别模块的识别结果将匹配的逃生路径发送至对应人员的所述移动终端。

通过上述技术方案，人员进入建筑后，通过识别模块会获取到属于自己的身份信息，远程处理器可以根据身份信息将逃生路径准确无误的发送到人员的移动终端，同时人员也可以通过登录身份信息查看自己在建筑内的定位信息。

优选的，所述识别模块设置在建筑每层的入口处，所述识别模块还用于采集人员所在的楼层信息，所述远程处理器通过接收所述楼层信息，匹配逃生路径并发送至人员的所述移动终端。

通过上述技术方案，识别模块采集到的楼层信息有助于对人员进行更准确的定位，从而远程处理器可以匹配出最优的逃生路径发送至移动终端，人员也可以登录身份信息查看自己在建筑内的楼层信息。

优选的，所述识别模块为RFID电子标签。

通过上述技术方案，通过RFID电子标签实现身份识别的唯一性。

优选的，所述定位模块包括UWB定位标签、定位基站和定位引擎；

所述UWB定位标签，用于供进入建筑的人员携带；

所述定位基站，建设在建筑内，用于接收所述UWB定位标签发送的UWB信号并测量UWB信号到达的时间；

所述定位引擎，设置在建筑外，用于根据所述定位基站测量的时间计算所述UWB定位标签的位置，并将该位置发送给远程处理器。

通过上述技术方案，室内UWB定位技术精度可达到0.1m～0.5m，UWB定位技术受其它信号干扰较小且穿透力强，可以穿透混泥土墙体和金属板等各种材料。

优选的，所述UWB定位标签被携带于人员的所述移动终端，所述RFID电子标签可被人员的所述移动终端所识别。

通过上述技术方案，人员的移动终端通过携带UWB定位标签进行实时定位，同时人员在进入建筑时，通过移动终端识别RFID电子标签，自身身份可别识别，从而远程处理器在获取到人员定位信息以及楼层信息后，可准确无误的将匹配到的逃生路径发送到对应人员的移动终端。

优选的，所述火情采集模块包括烟气传感器、温度传感器、浓度传感器和摄像头。

通过上述技术方案，发生火情时，通过采集现场的烟气、温度、烟气浓度和现场视频信息，有助于远程处理器匹配出最优的逃生路径发送到人员的移动终端。

优选的，在建筑的每层逃生通道内还设置有人流数量感应探头，所述远程处理器通过接收所述人流数量感应探头发送的感应结果，实时更新匹配人员的逃生路径。

通过上述技术方案，通过在逃生通道内设置人流数量感应探头，发生火情时，可实时获取每个逃生通道的逃难人数，远程处理器根据感应结果实时更新最优的逃生路径，避免大量的受灾人员涌向同一个逃生通道而造成人员伤亡。

优选的，在建筑的每层逃生通道内的侧墙上还设置有应急显示屏，所述远程处理器根据所述应急显示屏的位置信息和现场火情信息，向所述应急显示屏发送其所在位置对应的逃生路径并进行显示。

通过上述技术方案，由于发生火情情况比较紧急，受灾人员身上可能没有携带移动终端，当受灾人员向逃生通道内疏散时，通过逃生通道侧墙上的应急显示屏，可以获取到自己此时所在位置的最优逃生路径。

优选的，在建筑的每层逃生通道内还设置有应急灯，所述远程处理器控制人员的逃生路径上的所述应急灯自动点亮。

通过上述技术方案，由于发生火情可能发生断电的情况，造成火情现场一片漆黑，而远程处理器匹配到人员的逃生路径后，会对应点亮该受灾人员逃生路径上的所有应急灯，从而有助于受灾人员进行逃生。

与现有技术相比，本申请的有益成果在于：

(1)定位模块实时的获取人员定位信息，发生火情时，火情采集模块对现场火情信息进行采集，远程处理器对人员定位信息和现场火情信息进行接收，并对应匹配出最优的逃生路径发送到人员的移动终端，人员通过移动终端查看逃生路径，可自主先逃往避难层等待救援，从而减少人员伤亡。

(2)人员的移动终端通过携带UWB定位标签进行实时定位，同时人员在进入建筑时，通过移动终端识别RFID电子标签，自身身份可别识别，从而远程处理器在获取到人员定位信息以及楼层信息后，可准确无误的将匹配到的逃生路径发送到对应人员的移动终端。

(3)由于发生火情情况比较紧急，受灾人员身上可能没有携带移动终端，当受灾人员向逃生通道内疏散时，通过逃生通道侧墙上的应急显示屏，可以获取到自己此时所在位置的最优逃生路径。

附图说明

包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本申请的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。

图1是根据本申请一个具体实施例的基于人员定位的高层建筑火灾逃生系统框图；

图2是根据本申请一个具体实施例的定位模块的应用示意图。

图中各编号的含义：1、识别模块；2、定位模块；21、UWB定位标签；22、定位基站；23、定位引擎；3、火情采集模块；4、人流数量感应探头；5、远程处理器；6、移动终端；7、应急显示屏；8、应急灯。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考附图，该附图形成详细描述的一部分，并且通过其中可实践本申请的说明性具体实施例来示出。对此，参考描述的图的取向来使用方向术语，例如“顶”、“底”、“左”、“右”、“上”、“下”等。因为实施例的部件可被定位于若干不同取向中，为了图示的目的使用方向术语并且方向术语绝非限制。应当理解的是，可以利用其他实施例或可以做出逻辑改变，而不背离本申请的范围。因此以下详细描述不应当在限制的意义上被采用，并且本申请的范围由所附权利要求来限定。

本申请提出了一种基于人员定位的高层建筑火灾逃生系统。图1示出了根据本申请一个具体实施例的基于人员定位的高层建筑火灾逃生系统框图，如图1所示，该系统包括识别模块1、定位模块2、火情采集模块3、远程处理器5以及人员的移动终端6。

具体的，识别模块1设置在建筑每层的入口处，人员进入建筑相应楼层时，需要通过入口处的识别模块1进行人员身份识别，同时采集其所在的楼层信息；定位模块2用于获取进入建筑的人员定位信息；火情采集模块3设置在建筑每层的出入口及逃生通道，用于采集现场火情信息；远程处理器5，设置在建筑外，通过接收上述模块的人员身份识别信息、楼层信息、人员定位信息以及现场火情信息，为每个人员匹配出逃往避难层的最佳逃生路径，并将该逃生路径推送到每个人员的移动终端6。

在一个可能的实施例中，识别模块1可以采用可被移动终端6识别的标签或者二维码。本实施例中，识别模块1具体采用RFID电子标签，当人员进入超高层建筑时都会获得一个RFID电子标签，每个RFID电子标签都有唯一的ID号，可通过这个ID号将定位的对象联系起来，实现身份识别的唯一性，并且通过移动终端6扫描登录微信小程序绑定工牌ID，进入建筑的人员也可自主获取所在的人员定位信息及楼层信息。

在一个可能的实施例中，定位模块2采用室内定位技术。本实施例中，定位模块2具体采用UWB室内定位技术，UWB室内定位技术精度可达到0.1m～0.5m，这种技术受其它信号干扰较小且穿透力强，可以穿透混泥土墙体和金属板等各种材料。

图2示出了根据本申请一个具体实施例的定位模块的应用示意图，如图2所示，定位模块2包括UWB定位标签21、定位基站22和定位引擎23。其中UWB定位标签21被携带于人员的移动终端6，进入建筑的人员通过移动终端6携带的UWB定位标签21发射UWB信号；定位基站22建设在建筑内，其内置备用电池，用于接收UWB定位标签21发送的UWB信号并测量UWB信号到达的时间；定位引擎23，设置在建筑外，用于根据定位基站22测量到UWB信号到达的时间计算UWB定位标签21的位置，并将该位置发送给远程处理器5。其中UWB定位标签21即为人员定位信息，本实施例中还通过识别模块1采集了人员所在的楼层信息，因此对于人员的定位更加精准。

在一个可能的实施例中，火情采集模块3根据需求可采用各种传感器或者智能设备，用于采集火情现场的各种数据或视频信息。本实施例中，火情采集模块3包括烟气传感器、温度传感器、浓度传感器和摄像头。其中烟气传感器用于检测现场例如CO毒气的运动；温度传感器用于检测现场的温度；浓度传感器用于检测现场的烟气浓度；摄像头用于拍摄现场的视频信息。

远程处理器5接收到现场火情信息后，远程处理器5基于现有烟气流动分析模型(Thunderhead Engineering PyroSim)，模拟预测火灾中烟气、CO等毒气的运动，并根据温度数据和烟气浓度数据对火情的扩散方向进行准确分析。然后远程处理器5再根据接收到的人员定位信息和楼层信息，基于现有的人员疏散模拟模型(Pathfinder)，利用计算机图形仿真和游戏角色领域的技术，对多个群体中的每个人员运动都进行图形化的虚拟演练，从而可以精准确定每个人员在火灾发生时的最佳逃生路径。远程处理器5为每个人员匹配出最佳逃生路径后，向每个人员的移动终端6推送逃生路径。

本实施例中，人员携带的移动终端6包括但不限于手机、智能手表等智能设备。移动终端6可通过微信小程序接收远程处理器5推送的逃生路径，同时人员也可通过扫描RFID电子标签自主登录微信小程序实时查看自己在建筑中的人员定位信息和楼层信息，以及查看距离最佳的避难所。管理人员同样可以在后端平台了解整栋楼的人员定位信息、楼层信息、相关传感器参数等数据。

在优选的实施例中，火灾逃生系统还包括设置在建筑的每层逃生通道内的人流数量感应探头4。通过在逃生通道内设置人流数量感应探头4，发生火情时，可实时获取每个逃生通道的逃难人数，远程处理器5根据感应结果实时为每个人员更新匹配最优的逃生路径，避免大量的受灾人员涌向同一个逃生通道而造成人员伤亡。

在优选的实施例中，火灾逃生系统还包括设置在每层逃生通道内的侧墙上的应急显示屏7，远程处理器5根据应急显示屏7的位置信息和现场火情信息，向应急显示屏7发送其所在位置对应的逃生路径并进行显示。由于发生火情情况比较紧急，受灾人员身上可能没有携带移动终端6，当受灾人员向逃生通道内疏散时，通过逃生通道侧墙上的应急显示屏7，可以获取到自己此时所在位置的最优逃生路径。

在优选的实施例中，火灾逃生系统还包括间隔设置在建筑的每层逃生通道内的多个应急灯8，远程处理器5可控制人员的逃生路径上对应的应急灯8自动点亮。在发生火情时极有可能发生断电的情况，造成火情现场一片漆黑，而远程处理器5在匹配到人员的最优逃生路径后，会对应点亮该受灾人员逃生路径上的所有应急灯8，从而有助于受灾人员进行逃生。

本申请提出了一种基于人员定位的高层建筑火灾逃生系统，通过RFID电子标签采集进入建筑内的人员的身份信息和所在楼层信息，通过UWB室内定位技术获取该人员在室内的人员定位信息，然后通过设置在建筑每层逃生通道及出入口的传感器和摄像头采集现场火情信息，最终将这些信息发送到远程处理器5，远程处理器5基于现有的烟气流动分析模型分析火情的扩散情况，然后基于人员疏散模拟模型模拟出该人员最佳的逃生路径，最终将逃生路径推送到该人员的移动终端6，最大程度的提高信息传达的准确性和可行性，同时避免大量的受灾人员同时涌向同一个避难场所、选择同一条逃生路径而造成的人员伤亡。

显然，本领域技术人员在不偏离本申请的精神和范围的情况下可以作出对本申请的实施例的各种修改和改变。以该方式，如果这些修改和改变处于本申请的权利要求及其等同形式的范围内，则本申请还旨在涵盖这些修改和改变。词语“包括”不排除未在权利要求中列出的其它元件或步骤的存在。某些措施记载在相互不同的从属权利要求中的简单事实不表明这些措施的组合不能被用于获利。权利要求中的任何附图标记不应当被认为限制范围。

Claims (8)

1.一种基于人员定位的高层建筑火灾逃生系统，其特征在于，包括定位模块、火情采集模块、远程处理器和人员的移动终端；

所述定位模块，用于获取建筑内的人员定位信息；

所述火情采集模块，设置在建筑每层的出入口及逃生通道，用于采集现场火情信息；

所述远程处理器，设置在建筑外，通过接收所述人员定位信息和所述现场火情信息，匹配逃生路径并发送至向人员的所述移动终端；

还包括识别模块，所述识别模块设置在建筑的入口，用于识别进入建筑的人员的身份，所述远程处理器根据所述识别模块的识别结果将匹配的逃生路径发送至对应人员的所述移动终端；

在建筑的每层逃生通道内还设置有人流数量感应探头，所述远程处理器通过接收所述人流数量感应探头发送的感应结果，实时更新匹配人员的逃生路径。

2.根据权利要求1所述的基于人员定位的高层建筑火灾逃生系统，其特征在于，所述识别模块设置在建筑每层的入口处，所述识别模块还用于采集人员所在的楼层信息，所述远程处理器通过接收所述楼层信息，匹配逃生路径并发送至人员的所述移动终端。

3.根据权利要求2所述的基于人员定位的高层建筑火灾逃生系统，其特征在于，所述识别模块为RFID电子标签。

4.根据权利要求3所述的基于人员定位的高层建筑火灾逃生系统，其特征在于，所述定位模块包括UWB定位标签、定位基站和定位引擎；

所述UWB定位标签，用于供进入建筑的人员携带；

所述定位基站，建设在建筑内，用于接收所述UWB定位标签发送的UWB信号并测量UWB信号到达的时间；

所述定位引擎，设置在建筑外，用于根据所述定位基站测量的时间计算所述UWB定位标签的位置，并将该位置发送给远程处理器。

5.根据权利要求4所述的基于人员定位的高层建筑火灾逃生系统，其特征在于，所述UWB定位标签被携带于人员的所述移动终端，所述RFID电子标签可被人员的所述移动终端所识别。

6.根据权利要求1所述的基于人员定位的高层建筑火灾逃生系统，其特征在于，所述火情采集模块包括烟气传感器、温度传感器、浓度传感器和摄像头。

7.根据权利要求1所述的基于人员定位的高层建筑火灾逃生系统，其特征在于，在建筑的每层逃生通道内的侧墙上还设置有应急显示屏，所述远程处理器根据所述应急显示屏的位置信息和现场火情信息，向所述应急显示屏发送其所在位置对应的逃生路径并进行显示。

8.根据权利要求1所述的基于人员定位的高层建筑火灾逃生系统，其特征在于，在建筑的每层逃生通道内还设置有应急灯，所述远程处理器控制人员的逃生路径上的所述应急灯自动点亮。