专利名称：一种火灾应对措施辅助提醒系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机辅助管理系统，尤其涉及一种楼房的消防辅助管理监控系统。
背景技术：
火灾有别于其它灾害，具有突发性、随机性等特点，一旦发生火灾或是得不到及时的扑救，就会给人民的生命和财产带来损失。此外，近几年来随着城市建设的快速发展，由于各种新材料、新工艺、新设备的广泛应用，使得城市消防工作面临的新情况和新问题也越来越多。同时，目前现阶段的消防工作还普遍存在着以下问题(1)建筑楼房尤其是居民住宅楼的消防监控设施相对落后，缺乏有效的火灾预警和火灾监控手段。(2)某些消防责任人和部分群众缺乏相应的消防观念和应变素质，导致火灾信息的误报、漏报和迟报的现象时有发生，以致火势蔓延，给人民的生命和财产造成巨大的损失。(3)在火灾发生时，由于居民缺乏有关的消防知识，而且在惊慌失措的情况下又无法得到必要和适当的指导帮助，因此经常会发生因缺乏相关的应对措施和自救方案而导致出现本不该出现的悲剧这一现象。
为适应人民生活和社会发展的迫切需求，随着电子和计算机网络技术的迅速发展，消防预警系统也得到了快速发展。如现代火灾自动报警及联动系统，是20世纪80年代初兴起的一种新型的消防预警系统，一般由火灾探测、报警控制(含配套设备)、联动控制(含现场适配器)以及现场布线组成。根据其用途、探测技术方式、信号处理、系统连线以及智能化程序分类的不同，该系统又具有多种类型和功能，为保障人民生命财产安全起到了积极的作用。
然而，从整体上来看，现有的消防预警设施技术仍然处于较低的水平，主要体现在(1)仍然存在误报率高、火警反应时间长、覆盖性差等问题，整个系统的可靠性和可用性都比较差。(2)由于仍有相当一部分公众缺乏应有的消防观念和消防素质，使得消防预警系统起不到应有的作用。(3)在火灾发生时不能够提供必要和适当的提醒及指导，本可避免的损失和悲剧仍然时有发生。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有火灾监控和火灾报警功能，而且可及时提供应对措施方案的火灾应对措施辅助提醒系统，以减少火灾隐患，降低火灾损失，帮助居民应对突发性的火灾，从而最大限度地提供消防保障安全。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现本发明提供的一种火灾应对措施辅助提醒系统，包括以下组成用于实时监测所处地点的火警情况，触发并传送火警信息的探测装置；用于对所有探测装置进行监控管理，接收探测装置发送的火警信息，并根据火情数据模型对火警信息进行分析的火警监控管理中心；用于存储楼房的建筑结构信息、探测装置的安装分布信息，以及各住户所在套房的位置信息和联系方式的管理中心数据库；利用人工智能专家系统，结合管理中心数据库中各个住户的位置分布数据，用于对火灾监控管理中心获得的火警信息进行计算分析，实时编制出楼房内各个住户所需做好的应对措施方案的应对措施专家系统；用于将火警信息，以及应对措施专家系统实时编制生成的应对措施方案的提示信息发送到各个住户接收设备上的提示信息发送系统；所述探测装置根据楼房的建筑结构和布局进行布置安装，其监测范围覆盖整个楼房，并连接到火警监控管理中心。
本发明火警监控管理中心负责监控管理探测装置的工作状况，以及接收探测装置发来的火警信号，根据火情数据模型对探测装置发来的感知数据进行分析，判断是否是火灾，分析出火势的大小，并分析火灾所在区域。具体地包括以下部分用于定时巡检各个探测装置，对接收到的探测装置的工作状态进行分析并生成相应的控制命令，以调整探测装置的工作状态或提醒工作人员对某些探测装置进行修复的探测装置管理模块；用于和探测装置进行通信，负责接收各个探测装置的工作状态参数和火警信息，并将生成的控制命令或信息发送到探测装置中的通信模块；作为对比、分析及判断探测装置发送的火警信息的依据，用于判断探测装置发出的信息是否为误报，并分析出火势大小的火情数据模型。
火警监控管理中心每隔一个固定时间段向楼房内的所有探测装置发送检测信息，探测装置则会发送反馈信息给管理中心，将自身的工作状况报告给火警监控管理中心。火警监控管理中心通过对反馈回来的信息进行分析，便可知道探测装置的工作状况以及如何处理等，从而进一步保证了探测装置能够正常发挥作用。
应对措施专家系统是本发明的核心部分，具体包括以下部分
用于存放消防领域专家提供的专门知识及规则的知识库；用于根据一定的推理策略从知识库中选取有关的知识，对用户提供的事实进行推理，直到得出正确的结论为止的推理机；用于存储各个事实及由事实推断出的中间结论的工作存储区；用于使该领域专家将专业知识以知识规则的形式存储到知识库并可以对知识库中的知识规则进行修正更新的知识获取及修正界面；用于向专家系统开发及维护人员解释系统的行为，包括解释结论的正确性及系统输出其它候选结论的原因的解释器；用于输出推理结果的输出界面；用于输入工作事实，系统维护人员查看分析解释器输出的推理机工作过程，并可发现问题对推理机进行适当修正的系统维护界面。
输入的工作事实为管理中心数据库的数据，可以无须人工干预，自动导入工作存储区。应对措施专家系统在编制楼房内各个住户所需的应对措施方案时，需要建立在以下基础之上1)火灾发生的区域范围和火势的大小；2)各个住户的方位分布情况，离火灾发生区域的远近距离，可能受到的影响程度。为此，可以通过火灾监控管理中心的分析获得火灾所在的区域和火势的大小，通过自动查询管理中心数据库获得楼层建筑分布信息，包括各个住户所在楼层、方位分布、附近的消防通道、消防设施等信息。然后利用专家系统内置的应对措施方法规则知识库对这些信息进行分析，实时编制出对应不同楼层不同方位的各个住户所需要的应对措施方案。应对措施方案的内容包括1)现场信息，包括火灾所在的区域以及火灾的现场态势等；2)住户应对措施，包括如何阻止火焰和烟雾进入家中，如何避免吸入被火灾燃烧产生的烟雾及有害气体，应采取准备哪种自救器材实施哪种逃生自救方案，应选取的较为合理的逃生路线等。
本发明探测装置的监测范围覆盖整个楼房，每个探测装置都有唯一的一个编号来标识自身。这些探测装置可以是温度探测器、可燃气体探测器、有害气体探测器或烟雾探测器的一种或几种的组合。当某个地点的探测装置一旦被触发则发出火警信号，并将该装置感知到的数据连同其编号一起发送到火警监控管理中心。火警监控管理中心及时了解到火情现场的相关数据及其变化情况的同时，根据管理中心数据库中存储的探测装置安装分布信息分析出火灾所在的区域范围，同时呼叫相关工作人员到火灾现场进行灭火工作，并呼叫119消防中心。
提示信息发送系统通过管理中心数据库中的“提示信息发送参照表”得到各个住户的联系方式，从而将应对措施专家系统编制的方案及时发送到住户的接收设备上。住户的接收设备可以是固定及移动通信设备，如固定电话或手机等。应对措施方案可以通过手机短信或语音提示信息的形式发送到住户所持有的手机上，同时也可以通过语音提示信息的形式发送到其固定电话上。
本发明具有以下有益效果(1)本发明系统的监测范围可以覆盖整个楼房，覆盖性好，准确性高，能够有效减少火灾隐患。
(2)能够实时检测到楼房的火灾发生区域以及火灾的态势，反应及时迅速，具有良好的可靠性和可用性。
(3)不仅能够及时探测到火警信息，而且能够根据火警情况、各个住户所在方位和楼层的不同以及与火灾发生区域的距离、受影响程度的不同等，实时编制出相应的应对措施方案并传达给住户。应对方案的针对性强，智能化程度高，能够有效帮助住户从容采取相应的火灾应对措施，有利于降低火灾损失和避免不必要悲剧的发生，从而有效保障了居民的生命财产安全。
(4)从根本上提高了楼房消防预警整体水平的同时，也提高了楼房的防火管理水平、公众的消防应变素质以及公众的消防知识，有助于全面促进消防事业的发展。
下面将结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述图1是本发明实施例的结构组成框图；图2是火警监控管理中心的结构组成框图；图3是应对措施专家系统的结构组成框图；图4是本发明实施例的工作流程框图。
具体实施例方式
图1～图4所示为本发明的实施例。如图1所示，本实施例火灾应对措施辅助提醒系统，包括以下组成用于实时监测所处地点的火警情况，触发并传送火警信息的探测装置；用于对所有探测装置进行监控管理，接收探测装置发送的火警信息，并根据火情数据模型对火警信息进行分析的火警监控管理中心，包括探测装置管理模块、通信模块和火情数据模型；用于存储楼房的建筑结构，消防设施分布信息，探测装置的安装分布信息，以及各住户所在套房的位置信息和联系方式的管理中心数据库；用于利用人工智能专家系统，结合管理中心数据库中各个住户的位置分布数据，对火灾监控管理中心获得的火警信息进行计算分析，实时编制出楼房内各个住户所需做好的应对措施方案的应对措施专家系统；用于将火警信息，以及应对措施专家系统实时编制生成的应对措施方案的提示信息发送到各个住户接收设备上的提示信息发送系统。
如图1所示，以上各组成部分的运作过程包括(无时间上的先后关系)1.探测装置将探测到的信息送给火警监控管理中心，探测装置也会定时将自身的工作状态参数等发送给火警监控管理中心。
2.管理中心通过通信模块发送控制命令给探测装置。
3.将探测数据(经过火情数据模型比对分析的数据)发送给管理中心数据库。
4.将管理中心数据库中存储的该居民楼的楼层套房空间分布、探测装置探测到的数据及其它信息，导入应对措施专家系统。
5.应对措施专家系统将推理出的各个住户的应对措施分别存入管理中心数据库中。
6.根据管理中心数据库中的提示信息参照表，将应对措施提示信息交由提示信息发送系统发送给各个住户。
探测装置根据楼房的建筑结构和布局进行布置安装，监测范围覆盖整个楼房，这些探测装置可以是温度探测器、可燃气体探测器、有害气体探测器或烟雾探测器的一种或几种的组合。每个探测装置都有唯一的一个编号来标识自身，并且连接到火警监控管理中心。同时，探测装置的编号以及安装位置信息也存入管理中心数据库，以便联动查询。
如图2所示，火警监控管理中心具体包括以下部分1)探测装置管理模块，用于定时巡检各个探测装置，对接收到的探测装置的工作状态进行分析并生成相应的控制命令，以调整探测装置的工作状态或提醒工作人员对某些探测装置进行修复；2)通信模块，用于和探测装置进行通信，负责接收各个探测装置的工作状态参数和火警信息，并将生成的控制命令或信息发送到探测装置中；3)火情数据模型，作为对比、分析及判断探测装置发送的火警信息的依据，用于判断探测装置发出的信息是否为误报，并分析出火势大小。如图2所示，其运作过程包括(无时间上的先后关系)1.通信模块将探测装置探测到的数据及自身的工作状态等发送到管理模块。
2.管理模块将控制命令等通过通信模块发送给各个探测装置及监控系统维护人员。
3.管理模块将接收到的探测信息和火情数据模型进行比对分析。
4.将经过火情数据模型比对分析的结果回送到管理模块。
如图3所示，应对措施专家系统具体包括以下部分1)知识库，用于存放消防领域专家提供的专门知识及规则；2)推理机，用于根据一定的推理策略从知识库中选取有关的知识，对用户提供的事实进行推理，直到得出正确的结论为止；3)工作存储区，用于存储各个事实及由事实推断出的中间结论等信息数据；4)知识获取及修正界面，用于使该领域专家将专业知识以知识规则的形式存储到知识库并可以对知识库中的知识规则进行修正更新；5)解释器，用于向专家系统开发人员解释系统的行为，包括解释结论的正确性及系统输出其它候选结论的原因，以便使专家系统开发人员能够发现该专家系统是否有不合理的问题以及如何修正；6)系统维护界面，用于输入信息数据和解释器解释系统推理行为的输出界面。输入的信息数据一部分是管理中心数据库的数据等，可以无须人工干预，自动导入工作存储区；领域专家或系统维护人员可以在该界面看到系统推理过程，发现问题，并可以及时对系统进行调整。7)输出界面，用于将推理机推出的应对措施提示信息输出。如图3所示，其运作过程包括(无时间上的先后关系)1.从知识库获取相关知识规则输入到推理机中进行推理。
2.从将由推理机推出的规则存储到知识库中。
3.将推理机工作过程中生成的中间结论等存储到工作存储区中。
4.将工作存储区的事实及中间结果导入推理机。
5.领域专家或系统维护人员等将领域知识规则存入知识库。
6.从知识库中导出某些知识规则，对其进行更新或修正。
7.推理机将推理结果输出。
8.系统维护人员对推理机进行修正。
9.推理机将推理机的工作过程导入到解释器中。
10.解释器解释系统的行为，包括解释结论的正确性及系统输出其它候选结论的原因输出到系统维护界面。
11.管理中心数据库中的关于该居民楼的楼层空间分布信息等事实自动导入到工作存储区。
住户的接收设备可以是固定及移动通信设备，如固定电话或手机等。应对措施方案可以通过手机短信或语音提示信息的形式发送到住户所持有的手机上，同时也可以通过语音提示信息的形式发送到其固定电话上。
对于每幢楼房，需要首先将该楼房的建筑结构方位分布信息存入该楼的管理中心数据库中，这些信息包括各楼层上各个住户所在单位的方位分布和位置的详细信息，以及各个住户附近的消防通道、消防设施的布置情况等。同时，还需要将各住户的信息如姓名、联系方式(包括手机号码和固定电话号码等)存入管理中心数据库中，其记录格式如表1所示。有变动时必须及时更新，以便联动查询。
表1住户联系方式记录表
火警监控管理中心定时检查各探测装置的工作状况。如图4所示，如果某个探测装置被触发而向火警监控管理中心发送了火警信息，火警监控管理中心便接收该探测装置的感知数据，并根据火情数据模型对接收到的感知数据及数据的变化情况进行分析，判断是否为火灾，并可进一步分析判断火势的大小。如果确实是火灾，火警监控管理中心便根据发送火警信息的探测装置的编号(该编号信息在发送火警信息的数据包中)，通过自动查询管理中心数据库(该自动查询数据库的动作是由判断为火灾后触发的)，获得火灾发生的地点信息。火警监控管理中心通知相关人员到火灾地点进行灭火工作的同时，根据管理中心数据库所存储的该楼的建筑结构分布信息和火灾现场情况，利用火灾应对措施的专家系统，通过内置的应对措施方法规则知识库对这些信息进行分析，实时生成对应各住户的应对措施。然后通过提示信息发送系统自动查询管理中心数据库中各个住户联系方式的数据，将这些应对措施方案发送到对应的住户的接收设备上。
应对措施专家系统生成应对具体的各个住户的应对方案后，也存储到管理中心的数据库中，以方便日后的查询。其存储的记录格式如表2所示。
表2应对方案记录表
然后，通过查询、调用管理中心数据库中对应的住户联系方式记录表，从而在管理中心数据库中可得到一个如表3所示的新的关系表—提示信息发送参照表。
表3提示信息发送参照表
提示信息发送系统便根据表3中的各记录项，将各种应对方案等信息发送到联系设备上。
例如，在一栋居民住宅楼中备有火灾应对措施辅助提醒系统。某日，在该住宅楼的4楼突然发生火灾，楼内的探测装置探测到火灾所产生的烟雾及有毒气体等，被触发而向火警监控管理中心发送火警信号，同时将探测感知到的数据发送到火警监控管理中心。火警监控管理中心根据火情数据模型对发来的感知数据及感知数据的变化情况进行分析，判断结论是此为火灾，并进一步得到了火灾发生的地点为4楼A区域、火势较大等信息。然后通知相关工作人员到火灾现场灭火并呼叫119火警中心，同时自动启动火灾应对措施专家系统生成各住户的应对措施提示信息，提示信息发送系统则将火灾信息和应对措施提示信息发送到各个住户的接收设备上。对于居住在4楼离火灾现场比较近的一部分住户，系统发出信息，提示住户检查门、墙是否发热，若发热则说明大火逼近，提示住户在这种情况下千万不要打开门窗，而是采取用浸湿的棉被封堵缝隙并不断浇水的措施，以有效阻止烟火蹿入。当楼梯内已被火焰包围，而且还有很多烟雾时，对于居住在6楼的被困在家中的一部分住户，系统发出信息，提示住户向楼外发出求救信号以等待消防队员的救助，并提示他们可采取显示求救信号的方式，比如用竹竿撑起鲜艳的衣服不断摇摆等方式，以便消防队员发现他们后用消防云梯等把他们安全的解救出来。
权利要求
1.一种火灾应对措施辅助提醒系统，其特征在于包括以下组成用于实时监测所处地点的火警情况，触发并传送火警信息的探测装置；用于对所有探测装置进行监控管理，接收探测装置发送的火警信息，并根据火情数据模型对火警信息进行分析的火警监控管理中心；用于存储楼房的建筑结构信息、探测装置的安装分布信息，以及各住户所在套房的位置信息和联系方式的管理中心数据库；利用人工智能专家系统，结合管理中心数据库中各个住户的位置分布数据，用于对火灾监控管理中心获得的火警信息进行计算分析，实时编制出楼房内各个住户所需做好的应对措施方案的应对措施专家系统；用于将火警信息，以及应对措施专家系统实时编制生成的应对措施方案的提示信息发送到各个住户接收设备上的提示信息发送系统；所述探测装置根据楼房的建筑结构和布局进行布置安装，其监测范围覆盖整个楼房，并连接到火警监控管理中心。
2.根据权利要求1所述的火灾应对措施辅助提醒系统，其特征在于所述火警监控管理中心包括以下部分用于定时巡检各个探测装置，对接收到的探测装置的工作状态进行分析并生成相应的控制命令，以调整探测装置的工作状态或提醒工作人员对某些探测装置进行修复的探测装置管理模块；用于和探测装置进行通信，负责接收各个探测装置的工作状态参数和火警信息，并将生成的控制命令或信息发送到探测装置中的通信模块；作为对比、分析及判断探测装置发送的火警信息的依据，用于判断探测装置发出的信息是否为误报，并分析出火势大小的火情数据模型。
3.根据权利要求1所述的火灾应对措施辅助提醒系统，其特征在于所述应对措施专家系统包括以下部分用于存放消防领域专家提供的专门知识及规则的知识库；用于根据一定的推理策略从知识库中选取有关的知识，对用户提供的事实进行推理，直到得出正确的结论为止的推理机；用于存储各个事实及由事实推断出的中间结论的工作存储区；用于使该领域专家将专业知识以知识规则的形式存储到知识库并可以对知识库中的知识规则进行修正更新的知识获取及修正界面；用于向专家系统开发及维护人员解释系统的行为，包括解释结论的正确性及系统输出其它候选结论的原因的解释器；用于输出推理结果的输出界面；用于输入事实，系统维护人员查看分析解释器输出的推理机工作过程，并可发现问题对推理机进行适当修正的系统维护界面。
4.根据权利要求1所述的火灾应对措施辅助提醒系统，其特征在于所述探测装置为温度探测器、可燃气体探测器、有害气体探测器或烟雾探测器的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的火灾应对措施辅助提醒系统，其特征在于所述的住户接收设备为固定及移动通信设备。
全文摘要
本发明公开了一种火灾应对措施辅助提醒系统，包括探测装置、火警监控管理中心、管理中心数据库、应对措施专家系统以及提示信息发送系统；所述探测装置根据楼房的建筑结构和布局进行布置安装，其监测范围覆盖整个楼房，并连接到火警监控管理中心。结合管理中心数据库，通过应对措施专家系统生成相应的应对措施方案，并由提示信息发送系统发送给住户。本发明具有火灾监控和火灾报警功能，而且可以根据火灾发生的区域范围和火势的大小，以及各个住户的方位分布情况，及时提供相应的应对措施方案，以减少火灾隐患，降低火灾损失，帮助居民应对突发性的火灾，从而最大限度地提供消防保障安全。
文档编号G06F17/30GK1975795SQ20061012408
公开日2007年6月6日 申请日期2006年12月6日 优先权日2006年12月6日
发明者龚楚律, 罗笑南 申请人:中山大学