一种基于多信息源融合的火灾智能疏散指引系统

1.本发明属于火灾疏散引导领域，具体涉及一种基于多信息源融合的火灾智能疏散指引系统。


背景技术：

2.火灾在如今的生活中是出现频率较高的一种灾害，尤其是当室内发生火灾时，房屋、工厂等建筑的通道较为狭窄，人员较为密集，火灾的蔓延速度非常快，就会造成救援难度较大，疏散、逃生困难。由于在火灾的紧急情况下，较多被困人员会出现慌乱的现象，不利于有序逃生，甚至会浪费仅有的安全逃生时间，更有甚者会选择极端的逃生方式。这些现象都不利于保证火灾情况下相关人员的安全。
3.目前在建筑中也存在火灾报警及安全引导装置，但是在火灾发生时，这些装置仅仅能够对被困人员起到警示和提醒的作用，在人员疏散时起到协助作用很小。因此需要一种能够指引被困人员及时安全逃生的疏散系统来解决上述问题，该系统可以实时确定被困人员及火灾灾情的实时情况，并实时进行安全轨迹规划与路径更新，指引疏散人员快速有效的逃离灾情区域，此外还有自动报警、协助救援等功能，提高被困人员的疏散速度，保证灾情相关人员的人身财产安全，提高被困人员的生存率。


技术实现要素：

4.为解决火灾疏散逃生中遇到的问题以及逃生指引方法的局限性，本发明的目的在于提供一种基于多信息源融合的火灾智能疏散指引系统，可以在发生火灾时，通过监控定位单元对火灾情况、安全出口数据及人员位置信息进行采集，发出火情预警，给室内外人员警醒信号，根据火灾的发生状况进行轨迹规划，实时更新最优的逃生路线。通过语音播报，指示灯颜色的改变为逃生人员提供指引，帮助逃生人员快速安全的摆脱火灾的危险。实现快速疏散、安全逃生，提高逃生人员的疏散效率，保证人员的人身安全，并可以为受火灾影响的人员提供快速有效的疏散引导路径和方案，提高火灾被困人员的生存概率。
5.一种基于多信息源融合的火灾智能疏散指引系统，包括：
6.监测定位单元，监测定位单元对火灾情况、安全出口数据及人员位置信息进行采集；
7.疏散引导单元根据监测定位单元输出的数据发出火情预警，给室内外人员警醒信号，同时根据火灾的发生状况规划疏散逃生轨迹，实时更新最优的逃生路线，并将更新的最优的逃生路线数据反馈给服务器端作，指导被困人员快速安全的疏散；
8.自救求救单元，接收服务器端的数据，同时当所有的逃生路线都被破坏时，自救求救单元将人员的位置、环境及身体情况传递给消防救援人员，疏散引导单元或服务器端指引被困人员进行自救或逃到相对安全的位置等待救援。
9.更进一步而言，所述的监测定位单元通过定位传感器和监控设备对火灾源头、被困人员和安全出口情况、安全通道及消防装置进行监测定位和信息获取，将相关信息保存
至信息存储单元并上传到服务器端作为疏散轨迹规划的依据。
10.更进一步而言，所述的疏散引导单元包括：
11.预警单元，预警单元用于给室内外人员警醒信号；
12.轨迹规划单元，根据火灾的发生状况规划疏散逃生轨迹，实时更新最优的逃生路线；
13.逃生引导单元，根据安全路径规划单元规划好的最优安全路径对被困人员进行疏散指引，帮助被困人员迅速安全的逃出。
14.更进一步而言，所述的轨迹规划单元包括：
15.安全路径规划单元，通过监测定位单元获取的信息，使用路径规划算法，快速的对逃生人员安全路径进行分配和规划；
16.路径实时更新单元，通过监测定位单元获取的实时信息及时对新的安全路径进行规划，给被困人员最及时的安全指引，避免由于火灾造成安全通道、出口破坏，导致逃生时间浪费的情况发生；
17.逃生时间预测单元，通过监测定位单元获取的灾情实际情况以及建筑物的环境结合考虑，预测火灾蔓延时间，判断是否有足够的逃生时间
。
18.更进一步而言，所述的逃生引导单元包括：
19.语音播报引导单元，通过语音广播的形式，指挥被困人员从不同的安全路径撤离；
20.指示灯视觉引导单元，通过在安全通道安装的指示灯进行指引，通常指示灯的颜色为绿色，当前方出口被破坏时，监测定位单元控制指示灯的颜色切换为红色，来代表禁止通行；
21.客户端单元，可以将服务器端规划好的安全逃生路径进行展示，周围情况允许时，被困人员可以根据客户端单元的安全逃生路径迅速逃出。
22.更进一步而言，所述自救求救单元包括：
23.求救单元，求救单元优先在服务器端发现被困人员的所有安全出口都被破坏时，将被困人员的位置信息、健康状况以及火灾的情况作为紧急救援信号发送给消防救援人员，消防救援人员可以直接找到被困人员的位置并携带需要的辅助设备；
24.自救单元，当安全通道出现阻挡或破坏后，自救单元会指导被困人员采取争取时间的措施进行紧急处理，增加逃生的概率，若遇到不可处理的问题或安全通道都被破坏时，自救单元根据服务器的指令会指引被困人员逃到该区域最安全的位置等待救援。
25.本发明的有益效果如下：
26.在火灾灾情发生时，系统通过监控定位单元对火灾情况、安全出口数据及人员位置信息进行采集并存储，给室内外人员警醒信号，发出火情预警并及时报警，根据火灾的发生状况进行轨迹规划，实时更新最优的逃生路线。通过语音播报，指示灯颜色改变以及客户端投影安全逃生路线等方式为逃生人员提供疏散指引，帮助逃生人员快速安全的摆脱火灾的危险。
27.当被困人员所有逃生路径都被破坏时，系统会将该被困人员的位置及周围火灾情况作为紧急求救信息发送给消防救援人员，减少消防人员寻找被困人员的时间，同时在消防人员到来之前，指引被困人员到该区域最安全的位置等待救援。该系统可以协助实现快速疏散、安全逃生，提高逃生人员的疏散效率，保证人身安全，极大提高火灾被困人员的生
存概率。
附图说明
28.图1为本发明的整体结构示意图。
29.图2为本发明的流程图
30.图1中：2、监测定位单元；21、定位传感器；22、监控设备；23、信息存储单元；3、疏散指引单元；31、预警单元；32、轨迹规划单元；321安全路径规划单元；322、路径实时更新单元；323、逃生时间预测单元；33、逃生引导单元；331、语音播报引导单元；332、指示灯视觉引导单元；333、客户端单元；4、自救求救单元；41、求救单元；42、自救单元。
具体实施方式
31.请参阅图1和图2所示，一种基于多信息源融合的火灾智能疏散指引系统，包括：
32.监测定位单元(2)，监测定位单元(2)对火灾情况、安全出口数据及人员位置信息进行采集；
33.具体的：通过定位传感器(21)和监控设备(22)对火灾源头、被困人员和安全出口情况、安全通道及消防装置进行监测定位和信息获取，将相关信息保存至信息存储单元(23)并上传到服务器端作为疏散轨迹规划的依据；监测定位单元(2)一直进行工作，实时更新灾情及人员信息；
34.疏散引导单元(3)根据监测定位单元(2)输出的数据发出火情预警，给室内外人员警醒信号，同时根据火灾的发生状况规划疏散逃生轨迹，实时更新最优的逃生路线，并将更新的最优的逃生路线数据反馈给服务器端作，指导被困人员快速安全的疏散；
35.具体的：疏散引导单元(3)包括：
36.预警单元(31)，预警单元(31)用于给室内外人员警醒信号；
37.轨迹规划单元(32)，根据火灾的发生状况规划疏散逃生轨迹，实时更新最优的逃生路线，轨迹规划单元(32)包括：
38.安全路径规划单元(321)，通过监测定位单元(2)获取的信息，使用路径规划算法，快速的对逃生人员安全路径进行分配和规划；
39.路径实时更新单元(322)，通过监测定位单元(2)的获取的实时信息及时对新的安全路径进行规划，给被困人员最及时的安全指引，避免由于火灾造成安全通道、出口破坏，导致逃生时间浪费的情况发生；
40.逃生时间预测单元(323)，通过监测定位单元(2)获取的灾情实际情况以及建筑物的环境结合考虑，预测火灾蔓延时间，判断是否有足够的逃生时间
；
41.逃生引导单元(33)，根据安全路径规划单元(321)规划好的最优安全路径对被困人员进行疏散指引，帮助被困人员迅速安全的逃出；
42.具体的：逃生引导单元(33)包括：
43.语音播报引导单元(331)，通过语音广播的形式，指挥被困人员从不同的安全路径撤离；
44.指示灯视觉引导单元(332)，通过在安全通道安装的指示灯进行指引，通常指示灯的颜色为绿色，当前方出口被破坏时，监测定位单元(2)控制指示灯的颜色切换为红色，来
代表禁止通行；
45.客户端单元(333)，可以将服务器端规划好的安全逃生路径进行展示，周围情况允许时，被困人员可以根据客户端单元(333)的安全逃生路径迅速逃出；
46.自救求救单元(4)，接收服务器端的数据，同时当所有的逃生路线都被破坏时，自救求救单元(4)将人员的位置、环境及身体情况传递给消防救援人员，客户端单元(333)或服务器端通过语音播报引导单元(331)指引被困人员进行自救或逃到相对安全的位置等待救援；
47.具体地：所述自救求救单元(4)分别具有求救和自救的功能，包括：
48.求救单元(41)，求救单元(41)优先在服务器端发现被困人员的所有安全出口都被破坏时，将被困人员的位置信息、健康状况以及火灾的情况作为紧急救援信号发送给消防救援人员，消防救援人员可以直接找到被困人员的位置并携带需要的辅助设备，在求救单元(41)的协助下，可以节省大量的搜寻时间，极大的提高被困人员的生存率；
49.自救单元(42)，是在逃生的整个过程中一直工作的，当安全通道出现阻挡或破坏后，自救单元(42)会指导被困人员采取争取时间的措施进行紧急处理，增加逃生的概率，若遇到不可处理的问题或安全通道都被破坏时，自救单元(42)根据服务器的指令会指引被困人员逃到该区域最安全的位置等待救援。

技术特征：
1.一种基于多信息源融合的火灾智能疏散指引系统，其特征在于：包括：监测定位单元(2)，监测定位单元(2)对火灾情况、安全出口数据及人员位置信息进行采集；疏散引导单元(3)根据监测定位单元(2)输出的数据发出火情预警，给室内外人员警醒信号，同时根据火灾的发生状况规划疏散逃生轨迹，实时更新最优的逃生路线，并将更新的最优的逃生路线数据反馈给服务器端作，指导被困人员快速安全的疏散；自救求救单元(4)，接收服务器端的数据，同时当所有的逃生路线都被破坏时，自救求救单元(4)将人员的位置、环境及身体情况传递给消防救援人员，疏散引导单元(3)或服务器端指引被困人员进行自救或逃到相对安全的位置等待救援。2.根据权利要求1所述的一种基于多信息源融合的火灾智能疏散指引系统，其特征在于：监测定位单元(2)通过定位传感器(21)和监控设备(22)对火灾源头、被困人员和安全出口情况、安全通道及消防装置进行监测定位和信息获取，将相关信息保存至信息存储单元(23)并上传到服务器端作为疏散轨迹规划的依据。3.根据权利要求1所述的一种基于多信息源融合的火灾智能疏散指引系统，其特征在于：疏散引导单元(3)包括：预警单元(31)，预警单元(31)用于给室内外人员警醒信号；轨迹规划单元(32)，根据火灾的发生状况规划疏散逃生轨迹，实时更新最优的逃生路线；逃生引导单元(33)，根据安全路径规划单元(321)规划好的最优安全路径对被困人员进行疏散指引，帮助被困人员迅速安全的逃出。4.根据权利要求3所述的一种基于多信息源融合的火灾智能疏散指引系统，其特征在于：轨迹规划单元(32)包括：安全路径规划单元(321)，通过监测定位单元(2)获取的信息，使用路径规划算法，快速的对逃生人员安全路径进行分配和规划；路径实时更新单元(322)，通过监测定位单元(2)获取的实时信息及时对新的安全路径进行规划，给被困人员最及时的安全指引，避免由于火灾造成安全通道、出口破坏，导致逃生时间浪费的情况发生；逃生时间预测单元(323)，通过监测定位单元(2)获取的灾情实际情况以及建筑物的环境结合考虑，预测火灾蔓延时间，判断是否有足够的逃生时间
。
5.根据权利要求3所述的一种基于多信息源融合的火灾智能疏散指引系统，其特征在于：逃生引导单元(33)包括：语音播报引导单元(331)，通过语音广播的形式，指挥被困人员从不同的安全路径撤离；指示灯视觉引导单元(332)，通过在安全通道安装的指示灯进行指引，通常指示灯的颜色为绿色，当前方出口被破坏时，监测定位单元(2)控制指示灯的颜色切换为红色，来代表禁止通行；客户端单元(333)，可以将服务器端规划好的安全逃生路径进行展示，周围情况允许时，被困人员可以根据客户端单元(333)的安全逃生路径迅速逃出。6.根据权利要求3所述的一种基于多信息源融合的火灾智能疏散指引系统，其特征在
于：所述自救求救单元(4)包括：求救单元(41)，求救单元(41)优先在服务器端发现被困人员的所有安全出口都被破坏时，将被困人员的位置信息、健康状况以及火灾的情况作为紧急救援信号发送给消防救援人员，消防救援人员可以直接找到被困人员的位置并携带需要的辅助设备；自救单元(42)，当安全通道出现阻挡或破坏后，自救单元(42)会指导被困人员采取争取时间的措施进行紧急处理，增加逃生的概率，若遇到不可处理的问题或安全通道都被破坏时，自救单元(42)根据服务器的指令会指引被困人员逃到该区域最安全的位置等待救援。

技术总结
本发明公开了一种基于多信息源融合的火灾智能疏散指引系统，包括：监测定位单元，监测定位单元对火灾情况、安全出口数据及人员位置信息进行采集；疏散引导单元根据监测定位单元输出的数据发出火情预警，给室内外人员警醒信号，同时根据火灾的发生状况规划疏散逃生轨迹，实时更新最优的逃生路线，并将更新的最优的逃生路线数据反馈给服务器端作，指导被困人员快速安全的疏散；自救求救单元，接收服务器端的数据，同时当所有的逃生路线都被破坏时，自救求救单元将人员的位置、环境及身体情况传递给消防救援人员，疏散引导单元或服务器端指引被困人员进行自救或逃到相对安全的位置等待救援。待救援。待救援。


技术研发人员：张乂文 王磊 王柏超 顾莉栋 宋林森 胡晶 于征磊 刘宙元 李鑫 阮守新
受保护的技术使用者：长春理工大学
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/7/25