本实用新型涉及地铁安全技术领域，特别是涉及一种地铁拥挤踩踏事故预警联动系统。
背景技术：
现有的人群聚集风险预警系统是通过摄像头、智能手机和智能地砖等前端感知设备相结合对人群密度进行数据收集，由局域网、政务网和互联网进行数据传输，汇总形成行人数据库，最终由管理中心根据人群密度监测结果，人为进行监测报警、预测报警和指挥调度。
该人群聚集风险预警系统仅限使用于开放、空间宽阔地带，不适用于地铁车站内部较为狭小、封闭的空间内；且前端感知设备数据收集的准确率和效率不高；以及该预警系统还是要人为进行监测报警、预测报警和指挥调度，不能实现自动化防范和管理。
由此可见，上述现有的风险预警系统在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的监测精度高、自动化程度高的地铁拥挤踩踏事故预警联动系统，实属当前重要研发课题之一。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是提供一种地铁拥挤踩踏事故预警联动系统，使其适用于地铁车站内部狭小、封闭的空间，且能全程智能化的制定并实施应急措施，从而克服现有的风险预警系统的不足。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种地铁拥挤踩踏事故预警联动系统，包括人群密度监测系统、应急疏散系统和广播信息系统，
所述人群密度监测系统，用于对地铁站内每个监测分区的人群密度情况进行实时监测，和判断每个监测分区的人群密度值是否达到预设的风险值，若达到或超过所述风险值则发出报警信息，并将得到的实时监测信息数据和报警信息传输给所述应急疏散系统和广播信息系统；
所述应急疏散系统，用于接收所述实时监测信息并对其记录和储存，当接收到所述人群密度监测系统发出的报警信息时，分析和确定当前情况下的疏散方案，并将所述疏散方案导入所述广播信息系统中；
所述广播信息系统，用于接收所述人群密度监测系统发出的报警信息和所述应急疏散系统导入的疏散方案信息，并将所述报警信息和疏散方案信息通过语音广播和/或LED屏幕显示的方式发布。
作为本实用新型的一种改进，所述人群密度监测系统包括设有无源RFID芯片的前端设备、远距离RFID读写器、视频监测设备和控制设备，所述远距离RFID读写器读取被激活的所述设有无源RFID芯片的前端设备，并将读取结果传送至所述控制设备，所述视频监测设备将其监测的视频信号传送至所述控制设备，所述控制设备，用于接收所述远距离RFID读写器和视频监测设备监测的数据，并判断所述每个监测分区的监测值是否达到或超过对应的风险值，若达到或超过所述风险值则发出报警信息，并将得到的实时监测信息和报警信息传输给所述应急疏散系统和广播信息系统。
进一步改进，所述设有无源RFID芯片的前端设备为进出地铁站时可被激活或注销的地铁车票或一卡通。
进一步改进，所述监测分区根据所述远距离RFID读写器和视频监测设备的最大工作范围确定。
进一步改进，所述控制设备包括数据采集模块、数据判断模块、数据报警模块和数据传输模块，
所述数据采集模块，用于采集所述远距离RFID读写器和视频监测设备监测的数据信号，并传送至所述数据判断模块和数据传输模块；
所述数据判断模块，用于将所述数据采集模块传送的数据信号与其内部预设的对应监测分区的风险值进行比较，判断是否报警，并将报警信息传送至数据报警模块和数据传输模块；
所述数据报警模块，用于接收所述报警信息和控制报警，并将所述报警信息传送至数据传输模块；
所述数据传输模块，用于接收所述数据采集模块、数据判断模块和数据报警模块的信息，并将所接收信息传送至所述应急疏散系统和广播信息系统。
进一步改进，所述人群密度监测系统还包括与所述控制设备连接的人体跌倒监测终端，
所述人体跌倒监测终端，用于监测人体跌倒的紧急情况，并将其监测信息传送至所述控制设备；所述控制设备对接收的紧急情况监测信息分析、报警和传送至所述应急疏散系统和广播信息系统；所述应急疏散系统对接收的所述紧急情况监测信息记录、储存、分析和确定当前情况下的疏散应急方案，并将所述疏散应急方案导入所述广播信息系统中；所述广播信息系统将接收的所述人群密度监测系统发出的报警信息和所述应急疏散系统导入的疏散应急方案信息，通过语音广播和/或LED屏幕显示的方式发布。
进一步改进，所述人体跌倒监测终端包括：热释电红外传感器、振动传感器和信号处理器，所述热释电红外传感器和振动传感器均与所述信号处理器通讯连接，所述信号处理器与所述控制设备连接。
采用这样的设计后，本实用新型至少具有以下优点：
本实用新型地铁拥挤踩踏事故预警联动系统通过布设远距离RFID读写器、视频监测设备和人体跌倒监测终端，对地铁站内实际情况进行实时监测、记录、分析，并将人群拥挤踩踏风险值量化，通过计算机对当前情况的运算得出合理解决问题的疏散方案，科学有效的实现对地铁站这一公共场所实际状况的控制，避免了人工主导的应急方案上的疏忽，同时更能针对性的提出具有疏散提案，不仅能够对地铁拥挤踩踏事故进行提前预防，还能有效地减少地铁中突发事件的人员、经济财产上的损失，对突发事件达到客观条件上的控制。并且本实用新型地铁拥挤踩踏事故预警联动系统在实现其功能过程中，全由智能系统自动化操控，大大提高了处理应急事件的及时性和可靠性。
附图说明
上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是本实用新型地铁拥挤踩踏事故预警联动系统的原理示意图。
具体实施方式
参照附图1所示，本实用新型地铁拥挤踩踏事故预警联动系统包括人群密度监测系统、应急疏散系统和广播信息系统。
该人群密度监测系统包括设有无源RFID芯片的前端设备、远距离RFID读写器、视频监测设备和控制设备。
本实施例中该设有无源RFID芯片的前端设备为现有的用于地铁进站用的车票或一卡通，该前端设备在进出站时被激活或注销。
该远距离RFID读写器，用于读取上述被激活的设有无源RFID芯片的前端设备，并得出在其读取范围内该前端设备的分布情况和密度值。由于该设有无源RFID芯片的前端设备与进站人员基本一一对应，则该远距离RFID读写器读取得到的前端设备的密度值可代表站内人群密度分布值。
本实施例中该远距离RFID读写器采用SOLID-399X远距离RFID读写器，该SOLID-399X具有多协议兼容、读取速率快、多标签识读、线极化天线、防水型外观设计等优点，可广泛的应用于各种RFID系统中。该SOLID-399X远距离RFID读写器主要技术参数为：
工作频率840MHz至960MHz工作频段；
支持协议ISO18000-6C(EPC GEN2)，兼容ISO18000-6A/B；
天线增益8dBi定向天线；
射频功率MAX 20dBm；
读卡距离无源标签识别距离调整范围：1～6米；
读卡时间多标签64位ID号读取时间<6ms；
调制方式ASK or PR-ASK；
天线接口MMCX；
支持接口高速USB、Uart(RS232)与PC应用软件通信；
工作电压DC+3.3V；+5.5V可选；
读卡提示PC套件可设置，GPIO可输出模拟电平；
功耗1.5W-2W；
工作温度－20℃～+80℃；
存储温度－40℃～+125℃；
工作湿度20％～95％(无凝露)；
外形尺寸90mm×49mm×0.51mm；
天线尺寸8”×12”×2”。
该视频监测设备，用于监测地铁站内人群密度和流动情况。
本实施例中该视频监测设备可采用现有技术中任何视频监控设备，其主要技术参数如下：影像在38万点以上、彩色分辨率大于或等于1080P；灵敏度正常工作所需照度为0.01LUX以下，原则上可以为零照度，采用红外光源成像原理，具体如枪式摄像机，适用于所有的监控场合；智能球机适用于室内或室外环境，图像质量一般；CCD摄像机适用于光线变化大，日间夜间均对拍摄质量要求较高的场合。
根据远距离RFID读写器和视频监测设备的最大工作范围，在地铁站内分别设置若干个远距离RFID读写器和视频监测设备，用于对地铁站内进行全方位监控，则将地铁站内的区域分为多个监测分区。
该控制设备与若干个远距离RFID读写器和视频监测设备连接，用于接收各个远距离RFID读写器和视频监测设备监测的数据，并根据每个监测分区预设的风险值进行判断该监测分区的人群密度是否需要报警，若需要，则发送报警信息至应急疏散系统和广播信息系统。
本实施例中该控制设备包括数据采集模块、数据判断模块、数据报警模块和数据传输模块。该数据采集模块，用于采集各个远距离RFID读写器和视频监测设备监测的数据信号，并传送至数据判断模块和数据传输模块。该数据判断模块，用于将数据采集模块传送的数据信号与其内部预设的对应监测分区的风险值进行比较，判断是否报警，并将报警信息传送至数据报警模块和数据传输模块。该数据报警模块，用于接收报警信息和控制报警，并将报警信息传送至数据传输模块。该数据传输模块，用于接收该数据采集模块、数据判断模块和数据报警模块的信息，并将其传送至应急疏散系统和广播信息系统。
该人群密度监测系统，用于对地铁站内人群密度情况进行实时监测，并将监测到的每个监测分区的信息数据和报警信息传输给应急疏散系统和广播信息系统。
为了进一步提高紧急突发事件发生时准确快速的定位到事件发生地点即事发监测分区，该人群密度监测系统还包括人员信息跟踪系统。该人员信息跟踪系统包括与上述控制设备连接的人体跌倒监测终端。
该人体跌倒监测终端，通过检测人体的移动速率、震动的检测以及人体信号的追踪，三者结合可以准确的判断人体是否跌倒，而且不需要使用者随身携带任何附加设备，能快速监测人员是否跌倒，并将监测结果传送至控制设备，以快速准确定位该事发监测分区。
本实施例中人体跌倒监测终端包括：热释电红外传感器、振动传感器和信号处理器，该热释电红外传感器和振动传感器均与该信号处理器通讯连接。将该热释电红外传感器和振动传感器安装在地铁不同部位，该热释电红外传感器追踪人体运动信号发送至信号处理器，振动传感器检测到震动性信号并发送至信号处理器，该信号处理器对其接收信号进行分析，并将确定人体跌倒的信息发送至控制设备，由该控制设备的数据报警模块及时报警和由该控制设备的数据传输模块将接收信号和报警信息均发送至应急疏散系统和广播信息系统。该人体跌倒监测终端可在人摔倒后及时采取救助和疏散人群措施，以及预防在上下班高峰和人群拥挤情况下外围群众因为情况不明而造成的群体性恐慌等现象。
本实施例中热释电红外传感器型号可采用P228、LHl958、LHI954、RE200B、KDS209、PIS209、LHI878、PD632等，其主要工作参数有:工作电压:3～15V；工作波长:7.5～14μm；源极电压:0.4～1.1V，R＝47kΩ；输出信号电压:大于2.0V；检测距离:约为6～10m；水平角度:约为120°；工作温度范围:－10℃～+40℃。该振动传感器可依照Piezo Film压电薄膜传感器功能参数进行尝试选型，其需以频率响应值、幅值线性度值、工作温度值和相对湿度值为参考，在实际尝试改造后选定最终参数。
该应急疏散系统，用于接收人群密度监测系统实时传输的人群密度监测结果和突发事件监测结果，并对监测结果记录、储存和分析，确定当前情况下的疏散路线，该疏散路线会随着实时监测信息的改变而改变，当该人群密度监测系统发出报警信息时，该应急疏散系统便立即将疏散方案信息导入广播信息系统中，为地铁中的人群提供正确的疏散方案信息。
该广播信息系统，用于接收该应急疏散系统的疏散方案信息，并通过语音广播和/或LED屏幕显示疏散路径，对该密集区域或突发事件区域内人员进行提示，利于人员疏散，直至报警结束。
本申请地铁拥挤踩踏事故预警联动系统的预警联动方法如下：
(1)人员手持内置无源RFID芯片的车票或一卡通进入地铁系统，该车票或一卡通通过验票机时被激活，地铁站内各监测分区内的RFID读写器开始读写该车票或一卡通中的RFID信号。
(2)该人群密度监测系统通过摄像头和远距离RFID读写器对各监测分区内人群密度信息进行识别，判断各监测分区内人员数量，然后整合这些分区信息将其导入应急疏散系统中进行实时记录，同时判断每个监测分区人群密度是否达到其预设的风险值，一旦达到，该人群密度监测系统发出报警信息，并将该监测分区报警信息同时反馈给应急疏散系统和广播信息系统。
(3)该广播信息系统将该报警信息对该区域内人员进行广播提示，同时该应急疏散系统依据地铁站内各监测分区的情况，拟合应急疏散系统中对应情况的模型，得出针对报警分区的疏散规划，形成疏散方案，并将该疏散方案导入广播信息系统中，由该广播信息系统将疏散方案的具体措施公布，通过广播提示引导人群密集区域人员向稀疏区域转移，通过LED屏幕显示疏散路径，指挥报警分区人群进行疏散分流，直到报警消除。
另外当紧急突发事件(如人员摔倒、恐怖袭击等)发生时，首先需要根据人体跌倒监测终端、摄像头和远距离RFID读写器进行联合定位；将事发地点确定后，该应急疏散系统通过人群密度监测系统导入的全地铁分区人群密度信息整合，同时结合事发分区情况，针对该事发地点分区制定疏散应急方案，选择撤离路径；最后，将该疏散应急方案导入广播信息系统中，由该广播信息系统指挥人群撤离，直至突发事件结束。
当然，也可根据该人群密度监控系统对每个分区的人群密度变化值进行实时分析，如某一分区的客流量在不拥挤时段突然出现人群密度值突变的情况，那么该分区内极有可能发生了突发性事件，系统管理人员可通过该分区的视频监控进行定位，根据实际情况，决定是否发出报警信息及预警联动动作。
本实用新型中该人群密度监测系统作为该联动系统的核心部分，承担了该系统最主要的风险量化的工作职能，能够根据该区域既定所能承受的风险值，通过远距离RFID读写器和视频监控的监测反馈信息，对该区域内人群密度是否达到风险值进行判断，作为能否预防拥挤踩踏事故的关键所在。同时，该系统与人员信息跟踪系统相辅相成，当出现紧急情况时，通过与人员信息跟踪系统联动，实现紧急状况事发地点的确认，以此来为应急疏散方案提供依据。
本实用新型中该应急疏散系统在整个联动系统中作为决策层存在。该系统对人群密度监测系统的实时监测结果进行记录、存储、分析，确定及时的疏散路线，当人群密度监测系统发出报警时，该系统便立即将分析得到的疏散方案信息导入广播信息系统中，为地铁中的人群提供正确的疏散信息。
本实用新型地铁拥挤踩踏事故预警联动系统在实现其功能过程中，全由智能系统操控，通过布设其设备设施，对地铁站内实际情况进行实时监测、记录、分析，并将人群拥挤踩踏风险值量化，通过计算机对当前情况的运算得出合理解决问题的方案，科学有效的实现对地铁站这一公共场所实际状况的控制，避免了人工主导的应急方案上的疏忽，同时更能因地制宜地提出具有针对性的提案。该联动系统不仅能够对地铁拥挤踩踏事故进行提前预防，还有效地减少地铁中的突发事件的人员、经济财产上的损失，对突发事件达到客观条件上的控制。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。