一种配置火情状态传感的楼宇火灾报警逃生及跟踪系统的制作方法

本发明涉及消防技术领域，具体地说，是一种配置火情状态传感的楼宇火灾报警逃生及跟踪系统。

背景技术：

近年来，城市中火灾频发，火灾威胁人身安全，毁坏财物，还会引起不良的社会影响；特别是高层建筑火灾时，楼内人员安全逃生一直都是关注焦点，随着大数据的快速发展，将大数据应用于高层建筑消防系统，使高层建筑消防系统可以向楼内人员发送火灾警报信息、逃生通道路线等；但对逃生人员的位置信息并没有监测与追踪，即不清楚发生火灾的楼内逃生人员逃生和分布情况，特别是在进行人员救援时，消防人员只能被动搜救，救援难度大，也耽误救援时间，在火灾火情严峻情况下，在不清楚楼内逃生人员位置分布情况下进行救援，会让消防人员陷入危险。

现有技术的缺陷，在火灾发生时，无法了解逃生人员位置分布，不能追踪逃生人员位置。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提出一种楼宇火灾报警逃生及跟踪系统，既能向楼内人员发送火灾警报信息和逃生通道路线，能了解逃生人员位置分布，追踪逃生人员位置。

一种楼宇火灾报警逃生及跟踪系统，其关键在于：包括n1个复合式火灾探测器、n2个语音报警器、n3个洒水装置、n4个逃生指示灯、楼内服务器、楼外服务器、n5个手机和消防中心，所述复合式火灾探测器与所述楼内服务器通讯连接，所述语音报警器与所述楼内服务器通讯连接，所述楼内服务器与所述洒水装置通讯连接，所述楼内服务器与所述逃生指示灯通讯连接，所述楼内服务器与所述楼外服务器无线通讯连接，所述楼内服务器和楼外服务器都与所述消防中心无线通讯连接。

所述逃生指示灯设置有应急蓝牙通讯模块，所述应急蓝牙通讯模块与所述手机无线通讯连接，所述手机与所述楼外服务器无线通讯连接。

采用上述设计，通过手机与楼内逃生指示灯之间的通讯，让手机获取到楼内逃生指示灯的位置信息，并上传至楼外服务器，同时，逃生指示灯获取手机蓝牙信息并上传至楼外服务器，楼外服务器结合手机与逃生指示灯发送的信息监测逃生人员分布情况；楼内服务器负责火灾监控、火灾报警，逃生指示，应急消防。

进一步描述，所述复合式火灾探测器包括温度传感器、烟雾传感器、红外传感器。

所述温度传感器检测楼内温度数据并发送给所述楼内服务器。

所述烟雾传感器检测楼内烟雾浓度数据并发送给所述楼内服务器。

所述红外传感器检测楼内红外监测数据并发送给所述楼内服务器。

所述楼内服务器根据复合式火灾探测器的温度数据、烟雾浓度数据和红外监测数据判断是否有火警信息和火警大小，并结合所述复合式火灾探测器的ip地址判断火情分布情况。

所述温度传感器、烟雾传感器和红外传感器为现有技术产品，所述复合式火灾探测器经简单物理组合将所述温度温度传感器、烟雾传感器和红外传感器组合成一体。

采用上述方案，复合式火灾探测器可监测楼内多种数据，更容易识别火灾；还能让楼内服务器采集更全面的数据，更了解火灾情况，在计算的逃生通道路线更安全。

更进一步描述，所述楼内服务器包括数据采集模块、火灾报警模块、应急消防模块、数据计算模块和指示逃生模块。

所述数据采集模块：接收所述复合式火灾探测器的温度数据、烟雾浓度数据和红外监测数据。

所述数据计算模块：将温度数据、烟雾浓度数据和红外监测数据与报警阈值比较，判断是否生成火警信号，并生成警报数据和火点地址信息。

所述楼内服务器还设置有手动报警装置，该手动报警装置向所述楼内服务器提供火灾报警信号。

所述火灾报警模块：向所有所述语音报警器发送所述火警信号，向所有所述手机发送所述火警信号；通过无线通讯模块向所述楼外服务器和消防中心传输火警数据报警。

所述应急消防模块：根据所述火点地址信息，所述楼内服务器控制火点附近的所述洒水装置洒水。

所述指示逃生模块：根据所述警报数据和火点地址信息，结合所述楼内服务器的存储器中存储的楼宇结构图，制定出逃生通道路线，并控制所有所述逃生指示灯按照所述逃生通道路线进行路径指示，同时，发送所述逃生通道路线给所有楼内人员的手机。

采用上述方案，楼内服务器与消防中心无线通讯连接，当火灾发生时，消防中心可以及时接收火灾报警；楼内服务器根据复合式火灾探测器采集的数据，分析楼内火灾火情和火点地址，既可以初步消防，还可以结合楼宇结构图制定逃生通道路线，控制逃生指示灯指示逃生通道路径，帮助楼内人员逃生；楼内服务器也能直接或经楼外服务器向手机发送逃生通道路线，帮助楼内人员逃生；楼内服务器还能通过手动报警装置向消防中心报警。

更进一步描述，所述逃生指示灯设置有左向逃生指示灯电路、右向逃生指示灯电路和逃生标识灯电路，该逃生指示灯还设置有无线通讯模块。

其中所述逃生标识灯电路保持常亮，所述逃生指示灯根据所述逃生通道路线提示，驱动左向或右向逃生指示灯电路工作，同时，还激活所述应急蓝牙通讯模块和无线通讯模块。

其中，当所述无线通讯模块被火警信号唤醒后，所述无线通讯模块实时向所述楼外服务器转发其采集到的手机蓝牙信息。

更进一步描述，所述逃生指示灯设置有指示灯电源模块、该指示灯电源模块为所述左向逃生指示灯电路、右向逃生指示灯电路和逃生标识灯电路供电，该指示灯电源模块还连接有备用电源。

所述左向逃生指示灯电路包括左指示信号接收器，该左指示信号接收器连接有左向常开开关sb1，该左向常开开关sb1的前端接正电源，后端经左向逃生指示灯接地。

所述右向逃生指示灯电路包括右指示信号接收器，该右指示信号接收器连接有右向常开开关sb2，该右向常开开关sb2的前端接正电源，后端经右向逃生指示灯接地。

所述左向常开开关sb1的后端接第一二极管d1的阳极，该第一二极管d1的阴极接所述应急蓝牙通讯模块和无线通讯模块的电源端。

所述右向常开开关sb2的后端接第二二极管d2的阳极，该第二二极管d2的阴极接所述应急蓝牙通讯模块和无线通讯模块的电源端。

采用上述方案，逃生指示灯在楼内服务器控制下指示逃生路径，为楼内逃人员指示逃生通道路径，避免人员误入危险区域，如果左右都安全的情况下，可以两个电路同时打开；手机与应急蓝牙通讯模块通讯，让手机获取地址信息，对携带手机逃生人员的进行定位追踪；逃生指示灯通过无线通讯模块上传手机蓝牙信息，统计逃生指示灯附近携带手机逃生人员的数量，还能监测逃生人员的逃生路线，便于救援。

更进一步描述，所述手机内安装有火警app，该火警app中安装有逃生通道线路显示系统，所述火警app经手机通讯模块与外界连接，所述火警app还经手机蓝牙模块与所述应急蓝牙通讯模块通讯，所述逃生通道线路显示系统接收所述火警信号、所述逃生通道线路和所述逃生指示灯的地址信息。

所述火警app通过所述逃生通道线路显示系统向所述楼外服务器发送逃生人员位置信息。

采用上述方案，利用手机无线通讯的优势，在火灾发生时，手机也能通过无线通讯收发数据，可以接收逃生通道线路，还能上传逃生人员位置信息至楼外服务器，让楼外服务器追踪携带手机的逃生人员，便于救援。

更进一步描述，所述楼外服务器设置有信息传输模块、信息采集模块和信息统计模块。

所述信息传输模块：接收所述楼内服务器发送的警报数据，并将所述警报数据通过无线通讯模块发送给消防中心并报警；接收所述楼内服务器制定的逃生通道路线，并通过无线通讯模块将所述逃生通道路线发送至所述手机中；。

所述信息采集模块：实时接收所述逃生指示灯发送的手机蓝牙信息；接收所述手机发送的逃生人员位置信息。

所述信息统计模块：根据所述手机蓝牙信息和所述逃生人员位置信息，结合预存的楼宇结构图，绘制动态逃生人员分布图。

采用上述方案，楼外服务器向手机中的火警app传输火警信息、火警数据和逃生通道线路，楼外服务器结合手机发送的逃生人员位置信息与逃生指示灯发送的手机蓝牙信息，绘制出动态逃生人员分布图，追踪楼内人员逃生位置，在消防中心执行救援时，可根据动态逃生人员分布图，救援楼内人员；并且楼外服务器接收到火警信息后，也会向消防中心报警，保证火灾发生时，消防中心能接收到火警信息。

再进一步描述，所述应急蓝牙通讯模块与所述手机的通讯技术为现有的蓝牙无线技术，无线通讯技术为现有的移动通讯技术。

采用上述方案，蓝牙通讯技术采用现有的蓝牙5.0，其低功耗、传输速度稳定和传输范围广，让逃生指示灯持久耐用；移动通讯技术采用第四代通讯技术或第五代通讯技术，从而能进行大量数据传输，还能保证数据传输的稳定性。

一种动态楼宇火警逃生响应方法，其关键在于，所述楼宇火灾报警逃生及跟踪系统，所述动态楼宇火警逃生响应方法包括：

楼内服务器报警逃生指示的步骤。

手机警报逃生指示的步骤。

楼外服务器监控及报警逃生指示的步骤。

更进一步描述，用于所述楼内服务器执行火灾报警、应急消防、指示逃生的楼内服务器报警逃生指示的步骤具体为：

步骤a1、楼内服务器监测复合式火灾探测器。

步骤a2、判断是否复合式火灾探测器检测值是否超过阈值；若是，进入步骤a3；若否，返回步骤a1。

步骤a3、楼内服务器向所有语音报警器发送火警信号。

步骤a4、楼内服务器向所有手机发送火警信号。

步骤a5、楼内服务器经无线通讯模块向楼外服务器和消防中心传输火警数据报警。

步骤a6、楼内服务器根据所有火灾探测器检测的温度数据、烟雾浓度数据和红外监测数据和ip地址生成警报数据和火点地址信息。

步骤a7、楼内服务器根据火点地址信息，控制洒水器洒水。

步骤a8、楼内服务器结合楼宇结构图，制定逃生通道路线。

步骤a9、楼内服务器控制所有逃生指示灯按照逃生通道路线进行路径指示。

步骤a10、楼内服务器通过楼外服务器向手机发送逃生通道路线，返回步骤a6。

更进一步描述，用于火灾中，携带所述手机逃生的手机警报逃生指示的步骤具体步骤：

步骤b1、手机中火警app待机监测。

步骤b2、判断是否接收到火警信号；若是，进入步骤b3；若否，返回步骤b1。

步骤b3、手机中火警app接收逃生通道线路，携带手机逃生。

步骤b4、判断附近是否有逃生指示灯；若是，进入步骤b6；若否，继续执行步骤b3。

步骤b6、手机中火警app接收应急蓝牙通讯模块发送的逃生指示灯地址信息。

步骤b7、手机中火警app结合机主信息与逃生指示灯地址信息上传至楼外服务器，返回步骤b4。

更进一步描述，用于信息采集和信息统计的楼外服务器监控及报警逃生指示的步骤具体为：

步骤c1、楼外服务器获取预存的楼宇结构图。

步骤c2、楼外服务器接收手机上传的逃生指示灯的地址信息和机主信息。

步骤c3、楼外服务器接收逃生指示灯发送的手机蓝牙信息。

步骤c4、楼外服务器核对逃生指示灯的地址信息、机主信息和手机蓝牙信息，结合楼宇结构图，绘制动态逃生人员分布图，返回步骤c2。

采用上述方案，楼内服务器、楼外服务器和手机在火灾发生时，其各自的动作流程。

本发明的有益效果：通过手机与逃生指示灯通讯，让手机获取到逃生指示灯的位置信息，并上传至楼外服务器，；逃生指示灯获取手机蓝牙信息并上传至楼外服务器，楼外服务器结合手机与逃生指示灯发送的信息绘制动态逃生人员分布图，从而监测追踪逃生人员逃生位置，能更好掌握逃生人员逃生位置和分布，便于救援；楼内服务器负责火灾监控、火灾报警、逃生指示和应急消防，能及时向消防中心报警，并向手机发送火警信息和逃生通道线路，让楼内人员及时逃生；逃生指示灯中设置有备用电源，在主电源不能供电时，逃生指示灯还能指示逃生通道路径，向手机发送逃生指示灯的地址信息，以便于追踪逃生人员的位置。

附图说明

图1是本发明的系统结构框图；

图2是本发明中左向逃生指示灯、右向逃生指示灯和逃生标识灯的电路图；

图3是本发明中楼内服务器报警逃生指示的步骤图；

图4是本发明中手机警报逃生指示的步骤图；

图5是本发明中楼外服务器监控及报警逃生指示的步骤图；

图6是本发明中逃生指示灯示意图；

图7是火灾发生时，动态逃生人员分布图的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。

本实施例中，n1＝120，n2＝6，n3＝240，n4＝180，n5＝200。

从图1和图2可以看出，一种楼宇火灾报警逃生及跟踪系统，设置有n1个复合式火灾探测器、n2个语音报警器、n3个洒水装置、n4个逃生指示灯、楼内服务器、楼外服务器、n5个手机和消防中心，，复合式火灾探测器与楼内服务器通讯连接，语音报警器与楼内服务器通讯连接，楼内服务器与洒水装置通讯连接，楼内服务器与逃生指示灯通讯连接，楼内服务器与楼外服务器无线通讯连接，楼内服务器和楼外服务器都与消防中心无线通讯连接。

n1、n2、n3、n4、n5都是正整数，n1、n2、n3、n4可以根据实际需要安装和连接，n5为楼内人员手机数量。

逃生指示灯设置有应急蓝牙通讯模块，应急蓝牙通讯模块与手机无线通讯连接，手机与楼外服务器无线通讯连接。

从图1可以看出，复合式火灾探测器包括温度传感器、烟雾传感器、红外传感器。

温度传感器检测楼内温度数据并发送给楼内服务器。

烟雾传感器检测楼内烟雾浓度数据并发送给楼内服务器。

红外传感器检测楼内红外监测数据并发送给楼内服务器。

楼内服务器根据复合式火灾探测器的温度数据、烟雾浓度数据和红外监测数据判断是否有火警信息和火警大小，并结合复合式火灾探测器的ip地址判断火情分布情况。

从图1可以看出，楼内服务器包括数据采集模块、火灾报警模块、应急消防模块、数据计算模块和指示逃生模块。

数据采集模块：接收复合式火灾探测器的温度数据、烟雾浓度数据和红外监测数据。

数据计算模块：将温度数据、烟雾浓度数据和红外监测数据与报警阈值比较，判断是否生成火警信号，并生成警报数据和火点地址信息。

数据计算模块：将温度数据、烟雾浓度数据和红外监测数据与报警阈值比较，判断是否生成火警信号，并生成警报数据和火点地址信息。

火灾报警模块：向所有语音报警器发送火警信号，向所有手机发送火警信号；通过无线通讯模块向楼外服务器和消防中心传输火警数据报警。

应急消防模块：根据火点地址信息，楼内服务器控制火点附近的洒水装置洒水。

指示逃生模块：根据警报数据和火点地址信息，结合楼内服务器的存储器中存储的楼宇结构图，制定出逃生通道路线，并控制所有逃生指示灯按照逃生通道路线进行路径指示，同时，发送逃生通道路线给所有手机。

从图2、图6和图7可以看出，逃生指示灯设置有左向逃生指示灯电路、右向逃生指示灯电路和逃生标识灯电路，该逃生指示灯还设置有无线通讯模块。

其中逃生标识灯电路保持常亮，逃生指示灯根据逃生通道路线提示，驱动左向或右向逃生指示灯电路工作，同时，还激活应急蓝牙通讯模块和无线通讯模块。

其中，当无线通讯模块被火警信号唤醒后，无线通讯模块实时向楼外服务器转发其采集到的手机蓝牙信息。

从图2可以看出，逃生指示灯设置有指示灯电源模块、该指示灯电源模块为左向逃生指示灯电路、右向逃生指示灯电路和逃生标识灯电路供电，该指示灯电源模块还连接有备用电源。

左向逃生指示灯电路包括左指示信号接收器，该左指示信号接收器连接有左向常开开关sb1，该左向常开开关sb1的前端接正电源，后端经左向逃生指示灯接地。

右向逃生指示灯电路包括右指示信号接收器，该右指示信号接收器连接有右向常开开关sb2，该右向常开开关sb2的前端接正电源，后端经右向逃生指示灯接地。

左向常开开关sb1的后端接第一二极管d1的阳极，该第一二极管d1的阴极接应急蓝牙通讯模块和无线通讯模块的电源端。

右向常开开关sb2的后端接第二二极管d2的阳极，该第二二极管d2的阴极接应急蓝牙通讯模块和无线通讯模块的电源端。

从图1可以看出，手机内安装有火警app，该火警app中安装有逃生通道线路显示系统，火警app经手机通讯模块与外界连接，火警app还经手机蓝牙模块与应急蓝牙通讯模块通讯，逃生通道线路显示系统接收火警信号、逃生通道线路和逃生指示灯的地址信息。

火警app通过逃生通道线路显示系统向楼外服务器发送逃生人员位置信息。

从图1可以看出，楼外服务器设置信息传输模块、信息采集模块和信息统计模块。

信息传输模块：接收楼内服务器发送的警报数据，并将警报数据通过无线通讯模块发送给消防中心并报警；接收楼内服务器制定的逃生通道路线，并通过无线通讯模块将逃生通道路线发送至手机中。

信息采集模块：实时接收逃生指示灯发送的手机蓝牙信息；接收手机发送的逃生人员位置信息。

信息统计模块：根据手机蓝牙信息和逃生人员位置信息，结合从楼内服务器获取的楼宇结构图，绘制动态逃生人员分布图。

从图3可见，楼内服务器报警逃生指示的步骤为：

步骤a1、楼内服务器监测复合式火灾探测器。

步骤a2、判断是否复合式火灾探测器检测值是否超过阈值；若是，进入步骤a3；若否，返回步骤a1。

步骤a3、楼内服务器向所有语音报警器发送火警信号。

步骤a4、楼内服务器向所有手机发送火警信号。

步骤a5、楼内服务器经无线通讯模块向楼外服务器和消防中心传输火警数据报警。

步骤a6、楼内服务器根据所有火灾探测器检测的温度数据、烟雾浓度数据和红外监测数据和ip地址生成警报数据和火点地址信息。

步骤a7、楼内服务器根据火点地址信息，控制洒水器洒水。

步骤a8、楼内服务器结合楼宇结构图，制定逃生通道路线。

步骤a9、楼内服务器控制所有逃生指示灯按照逃生通道路线进行路径指示。

步骤a10、楼内服务器通过楼外服务器向手机发送逃生通道路线，返回步骤a6。

从图4可见，手机警报逃生指示的步骤为：

步骤b1、手机中火警app待机监测。

步骤b2、判断是否接收到火警信号；若是，进入步骤b3；若否，返回步骤b1。

步骤b3、手机中火警app接收逃生通道线路，携带手机逃生。

步骤b4、判断附近是否有逃生指示灯；若是，进入步骤b6；若否，继续执行步骤b3。

步骤b6、手机中火警app接收应急蓝牙通讯模块发送的逃生指示灯地址信息。

步骤b7、手机中火警app结合机主信息与逃生指示灯地址信息上传至楼外服务器，返回步骤b4。

从图5可见，楼外服务器监控及报警逃生指示的步骤为：

步骤c1、楼外服务器获取预存的楼宇结构图。

步骤c2、楼外服务器接收手机上传的逃生指示灯的地址信息和机主信息。

步骤c3、楼外服务器接收逃生指示灯发送的手机蓝牙信息。

步骤c4、楼外服务器核对逃生指示灯的地址信息、机主信息和手机蓝牙信息，结合楼宇结构图，绘制动态逃生人员分布图，返回步骤c2。

本发明的工作原理：

火灾报警：

楼内服务器通过复合式火灾探测器采集的温度数据、烟雾浓度数据和红外监测数据与设定阈值比较，判断是否发生火灾；确定发生火灾后，将复合式火灾探测器采集的数据结合复合式火灾探测器的ip地址生成警报数据和火点地址信息，通过无线通讯模块向楼外服务器和消防中心传输火警数据报警；楼内服务器通过语音警报器向楼宇附近人员发出火灾警报，楼内服务器通过无线网络向手机发送火灾警报或楼内服务器通过楼外服务器向手机发送火灾警报。

应急消防与指示逃生：

楼内服务器根据警报数据和火点地址信息，控制火点附近的洒水装置洒水灭火。

楼内服务器根据警报数据和火点地址信息制定出逃生通道路线，并控制所有逃生指示灯按照逃生通道路线进行路径指示，便于楼内人员逃生，从而逃生指示灯中无线通讯模块和应急蓝牙通讯模块被激活，应急蓝牙通讯模块向逃生指示灯附近的手机发送逃生指示灯的地址信息，而无线通讯模块则是采集与应急蓝牙通讯模块通讯的手机的蓝牙信息，并将该手机蓝牙信息上传至服务器。

楼外服务器接收逃生通道路线并发送给手机中火警app的逃生通道线路显示系统，楼内人员可按照逃生通道线路显示系统中显示的逃生通道路线并结合逃生指示灯迅速撤离火灾现场。

在逃生过程中，火警app与应急蓝牙通讯模块通讯，接收逃生指示灯的地址信息，并结合机主信息，手机将逃生人员位置信息上传至楼外服务器。

楼外服务器结合从手机接收到逃生人员位置信息与从逃生指示灯接收到手机蓝牙信息，绘制出动态逃生人员分布图，便于追踪逃生人员的位置。