一种大楼逃生路径指示装置及其指示方法与流程

本发明涉及一种逃生路径指示装置，特别是涉及一种大楼逃生路径指示装置。

背景技术：

随着城市化的发展，大楼越来越多，火灾是大楼的重要安全隐患之一，在大楼着火时容易引起人们的恐慌，由于大楼内人口密集，恐慌撤离就会产生混乱或踩踏不能使人员有序的撤离，进而会延长撤退时间，使火灾对人体造成伤害，尤其是楼层内房间、通道比较多的大楼，由于不能快速得知着火地点，且消防楼梯数量有限，如果没有正确的引导，就有可能多绕路，进而错过最佳的撤退时间，不能及时撤退会给消防人员增大搜救的难度和危险。综上所述，如何研发一种在大楼发生火灾时能够有效的指示逃生路径的装置是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种大楼逃生路径指示装置及其指示方法，解决了大楼火灾时人员不能有序、高效的撤离的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种大楼逃生路径指示装置，包括

若干个感测模组，所述感测模组设置在大楼的对应的通道内，所述感测模组包括距离感测机构、红外线感测器、温度感测器、烟雾感测器、空气品质感测器和led逃生指示灯，所述红外线感测器用于感应人体是否进入感应区域，进而来控制所述led逃生指示灯亮或熄灭，所述温度感测器用于测量对应通道内的温度，所述烟雾感测器用于检测对应通道内的烟雾浓度，所述空气品质感测器用于检测对应通道内的氧气浓度、二氧化碳浓度、一氧化碳浓度；

控制模块，所述感测模组与所述控制模块电连接。

进一步地，还包括若干个喷水雾装置，所述喷水雾装置设置在大楼的每层楼体的屋部，且所述喷水雾装置与所述控制模块电连接。

进一步地，所述通道由相邻的两个房间的外墙壁之间的间隙形成，且所有通道依次标号为q1、q2、q3......。

本发明的另一目的是公开一种大楼逃生路径指示装置的指示方法，采用上述的大楼逃生路径指示装置，指示方法包括以下步骤：

step1：开始；

step2：利用输入装置设定人体允许容忍火灾的各项指标值n；

step3：检测各通道火灾时的各项指标值m，判断是否有火灾，若是，执行step4，若否，执行step9；

step4：计算各通道各项指标安全系数e，且e越大安全性越大；

step5：计算各分叉路口处各通道的最小安全火灾指标值zi；

step6：计算各分叉路口处最佳安全路径qi；

step7：依据qi计算各房间的最佳路径ri；

step8：将各房间的最安全路径连成逃生路径uri，并启动uri路径上的led方向指示灯，同时打开喷水雾装置的位于uri路径上的喷嘴；

step9：是否结束，若是，执行step10；若否，执行step3；

step10：结束。

进一步地，步骤step2中设定的各项指标值n包括温度tⁿ、烟雾浓度yⁿ、氧气浓度o2ⁿ、二氧化碳浓度co2ⁿ、一氧化碳浓度coⁿ。

更进一步地，步骤step3中检测的各通道各项指标值m包括温度ⁱt^m、烟雾浓度ⁱy^m、氧气浓度ⁱo2^m、二氧化碳浓度ⁱco2^m、一氧化碳浓度ⁱco^m。

更进一步地，步骤step4中各通道各项指标的安全系数e的计算原理为：温度ⁱt^e＝(tⁿ-ⁱt^m)/tⁿ，ⁱy^e＝(yⁿ-ⁱy^m)/yⁿ，ⁱo2^e＝(ⁱo2^m-o2ⁿ)/o2ⁿ，ⁱco2^e＝(co2ⁿ-ⁱco2^m)/co2ⁿ，ⁱco^e＝(coⁿ-ⁱco^m)/coⁿ。

更进一步地，步骤step5中zi＝min(ⁱt^e，ⁱy^e，ⁱo2^e，ⁱco2^e，ⁱco^e，ⁱx^e)。

更进一步地，步骤step6中qi＝max(对应分叉路口处各通道的zi)。

更进一步地，ⁱx^e为各分叉路口的人体可通过的空间比例，各分叉路口的人体可通过的空间利用对应的距离感测机构进行测量。

由上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

由于每个通道内都设有感测模组，因而当发生火灾时，控制模块会根据每个感测模组检测到的数据对每个房间设计一条安全系数最高的逃生路径，尽量确保人员能够高效、有序、安全的撤离；

由于每个感测模组包括距离感测机构、红外线感测器、温度感测器、烟雾感测器、空气品质感测器，因而能够监测到多种指标值，能够尽可能精确的分析每个通道内的环境状况，使选择的逃生通道的环境最优；

由于指示方法是先根据对应通道内的感测模组检测到的各项指标值和设定的各项指标值计算各项指标的安全系数e，然后求取每个通道内安全系数最小的一项指标zi，然后根据zi求取对应分叉路口处zi最大的通道qi为最佳安全路径，将所有qi连起形成每个房间的最佳路径ri，每个房间的最佳路径ri连起形成大楼的最佳逃生路径uri，并启动路径上的led方向指示灯，使人员能够做到有序、高效、快速的逃生，由于感测模组能够实时监测指标数据，因而能够随时调整逃生路径，降低人们身体不适的发生率；

由于设有喷水雾装置，选定uri路径后进行喷水降温，也能够消除掉空气中一部分有害物质，降低人体在撤离过程中受到的伤害。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的分布示意图。

图2为本发明的原理示意图。

图3为本发明的指示方法的流程示意图。

图4为本发明的各分叉路口的计算顺序示意图。

图5为本发明的一种安全最佳路径示意图。

附图标记说明：

2通道

3楼梯

4备用逃生窗

5感测模组

51距离感测机构

52红外线感测器

53温度感测器

54烟雾感测器

55空气品质感测器

56led逃生指示灯

6控制模块

7喷水雾装置

8电源

9分叉路口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

下面参考图1至图3对本申请作进一步说明，如图1所示的大楼的俯视图，每层楼具有若干个房间、若干个楼梯3和若干个备用逃生窗4，所有房间依次标号1、2、3......，所有楼梯3依次标号为z1、z2......，所有备用逃生窗4依次标号为b1、b2、b3......，当火势过大时，救援人员可通过对应的备用逃生窗4救援比较危险的人员，相邻的两个房间的外墙壁之间的间隙形成通道2，所有通道2依次标号为q1、q2、q3......，该大楼逃生路径指示装置包括若干个感测模组5和控制模块6，每层楼内的所有感测模组5依次标号为s1、s2、s3......，所述感测模组5与所述控制模块6电连接，对应标号的感测模组5设置在大楼的每层的对应标号的通道2内，所述感测模组5包括距离感测机构51、红外线感测器52、温度感测器53、烟雾感测器54、空气品质感测器55和led逃生指示灯56，所述距离感测机构51用于监测所述通道2的可通过空间，所述距离感测机构51采用超音波感测器、红外线收发感测组等，所述红外线感测器52用于感应人体是否进入感应区域，进而来控制所述led逃生指示灯56亮或熄灭，所述温度感测器53用于测量对应通道2内的温度，所述烟雾感测器54用于检测对应通道2内的烟雾浓度，所述空气品质感测器55用于检测对应通道2内的氧气浓度、二氧化碳浓度、一氧化碳浓度。

该大楼逃生路径指示装置还包括若干个喷水雾装置7，所述喷水雾装置7设置在大楼的每层楼体的屋部，且所述喷水雾装置7与所述控制模块6电连接。

该大楼逃生路径指示装置还包括电源8，所述电源8为感测模组5、控制模块6、喷水雾装置7提供电能。

一种大楼逃生路径指示装置的指示方法，采用上述的大楼逃生路径指示装置，指示方法包括以下步骤：

step1：开始；

step2：利用输入装置设定人体允许容忍火灾的各项指标值n，各项指标值n存入所述控制模块6的各项指标的存储电路中，设定的各项指标值n包括温度tⁿ、烟雾浓度yⁿ、氧气浓度o2ⁿ、二氧化碳浓度co2ⁿ、一氧化碳浓度coⁿ及其他火灾现场危险指标nⁿ；

step3：利用设置在各通道内的感测模组5的温度感测器53、烟雾感测器54、空气品质感测器55检测各通道2火灾时的各项指标值m，检测的各通道2各项指标值m包括温度ⁱt^m、烟雾浓度ⁱy^m、氧气浓度ⁱo2^m、二氧化碳浓度ⁱco2^m、一氧化碳浓度ⁱco^m及其他火灾现场危险指标n^m，将检测到的数据回传至控制模块6中，判断是否有火灾，若是，执行step4，并进行救援报警，若否，执行step9；

step4：利用所述控制模块6内的各项指标的计算电路计算各通道2各项指标安全系数e，各通道2各项指标的安全系数e的计算原理为：温度ⁱt^e＝(tⁿ-ⁱt^m)/tⁿ，ⁱy^e＝(yⁿ-ⁱy^m)/yⁿ，ⁱo2^e＝(ⁱo2^m-o2ⁿ)/o2ⁿ，ⁱco2^e＝(co2ⁿ-ⁱco2^m)/co2ⁿ，ⁱco^e＝(coⁿ-ⁱco^m)/coⁿ，其中，m-n或n-m，以安全系数越大越安全定义之，如火灾现场温度越低越好，火灾现场o2浓度越高越好；

step5：计算各分叉路口9处各通道2的最小安全火灾指标值zi，zi＝min(ⁱt^e，ⁱy^e，ⁱo2^e，ⁱco2^e，ⁱco^e，ⁱx^e)，其中，ⁱx^e为各分叉路口9的人体可通过的空间比例，各分叉路口9的人体可通过的空间率为一固定的设定值，当数值发生变化时再进行对应的改动，设定人体最少可通过空间率为0％，正常为100％，一般为50％，ⁱx^e依正比例计算，如图1所示，比如如图4中，房间2、房间3、房间6、房间7形成的分叉路口9处z1＝min(⁵t^e，⁵y^e，⁵o2^e，⁵co2^e，⁵co^e，⁵x^e)＝min(30％，15％，7％，12％，19％，12％)＝7％，z2＝min(⁶t^e，⁶y^e，⁶o2^e，⁶co2^e，⁶co^e，⁶x^e)＝min(28％，15％，18％，22％，33％，16％)＝15％，z3＝min(⁹t^e，⁹y^e，⁹o2^e，⁹co2^e，⁹co^e，⁹x^e)＝min(33％，26％，35％，22％，20％，28％)＝20％，z4＝min(²t^e，²y^e，²o2^e，²co2^e，²co^e，²x^e)＝min(5％，8％，12％，20％，22％，16％)＝5％，其中，计算的第一个分叉路口9靠近火源；

step6：计算各分叉路口9处最佳安全路径qi，qi＝max(对应分叉路口9处各通道2的zi)，如图1所示，比如如图5中，房间2、房间3、房间6、房间7形成的分叉路口9处qi＝max(7％，15％，20％，5％)＝20％＝z3＝q9；

step7：依据qi计算各房间的最佳路径ri，如图5所示的房间2的最佳路径为q9、q12、q8、q4、z2，该最佳路径上还适用于房间6、房间7、房间10、房间9、房间5、房间1；房间3的最佳路径为q9、q12、q8、q4、z2或q3、q10、q12、q12、q8、q4、z2；房间4的最佳路径为q3、q10、q12、q12、q8、q4、z2，该最佳路径还适用于房间8、房间7、房间12、房间11，并删除其他无法安全到达出口的路径；

step8：将各房间的最安全路径连成逃生路径uri，并启动uri路径上的led方向指示灯指示人们沿着uri撤离，同时打开喷水雾装置7的位于uri路径上的喷嘴进行喷水，对逃生路径uri内的空间进行降温处理，同时可利用水雾消除空气中一部分有害物质，降低人们在逃离过程中受到的伤害，当人们逃离到对应通道2内时，位于该通道2内的红外线感测器52感应到人体后会启动位于该通道2内的led逃生指示灯56打开为人们提供照明，降低楼道黑暗度，提高人们的可视范围，减少撤离过程中遇到的危险因素；

step9：是否结束，若是，执行step10；若否，执行step3；

step10：结束。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。