火灾逃生智能指示地砖及使用该指示地砖的逃生方法与流程

本发明属于消防安全的技术领域，尤其涉及一种火灾逃生智能指示地砖及使用该指示地砖的逃生方法。

背景技术

火灾是人类面临的最严重的灾害之一。随着高层建筑和大型综合性公共建筑迅速崛起，由此产生的消防问题也越来越明显。在火灾中，烟气中毒窒息是造成死亡的主要原因。

在结构复杂的高层建筑和大型综合性公共建筑中，火灾发生时，极易因浓烟弥漫和不熟悉地形，造成方向的迷失，找不到出口，而目前常用的消防指示标志是在公共场所的墙面上、门顶或者转弯处，安装注意“安全出口”、“紧急出口”、“安全通道”等消防标志，但这些疏散标志在某些不利环境下不能发挥指示功能，例如，被困人员处在被浓烟包围的商场中心广场处，四周空气浓见度低，无法看到远处墙壁或门口的指示标志，无法辨别逃生方向。

技术实现要素：

基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种火灾逃生智能指示地砖及使用该指示地砖的逃生方法，能够在火灾浓烟缭绕，可视度极差的环境中，为人们正确指示逃生路线，辅助人们安全撤离。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一种火灾逃生智能指示地砖，包括：

pvc片材地板，用于传导行人踩踏pvc片材地板时产生的振动能量；

led指示模块，位于所述pvc片材地板的中间位置，用于发光形成导光流；

压电俘能供电模块，位于所述pvc片材地板的下方，用于将所述pvc片材地板传来的振动能量进行储存，并为所述led指示模块供电；

传感控制模块，与所述led指示模块和压电俘能供电模块连接，用于火灾发生时，使led指示模块形成导光流以指示逃生路线。

由上，当火灾发生时，会根据不同区域火情严重情况信息，判断出预先设置好的最优逃生路线是否可用，若不可用总控计算机会根据总体区域火情信息，重新规划并启用备用路线，使led指示模块形成新的导光流，指示逃生方向，以绕过火情严重区域。

进一步的，所述压电俘能供电模块包括压电俘能供电装置、放大电路、整流电路、储能电路和蓄电池；

所述压电俘能供电装置的上端固定于所述pvc片材地板中，其下端由弹簧连接于地面；

所述放大电路与所述压电俘能供电装置连接，用于放大电信号；

所述整流电路与所述放大电路连接，用于将接收到的交变电信号转为直流电信号；

所述储能电路与所述整流电路连接，用于接收所述直流电信号并传递给所述蓄电池；

所述蓄电池与所述储能电路连接，用于存储电能。

进一步的，所述压电俘能供电装置包括导振支撑杆、上压电陶瓷材料板、下压电陶瓷材料板、金属基板、压电振子夹具、固有频率质量调节块和弹簧；

所述导振支撑杆的上端嵌入所述pvc片材地板中，所述压电振子夹具由螺旋副旋转接合在所述导振支撑杆的下端，并且由上压电陶瓷材料板、下压电陶瓷材料板及金属基板组成的压电振子通过固定螺丝固定在所述压电振子夹具上；

所述固有频率质量调节块胶合固定在所述上压电陶瓷材料板上，所述弹簧的上端胶合固定于所述下压电陶瓷材料板的下表面，所述弹簧的下端胶合固定于地面上。

可选的，所述传感控制模块包括烟雾报警器、温度传感器和总控计算机；

所述烟雾报警器与所述总控计算机连接，用于火灾发生时进行报警，并将报警信号传递给所述总控计算机；

所述温度传感器与所述总控计算机连接，用于感应不同区域的温度，并将温度信号传递给所述总控计算机。

进一步的，所述传感控制模块还包括电量传感器；

所述电量传感器分别与所述蓄电池和总控计算机连接，用于监测所述蓄电池的电量并将剩余电量信息反馈给所述总控计算机。

可选的，所述led指示模块包括led灯和钢化玻璃板，所述钢化玻璃板由螺钉固定于铝合金架上，所述led灯镶嵌在钢化玻璃板下方小槽内。

由上，可通过吸收振动能并转化为电能来为led灯供电，以供火灾时指示路线和平时led广告之用。

本发明还提供一种使用上述火灾逃生智能指示地砖的逃生方法，包括以下步骤：

s10：当行人走路踩踏pvc片材地板时产生振动能量，由pvc片材地板传导振动能量给压电俘能供电装置；

s20：压电俘能供电装置接收所述振动能量并产生电信号，放大电路将电信号进行放大后导入整流电路，所述整流电路将接收到的交变流电信号转为直流电信号导入储能电路，由储能电路将电能储存在蓄电池；

s30：蓄电池为led灯供电，同时，电量传感器监测蓄电池，并将剩余电量信息反馈给总控计算机；

s40：当火灾发生时，触动烟雾报警器报警，并将报警信号传递给总控计算机，触发消防逃生模式；

s50：总控计算机根据不同区域的温度传感器传递过来的区域火情严重情况信息，判断出预先设置好的最优逃生路线是否可用；

s60：若可用，led灯由总控计算机控制，使其形成导光流，指示最佳逃生方向；

s70：若某区域的温度传感器监测到该区域火情严重无法通过，则预先设置好的最优逃生路线不可用，接着总控计算机根据总体区域火情信息，启用备用路线，使led灯形成导光流，指示新的逃生方向，以绕过火情严重区域。

进一步的，当火灾未发生且电量传感器监测蓄电池电量充足时，由总控计算机控制led灯形成预先设定好的广告；当电量传感器监测蓄电池电量不足时，由总控计算机控制led灯处于待机状态。

由上，可通过吸收振动能并转化为电能来为led灯供电，以供火灾时指示路线和平时led广告之用。

本发明的火灾逃生智能指示地砖及使用该指示地砖的逃生方法在浓烟弥漫的火灾逃生过程中，通过温度传感器自动感应火灾地点，并将信息通过相关线路传输给总控计算机，并通过总控计算机规划出一条最优的火灾逃生线路，通过led灯指示出来，指示人们安全撤离。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1为本发明优选实施例的火灾逃生智能指示地砖的结构示意图；

图2为本发明优选实施例的火灾逃生智能指示地砖的压电俘能供电模块的结构示意图；

图3为本发明优选实施例的火灾逃生智能指示地砖的压电俘能供电装置的结构示意图；

图4为本发明的使用火灾逃生智能指示地砖的逃生方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。

本发明针对火灾发生时，空气浓见度低但任需要保证人的安全疏散这一问题，结合目前消防指示标志的现状，研究一种火灾逃生智能指示地砖，旨在任何情况下，处在火灾地点的人们都能清晰快速的看到指示标志，并能根据指示标志指示的逃生路线，迅速撤离。如图1-3所示，本发明的火灾逃生智能指示地砖包括pvc片材地板2、防水层5、led指示模块、压电俘能供电模块和传感控制模块，防水层5铺设在pvc片材地板2的下表面，pvc片材地板2固定于铝合金架1上，其中，所述pvc片材地板2用于传导行人踩踏pvc片材地板时产生的振动能量，所述led指示模块位于所述pvc片材地板2的中间位置，用于发光形成导光流。pvc片材地板为九宫格结构，其中，中间格为led灯指示区，其余八格为感应触发区，兼具着吸收转化振动能量为电能，并感应温度的功能。所述led指示模块包括led灯4和钢化玻璃板3，所述钢化玻璃板3由螺钉固定于铝合金架1上，所述led灯4镶嵌在钢化玻璃板3下方小槽内。

如图2和图3所示，本发明的压电俘能供电模块位于所述pvc片材地板2的下方，用于将所述pvc片材地板2传来的振动能量进行储存，并为所述led指示模块供电，所述压电俘能供电模块包括压电俘能供电装置6、放大电路10、整流电路11、储能电路12和蓄电池13，所述压电俘能供电装置6的上端固定于所述pvc片材地板2中，其下端由弹簧连接于地面。放大电路10由相关线路连接于压电俘能供电装置6的金属基板6-6与上压电陶瓷材料板6-4、下压电陶瓷材料板6-5，整流电路11由相关线路连接于放大电路10，储能电路12由相关线路连接于整流电路12，蓄电池13由相关线路连接于储能电路12。

其中，所述压电俘能供电装置6包括导振支撑杆6-1、压电振子夹具6-3、上压电陶瓷材料板6-4、下压电陶瓷材料板6-5、金属基板6-6、固有频率质量调节块6-7和弹簧6-8，所述导振支撑杆6-1的上端嵌入所述pvc片材地板2中，所述压电振子夹具6-3由螺旋副旋转接合在所述导振支撑杆6-1的下端，并且由上压电陶瓷材料板6-4、下压电陶瓷材料板6-5及金属基板6-6组成的压电振子通过固定螺丝6-2固定在所述压电振子夹具6-3上。所述固有频率质量调节块6-7胶合固定在所述上压电陶瓷材料板6-4上，所述弹簧6-8的上端胶合固定于所述下压电陶瓷材料板6-5的下表面，所述弹簧6-8的下端胶合固定于地面上。其中金属基板6-6由黄铜材料制成，以保证良好的导电性，固有频率质量调节块6-7预先按照压电振子固有频率调节好其配重质量，以保证压电振子工作时更易产生共振，增加振幅。

如图4所示，本发明中的传感控制模块与所述led指示模块和压电俘能供电模块连接，用于火灾发生时，使led指示模块形成导光流以指示逃生路线。所述传感控制模块包括烟雾报警器15、温度传感器7、电量传感器14和总控计算机9，温度传感器7、电量传感器14、烟雾报警器15分别通过相关的线路与总控计算机9相连接。所述烟雾报警器15与所述总控计算机9连接，用于火灾发生时进行报警，并将报警信号传递给所述总控计算机；所述温度传感器7与所述总控计算机9连接，温度传感器7置于pvc片材地板2中，用于感应不同区域的温度，并将温度信号传递给所述总控计算机；所述电量传感器14还与所述蓄电池13连接，用于监测所述蓄电池13的电量并将剩余电量信息反馈给所述总控计算机9。

当行人走路踩踏pvc片材地板2时，所产生的振动能量，由pvc片材地板传导振动能量给压电俘能供电装置6的导振支撑杆6-1，然后导振支撑杆6-1带动由固定在压电振子夹具6-3上、由压电陶瓷材料板6-4、下压电陶瓷材料板6-5、金属基板6-6组成的压电振子。压电振子受迫进行简谐振动发生正压电效应，产生电信号，经线路8导入放大电路10，然后经放大电路10放大电信号后，导入整流电路11，接着经整流电路11将接收到的交变流电信号转为直流电信号导入储能电路12，最后由储能电路12将电能储存在蓄电池13内，以便为led灯4供电，与此同时，电量传感器14监测蓄电池13，并将剩余电量信息反馈给总控计算机9。

当火灾发生时，会触动烟雾报警器15报警，并将报警信号传递给总控计算机9，触发消防逃生模式。总控计算机9会根据不同区域的温度传感器7传递过来的区域火情严重情况信息，判断出预先设置好的最优逃生路线是否可用，若可用，led灯4由总控计算机9控制，使其形成导光流，指示最佳逃生方向；若某区域的温度传感器7监测到该区域火情严重无法通过，则预先设置好的最优逃生路线不可用，接着总控计算机9根据总体区域火情信息，启用备用路线，使led灯4形成导光流，指示新的逃生方向，以绕过火情严重区域。

当火灾未发生且电量传感器14监测蓄电池13电量充足时，由总控计算机9控制led灯4形成预先设定好的广告。当电量传感器14监测蓄电池13电量不足时，由总控计算机9控制led灯4处于待机状态。

下面，参照图1～图4并结合上述结构描述，对本发明的火灾逃生智能指示地砖及使用该指示地砖的逃生方法进行简单描述：

当行人走路踩踏pvc片材地板2时产生振动能量，由pvc片材地板传导振动能量给压电俘能供电装置；

压电俘能供电装置接收所述振动能量并产生电信号，放大电路10将电信号进行放大后导入整流电路11，所述整流电路11将接收到的交变流电信号转为直流电信号导入储能电路12，由储能电路12将电能储存在蓄电池13；

蓄电池13为led灯4供电，同时，电量传感器14监测蓄电池13，并将剩余电量信息反馈给总控计算机9；

当火灾发生时，触动烟雾报警器15报警，并将报警信号传递给总控计算机9，触发消防逃生模式；

总控计算机9根据不同区域的温度传感器传递过来的区域火情严重情况信息，判断出预先设置好的最优逃生路线是否可用；

若可用，led灯4由总控计算机9控制，使其形成导光流，指示最佳逃生方向；

若某区域的温度传感器7监测到该区域火情严重无法通过，则预先设置好的最优逃生路线不可用，接着总控计算机9根据总体区域火情信息，启用备用路线，使led灯4形成导光流，指示新的逃生方向，以绕过火情严重区域。

本发明的火灾逃生智能指示地砖及使用该指示地砖的逃生方法针对火灾发生时，空气浓见度低但任需要保证人的安全疏散的问题，设计一种火灾逃生智能指示地砖及使用该指示地砖的逃生方法，根据火灾逃生过程中，浓烟弥漫，可视度差，辨别逃生方向困难的特点，设计一种自供电并根据火场情况，可调控最优逃生指示路线的地砖，并通过在地面的led灯形成导光流后，指示出来，缩短了人们在火灾时辨别方向和逃生的时间，在火灾逃生方面具有重要意义。

以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。