TWI712994B

TWI712994B - 具消防警示的門禁系統及消防警示方法

Info

Publication number: TWI712994B
Application number: TW108144957A
Authority: TW
Inventors: 陳輝峰; 葉佳佳
Original assignee: 聯騏技研有限公司
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2019-12-09
Publication date: 2020-12-11
Also published as: TW202123183A

Abstract

一種具消防警示的門禁系統，包含一感測裝置、一門禁裝置及一雲端裝置。該感測裝置偵測環境並輸出複數環境參數。該門禁裝置包括一無線通訊單元、一門禁儲存單元、一門禁通訊單元及一控制單元，該控制單元根據該等環境參數、複數參數權重與一危險閥值運算一危險狀態。該雲端裝置包括一雲端通訊單元、一雲端儲存單元、一人工智能單元，及一處理單元，該處理單元根據該危險狀態輸出一警示信號，該人工智能單元根據該危險狀態與對應的該等環境參數運算出新的該等參數權重，並更新至該門禁裝置。藉此，可提升預警的準確度。

Description

具消防警示的門禁系統及消防警示方法

本發明是有關於一種門禁系統及警示方法，特別是指一種具消防警示的門禁系統及消防警示方法。

隨著工商業發展、人口密度增加、住商大樓林立，如何維護公共安全成了極重要的研究議題。

由於在同棟建築物的不同區域或是同一房間中的不同位置，所量測到的環境參數並不相同，例如，廚房溫度及濕度較高，停車場一氧化碳濃度、PM2.5濃度較高，健身房二氧化碳濃度較高，而在同一房間中，靠近冷氣機處溫度較低，靠近窗戶處PM2.5濃度較高等，都會導致所量測到的環境參數具有差異，

然而，目前習知技術中，是在每個空間或是單一空間中的各偵測點裝設相同的感測器，當偵測的環境參數值超過內建的閥值時，即輸出警示信號告知管理人員，如此，由於每一個感測器都具有相同的內建閥值，因此，當內建的閥值較低時，容易導致誤判而造成住戶困擾，例如，廚房一開火即因溫度過高而發出警示，而當閥值較高時，又可能會延後偵測到火災的時間點而導致嚴重財損或傷亡，例如，在無人的房間起火，當一氧化碳濃度到達會觸發警示時，火勢已經較難撲滅。

因此，本發明的目的，即在提供一種可解決上述問題的具消防警示的門禁系統。

於是，本發明具消防警示的門禁系統，包含一感測裝置、至少一門禁裝置及一雲端裝置。

該感測裝置用以偵測環境並輸出複數環境參數。

該至少一門禁裝置包括一無線通訊單元、一門禁儲存單元、一門禁通訊單元，及一電連接該無線通訊單元、該門禁儲存單元與該門禁通訊單元的控制單元，該無線通訊單元無線連接該感測裝置並接收該等環境參數，該門禁儲存單元用以儲存該等環境參數、複數分別對應該等環境參數的參數權重及一危險閥值，該控制單元根據該等環境參數、該等參數權重與該危險閥值運算出一危險狀態，該門禁通訊單元至少輸出該危險狀態。

該雲端裝置包括一無線連接該門禁通訊單元的雲端通訊單元、一雲端儲存單元、一人工智能單元，及一電連接該雲端通訊單元與該雲端儲存單元與該人工智能單元的處理單元，該雲端通訊單元接收該等環境參數與該危險狀態，該處理單元根據該危險狀態控制該雲端通訊單元輸出一警示信號，並控制該雲端儲存單元儲存該等環境參數與該危險狀態，該人工智能單元至少根據該危險狀態與對應的該等環境參數運算出新的該等參數權重，並經該雲端通訊單元輸出新的該等參數權重以供該門禁儲存單元更新為新的該等參數權重。

因此，本發明的目的，即在提供一種可解決上述問題的消防警示方法。

於是，本發明消防警示方法，適用於運用於一包括一感測裝置、一門禁裝置及一雲端裝置的門禁系統，該消防警示方法包含以下步驟：

(A)該感測裝置偵測環境並輸出複數環境參數。

(B)該門禁裝置接收該等環境參數，並根據該等環境參數、複數分別對應該等環境參數的參數權重與一危險閥值運算出一危險狀態，該門禁裝置至少輸出該危險狀態。

(C) 該雲端裝置接收該等環境參數與該危險狀態，根據該危險狀態輸出一警示信號，並至少根據該危險狀態與對應的該等環境參數運算出新的該等參數權重。

(D)該雲端裝置輸出新的該等參數權重以供該門禁裝置更新為新的該等參數權重。

本發明之功效在於：藉由設置該門禁裝置並使用分別對應該等環境參數的該等參數權重進行運算而得出該危險閥值，可以根據建築物中的不同空間、不同位置設置最合適的該等參數權重，以提高預警準確度。並且，搭配設置該人工智能單元修正該等參數權重，可以在應用的過程中調整出針對各建築物的最佳參數權重，以更加提升預警的準確度。

在本發明被詳細描述前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1與圖2，本發明具消防警示的門禁系統之一第一實施例，包含一感測裝置2、一門禁裝置3，及一雲端裝置4。於本實施例中，該門禁系統是包含一門禁裝置3，但該門禁系統亦可依需求而設置複數門禁裝置3。

該感測裝置2用以偵測環境並輸出複數環境參數。在一般應用情況中，該感測裝置2可依需求具有一個或是複數個感測器21，該等感測器21依需求而設置於一建築物(圖未示)中的各個監測點，每一感測器21輸出所偵測的該等環境參數，例如溫度、濕度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、PM2.5濃度等。

該門禁裝置3是對應該建築物的一門扇(圖未示)設置，包括一無線通訊單元31、一門禁儲存單元32、一門禁通訊單元33、一電連接該無線通訊單元31、該門禁儲存單元32與該門禁通訊單元33的控制單元34。該門禁裝置3較佳是還包括電連接該控制單元34的一警示燈單元35及一門鎖單元36。

該無線通訊單元31無線連接該感測裝置2並接收該等環境參數。其中，該感測裝置2與該無線通訊單元31較佳是使用藍牙(Bluetooth)或WiFi技術進行溝通。

該門禁儲存單元32用以儲存該等環境參數、複數分別對應該等環境參數的參數權重及一危險閥值，並可使用記憶體RAM、ROM等可儲存資訊的架構實施。

該控制單元34根據該等環境參數、該等參數權重與該危險閥值運算出一危險狀態，並經該門禁通訊單元33輸出該等環境參數與該危險狀態。

其中，該控制單元34較佳是根據該等環境參數與該等參數權重運算出一危險係數，並根據該危險係數是否大於或是否不小於該危險閥值而判斷該危險狀態為危險或不危險，例如，當所運算出的該危險係數大於該危險閥值時，該控制單元34判斷該危險狀態為危險，並控制該警示燈單元35發出警示以告知建築物內部人員，目前該門扇後方的房間內部處於危險情況。其中，該警示燈單元35可以發出綠光表示目前為安全情況、發出紅光表示危險情況。

該門鎖單元36是設置於該門扇與對應的一門框(圖未示)上，用以控制該門扇可被開啟或上鎖，於該控制單元34判斷該危險狀態為危險時，該控制單元34控制該門鎖單元36解鎖，以供內部人員逃生及一管理人員9方便查看狀況。

其中，該控制單元34可使用微控制器(MCU)或其他控制晶片或電路實施，該門鎖單元36可使用電子鎖或是其他可使用電子訊號操控的門鎖實施。

該雲端裝置4包括一無線連接該門禁通訊單元33的雲端通訊單元41、一雲端儲存單元42、一操作單元43、一人工智能單元44，及一電連接該雲端通訊單元41與該雲端儲存單元42與該操作單元43與該人工智能單元44的處理單元45。

該雲端通訊單元41由該門禁通訊單元33接收該等環境參數與該危險狀態，該操作單元43用以供管理人員9操作而輸出一修改過的危險狀態。該操作單元43可使用鍵盤或觸控式螢幕等可供使用者操作並輸入訊息的架構實施。

其中，該雲端通訊單元41與該門禁通訊單元33較佳是使用4G、5G、WiFi、或NB-IoT(窄頻物聯網，Narrow Band Internet of Things)技術進行溝通。

該處理單元45根據該危險狀態控制該雲端通訊單元41輸出一警示信號以告知該管理人員9建築物內部處於危險情況，並控制該雲端儲存單元42儲存該等環境參數、該危險狀態與該修改過的危險狀態。其中，於本實施例中，該雲端通訊單元41可以是使用4G、5G等技術將該警示信號輸出至該管理人員9的一手機(圖未示)以告知該管理人員9建築物內部情況，但該處理單元45也可以是電連接至一管理室(圖未示)的警示燈(圖未示)，並控制該警示燈發光或閃爍以通知管理人員9。

該人工智能單元44根據該危險狀態與對應的該等環境參數進行訓練(training)並運算出新的該等參數權重，將新的該等參數權重儲存於該雲端儲存單元42，並經該雲端通訊單元41輸出新的該等參數權重以供該門禁儲存單元32更新為新的該等參數權重。

該操作單元43較佳是還用以供該管理人員9操作而輸出一修改過的危險閥值，該處理單元45接收該修改過的危險閥值並經該雲端通訊單元41輸出，以供該門禁儲存單元32使用該修改過的危險閥值取代原本的該危險閥值。

本發明消防警示方法之一實施例適用於運用於上述的門禁系統，該消防警示方法包含以下步驟：

步驟51：該感測裝置2偵測環境並輸出複數環境參數。

其中，該感測裝置2較佳是具有複數個感測器21，該等環境參數以x1、x2~xn表示，每一感測器21所輸出的該等環境參數則分別以x11~x1n、x21~x2n至xn1~xnn表示。

步驟52：該門禁裝置3接收該等環境參數，並根據該等環境參數、複數分別對應該等環境參數的參數權重與一危險閥值運算出一危險狀態，該門禁裝置3至少輸出該危險狀態。

其中，於本實施例中，該門禁裝置3即時(real-time)輸出該危險狀態至該雲端裝置4，並每隔一第一預定時間後輸出該等環境參數至該雲端裝置4。

其中，該門禁裝置3較佳是根據該等環境參數與該等參數權重運算出一危險係數，並根據該危險係數與該危險閥值運算出該危險狀態。

其中，該門禁裝置3較佳是根據每一環境參數與對應的該參數權重相乘後再相加之值運算該危險係數，並根據該危險係數是否大於或是否不小於該危險閥值而判斷該危險狀態為危險或不危險。例如，將該等參數權重以a1、a2~an表示，每一組環境參數所對應的該組參數權重則以a11~a1n、a21~a2n至an1~ann表示。即：

；

其中，C1~Cn為固定常數，預先儲存於該門禁裝置3與該雲端裝置4中。

步驟53：該雲端裝置4接收該等環境參數、該危險狀態與一修改過的危險狀態，根據該危險狀態輸出一警示信號，並至少根據該修改過的危險狀態與對應的該等環境參數運算出新的該等參數權重。

步驟54：該雲端裝置4輸出新的該等參數權重以供該門禁裝置3更新為新的該等參數權重。

步驟55：該雲端裝置4輸出一修改過的危險閥值，以供該門禁裝置3使用該修改過的危險閥值取代原本的該危險閥值。

以實際應用的情況說明如下：

該感測裝置2偵測環境並即時輸出該等環境參數，該控制單元34經該無線通訊單元31接收該等環境參數，並根據該等環境參數、該門禁儲存單元32所儲存的該等參數權重與該危險閥值運算出該危險狀態，若該控制單元34判斷該危險狀態為”危險”，則控制該警示燈單元35發出紅光，並控制該門鎖單元36解鎖以方便人員進出。該控制單元34經該門禁通訊單元33即時輸出該危險狀態至該雲端通訊單元41，並於每隔該第一預定時間(例如：每隔20~30分鐘)後輸出該等環境參數至該雲端通訊單元41。值得一提的是，該第一預定時間也可以並非是一個固定時間，而是由該人工智能單元44訓練所需的該等環境參數筆數與每筆環境參數所需的輸出時間決定，例如，假設該人工智能單元44訓練所需資料筆數為100筆，而該感測裝置2是每隔30秒偵測一次該等環境參數並輸出，則該第一預定時間即為100x30秒=3000秒=50分鐘。更進一步而言，該人工智能單元44也可自行每隔500筆、或1000筆等進行驗算，以得知最佳化的訓練所需資料筆數是多少，例如，隔1000筆進行驗算時，得出訓練所需資料筆數較佳為200筆，即動態變更該第一預定時間為200x30秒=6000秒=100分鐘，而當下次再隔1000筆進行驗算時，再以所得出的較佳訓練所需資料筆數變更該第一預定時間。如此，可即時調整最佳化效果。

該處理單元45經該雲端通訊單元41即時接收該危險狀態，並於該危險狀態為”危險”時，控制該雲端通訊單元41輸出該警示信號通知管理人員9，管理人員9接獲通知後，到該感測裝置2所在位置巡視，若確實發生火災等異常，可立即通報處理，若巡視並無異常，則操作該操作單元43輸入該修改過的危險狀態(例如，將”危險”修改為”非危險”)，以回饋目前的實際狀況。並且，該管理人員9還可以操作該操作單元43以輸入該修改過的危險閥值，例如，平時沒有人的會議廳，可將其危險閥值調整地較低，以增加偵測的靈敏度，而當某日需要舉辦大型會議時，由於此時人數較多，因此，一氧化碳濃度、二氧化碳濃度等環境參數必然會提高，所以，可於預定的日期暫時將該危險閥值調高，如此，可減少活動當日系統誤判造成的困擾。

該處理單元45每隔該第一預定時間會由該雲端通訊單元41接收該等環境參數，並將其儲存於該雲端儲存單元42，並控制該人工智能單元44每隔一第二預定時間(例如：1 ~2天)由該雲端儲存單元42讀取該危險狀態與對應的該等環境參數進行訓練運算，以修正得出新的該等參數權重，其中，該人工智能單元44較佳是還根據該修改過的危險狀態與對應的該等環境參數進行運算，以藉由增加訓練數據而提升新的該等參數權重的精確度。也就是說，由於該等環境參數會隨著時間變動，因此，該人工智能單元44會動態地根據該危險狀態與變動的該等環境參數而訓練運算出對應的最佳化之參數權重，並且，較佳是在該管理人員9提供該修改過的危險狀態做為回饋時，一併將該修改過的危險狀態與對應的該等環境參數進行訓練運算而得出最佳化之參數權重。

接著，該處理單元45經該雲端通訊單元41輸出新的該等參數權重，該控制單元34經該門禁通訊單元33接收新的該等參數權重，並更新至該門禁儲存單元32，以供下一次運算時使用。

經由以上的說明，本實施例的功效如下：

一、藉由設置該門禁裝置3，並使用分別對應該等環境參數的該等參數權重進行運算而得出該危險閥值，可以根據建築物中的不同空間、不同位置設置最合適的該等參數權重，以提高預警的準確度，同時達到避免誤判與延遲通報的效果。並且，搭配設置該人工智能單元44進行人工智慧訓練而修正該等參數權重，可以在應用的過程中，隨著住戶的使用習慣而調整出針對各建築物的最佳參數權重，如此，可以更加提升預警的準確度。

二、藉由設置該操作單元43供該管理人員9回饋該修改過的危險狀態與該修改過的危險閥值，不僅可以幫助系統最佳化，並且，可以機動地根據空間的使用情境而修改該危險閥值，如此，即使空間的該等環境參數突然大幅改變，也可以藉由修改該危險閥值而仍然能提供精準的災害預警。

參閱圖3，為本發明具消防警示的門禁系統的一第二實施例，該第二實施例是類似於該第一實施例，該第二實施例與該第一實施例的差異在於：

每一感測器21具有一感測電路211、一感測通訊電路212及一感測儲存電路213。該感測電路211所偵測的該等環境參數除了會經該感測通訊電路212即時傳輸至該無線通訊單元31外，還會儲存於該感測儲存電路213中，並於每隔該第一預定時間後，經該感測通訊電路212傳輸至該雲端通訊單元41。亦即，該雲端通訊單元41是由該無線通訊單元31即時接收該危險狀態，並每隔該第一預定時間由該等感測器21接收該等環境參數。

其中，每一感測通訊電路212與該雲端通訊單元41間較佳是以4G、5G、WiFi、或NB-IoT技術進行溝通。

如此，該第二實施例亦可達到與上述第一實施例相同的目的與功效。

綜上所述，本發明具消防警示的門禁系統及消防警示方法，故確實能達成本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

2:感測裝置 21:感測器 211:感測電路 212:感測通訊電路 213:感測儲存電路 3:門禁裝置 31:無線通訊單元 32:門禁儲存單元 33:門禁通訊單元 34:控制單元 35:警示燈單元 36:門鎖單元 4:雲端裝置 41:雲端通訊單元 42:雲端儲存單元 43:操作單元 44:人工智能單元 45:處理單元 51~55:步驟 9:管理人員

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明具消防警示的門禁系統的一第一實施例的一方塊示意圖；圖2是本發明消防警示方法的一實施例的一流程圖；及圖3是本發明具消防警示的門禁系統的一第二實施例的一方塊示意圖。

2:感測裝置

21:感測器

3:門禁裝置

31:無線通訊單元

32:門禁儲存單元

33:門禁通訊單元

34:控制單元

35:警示燈單元

36:門鎖單元

4:雲端裝置

41:雲端通訊單元

42:雲端儲存單元

43:操作單元

44:人工智能單元

45:處理單元

9:管理人員

Claims

一種具消防警示的門禁系統，包含：一感測裝置，用以偵測環境並輸出複數環境參數；至少一門禁裝置，包括一無線通訊單元、一門禁儲存單元、一門禁通訊單元，及一電連接該無線通訊單元、該門禁儲存單元與該門禁通訊單元的控制單元，該無線通訊單元無線連接該感測裝置並接收該等環境參數，該門禁儲存單元用以儲存該等環境參數、複數分別對應該等環境參數的參數權重及一危險閥值，該控制單元根據該等環境參數、該等參數權重與該危險閥值運算出一危險狀態，該門禁通訊單元至少輸出該危險狀態；及一雲端裝置，包括一無線連接該門禁通訊單元的雲端通訊單元、一雲端儲存單元、一人工智能單元，及一電連接該雲端通訊單元與該雲端儲存單元與該人工智能單元的處理單元，該雲端通訊單元接收該等環境參數與該危險狀態，該處理單元根據該危險狀態控制該雲端通訊單元輸出一警示信號，並控制該雲端儲存單元儲存該等環境參數與該危險狀態，該人工智能單元至少根據該危險狀態與對應的該等環境參數運算出新的該等參數權重，並經該雲端通訊單元輸出新的該等參數權重以供該門禁儲存單元更新為新的該等參數權重。
如請求項1所述的具消防警示的門禁系統，其中，該雲端裝置還包括一電連接該處理單元的操作單元，該操作單元用以輸出一修改過的危險狀態與一修改過的危險閥值，該人工智能單元還根據該修改過的危險狀態運算出新的該等參數權重，該處理單元接收該修改過的危險閥值並經該雲端通訊單元輸出，以供該門禁儲存單元使用該修改過的危險閥值取代原本的該危險閥值。
如請求項1所述的具消防警示的門禁系統，其中，該至少一門禁裝置還包括一電連接該控制單元的警示燈單元，該控制單元根據該等環境參數與該等參數權重運算出一危險係數，並根據該危險係數是否大於或是否不小於該危險閥值而判斷該危險狀態為危險或不危險，該控制單元於判斷該危險狀態為危險時，控制該警示燈單元發出警示。
如請求項1所述的具消防警示的門禁系統，其中，該至少一門禁裝置還包括一電連接該控制單元的門鎖單元，該控制單元根據該等環境參數與該等參數權重運算出一危險係數，並根據該危險係數是否大於或是否不小於該危險閥值而判斷該危險狀態為危險或不危險，該控制單元於判斷該危險狀態為危險時，控制該門鎖單元解鎖。
如請求項1所述的具消防警示的門禁系統，其中，該雲端通訊單元與該門禁通訊單元使NB-IoT技術進行溝通。
如請求項1所述的具消防警示的門禁系統，其中，該感測裝置無線連接該雲端通訊單元，且輸出該等環境參數至該雲端通訊單元。
一種消防警示方法，適用於運用於一包括一感測裝置、一門禁裝置及一雲端裝置的門禁系統，該消防警示方法包含以下步驟： (A) 該感測裝置偵測環境並輸出複數環境參數； (B) 該門禁裝置接收該等環境參數，並根據該等環境參數、複數分別對應該等環境參數的參數權重與一危險閥值運算出一危險狀態，該門禁裝置至少輸出該危險狀態； (C) 該雲端裝置接收該等環境參數與該危險狀態，根據該危險狀態輸出一警示信號，並至少根據該危險狀態與對應的該等環境參數運算出新的該等參數權重；及 (D) 該雲端裝置輸出新的該等參數權重以供該門禁裝置更新為新的該等參數權重。
如請求項7所述的消防警示方法，其中，還包含以下步驟： (E) 該雲端裝置輸出一修改過的危險閥值，以供該門禁裝置使用該修改過的危險閥值取代原本的該危險閥值。
如請求項7所述的消防警示方法，其中，於步驟(B)中，該門禁裝置根據每一環境參數與對應的該參數權重相乘後再相加之值運算該危險係數，並根據該危險係數是否大於或是否不小於該危險閥值而判斷該危險狀態為危險或不危險。
如請求項7所述的消防警示方法，其中，於步驟(B)中，該門禁裝置即時輸出該危險狀態至該雲端裝置，並每隔一第一預定時間後輸出該等環境參數至該雲端裝置。