一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统及其通信方法技术方案

本发明专利技术公开了一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统及其通信方法，其包括多个疏散引导终端、一个疏散引导汇总端、一个工控机，其中每个疏散引导终端节点由检测传感器、无线通信模块、方向指示灯组成。检测传感器采集该处的火灾或气体扩散的程度，通过无线自组织网络发送到疏散引导汇总端，然后汇总端与工控机通信，工控机根据楼层地图规划出合理的疏散路线，将方向信息发送给各个节点，每个节点上的方向指示灯会相应变化，指示疏散路线。该网络具有自组织网络的功能和跳传功能，若网络节点布局在彼此间能够通信的范围内，彼此就能自动寻找，形成一个互联互通的网络。本系统灵活性好，安全可靠，智能化程度高。

Intelligent evacuation guidance system for fire and gas leakage and communication method thereof

The invention discloses an intelligent gas leakage and fire evacuation guidance system and its communication method, which comprises a plurality of evacuation guide terminal, a terminal, a summary evacuation guidance computer, wherein each evacuation guide terminal node by sensor, wireless communication module, direction indicator lamps. Detection of fire or gas sensors to collect the diffusion degree, through the wireless ad hoc network is sent to the evacuation guide summary end, then summary end and IPC communication, IPC map according to the floor plan reasonable evacuation routes, the direction information is sent to each node, each node of the direction indicator light changes, evacuation instructions route. The network has the function of self-organizing network and hopping function. If the layout of network nodes can be communicated with each other, they can automatically find each other and form an interconnected network. The system is flexible, safe and intelligent.

【技术实现步骤摘要】
一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统及其通信方法
本专利技术涉及消防
，尤其涉及一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统及其通信方法。
技术介绍
智能疏散系统的研究，一直以来都受到各国的高度重视。欧美等国和日本在智能疏散方面的研究起步较早，发展较快，目前处于领先地位。而我国虽然起步晚，但也有一些企业的产品处于行业中领先水平。日本的疏散指示系统发展迅速，其中有两种很具有代表性的研究成果：1、光闪烁移动疏散指示系统。2、利用先行音(哈斯效应)的疏散系统。二者分别利用灯光闪烁和声音提示，引导受灾人员向安全出口方向逃生。欧美的疏散系统起步同样较早，并且应用很广。德国研制的动态逃生路径系统目前已经普遍地应用在德国的机场、地铁等公共建筑之中。在我国，智能消防疏散还没有被大多数人理解，但随着人们对消防安全越来越重视、消防相关科技产品渐渐普及，新型的智能逃生指导系统必将在今后的建筑中广泛应用，成为今后逃生引导设备的主要研究方向。目前，疏散引导系统缺点的主要如下：1、指示方向固定的指示牌无法根据灾情规避掉错误的逃生路线，可能造成错误的引导，有可能引导人们向着火或存在有毒气体的方向逃生，造成更大的人员伤亡及财产损失。2、无法根据不同建筑与火情或气体泄漏态势及时生成合理的逃生路线。3、连接网络采用实线连接，安装复杂，若线路烧断或节点损坏，可能导致系统瘫痪。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统及其通信方法，以解决现有技术的不足。为实现上述目的，本专利技术提供了一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统，其特征在于：包括多个疏散引导终端、一个疏散引导汇总端、一个工控机，所述多个疏散引导终端与疏散引导汇总端无线连接，所述疏散引导汇总端与工控机有线连接；所述疏散引导终端包括壳体和设置在壳体内部的第一电源模块、方向指示灯电路、第一无线通信模块，所述第一无线通信模块与方向指示灯电路、第一电源模块电连接，所述第一无线通信模块还与检测传感器有线连接；所述疏散引导汇总端包括壳体和设置在壳体内部的第二电源模块、串口转USB接口电路、第二无线通信模块，所述第二无线通信模块与第二电源模块、串口转USB接口电路电连接。上述的一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统，其特征在于：所述检测传感器包括光电式烟雾传感器和气体传感器。上述的一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统，其特征在于：所述光电式烟雾传感器包括不透明圆管和分别插在不透明圆管两端的红外发射管、红外接收管，所述不透明圆管中间开有开口。上述的一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统，其特征在于：所述疏散引导终端的壳体上设置传感器接口、方向指示灯、对接按钮和第一市电插头，所述传感器接口与检测传感器有线连接。上述的一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统，其特征在于：所述第一无线通信模块、第二无线通信模块的控制芯片均为CC2530芯片。上述的一种火灾智能疏散引导系统，其特征在于：所述串口转USB接口芯片为CH340G。上述的一种火灾智能疏散引导系统，其特征在于：所述疏散引导汇总端的壳体上设有第二市电插头和USB插口，所述疏散引导汇总端通过USB插口与工控机有线连接。一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统的通信方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：疏散引导汇总端先对IEEE802.15.4中规定的在2.4GHz频段中的16个信道进行信道评估，选择一个空闲信道，建立起一个网络，该网络有固定的标识符，该标识符为一固定值，由程序烧入疏散引导汇总端时人为设置；步骤2：疏散引导终端寻找有该标识符的网络，并依次加入网络，被搜寻的标识符为一固定值，由程序烧入疏散引导终端时人为设置，每个疏散引导终端均有一个自身唯一的ID号，该ID号由程序烧入疏散引导终端时人为设置；步骤3：能与汇总端通信的疏散引导终端节点，均加入网络，自身变为父节点，用于与未能与汇总端通信上的节点组网，节点首先选择与ID号小的父节点组网，并成为他的子节点，同时又成为与下一级节点组网的父节点，不断重复这个过程直到全部节点加入网络；步骤4：汇总端在节点入网完成后，一层一层地向各个节点遍历通信，无法直接通信到的则由其父节点负责通信；如果节点在遍历周期T内收不到该通信信息，则说明该节点脱离其父节点；如果发生节点丢失，下一次汇总端则一层一层地向各个节点发起寻找通信，无法直接通信到的则由其父节点负责通信，丢失的节点便会等待该寻找通信信号，一旦寻获信号，便与能与该丢失节点通信的上的父节点组网，重新加入网络；如果未发现节点丢失，则不断地重复遍历通信。上述的一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统的通信方法，其特征在于，所述步骤4中的遍历通信的通信数据包格式从前到后依次为：遍历信息+方向指示信号+火灾或气体泄漏状态信号。上述的一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统的通信方法，其特征在于，所述步骤4中的寻找通信的通信数据包格式从前到后依次为：寻找信息+方向指示信号+火灾或气体泄漏状态信号。本专利技术的有益效果是：1、该网络具有自组织网络的功能。若网络节点布局在彼此间能够通信的范围内，彼此就能自动寻找，形成一个互联互通的网络。若节点发生移动或增减，它可以重新寻找通信对象，确定彼此间的联络，对原有网络进行刷新。在疏散系统中，若采用此通信技术，能有效解决因线路烧坏、或个别节点故障导致整个系统瘫痪的问题。这是其他通信方式比如wifi所不能实现的。2、该网络具有跳传功能。每个节点是既是一个终端又是一个参与网络建设的节点。可以从每个节点中读取信息，而每个节点又帮助其他节点传输信息，这样可以实现远距离通信。3、疏散算法能根据火灾或气体泄漏情况，生成合理的疏散路线，避开着火点，引导人们向正确方向疏散。4、方向指示灯无灾情时正常指示默认的安全通道，发生灾情时根据系统指令指示逃生方向，灵活性好，安全可靠。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术的整体拓扑示意图。图2是本专利技术的光电式烟雾传感器结构示意图。图3是本专利技术的光电式烟雾传感器电路原理图。图4是本专利技术的气体传感器结构示意图。图5是本专利技术的气体传感器电路原理图。图6是本专利技术的疏散引导终端结构示意图。图7是本专利技术的疏散引导终端电路原理图。图8是本专利技术的疏散引导汇总端结构示意图。图9是本专利技术的疏散引导汇总端电路原理图。具体实施方式如图1所示，一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统，其特征在于：包括多个疏散引导终端1、一个疏散引导汇总端2、一个工控机3，所述多个疏散引导终端1与疏散引导汇总端2无线连接，所述疏散引导汇总端2与工控机3有线连接；所述疏散引导终端1包括壳体和设置在壳体内部的第一电源模块、方向指示灯电路、第一无线通信模块，所述第一无线通信模块与方向指示灯电路、第一电源模块电连接，所述第一无线通信模块还与检测传感器有线连接；所述疏散引导汇总端2包括壳体和设置在壳体内部的第二电源模块、串口转USB接口电路、第二无线通信模块，所述第二无线通信模块与第二电源模块、串口转USB接口电路电连接。本实施例中，所述检测传感器包括光电式烟雾传感器和气体传感器。每个疏散引导终端节点根据实际情况选择使用光电式烟雾传感器检测该位置的火情，或使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统，其特征在于：包括多个疏散引导终端(1)、一个疏散引导汇总端(2)、一个工控机(3)，所述多个疏散引导终端(1)与疏散引导汇总端(2)无线连接，所述疏散引导汇总端(2)与工控机(3)有线连接；所述疏散引导终端(1)包括壳体和设置在壳体内部的第一电源模块、方向指示灯电路、第一无线通信模块，所述第一无线通信模块与方向指示灯电路、第一电源模块电连接，所述第一无线通信模块还与检测传感器有线连接；所述疏散引导汇总端(2)包括壳体和设置在壳体内部的第二电源模块、串口转USB接口电路、第二无线通信模块，所述第二无线通信模块与第二电源模块、串口转USB接口电路电连接。

【技术特征摘要】
1.一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统，其特征在于：包括多个疏散引导终端(1)、一个疏散引导汇总端(2)、一个工控机(3)，所述多个疏散引导终端(1)与疏散引导汇总端(2)无线连接，所述疏散引导汇总端(2)与工控机(3)有线连接；所述疏散引导终端(1)包括壳体和设置在壳体内部的第一电源模块、方向指示灯电路、第一无线通信模块，所述第一无线通信模块与方向指示灯电路、第一电源模块电连接，所述第一无线通信模块还与检测传感器有线连接；所述疏散引导汇总端(2)包括壳体和设置在壳体内部的第二电源模块、串口转USB接口电路、第二无线通信模块，所述第二无线通信模块与第二电源模块、串口转USB接口电路电连接。2.如权利要求1所述的一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统，其特征在于：所述检测传感器包括光电式烟雾传感器和气体传感器。3.如权利要求2所述的一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统，其特征在于：所述光电式烟雾传感器包括不透明圆管(12)和分别插在不透明圆管(12)两端的红外发射管(11)、红外接收管(14)，所述不透明圆管(12)中间开有开口(13)。4.如权利要求1所述的一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统，其特征在于：所述疏散引导终端(1)的壳体上设置传感器接口(15)、方向指示灯(16)、对接按钮(17)和第一市电插头(18)，所述传感器接口(15)与检测传感器有线连接。5.如权利要求1所述的一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统，其特征在于：所述第一无线通信模块、第二无线通信模块的控制芯片均为CC2530芯片。6.如权利要求1所述的一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统，其特征在于：所述串口转USB接口芯片为CH340G。7.如权利要求1所述的一种火灾及气体泄漏的智能疏散引导系统，其特征在于：所述疏散引导汇总端(2)的壳体上设有第二市电插头(21)和USB插口(22)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：许泷潇，张中汉，王子方，
申请(专利权)人：许泷潇，张中汉，王子方，
类型：发明
国别省市：吉林,22