消防应急照明与疏散指示系统智能逃生逻辑矢量搜索算法
【专利摘要】在智能应急照明与疏散指示系统应用中，决定标志灯指示方向的算法目前有预案法，距离集中计算法、距离分散计算法三种算法，这三种算法都存在严重的缺点或错误，本发明将所有可能的逃生通道做矢量化处理，利用矢量搜索算法，正确计算出每条通道的逃生指向，通过广播协议广播给终端指示灯具，使得现场指示灯具能够迅速指向正确的方向。
【专利说明】
[0001] 消防应急照明与疏散指示系统智能逃生逻辑矢量搜索算法
技术领域
[0002] 本发明应用在消防报警行业的智能应急照明与疏散指示系统领域。
【背景技术】
[0003] 消防应急照明与疏散指示系统是消防报警行业强制采用的重要系统，该系统在市 电故障或火灾发生时，由系统包含的EPS供电，现场提供应急照明和路径指示，引导现场人 员有序撤离。由于现代建筑越来越趋于高层化、大型化、多功能化，往往在一个楼层会有多 条通道和多个出口，在远离出口位置的人员不能直接看到出口，必须沿着标志灯的指示方 向找到出口，在火警发生的紧急情况下，处于火灾现场的人员更难在有限的时间内找到安 全出口，因此需要有一套能够正确指引现场人员有序撤离的有效方法来指导现场人员有序 撤离。《GB17945-2010消防应急照明和疏散指示系统》制订了实现这个目标的技术标准，标 准要求消防应急照明灯和标志灯必须联成网络，平时监测消防灯具故障状态，确保消防灯 具能够良好运行，在火灾发生时，与消防报警系统联动获取火警位置数据，自动打开消防照 明灯提供照明，快速计算出每个标志灯的指示方向，正确引导现场人员有序撤离。决定标志 灯指示方向的算法目前有预案法，距离集中计算法、距离分散计算法三种算法，这三种算法 都存在严重的缺点或错误，本发明不仅完全解决了这些问题和错误，而且行之有效。通过如 下的比较，可以很明显看出，本发明对算法的改进是独特和先进的。
[0004] 为了适应复杂的逃生环境，力求快速、准确地实现应急疏散指示系统的状态更新， 本发明从硬件、软件、协议三个方面给出了实现该算法的理论和方法。
[0005] 疏散路径的矢量化处理 如附图3所;^，沿着实际的通道画出矢量，横向通道EqqEqnaEiqEin、…EmqEmn;纵向通道 EooEmn、EoiEmi、…EomEmn 〇
[0006] 计算出横向通道和纵向通道的交叉点Eqq、E()i、…Eqnv_Em()、Emi、??_Emn，两相邻交叉 点构成横向通道矢量( 應:』、…、-辦分:}_汉);纵向通道矢量（_3鸯左、siSsd:、…、)，( scfiSii、、…、 )，…(:SSl、&抑"、…、s靜);通道矢量端点为该通道的出口，可以是实际安全出口， 也可以是虚拟安全出口，实际安全出口就是现场的安全门，通过该出口后人员就离开了火 灾现场，该位置安装有明显的出口标志灯;虚拟安全出口定义为通道间的交叉点，需要经由 其它的通道才能到达实际的安全出口。当火灾发生时，如果火警点位于矢量通道上时，按照 远离火警点的原则，火警点到终端的方向为该指示灯的正确指向，如附图4所示。其它非火 警点通道的指示方向按照矢量搜索算法确定，如附图5所示，以实际安全出口为起点搜索每 条通道矢量，计算出每条可能的疏散路径到达实际安全出口的距离，选择距离最小一条疏 散路径，如果火警点不在这条疏散路径上，则这条疏散路径的指示方向就是该通道的指示 方向。对于多个安全出口的现场，采用指向距离最近的安全出口的方向。
[0007] 位置码编码规则 由于终端设备的多用处理八位单片机，运算能力有限，不能处理矢量数据，因此，需要 将设备安装现场的平面坐标做整数处理，端点做整数处理后，每个点的坐标可以用两字节 整形数表示，我们称之为位置码，其中高八位为横向坐标，低八位为纵向坐标。设点P的平面 坐标为(X，y)，坐标系尺度为(W，H)，整数坐标(X、Y)可以表示为 X= (x*255)/ff Y= (y *255)/H P点的位置码可以表示为(X〈〈8) | Y的两字节整形数，这样，位于火警发生点的逃生通道 上的只是灯具的处理器只需比较火警点位置码和灯具安装位置的位置码两个整数的大小 就可以确定灯具的指示方向。
[0008] 通信协议 将计算得到的所有通道编号成两字节的整形数序号，每条通道的状态用三个字位表 示，如下表所示
协议数据段如下表所示
指示灯具接收到如上所述火警消息时，首先判断火警点的数据是否包含灯具配置的通 道序号，如果包含，则根据火警位置码与指示灯的位置码的大小确定指示方向、并且强制闪 烁;否则按照通道的状态确定指示灯的状态。 图1是标志灯正常指示意图。 图2是点对点通信，应急右转，指示灯具状态顺序改变，标志灯B和标志灯C间指向错误 示意图。 图3是点对点通信，应急右转，指示灯具状态无序改变，指示灯具B、C间，指示灯具D、E 间指向错误示意图。 图4是距离计算发引发指示灯具错误指向的示意图。 图5是疏散通道的矢量化处理示意图。 图6是火警点所在通道的指示灯指示方向示意图。 图7是以安全出口为起点，搜索每条通道到安全出口的最短路径示意图。 图8是安全出口疏散路径矢量搜索算法流程图。 图9是虚拟出口疏散路径矢量搜索算法流程图。
【主权项】
1. 本发明包含的逃生通道矢量化方法。2. 本发明包含的逃生通道搜索算法，包括安全出口疏散路径矢量搜索算法和虚拟出口 疏散路径矢量搜索算法，终端远离火警点的算法。
【文档编号】G06Q50/26GK105913157SQ201610265970
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】熊运轩, 黎育楼, 文飞
【申请人】熊运轩