灯导火灾疏散系统及其控制方法与流程

本发明涉及火灾疏散领域，特别是一种灯导火灾疏散系统及其控制方法。

背景技术：

目前现有的大型公共场所火灾安全设施普遍使用的是安全疏散指示标志，采用传统的led及气体灯发出光线为人群实现安全出口的指示。

然而传统的led及气体灯体积小，数量少，其发出的光线在烟雾浓重的发生火灾空间内穿透力差，照度低，当发生火灾时，该安全疏散指示标志容易被躬身前进逃生的人群忽视，不能很好的起到指示照明作用。且绝大部分的led及气体灯发出的光线是固定指示方向的，即疏散指示标志的指示方向和疏散指示路线是固定的，不醒目，指向性不强，当人群随着标志逃生到安全出口时，容易造成拥挤踩踏大型事故；且当火灾发生在安全疏散路线中或安全出口附近时，人群顺着疏散指示标志逃离时将更加接近地火灾发生区域，可能发生更为严重的安全事故。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种灯导火灾疏散系统及其控制方法，该灯导火灾疏散系统通过结合激光灯和地面双向箭头指示灯共同实现火灾发生时的疏散指示，且采用floyd算法计算出火灾发生区域往每个安全出口的最优路径，并控制最优路径上的激光灯和地面双向箭头进行疏散指示，可使得发生火灾时人群背向火灾发生区域从不同安全出口进行疏散。

本发明的技术方案是：灯导火灾疏散系统，应用于建筑物内部空间，包括多个火灾感测单元、火灾控制主机和多个疏散指示单元。

所述的火灾感测单元包括烟雾传感器、温度传感器和无线数据传输模块，所述的火灾控制主机包括无线数据接收模块、存储模块、计算模块、无线数据发送模块和用户输入模块，所述的疏散指示单元包括墙面指示装置和地面指示装置；火灾感测单元、疏散指示单元均与火灾控制主机进行无线通信。

火灾控制主机用于接收火灾感测单元发送的烟雾数据、温度数据和火灾感测单元的编号并进行存储，判断是否发生火灾以及确定火灾发生区域，采用flyod算法计算火灾发生区域往每个安全出口的最优路径，根据最优路径控制疏散指示单元进行指示。

本发明进一步的技术方案是：所述的墙面指示装置包括无线信号接收装置、微处理器、激光控制开关、激光灯、警报器、编码信号发射器和灯箱,无线信号接收装置、微处理器、激光控制开关、激光灯、警报器和编码信号发射器安装在灯箱内，无线信号接收装置、激光控制开关、警报器和编码信号发射器均与微处理器电连接，激光灯与激光控制开关连接，墙面指示装置间隔安装于建筑物内的墙面上。

地面指示装置包括安装盒、led玻璃和编码信号接收器，led玻璃位于安装盒的上端，编码信号接收器设置于安装盒和led玻璃围成的空腔内，led玻璃内嵌有led指示光源，led指示光源与编码信号接收器连接，地面指示装置间隔安装于建筑物内地面的通道上。

本发明再进一步的技术方案是：所述led指示光源为具有两个方向相反箭头的箭头形led指示光源，双向箭头的方向与建筑物内通道的延伸方向相一致。

本发明更进一步的技术方案是：所述编码信号发射器的范围是30-50m；所述编码信号发射器的频率段为430-440mhz。

本发明更进一步的技术方案是：还包括报警系统，与火灾控制主机进行无线通信，且与火警报警平台相连。

采用前述灯导火灾疏散系统进行灯导火灾疏散的控制方法，包括如下的步骤：

a，将建筑物内部空间分割成若干个区域，每个区域内均设有一个火灾感测单元，每个火灾感测单元具有不同编号。通过用户输入模块预设发生火灾的烟雾阈值、温度阈值，将预设的烟雾阈值、温度阈值以及建筑物内部每个区域的位置信息、每个疏散指示单元的位置信息和每个安全出口的位置信息存储到火灾控制主机的存储模块中。

b，火灾控制主机接收火灾感测单元发送的烟雾数据、温度数据和编号并进行存储，计算模块判断烟雾数据、温度数据是否达到预设的烟雾阈值、温度阈值，如果否，则不进行任何操作；如果是，则判断发生火灾，并根据火灾感测单元的编号以及预存的每个区域的位置信息确定火灾发生区域的位置信息。

c，火灾控制主机控制报警系统将火灾发生区域的位置信息发送至火警报警平台；同时火灾控制主机中的计算模块根据确定的火灾发生区域的位置信息、预设的每个疏散指示单元的位置信息以及每个安全出口的位置信息，基于flyod算法计算火灾发生区域往每个安全出口位置的最优路径，火灾控制主机中的无线数据发送模块给最优路径上的疏散指示单元发送路线指示信号。

d，疏散指示单元中的无线信号接收装置接收路线指示信号后，将该信号发送到微处理器，微处理器进行以下三项控制：

d-1，控制警报器启动提示发生火灾。

d-2，控制激光控制开关闭合，激光灯发射激光，指示火灾发生区域往每个安全出口的最优路径。

d-3，控制编码信号发射器发射信号，相应的地面指示装置的编码信号接收器接收编码信号发射器发送的信号，控制led指示光源的一向或双向箭头亮起，指示火灾发生区域往每个安全出口的最优路径。

本发明更进一步的技术方案是：还包括多个摄像头，安装于建筑物内的墙面上；多个摄像头与火灾控制主机进行无线通信。

采用上述包括摄像头的灯导火灾疏散系统进行灯导火灾疏散的控制方法，包括如下的步骤：

a，将建筑物内部空间分割成若干个区域，每个区域内均设有一个摄像头，每个摄像头具有不同编号；通过用户输入模块预设发生火灾的烟雾阈值、温度阈值，将预设的烟雾阈值、温度阈值以及建筑物内部每个区域的位置信息、每个疏散指示单元的位置信息和每个安全出口的位置信息存储到火灾控制主机的存储模块中。

b，火灾控制主机接收摄像头发送的数据和编号并进行存储，通过摄像头发送的数据判断是否发生火灾，如果否，则不进行任何操作；如果是，则判断发生火灾，并根据摄像头的编号以及预存的每个区域的位置信息确定火灾发生区域的位置信息。

c，火灾控制主机控制报警系统将火灾发生区域的位置信息发送至火警报警平台；同时火灾控制主机中的计算模块根据确定的火灾发生区域的位置信息、预设的每个疏散指示单元的位置信息以及每个安全出口的位置信息，基于flyod算法计算火灾发生区域往每个安全出口位置的最优路径，火灾控制主机中的无线数据发送模块给最优路径上的疏散指示单元发送路线指示信号。

d，疏散指示单元中的无线信号接收装置接收路线指示信号后，将该信号发送到微处理器，微处理器进行以下三项控制：

d-1，控制警报器启动提示发生火灾。

d-2，控制激光控制开关闭合，激光灯发射激光指示火灾发生区域往每个安全出口的最优路径。

d-3，控制编码信号发射器发射信号，相应的地面指示装置的编码信号接收器接收编码信号发射器发送的信号，控制led指示光源的一向或双向箭头亮起，指示火灾发生区域往每个安全出口的最优路径。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

1、本发明采用flyod算法计算火灾发生区域与每个安全出口的最优路径，使得火灾发生时，火灾发生位置附近的人群均是背向火灾发生区域疏散远离，且最优路径由火灾发生区域指向每个安全出口，处于建筑物内不同位置的人群可在不同的安全出口进行疏散撤离，可有效避免逃生至火灾发生区域附近以及疏散拥挤引起事故等。

2、本发明采用激光灯和双向led指示光源共同作为疏散指示标志，激光灯具有穿透能力强和亮度高等优点，在烟雾浓重的火灾情况下能够很好的起到指示作用，双向led指示光源与建筑物内通道延伸方向一致，指示时一向或双向发亮，弯腰躬身逃生的人群能根据该方向指示迅速疏散撤离；

3、本发明通过火灾控制主机集中控制，对建筑物进行实时监控，火灾发生时还可将火灾发生数据发送到火警报警平台进行报警，减少事故发生时的救援难度，缩短救援时间，从而减少损失。

以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。

附图说明

图1为本发明实施例一的系统示意图；

图2为本发明实施例一的安装结构示意图；

图3为本发明疏散指示单元的墙面指示装置结构示意图；

图4为本发明疏散指示单元的地面指示装置结构示意图；

图5为图4的a-a剖视图；

图6为本发明实施例二的系统示意图；

图7为本发明实施例二的安装结构示意图。

具体实施方式

实施例一，如图1-5所示，灯导火灾疏散系统，应用于建筑物内部空间，包括多个火灾感测单元1、火灾控制主机2和多个疏散指示单元3。

所述的火灾感测单元1包括烟雾传感器、温度传感器和无线数据传输模块。烟雾传感器、温度传感器分别用于感测其周围的烟雾数据和温度数据，通过具体的烟雾数据和温度数据的数值确定该烟雾传感器、温度传感器附近是否发生火灾。无线数据传输模块用于传输感测到的烟雾数据、温度数据和火灾感测单元1的编号。

所述的火灾控制主机2包括无线数据接收模块、存储模块、计算模块、无线数据发送模块和用户输入模块。火灾控制主机2可设置在建筑物内的集中控制室内或单独的设置在楼层机房控制室。

所述的无线数据接收模块接收火灾感测单元1发送的烟雾数据、温度数据和编号并储存到存储模块。

所述的存储模块中存储预设的发生火灾的烟雾阈值、温度阈值，以及每个区域的位置信息、每个疏散指示单元3的位置信息和每个安全出口的位置信息。

所述的计算模块分别比较接收到的烟雾数据、温度数据与预设的烟雾阈值、温度阈值的大小判断是否发生火灾，若烟雾数据和温度数据均小于预设的烟雾阈值和温度阈值，则判定没有发生火灾，不进行任何操作。若烟雾数据大于预设的烟雾阈值，或温度数据大于预设的温度阈值，则判定发生火灾。由于火灾感测单元1的编号唯一对应其所在的区域，计算单元能够根据火灾感测单元1的编号以及预存在存储模块的每个区域的位置信息确定火灾发生区域的位置信息；并根据确定的火灾发生区域的位置信息、预设的每个疏散指示单元3的位置信息以及每个安全出口的位置信息，基于flyod算法计算火灾发生区域往每个安全出口位置的最优路径。

所述的无线数据发送模块根据最优路径给相应的疏散指示单元3发送路线指示信号。

所述的用户输入模块提供用户预设发生火灾的烟雾阈值、温度阈值。

所述的疏散指示单元3均包括墙面指示装置3-1和地面指示装置3-2。

如图3所示，所述的墙面指示装置3-1包括无线信号接收装置3-1-1、微处理器3-1-2、激光控制开关3-1-3、激光灯3-1-4、警报器3-1-5、编码信号发射器3-1-6和灯箱3-1-7。无线信号接收装置3-1-1、微处理器3-1-2、激光控制开关3-1-3、激光灯3-1-4、警报器3-1-5、编码信号发射器3-1-6安装在灯箱3-1-7内。无线信号接收装置3-1-1、激光控制开关3-1-3、警报器3-1-5和编码信号发射器3-1-6均与微处理器3-1-2电连接，激光灯3-1-4与激光控制开关3-1-3连接。

所述的墙面指示装置3-1间隔安装于建筑物内的墙面上。为方便对人群进行指示，更为具体地安装在墙面的墙顶上，其安装的方式与火灾感测单元1相一致，如图2所示，在建筑物内的每个构建4上均设置有一个墙面指示装置3-1。

所述的无线信号接收装置3-1-1接收火灾控制主机2根据最优路径发送的指示信号后，将该信号传输到微处理器3-1-2，微处理器3-1-2控制激光控制开关3-1-3闭合使得激光灯3-1-4发光。同时微处理器3-1-2分别控制警报器3-1-5工作提示发生火灾和控制编码信号发射器3-1-6发射编码信号。警报器3-1-5是声或光报警信号的警铃或警灯，也可以是声、光结合的声光警报器。

如图4-图5所示，地面指示装置3-2包括安装盒3-2-1、led玻璃3-2-2和编码信号接收器3-2-3，led玻璃3-2-2位于安装盒3-2-1的上端，编码信号接收器3-2-3设置于安装盒3-2-1和led玻璃3-2-2围成的空腔内，led玻璃3-2-2内嵌有led指示光源3-2-2-1。led指示光源3-2-2-1与编码信号接收器3-2-3电连接。所述led指示光源3-2-2-1为具有两个方向相反箭头的箭头形led指示光源，双向箭头的方向与建筑物内通道的延伸方向相一致。

所述的地面指示装置3-2间隔安装于建筑物内地面的通道上。

所述的编码信号接收器3-2-4接收编码信号发射器3-1-6发射的编码信号，控制led指示光源3-2-3的一向或双向箭头亮起指示疏散方向。

所述的编码信号发射器3-1-6的范围是30-50m；所述编码信号发射器3-1-6的频率段为430-440mhz。

灯导火灾疏散系统还包括报警系统5，报警系统5与火灾控制主机2进行无线通信，且与火警报警平台相连。当发生火灾时，火灾控制主机2将发生火灾的信号和位置信息发送到报警系统5，火警报警平台启动火灾报警，例如可自动连通火警系统，并将位置信息反馈到火警系统，使得消防员能快速到达火灾现场，减少事故发生时的救援难度，缩短救援时间，从而减少损失；以及启动建筑物内现有的消防设施进行火灾自救。

采用前述灯导火灾疏散系统进行灯导火灾疏散控制方法，包括如下步骤：

a，将建筑物内部空间分割成若干个区域，区域的分割可以按照建筑物内各个构建4进行分割，例如每个商铺、或扶梯、或直梯设定为一个区域，或者按照所选择的火灾感测单元1的感测范围，例如设定每个火灾感测单元1的感测范围为一个区域。图2示出了按照建筑物内各个构建4进行分割的区域划分。在建筑物内的每个构建4上均设置有一个火灾感测单元1。

每个区域内均设有一个火灾感测单元1，每个火灾感测单元1具有不同编号。例如，所有火灾感测单元1按照（1）、（2）、（3）、（4）……或a、b、c……或者其他形式的命名。由此可知，火灾感测单元1的编号同时也表示了其所在区域的编号。

用户通过用户输入模块预设发生火灾的烟雾阈值、温度阈值并将其储存到存储模块；以及将建筑物内部每个区域的位置信息、每个疏散指示单元3的位置信息和每个安全出口的位置信息存储到火灾控制主机2的存储模块。

b，火灾控制主机2接收火灾感测单元1发送的烟雾数据、温度数据和编号并进行存储，计算模块判断烟雾数据、温度数据是否达到预设的烟雾阈值、温度阈值，如果否，则不进行任何操作；如果是，则判断发生火灾，并根据火灾感测单元1的编号以及预存的每个区域的位置信息确定火灾发生区域的位置信息。

c，火灾控制主机2控制报警系统4将火灾发生区域的位置信息发送至火警报警平台；同时火灾控制主机2中的计算模块根据确定的火灾发生区域的位置信息、预设的每个疏散指示单元3的位置信息以及每个安全出口的位置信息，基于flyod算法计算火灾发生区域往每个安全出口位置的最优路径，火灾控制主机2中的无线数据发送模块给最优路径上的疏散指示单元3发送路线指示信号。

d，疏散指示单元3中的无线信号接收装置3-1-1接收路线指示信号后，将该信号发送到微处理器3-1-2，微处理器3-1-2进行以下三项控制：

d-1，控制警报器3-1-5启动提示发生火灾。

d-2，控制激光控制开关3-1-3闭合，激光灯3-1-4发射激光，指示火灾发生区域往每个安全出口的最优路径。

d-3，控制编码信号发射器3-1-6发射信号，相应地地面指示装置3-2的编码信号接收器3-2-4接收编码信号发射器3-1-6发送的信号，控制led指示光源3-2-2-1的一向或双向箭头亮起，指示火灾发生区域往每个安全出口的最优路径。

实施例二，如图6-图7所示，实施例二与实施例一不同的地方在于：

灯导火灾疏散系统还包括多个摄像头5，安装于建筑物内的墙面上。多个摄像头5与火灾控制主机2进行无线通信。摄像头5是现有设于建筑物内的用于监控的摄像头5或重新间隔安装的摄像头5。其中，将摄像头5所拍摄的图像颜色信息等转换为数据并判断是否发生火灾是常见的火灾确定方法，本发明不作进一步的描述。

采用该实施例二的灯导火灾疏散系统进行灯导火灾疏散控制方法，与实施例一不同的地方在于：

其步骤a为，将建筑物内部空间分割成若干个区域，区域的分割可以按照建筑物内各个构建4进行分割，例如每个商铺、或扶梯、或直梯设定为一个区域，或者按照所选择的摄像头5的感测范围，例如设定每个摄像头5的感测范围为一个区域。图7示出了按照建筑物内各个构建4进行分割的区域划分。在建筑物内的每个构建4上均设置有一个摄像头5。

每个区域内均设有一个摄像头5，摄像头5具有不同编号。例如，所有摄像头5按照（1）、（2）、（3）、（4）……或a、b、c……或者其他形式的命名。由此可知，摄像头5的编号同时也表示了其所在区域的编号。

通过用户输入模块预设发生火灾的烟雾阈值、温度阈值，将预设的烟雾阈值、温度阈值以及建筑物内部每个区域的位置信息、每个疏散指示单元3的位置信息和每个安全出口的位置信息存储到火灾控制主机2的存储模块中。

步骤b为，火灾控制主机2接收摄像头5发送的数据和编号并进行存储，通过摄像头5发送的数据判断是否发生火灾，如果否，则不进行任何操作；如果是，则判断发生火灾，并根据摄像头5的编号以及预存的每个区域的位置信息确定火灾发生区域的位置信息。