專利名稱：具有火災(zāi)災(zāi)情測試的智能緊急逃生指引裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種消防火災(zāi)逃生指引系統(tǒng)的裝置。
背景技術(shù)：
隨著中國城市化進程的加快，高層建筑、復(fù)雜建筑已經(jīng)越來越普 遍。在許多公眾聚集的場所，如賓館、酒店、夜總會、歌舞廳、電影 院、小商品市場等建筑物，其內(nèi)部的通道錯綜復(fù)雜，人員的流動量巨 大。在這些建筑物內(nèi)一旦有災(zāi)難(如火災(zāi))發(fā)生，如果沒有逃離災(zāi)難
現(xiàn)場的有效引導(dǎo)，后果將不堪設(shè)想。據(jù)消防統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國2007 年共發(fā)生火災(zāi)15.9萬起(不包含森林、草原、軍隊、礦井地下部分火 災(zāi))，死亡1418人，受傷863人，直接財產(chǎn)損失9.9億多元。其中在 人員密集場所，如商場市場、賓館飯店、娛樂場所、學(xué)校醫(yī)院等共發(fā) 生火災(zāi)8581起，死亡156人，受傷150人，直接損失多達18679萬元 [1]。復(fù)雜建筑、人員密集場所如何有效疏散內(nèi)部人員逃離災(zāi)難現(xiàn)場及 組織外部人員進行有救援， 一直是人們所關(guān)心的問題。
一方面，當(dāng)類似火災(zāi)這類的緊急事件發(fā)生時，由于建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，災(zāi)后煙霧彌漫，人們往往因驚慌而不知道該往何處逃生。最常 見的錯誤逃生方式有(l)原路逃生這是因為人們進入了一個不甚熟 悉的建筑物，因此當(dāng)緊急情況發(fā)生時就選擇循原路逃離；(2)向著光源 逃生向著光源走是生物的本能反應(yīng)，但是在火災(zāi)現(xiàn)場向著光源逃， 也許意味著進入一個更大的火災(zāi)區(qū)域；(3)盲目跟隨跟著人群一起逃生并不一定意味著會找到安全的逃生出口； (4)冒險跳樓等。因為這些 錯誤的逃生方式而造成無謂之人員傷亡，也間接給救護人員救災(zāi)造成 了更大的困難。另一方面，火災(zāi)發(fā)生后，如何準(zhǔn)確定位火災(zāi)發(fā)生地點， 并有效組織災(zāi)后救援工作，也是當(dāng)前一大困惑。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有的火災(zāi)緊急逃生指引裝置的不能有效進行火災(zāi)檢 測、引導(dǎo)效果差的不足，本發(fā)明提供一種能有效進行火災(zāi)檢測、具有 良好的引導(dǎo)效果的具有火災(zāi)災(zāi)情測試的智能緊急逃生指引裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種具有火災(zāi)災(zāi)情測試的智能緊急逃生指引裝置，所述智能緊急 逃生指引裝置包括用于檢測火災(zāi)是否發(fā)生的傳感器；用于采集傳感
器的信號并將傳感器的信號發(fā)送到監(jiān)控中心，以及接收監(jiān)控中心確定
的引導(dǎo)方向指令的傳感器主節(jié)點模塊;逃生指引顯示裝置和電源模塊； 所述傳感器和傳感器主節(jié)點模塊安裝在監(jiān)控現(xiàn)場，多個傳感器主節(jié)點 之間無線通信連接，所述傳感器主節(jié)點模塊與所述逃生指引顯示裝置 連接，所述電源模塊與傳感器、傳感器主節(jié)點模塊和逃生指引顯示裝 置連接。
進一步，所述傳感器主節(jié)點模塊包括數(shù)據(jù)采集模塊、微處理器、 無線通信模塊和能量供應(yīng)模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊與所述微處理器連 接，所述微處理器與所述無線通信模塊連接，所述能量供應(yīng)模塊與數(shù) 據(jù)采集模塊和微處理器模塊連接。
再進一步，所述無線通信模塊為采用Zigbee射頻技術(shù)的通信模塊。
更進一步，所述傳感器為煙霧傳感器。所述電源模塊包括市電輸入端、+3￥輸出端、+5￥輸出端和+9￥ 輸出端，所述+3V輸出端連接所述傳感器主節(jié)點模塊，所述+5V輸出 端連接所述逃生指引顯示裝置，所述+9V輸出端連接所述傳感器。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為如果能研制出一種逃生引導(dǎo)系統(tǒng)，在火災(zāi) 等緊急事件發(fā)生時，能根據(jù)當(dāng)時環(huán)境的情況，快速智能地指示出最佳 逃生路徑，使得內(nèi)部逃生人員能夠根據(jù)此指示迅速、有序地逃離災(zāi)難 現(xiàn)場，同時又能檢測出火災(zāi)發(fā)生地點，幫助外部人員準(zhǔn)確定位火災(zāi)地 點，輔助外部救援人員更有效地組織救援工作，那么就可以在一定程 度上解決復(fù)雜建筑物中發(fā)生火災(zāi)時緊急逃生及緊急救援困難的問題。 這種緊急逃生引導(dǎo)系統(tǒng)的研制具有重大的現(xiàn)實意義。
本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在能有效進行火災(zāi)檢測、具有良好
的引導(dǎo)效果。


圖l是本發(fā)明的系統(tǒng)的連接圖。
圖2是圖1中傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖。 圖3是圖1中主節(jié)點模塊的原理框圖。 圖4是圖1中的顯示裝置的示意。 圖5是圖1中電源部分的原理方框圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
參照圖1 圖5， 一種具有火災(zāi)災(zāi)情測試的智能緊急逃生指引裝 置，所述智能緊急逃生指引裝置包括用于檢測火災(zāi)是否發(fā)生的傳感 器1;用于采集傳感器的信號并將傳感器的信號發(fā)送到監(jiān)控中心，以及接收監(jiān)控中心確定的引導(dǎo)方向指令的傳感器主節(jié)點模塊2;逃生指 引顯示裝置3和電源模塊4;所述傳感器1和傳感器主節(jié)點模塊2安 裝在監(jiān)控現(xiàn)場，多個傳感器主節(jié)點2之間無線通信連接，所述傳感器
主節(jié)點模塊2與所述逃生指引顯示裝置3連接，所述電源模塊3與傳 感器1、傳感器主節(jié)點模塊2和逃生指引顯示裝置3連接。
傳感器1采用現(xiàn)在消防中廣泛采用的煙霧傳感器來對環(huán)境進行檢 測，在火災(zāi)產(chǎn)生區(qū)，煙霧的濃度會增加到一定程度導(dǎo)致煙感輸出數(shù)據(jù) 跳變，開始報警。同時將數(shù)據(jù)發(fā)給與之相連的傳感器主節(jié)點模塊。
傳感器主節(jié)點模塊2采集到網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)之后將行A/D轉(zhuǎn)換等處理 后，可以確定火災(zāi)發(fā)生的具體位置，并且開啟本系統(tǒng)的逃生算法進行 疏散人群。主節(jié)點模塊主要包括數(shù)據(jù)采集模塊、微處理器、無線通信 模塊和能量供應(yīng)四個部分。
微處理器是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的計算核心，所有的設(shè)備控制、 任務(wù)調(diào)度、能量計算和功能協(xié)調(diào)、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)整合和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲程 序都將在它的支持下完成。
無線通信傳輸模塊采用ZigBee技術(shù)來完成。本使用新型采用TI 公司的CC2430射頻芯片和天線組成。RF射頻芯片和微處理器通過 SPI接口和一些控制信號線相連。其中微處理器作為SPI的主設(shè)備， RF射頻芯片為從設(shè)備。微處理器負責(zé)正EE802.15.4MAC層和ZigBee 部分的工作，以及應(yīng)用邏輯。他通過SPI總線與RF芯片進行交互。 通過其他控制信號驅(qū)動前面的煙霧傳感器工作。
逃生指引顯示模塊3是指在逃生引導(dǎo)系統(tǒng)中顯示逃生路徑給用 戶，以便指引用戶快速逃離火災(zāi)發(fā)生現(xiàn)場。為了能方便顯示逃生路徑,節(jié)約成本，本系統(tǒng)中將采用LED顯示屏來顯示逃生引導(dǎo)路徑。指示模 塊有別與傳統(tǒng)的靜態(tài)顯示，本指示模塊與主節(jié)點聯(lián)動，可以根據(jù)主節(jié) 點的指示動態(tài)智能的顯示逃生路徑。
節(jié)點指示模塊一個相對獨立的模塊，采用獨立的AT89S51芯片來 控制LED顯示屏顯示。節(jié)點指示模塊具體如何顯示逃生路徑是由主節(jié) 點模塊來指定的，這就需要提供相應(yīng)的接口與主節(jié)點實現(xiàn)通信。
主節(jié)點模塊與LED指示模塊之間使用8個數(shù)字信號進行通訊，其 中7個信號由主節(jié)點模塊向LED指示模塊輸出，1個信號由LED指 示模塊向主節(jié)點模塊輸入。輸出信號是指從主節(jié)點模塊向LED指示模 塊輸出的信號，根據(jù)信號不同的取值組合，LED指示模塊做出不同的 顯示。輸出信號共7個，包括
EN:使能信號，低有效。當(dāng)EN信號為0時，LED模塊需要對下 面的信號做出響應(yīng)；當(dāng)EN型號為1時，LED模塊無需響應(yīng)這些信號。
RESET:重置信號，低有效。當(dāng)RESET被置0時，LED模塊需 要返回到初始狀態(tài)，停止對DATA信號的響應(yīng)，并置各輸入信號為其 初始狀態(tài)；RESET置1時，LED模塊可以響應(yīng)DATA信號。
DATA[O]:數(shù)據(jù)信號DATA的0位(最低位)。
DATA[1]:數(shù)據(jù)信號DATA的1位。
DATA[2]:數(shù)據(jù)信號DATA的2位。
DATA[3]:數(shù)據(jù)信號DATA的3位。
DATA[4]:數(shù)據(jù)信號DATA的4位(最高位)。
輸入信號是指從LED模塊向節(jié)點模塊輸入的信號，用于LED模 塊向節(jié)點模塊的信息反饋。輸出信號只有1個READY:就緒信號，高有效，初始狀態(tài)為0。 LED模塊使用這個 信號通知節(jié)點模塊自己已就緒，可以開始接收節(jié)點模塊的輸出信號。
電源部分主要給傳感器主節(jié)點、逃生指引顯示裝置和煙霧傳感器 供電，需要+3V,+5V，+9V三個不同的電壓值。而且考慮在火災(zāi)發(fā)生時 可能導(dǎo)致樓內(nèi)供電系統(tǒng)的損壞，所以該模塊還提供備用的充電池。在 本設(shè)計的電源中，通過變壓器模塊給系統(tǒng)+5V的電壓， 一部分用于蓄 電池的細流充電，另一部分用于控制DC-DC模塊工作，而輸出+5V 和+9V分別為LED顯示和傳感器供電；在市電斷時，蓄電池用來控制 DC-DC模塊工作。由于節(jié)點三大模塊都已盡可能做到節(jié)能，這樣在火 災(zāi)發(fā)生中采用蓄電池供電可基本滿足需要了。這樣就實現(xiàn)了整個系統(tǒng) 的不間斷供電，使得WSN在火災(zāi)發(fā)生時也能正常工作。
權(quán)利要求
1、一種具有火災(zāi)災(zāi)情測試的智能緊急逃生指引裝置，其特征在于所述智能緊急逃生指引裝置包括用于檢測火災(zāi)是否發(fā)生的傳感器；用于采集傳感器的信號并將傳感器的信號發(fā)送到監(jiān)控中心，以及接收監(jiān)控中心確定的引導(dǎo)方向指令的傳感器主節(jié)點模塊；逃生指引顯示裝置和電源模塊；所述傳感器和傳感器主節(jié)點模塊安裝在監(jiān)控現(xiàn)場，多個傳感器主節(jié)點之間無線通信連接，所述傳感器主節(jié)點模塊與所述逃生指引顯示裝置連接，所述電源模塊與傳感器、傳感器主節(jié)點模塊和逃生指引顯示裝置連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的具有火災(zāi)災(zāi)情測試的智能緊急逃生指引裝置， 其特征在于所述傳感器主節(jié)點模塊包括數(shù)據(jù)采集模塊、微處理器、 無線通信模塊和能量供應(yīng)模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊與所述微處理器連 接，所述微處理器與所述無線通信模塊連接，所述能量供應(yīng)模塊與數(shù) 據(jù)采集模塊和微處理器模塊連接。
3、 如權(quán)利要求2所述的具有火災(zāi)災(zāi)情測試的智能緊急逃生指引裝置， 其特征在于所述無線通信模塊為采用Zigbee射頻技術(shù)的通信模塊。
4、 如權(quán)利要求1_3之一所述的具有火災(zāi)災(zāi)情測試的智能緊急逃生指 引裝置，其特征在于所述傳感器為煙霧傳感器。
5、 如權(quán)利要求4所述的具有火災(zāi)災(zāi)情測試的智能緊急逃生指引裝置， 其特征在于所述電源模塊包括市電輸入端、+3V輸出端、+5V輸出 端和+9V輸出端，所述+3V輸出端連接所述傳感器主節(jié)點模塊，所述+5V 輸出端連接所述逃生指引顯示裝置，所述+9V輸出端連接所述傳感器。
全文摘要
一種具有火災(zāi)災(zāi)情測試的智能緊急逃生指引裝置，所述智能緊急逃生指引裝置包括用于檢測火災(zāi)是否發(fā)生的傳感器；用于采集傳感器的信號并將傳感器的信號發(fā)送到監(jiān)控中心，以及接收監(jiān)控中心確定的引導(dǎo)方向指令的傳感器主節(jié)點模塊；逃生指引顯示裝置和電源模塊；所述傳感器和傳感器主節(jié)點模塊安裝在監(jiān)控現(xiàn)場，多個傳感器主節(jié)點之間無線通信連接，所述傳感器主節(jié)點模塊與所述逃生指引顯示裝置連接，所述電源模塊與傳感器、傳感器主節(jié)點模塊和逃生指引顯示裝置連接。本發(fā)明提供一種能有效進行火災(zāi)檢測、具有良好的引導(dǎo)效果。
文檔編號A62B3/00GK101537236SQ20091009803
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者宦若虹, 洪衛(wèi)丹, 莫建華, 蔡韶華, 陳慶章 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)