CN107941218A - 基于建筑结构图与消防通信***的客用逃生室内导航*** - Google Patents

基于建筑结构图与消防通信***的客用逃生室内导航*** Download PDF

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CN107941218A CN201711053138.8A CN201711053138A CN107941218A CN 107941218 A CN107941218 A CN 107941218A CN 201711053138 A CN201711053138 A CN 201711053138A CN 107941218 A CN107941218 A CN 107941218A
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徐岩
张家赫
马建国
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Abstract

本发明公开了一种基于建筑结构图与消防通信***的客用逃生室内导航方法，包括：建筑结构图的存储和手持终端的布置及激活，逃生人员的实时定位和动态校准，火场中逃生人员的导航，其中，逃生人员位置的动态校准可以采用根据逃生人员手持终端将采集到该RFID标签的位置坐标；或是逃生人员当前所处现场建筑中的楼层、房间或楼梯间所对应的编号与建筑结构图上对应点的映射关系；或是自动获得与距离逃生人员最近的烟雾报警器的地址码，从而确定逃生人员的当前位置坐标。主控***将多个终端所采集的信息进行整合，并将其结合建筑结构图通过其显示模块进行图形化显示，以方便火场外的救援人员更好的了解建筑内的情况并制定合理的救援方案。

Description

基于建筑结构图与消防通信***的客用逃生室内导航***
技术领域
本发明涉及一种室内定位，导航，信号处理，物联网综合技术，尤其涉及一种基于建筑结构图与消防通信***的客用逃生室内导航***
背景技术
火灾严重威胁着我们的生命安全。在火灾中，尤其是写字楼、宾馆等人员密集场所，受困人员常常因为不熟悉环境且火场中弥漫的浓烟而影响逃生。因此，实现受困人员在失火建筑中的定位、导航迫在眉睫。目前完整的客用逃生导航***并不多，例如下面两种：
第一种是由高洪晔等人提出的面向火灾救援的室内定位与逃生路径规划***[1]。该***首先利用智能手机中配备的WIFI和BlueTooth(蓝牙)分别进行受困人员定位与人群密度检测，通过部署在楼宇内的无线传感器节点探测火势，汇聚到中央服务器，进行数据处理后发送给手机端，接着在手机端进行路径规划，为受困人员导航。定位方法采用基于WIFI 信号强度的指纹算法，通过预先离线采集的个点WIFI信号强度建立数据库，在定位是通过实时检测的信号强度来进行比对，从而确定人员的位置。而本发明是利用建筑结构图信息和自身的传感器信息进行计算定位与导航，与这种基于电磁信号强度定位的方法不同，本发明无需事先进行离线采集工作，且不会受到电磁信号反射、干扰的影响。
还有一种是可触知的火灾逃生***(Tactile fire escape system)[2]。该***通过一些设置在房间、走廊(通道)以及出口方向大门等处的可触摸的标识牌来进行导航。这种标识牌预先沿逃生路线设置在相应位置，当人员因浓烟等无法看清环境时，通过触摸的方式寻找标识牌并根据其形状和突出的文字判断逃生方向。这种方式虽解决了火场中视觉不灵的问题，但其路径是固定的，不具备本发明路径动态规划和出口智能选择的功能。
[参考文献]
[1]高洪晔,张建辉.面向火灾救援的室内定位与逃生路径规划***[J].杭州电子科技大学学报,2013(6):66-69。
[2]Halberg D J,Halberg J.Tactile fire escape system:US,US7841292[P].2010。
发明内容
本发明旨在完成一套基于建筑结构图与消防通信***的客用逃生室内导航***。众所周知，如果采用正确的逃生路线，火灾中的许多伤亡都是可以避免的。然而，许多人由于不熟悉环境、慌乱等原因无法选择最优逃生路线，尤其是在宾馆、写字楼、公寓等建筑结构复杂且人员密集的场所。本发明则能在一定程度上很好的解决上述问题。本发明以逃生人员手持终端的形式，为每个房间各配置一部。平时处于休眠状态，并与消防控制***保持通信连接，由火灾警报自动触发启动。
设备通过基于建筑结构图计算的自主定位配合路径规划算法，利用在电力中断时仍能正常工作的消防通信***实现定位与动态校准，实现火场等恶劣条件下的导航功能。同时，在手持终端上增加超声传感器用以实现感知测距和障碍躲避，耦合语音提示功能以解决火场烟雾中无法看清屏幕等问题。除此之外，通过设备上安装的烟雾、温度等传感器，判断火情严重程度，并配合主控数据，以便规划最佳逃生路线，并通过通信***将人员所在位置以及当前位置的烟雾、温度等数据实时传回至主控***，为确定最佳救援方案提供数据支持。
为了解决上述书问题，本发明提出的一种基于建筑结构图与消防通信***的客用逃生室内导航***，包括主控***和多个分布在各房间内的手持终端；建筑物中设有多个烟雾报警器，每个烟雾报警器均具有烟雾报警器地址码；所述烟雾报警器地址码存储于建筑物的消防控制***中，所述主控***与建筑物的消防控制***相连；所述手持终端中包括数据采集模块、信号处理模块和设备控制模块，所述手持终端中还存储有建筑结构图；所述数据采集模块包括运动传感模块、动态校准模块和探测用传感模块；所述运动传感模块由一组运动传感器组成，用于采集使用了手持终端的逃生人员的加速度和角速度信息；所述动态校准模块至少包括RFID读写模块和烟雾报警器地址码接收解码模块，配合所述RFID读写模块在现场消防设备上安装有多个RFID标签，RFID标签的位置根据定位精度和现场的建筑结构图确定，多个RFID标签构成了RFID标签网络；RFID读写模块读取附近RFID 标签；所述探测用传感模块有一组探测传感器组成；所述信号处理模块包括信号转换器，所述信号转换器包括放大电路和AD转换器；所述设备控制模块包括输入模块、输出模块、通信模块及其现场消防设备的接口；所述手持终端平时处于休眠状态，火灾发生时通过现场消防设备接口触发激活所述手持终端；所述主控***包括中央控制模块、通信模块和显示模块，所述中央控制模块负责整个***的运行和数据处理；所述主控***存储有与手持终端中相同的建筑结构图；所述设备控制模块中和所述主控***中的通信模块均包括消防电话模块和无线通信模块；所述运动传感模块将采集到的信息通过所述设备控制模块的通信模块发送至所述主控***；所述动态校准模块中的RFID读写模块和所述烟雾报警器地址码接收解码模块用于向所述主控***提供使用该手持终端的逃生人员的位置信息。
进一步讲，所述运动传感模块至少包括加速度计、速度计和陀螺仪；所述探测用传感模块至少包括烟雾探测器、温度传感器、超声测距传感器和红外图像传感器。
利用上述基于建筑结构图与消防通信***的客用逃生室内导航***的导航方法，并包括以下步骤：
1)建筑结构图的存储：建筑结构图经过数字化处理后分别存储于所述手持终端和主控***中，该建筑结构图至少设有障碍物、标志物、运动限制和校准点的标记；
2)手持终端的布置及激活：将多个手持终端布置在建筑物各个房间内的相对固定位置处，此时手持终端处于休眠状态；火灾发生时通过现场消防设备接口触发激活所述手持终端；手持终端激活的同时，自动载入该手持终端的当前位置信息；
3)逃生人员的实时定位和动态校准：(1)逃生人员的实时定位，根据运动传感模块中各运动传感器采集到的信号得知逃生人员相对初始位置的位移，并利用探测用传感器中的超声传感器测量逃生人员到建筑物的固定参照物的距离，结合建筑结构图信息，实时动态获得逃生人员的当前位置坐标；(2)采用下列方法之一进行逃生人员的当前位置的动态校准：第一种方法是：建筑物中布设有RFID标签网络，RFID标签发出的信号中包括该RFID标签的位置坐标，当逃生人员处于一RFID标签识别范围内，逃生人员手持终端将RFID读写装置采集到该RFID标签的位置坐标通过通信模块发送至主控***，主控***以该位置坐标更新上述实时定位获得的逃生人员的当前位置坐标；第二种方法是：逃生人员通过手动操作手持终端，将该逃生人员当前所处现场建筑中的楼层、房间或楼梯间所对应的编号通过通信模块发送至主控***，将该编号映射到建筑结构图上对应的点，从而确定逃生人员在建筑结构图上的位置，主控***以该位置的坐标更新上述实时定位获得的逃生人员的当前位置坐标；第三种方法是：手持终端中的烟雾报警器地址码接收解码模块从主控***中自动获得与距离逃生人员最近的烟雾报警器的地址码，解码后得到该烟雾报警器的位置信息，更新上述实时定位获得的逃生人员的当前位置坐标；
4)火场中逃生人员的导航，包括：(1)起火点方位确定：将每个逃生人员携带的手持终端中的温度传感器、烟雾探测器和红外图像传感器所采集的数据通过通信模块发送至主控***，主控***将所有手持终端上传的数据进行计算，得出火势分布情况；其中，温度传感器采集建筑物中特定物体表面的温度，该特定物体至少包括房间门、卷帘门和墙壁，通过该特定物体一面的温度探测得到该特定物体另一面空间范围的火势情况；当烟雾报警器探测到烟雾超过设定阈值时，向该建筑物的消防控制***发送火灾报警和自身的地址码，主控***查询到该烟雾报警器地址码的地址；(2)逃生路径规划与导航：按照消防报警***的消防预案给定的一逃生出口或是使用手持终端的逃生人员通过输入模块设定的一逃生出口，自当前位置至该逃生出口之间形成有一逃生路径；即：将建筑物中的走廊设定为道路，将建筑物中的房间设为自由空间；利用遗传算法或是神经网络算法并根据主控***中预先存入的建筑结构图实现路径规划，该路径规划通过通信模块发送至手持终端，同时，通过输出模块中的语音功能和显示功能将上述规划的路径提示给逃生人员。
相比于其他用于火场逃生的导航***，本发明具有如下几点优势：
第一，本发明采用了基于建筑结构图计算和动态校准相结合的定位方式。基于计算的方式更适合火场中的恶劣环境。基于WIFI等电磁信号的定位方式一旦在火灾中受到损坏或强烈的干扰就无法使用。而本发明的定位算法和数据采集全部集成在导航终端中，只要设备不损坏，就能继续完成导航任务。
第二，本发明具有逃生出口智能选择和动态路径规划功能。本发明可以根据主控***和其他导航终端数据，利用数据分析算法智能为每个导航终端分配最合理的逃生出口和逃生路线，并且这种路线还会随着实际情况而实时动态调整，防止因人员拥堵和障碍阻挡而影响逃生效率。
第三，本发明利用消防电源等在火灾中能正常工作的供电***。火灾发生后，常常会在短时间内就造成电力中断。因此本发明在定位校准等需要额外供电的模块采用消防应急电源供电，这样可以保证***最长时间的正常工作。
第四，本发明具有语音提示功能。本发明充分考虑了火场中的浓烟环境，火场中视觉受阻，常常无法看清屏幕等导航提示。因此，本发明耦合语音提示模块，导航信息不仅通过屏幕输出，还通过语音输出，为使用者提供最及时的信息。
附图说明
图1基于建筑结构图与消防通信***的客用逃生室内导航***框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。
如图1所示，本发明提出的一种基于建筑结构图与消防通信***的客用逃生室内导航***，包括主控***和多个分布在各房间内的手持终端；建筑物中设有多个烟雾报警器，每个烟雾报警器均具有烟雾报警器地址码；所述烟雾报警器地址码存储于建筑物的消防控制***中，所述主控***与建筑物的消防控制***相连。利用消防报警***的数据，并配合本***导航终端通过通信模块上传的人员定位和火势数据，结合建筑结构图，通过图形化的形式显示在主控室的屏幕上，方便主控室管理人员实时监控火灾逃生情况以及人员分布情况，并根据实际情况适当向导航终端通过通信模块广播逃生建议，为消防救援提供数据支持，从而最大程度减少因缺少必要的数据造成逃生的慌乱、无序，避免不必要的人员伤亡。
所述手持终端中包括数据采集模块、信号处理模块和设备控制模块，所述手持终端中还存储有建筑结构图。
所述数据采集模块包括运动传感模块、动态校准模块和探测用传感模块。
所述运动传感模块由一组运动传感器组成，至少包括加速度计、速度计和陀螺仪；用于采集使用了手持终端的逃生人员的加速度和角速度信息。
所述动态校准模块至少包括RFID读写模块和烟雾报警器地址码接收解码模块，配合所述RFID读写模块在现场消防设备上安装有多个RFID标签，RFID标签的位置根据定位精度和现场的建筑结构图确定，多个RFID标签构成了RFID标签网络；RFID读写模块读取附近RFID标签。考虑到火灾救援条件下常常电力通信中断，通常只有消防***的应急电源可以使用，这就需要借助已有的消防设施。因此可在有一定分布规律的消防应急广播、消防专用电话、手动火灾报警按钮等处利用现场消防设备接口安装RFID标签，储存当前位置信息。
所述探测用传感模块有一组探测传感器组成，至少包括烟雾探测器、温度传感器、超声测距传感器和红外图像传感器。
所述信号处理模块包括信号转换器，所述信号转换器包括放大电路和AD转换器。
所述设备控制模块包括输入模块、输出模块、通信模块及其现场消防设备的接口；所述手持终端平时处于休眠状态，火灾发生时通过现场消防设备接口触发激活所述手持终端；
所述主控***包括中央控制模块、通信模块和显示模块，所述中央控制模块负责整个***的运行和数据处理；所述主控***存储有与手持终端中相同的建筑结构图。
所述设备控制模块中和所述主控***中的通信模块均包括消防电话模块和无线通信模块。
所述运动传感模块将采集到的信息通过所述设备控制模块的通信模块发送至所述主控***；所述动态校准模块中的RFID读写模块和所述烟雾报警器地址码接收解码模块用于向所述主控***提供使用该手持终端的逃生人员的位置信息。
利用上述基于建筑结构图与消防通信***的客用逃生室内导航***的导航方法，包括：
首先，建筑结构图经过数字化处理后分别存储于所述手持终端和主控***中，该建筑结构图至少设有障碍物、标志物、运动限制和校准点的标记，并以此为依据建立三维坐标系。完成硬件配置后，在手持终端处理器中写入相应定位算法和程序。还有，将本发明中的多个手持终端布置在建筑物各个房间内的相对固定位置处，其位置坐标在***布设时由人工给定，此时手持终端处于休眠状态；火灾发生时通过现场消防设备接口触发激活所述手持终端；手持终端激活的同时，自动载入该手持终端的当前位置信息。
然后，进行逃生人员的实时定位和动态校准：
(1)逃生人员的实时定位
根据运动传感模块中各运动传感器采集到的信号得知逃生人员相对初始位置的位移，并利用探测用传感器中的超声传感器测量逃生人员到建筑物的固定参照物的距离，结合建筑结构图信息，实时动态获得逃生人员的当前位置坐标；
如根据加速度的定义可以知道，速度是加速度计对时间的积分，而位移是速度对时间的积分。即加速度对时间进行两次积分就可以计算出物体的位移。所以，通过加速度计获得实时加速度值，然后经过处理器对其做两次积分，即可计算出位移的距离。同时，根据陀螺仪等方向测定器件，实时检测物体运动的角速度，并实时计算物体的运动方向。
测距传感装置可以通过识别物体到固定参照物的距离来实现位置的计算并根据计算结果进行动态校准。所谓固定参照物，即地图信息上有固定位置的物体，这些物体的位置固定，不会轻易改变，例如建筑中的门、窗、墙壁等物体。
与此同时，利用建筑结构图上的障碍信息、通道信息以及其他必要信息，将使用者可能的运动方向和范围限定在一定范围内，并根据已走过的路径(历史路径)信息对位置进行连续处理，得到使用者在一个单位时间内所在位置的可能范围。
(2)采用下列方法之一进行逃生人员的当前位置的动态校准：
第一种方法是：建筑物中布设有RFID标签网络，RFID标签发出的信号中包括该RFID 标签的位置坐标，当逃生人员处于一RFID标签识别范围内，逃生人员手持终端将RFID读写装置采集到该RFID标签的位置坐标通过通信模块发送至主控***，主控***以该位置坐标更新上述实时定位获得的逃生人员的当前位置坐标；
第二种方法是：逃生人员通过手动操作手持终端，将该逃生人员当前所处现场建筑中的楼层、房间或楼梯间所对应的编号通过通信模块发送至主控***，将该编号映射到建筑结构图上对应的点，从而确定逃生人员在建筑结构图上的位置，主控***以该位置的坐标更新上述实时定位获得的逃生人员的当前位置坐标；
第三种方法是：手持终端中的烟雾报警器地址码接收解码模块从主控***中自动获得与距离逃生人员最近的烟雾报警器的地址码，解码后得到该烟雾报警器的位置信息，更新上述实时定位获得的逃生人员的当前位置坐标；
至此，就可以实现较为精确的定位。
最后，实现火场中逃生人员的导航：
(1)起火点方位确定：
将每个逃生人员携带的手持终端中的温度传感器、烟雾探测器和红外图像传感器所采集的数据通过通信模块发送至主控***，主控***将所有手持终端上传的数据进行计算，得出火势分布情况；其中，温度传感器采集建筑物中特定物体表面的温度，该特定物体至少包括房间门、卷帘门和墙壁，通过该特定物体一面的温度探测得到该特定物体另一面空间范围的火势情况；因为烟雾和高温是起火点的重要特征，因此通过使用者在移动过程中烟雾和温度的变化即可根据起火点周围烟雾和温度的数据模型来推断出起火点的大致位置，从而在逃生中避开火势严重的区域。
当烟雾报警器探测到烟雾超过设定阈值时，向该建筑物的消防控制***发送火灾报警和自身的地址码，主控***查询到该烟雾报警器地址码的地址；
(2)逃生路径规划与导航：
路径规划算法与导航功能是本***的核心之一。火场中逃生人员往往由于慌乱、不熟悉环境等原因而无法选择最佳的逃生路线，从而错过了最佳逃生机会。
逃生出口的选择上，对于人员密集的宾馆、写字楼等建筑，一般都设置有多个逃生出口，选择最佳的逃生出口成为受困人员成功存活的关键之一。由主控***根据火灾发生位置按照消防报警***的消防预案给定的一逃生出口或是使用手持终端的逃生人员通过输入模块设定的一逃生出口，自当前位置至该逃生出口之间形成有一逃生路径；
路径规划方面考虑到火场条件瞬息万变，可以将路线规划算法储存在手持终端上，以便随时根据实际情况调整路线。将建筑物中的走廊设定为道路，将建筑物中的房间设为自由空间；利用遗传算法或是神经网络算法并根据主控***中预先存入的建筑结构图实现路径规划，该路径规划通过通信模块发送至手持终端。
使用者在浓烟中往往无法或者没有时间去看屏幕上的信息提示，这就需要通过输出模块中的语音功能和显示功能将上述规划的路径提示给逃生人员。需要耦合语音提示模块，将需要提示的信息大音量的输出。因为使用者可能是到陌生的环境下逃生且无法看清环境，所以输出的信息也不只是路径信息，还应有环境信息诸如障碍物、门窗等位置信息。
除此之外，各终端在完成上述功能的同时，还应将数据及时通过通信模块上传至主控***。上传的数据应至少包括逃生人员的位置信息、燃烧点的位置信息及严重程度等。主控***在接收这些信息后，将多个终端所采集的信息进行整合，并将其结合建筑结构图通过其显示模块进行图形化显示，以方便火场外的救援人员更好的了解建筑内的情况并制定合理的救援方案。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (3)

1.一种基于建筑结构图与消防通信***的客用逃生室内导航***，包括主控***和多个分布在各房间内的手持终端；建筑物中设有多个烟雾报警器，每个烟雾报警器均具有烟雾报警器地址码；所述烟雾报警器地址码存储于建筑物的消防控制***中，所述主控***与建筑物的消防控制***相连；
所述手持终端中包括数据采集模块、信号处理模块和设备控制模块，所述手持终端中还存储有建筑结构图；
所述数据采集模块包括运动传感模块、动态校准模块和探测用传感模块；所述运动传感模块由一组运动传感器组成，用于采集使用了手持终端的逃生人员的加速度和角速度信息；所述动态校准模块至少包括RFID读写模块和烟雾报警器地址码接收解码模块，配合所述RFID读写模块在现场消防设备上安装有多个RFID标签，RFID标签的位置根据定位精度和现场的建筑结构图确定，多个RFID标签构成了RFID标签网络；RFID读写模块读取附近RFID标签；所述探测用传感模块有一组探测传感器组成；
所述信号处理模块包括信号转换器，所述信号转换器包括放大电路和AD转换器；
所述设备控制模块包括输入模块、输出模块、通信模块及其现场消防设备的接口；所述手持终端平时处于休眠状态，火灾发生时通过现场消防设备接口触发激活所述手持终端；
所述主控***包括中央控制模块、通信模块和显示模块，所述中央控制模块负责整个***的运行和数据处理；所述主控***存储有与手持终端中相同的建筑结构图；
所述设备控制模块中和所述主控***中的通信模块均包括消防电话模块和无线通信模块；
所述运动传感模块将采集到的信息通过所述设备控制模块的通信模块发送至所述主控***；所述动态校准模块中的RFID读写模块和所述烟雾报警器地址码接收解码模块用于向所述主控***提供使用该手持终端的逃生人员的位置信息。
2.根据权利要求1所述基于建筑结构图与消防通信***的客用逃生室内导航***，其特征在于，所述运动传感模块至少包括加速度计、速度计和陀螺仪；
所述探测用传感模块至少包括烟雾探测器、温度传感器、超声测距传感器和红外图像传感器。
3.一种基于建筑结构图与消防通信***的客用逃生室内导航方法，其特征在于，采用如权利要求1或2所述基于建筑结构图与消防通信***的客用逃生室内导航***，并包括以下步骤：
1)建筑结构图的存储：
建筑结构图经过数字化处理后分别存储于所述手持终端和主控***中，该建筑结构图至少设有障碍物、标志物、运动限制和校准点的标记；
2)手持终端的布置及激活：
将多个手持终端布置在建筑物各个房间内的相对固定位置处，此时手持终端处于休眠状态；火灾发生时通过现场消防设备接口触发激活所述手持终端；手持终端激活的同时，自动载入该手持终端的当前位置信息；
3)逃生人员的实时定位和动态校准：
(1)逃生人员的实时定位
根据运动传感模块中各运动传感器采集到的信号得知逃生人员相对初始位置的位移，并利用探测用传感器中的超声传感器测量逃生人员到建筑物的固定参照物的距离，结合建筑结构图信息，实时动态获得逃生人员的当前位置坐标；
(2)采用下列方法之一进行逃生人员的当前位置的动态校准：
第一种方法是：建筑物中布设有RFID标签网络，RFID标签发出的信号中包括该RFID标签的位置坐标，当逃生人员处于一RFID标签识别范围内，逃生人员手持终端将RFID读写装置采集到该RFID标签的位置坐标通过通信模块发送至主控***，主控***以该位置坐标更新上述实时定位获得的逃生人员的当前位置坐标；
第二种方法是：逃生人员通过手动操作手持终端，将该逃生人员当前所处现场建筑中的楼层、房间或楼梯间所对应的编号通过通信模块发送至主控***，将该编号映射到建筑结构图上对应的点，从而确定逃生人员在建筑结构图上的位置，主控***以该位置的坐标更新上述实时定位获得的逃生人员的当前位置坐标；
第三种方法是：手持终端中的烟雾报警器地址码接收解码模块从主控***中自动获得与距离逃生人员最近的烟雾报警器的地址码，解码后得到该烟雾报警器的位置信息，更新上述实时定位获得的逃生人员的当前位置坐标；
4)火场中逃生人员的导航，包括：
(1)起火点方位确定：
将每个逃生人员携带的手持终端中的温度传感器、烟雾探测器和红外图像传感器所采集的数据通过通信模块发送至主控***，主控***将所有手持终端上传的数据进行计算，得出火势分布情况；其中，温度传感器采集建筑物中特定物体表面的温度，该特定物体至少包括房间门、卷帘门和墙壁，通过该特定物体一面的温度探测得到该特定物体另一面空间范围的火势情况；
当烟雾报警器探测到烟雾超过设定阈值时，向该建筑物的消防控制***发送火灾报警和自身的地址码，主控***查询到该烟雾报警器地址码的地址；
(2)逃生路径规划与导航：
按照消防报警***的消防预案给定的一逃生出口或是使用手持终端的逃生人员通过输入模块设定的一逃生出口，自当前位置至该逃生出口之间形成有一逃生路径；即：将建筑物中的走廊设定为道路，将建筑物中的房间设为自由空间；利用遗传算法或是神经网络算法并根据主控***中预先存入的建筑结构图实现路径规划，该路径规划通过通信模块发送至手持终端，同时，通过输出模块中的语音功能和显示功能将上述规划的路径提示给逃生人员。
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108876798A (zh) * 2018-06-12 2018-11-23 杭州视氪科技有限公司 一种楼梯检测***及方法
CN108921759A (zh) * 2018-07-20 2018-11-30 天津市滨海新区军民融合创新研究院 楼内火场定位***和方法以及便携信号终端
CN109191737A (zh) * 2018-10-10 2019-01-11 西安艾润物联网技术服务有限责任公司 一种逃生路线生成方法、***、设备及可读存储介质
CN109191738A (zh) * 2018-10-22 2019-01-11 公安部上海消防研究所 一种基于动态人流量监测的智能疏散方法和***
CN109410489A (zh) * 2018-10-22 2019-03-01 公安部上海消防研究所 一种用于大型综合体的应急人员智能疏散***
CN110030997A (zh) * 2019-04-22 2019-07-19 何思慧 一种室内火灾手机逃生指示***及其使用方法
CN110493568A (zh) * 2019-08-08 2019-11-22 李娜 基于室内摄像头的智能消防监控与救援方法
CN110895862A (zh) * 2018-09-13 2020-03-20 开利公司 火灾探测***-用于火灾探测设计框架的端对端解决方案
CN111315068A (zh) * 2020-03-13 2020-06-19 广东淦海建设有限公司 一种led照明***及其照明控制方法
CN111601256A (zh) * 2020-05-08 2020-08-28 中山维看科技有限公司 基于建筑物火灾探测技术的定位***和方法
CN112035434A (zh) * 2020-08-20 2020-12-04 四川南方开创实业有限公司 一种消防设施管理***
CN112212864A (zh) * 2020-09-02 2021-01-12 鹏城实验室 基于深度学习的火灾场景导航方法及***、存储介质
CN112949790A (zh) * 2021-02-04 2021-06-11 上海扶手安控设备有限公司 一种高楼火灾逃生路径规划***、方法、设备以及介质
CN113190906A (zh) * 2021-05-17 2021-07-30 长沙理工大学 一种建筑用bim建模控制方法
CN113984063A (zh) * 2021-10-26 2022-01-28 深圳市博视***集成有限公司 一种基于物联网的动态建筑标识导引***
CN114338787A (zh) * 2021-12-30 2022-04-12 重庆天智慧启科技有限公司 一种智能消防报警***及方法
CN115019462A (zh) * 2022-05-27 2022-09-06 北京声智科技有限公司 视频处理方法、装置、存储介质及设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8159329B1 (en) * 2007-03-14 2012-04-17 At&T Intellectual Property Ii, L.P. Location determination and guidance using radio frequency identification
CN105698797A (zh) * 2016-02-04 2016-06-22 珠海智城信息技术有限公司 一种安全应急导航装置
CN106289235A (zh) * 2016-08-12 2017-01-04 天津大学 基于建筑结构图的自主计算精度可控室内定位导航方法
CN106525044A (zh) * 2016-10-18 2017-03-22 天津大学 基于船体结构图的大型舰艇的人员定位导航***及其方法
CN107067626A (zh) * 2017-06-19 2017-08-18 安徽鼎信科技集团有限公司 一种智能楼宇消防安全及应急***

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8159329B1 (en) * 2007-03-14 2012-04-17 At&T Intellectual Property Ii, L.P. Location determination and guidance using radio frequency identification
CN105698797A (zh) * 2016-02-04 2016-06-22 珠海智城信息技术有限公司 一种安全应急导航装置
CN106289235A (zh) * 2016-08-12 2017-01-04 天津大学 基于建筑结构图的自主计算精度可控室内定位导航方法
CN106525044A (zh) * 2016-10-18 2017-03-22 天津大学 基于船体结构图的大型舰艇的人员定位导航***及其方法
CN107067626A (zh) * 2017-06-19 2017-08-18 安徽鼎信科技集团有限公司 一种智能楼宇消防安全及应急***

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108876798A (zh) * 2018-06-12 2018-11-23 杭州视氪科技有限公司 一种楼梯检测***及方法
CN108876798B (zh) * 2018-06-12 2022-03-18 杭州视氪科技有限公司 一种楼梯检测***及方法
CN108921759A (zh) * 2018-07-20 2018-11-30 天津市滨海新区军民融合创新研究院 楼内火场定位***和方法以及便携信号终端
CN110895862A (zh) * 2018-09-13 2020-03-20 开利公司 火灾探测***-用于火灾探测设计框架的端对端解决方案
CN110895862B (zh) * 2018-09-13 2023-07-04 开利公司 火灾探测***-用于火灾探测设计框架的端对端解决方案
CN109191737A (zh) * 2018-10-10 2019-01-11 西安艾润物联网技术服务有限责任公司 一种逃生路线生成方法、***、设备及可读存储介质
CN109191738A (zh) * 2018-10-22 2019-01-11 公安部上海消防研究所 一种基于动态人流量监测的智能疏散方法和***
CN109410489A (zh) * 2018-10-22 2019-03-01 公安部上海消防研究所 一种用于大型综合体的应急人员智能疏散***
CN109410489B (zh) * 2018-10-22 2021-07-30 公安部上海消防研究所 一种用于大型综合体的应急人员智能疏散***
CN110030997A (zh) * 2019-04-22 2019-07-19 何思慧 一种室内火灾手机逃生指示***及其使用方法
CN110493568A (zh) * 2019-08-08 2019-11-22 李娜 基于室内摄像头的智能消防监控与救援方法
CN111315068A (zh) * 2020-03-13 2020-06-19 广东淦海建设有限公司 一种led照明***及其照明控制方法
CN111601256A (zh) * 2020-05-08 2020-08-28 中山维看科技有限公司 基于建筑物火灾探测技术的定位***和方法
CN112035434A (zh) * 2020-08-20 2020-12-04 四川南方开创实业有限公司 一种消防设施管理***
CN112212864A (zh) * 2020-09-02 2021-01-12 鹏城实验室 基于深度学习的火灾场景导航方法及***、存储介质
CN112949790A (zh) * 2021-02-04 2021-06-11 上海扶手安控设备有限公司 一种高楼火灾逃生路径规划***、方法、设备以及介质
CN113190906A (zh) * 2021-05-17 2021-07-30 长沙理工大学 一种建筑用bim建模控制方法
CN113984063A (zh) * 2021-10-26 2022-01-28 深圳市博视***集成有限公司 一种基于物联网的动态建筑标识导引***
CN114338787A (zh) * 2021-12-30 2022-04-12 重庆天智慧启科技有限公司 一种智能消防报警***及方法
CN115019462A (zh) * 2022-05-27 2022-09-06 北京声智科技有限公司 视频处理方法、装置、存储介质及设备

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