火灾逃生用建筑智能疏散系统及其应用方法技术方案

本发明专利技术涉及一种火灾逃生用建筑智能疏散系统及其应用方法。所述智能疏散系统包括系统服务器、可用疏散路径分析模块和最优疏散路径计算模块。利用智能疏散系统指示疏散的方法包括：系统服务器储存建筑信息；系统服务器获取火灾信息和烟气信息；可用疏散路径分析模块将疏散路径标记为可用疏散路径和不可用疏散路径；系统服务器向手持疏散设备发送开始疏散预警信息；系统服务器获取手持疏散设备的位置信息；最优疏散路径计算模块以手持疏散设备位置为起点不断计算最优疏散路径；和系统服务器向手持疏散设备发送最优疏散路径。应用本发明专利技术的疏散系统进行疏散，系统会根据实时的火灾数据不断规划每个人的最优疏散路径，实现整体人群的最高效率疏散。

Building Intelligent Evacuation System for Fire Escape and Its Application Method

The invention relates to an intelligent building evacuation system for fire escape and its application method. The intelligent evacuation system includes a system server, an available evacuation path analysis module and an optimal evacuation path calculation module. The methods of using intelligent evacuation system to indicate evacuation include: system server stores building information; system server acquires fire information and smoke information; evacuation path analysis module can be used to mark evacuation path as available evacuation path and unavailable evacuation path; system server sends early warning information to hand-held evacuation device; system server acquires hand-held evacuation device The location information; the calculation module of the optimal evacuation path takes the location of the hand-held evacuation equipment as the starting point to continuously calculate the optimal evacuation path; and the system server sends the optimal evacuation path to the hand-held evacuation equipment. Applying the evacuation system of the present invention for evacuation, the system will continuously plan the optimal evacuation path of each person according to the real-time fire data, so as to realize the most efficient evacuation of the whole population.

【技术实现步骤摘要】
火灾逃生用建筑智能疏散系统及其应用方法
本专利技术涉及建筑智能疏散系统，具体涉及基于人员实时位置、火场烟气和温度数据的建筑智能疏散系统。
技术介绍
现有的建筑发生火灾时，人员疏散的方案一般是依靠人在确认火情后按最短路径的原则选择逃生的出口和路径，或根据事先制定的疏散预案进行人员疏散的组织。这两种方法都有自己的弊端。如果按照最短路径的原则进行疏散，一是没有考虑到火灾发生过程中产生的烟气和高温的影响，烟气和高温会使一些疏散通道和疏散出口失效，如果强行通过烟气浓度较大或温度较高的通道，会使疏散人员的健康受到损害，疏散行动能力降低，甚至在疏散的过程中发生死亡现象。二是最短路径的原则不一定是整体疏散时间最短的方案，如果离某一个疏散门的疏散人员较多，这些人员都选择这个疏散门进行疏散，在这个疏散门门口会出现拥堵和排队的情况，严重时甚至会出现踩踏事件，发生群死群伤的现象。如果根据事先制定的疏散预案进行人员疏散的组织，一是疏散预案在制定时只考虑了少部分火灾发生的位置及规模的情况，建筑实际发生火灾的位置和规模可能和事先考虑的不一样，这样制定的预案在实际执行时可能行不通。二是疏散过程在组织中会出现各种突发情况，少部分人没有按照预案执行，火情的发展比预案预想的要快等，完全按照预案组织疏散也不现实。
技术实现思路
目前现有技术中存在的技术问题是，目前的疏散系统，没有考虑由于人群疏散过程中产生的拥堵情形，因此容易出现疏散时间延长、疏散失效的问题。为了解决上述问题，本专利技术人认为如果将人员进行分流，让其中一部分人员选择走可用的、稍远一点的疏散门，反而会使所有人员整体疏散时间变短，更安全高效的完成疏散。本专利技术提供的方案基于所有人的位置信息，即时更新最短疏散路径，并以每个人的位置作为起点，提供疏散路径，实现有效疏散。具体来说，本专利技术提出了如下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种利用智能疏散系统指示疏散的方法，包括：系统服务器储存建筑信息；系统服务器获取火灾信息和烟气信息；可用疏散路径分析模块将疏散路径标记为可用疏散路径和不可用疏散路径；系统服务器向手持疏散设备发送开始疏散预警信息；系统服务器获取手持疏散设备的位置信息；最优疏散路径计算模块计算最优疏散路径，包括：最优疏散路径计算模块以手持疏散设备位置为起点，并间隔时间依据更新的手持疏散设备位置和可用疏散路径不断计算；和系统服务器向手持疏散设备发送最优疏散路径。优选的是，上述的方法，其中，最优疏散路径计算模块根据最短路径算法计算最优疏散路径，优选的是，所述最短路径算法选自Dijkstra算法、SPFA算法、Bellman-Ford算法、Floyd算法、Floyd-Warshall算法、Johnson算法、A*算法、DAG图算法，PSP算法和等距图算法中的一种或两种以上，优选Dijkstra算法、SPFA算法、Bellman-Ford算法和Floyd算法中的一种。优选的是，上述的方法，其中，所述最优疏散路径计算模块根据一段最优疏散路径上的手持疏散设备数量和所述最优疏散路径的容量，调整位于所述最优疏散路径靠后位置的手持疏散设备的最优疏散路径，优选的是，所述最优疏散路径计算模块根据一段最优疏散路径上的手持疏散设备数量和所述最优疏散路径的容量预测拥堵时间t1，最优疏散路径计算模块计算拥堵位置靠后的手持疏散设备更换到相邻疏散路径的疏散时间t2，并比较t1和t2的大小，当t1＞t2时，向拥堵位置靠后的手持疏散设备发送更改疏散路径的提示。优选的是，上述的方法，其中，所述间隔时间为8～15秒；优选为10秒。另一方面，本专利技术提供了一种智能疏散系统，其特征在于：包括系统服务器、可用疏散路径分析模块和最优疏散路径计算模块，其中，所述系统服务器用于获取火灾信息、烟气信息、和手持疏散设备的位置信息；所述可用疏散路径分析模块用于将疏散路径标记为可用疏散路径和不可用疏散路径；所述最优疏散路径用于计算最优疏散路径，包括：以手持疏散设备位置为起点，并间隔时间依据更新的手持疏散设备位置和可用疏散路径不断计算。优选的是，上述的疏散系统，其中，所述火灾信息包括火灾发生信息和火灾位置信息。优选的是，上述的疏散系统，其中，所述火灾信息来自于火灾发生探测模块。优选的是，上述的疏散系统，其中，所述火灾发生探测模块选自感烟火灾探测器、感温火灾探测器和/或感光火灾探测器。优选的是，上述的疏散系统，其中，所述烟气信息包括烟气浓度数据和温度数据。优选的是，上述的疏散系统，其中，所述烟气信息来自于火灾数据探测模块。优选的是，上述的疏散系统，其中，所述火灾数据探测模块距离地面高度为1.9～2.5米，优选高度为2米。本专利技术的有益效果包括：本专利技术在计算疏散路径时考虑到了所有人的位置信息，疏散路径会根据拥堵情况进行调整，根据实时的火灾数据不断规划每个人的最优疏散路径，实现整体人群的最高效率疏散。下面结合附图和各个具体实施方式，对本专利技术及其有益技术效果进行详细说明，其中：附图说明图1是本专利技术指示疏散开始的系统流程图，包括火灾发生探测模块、系统服务器、手持疏散设备。图2是本专利技术智能疏散指示的系统流程图。具体实施方式本专利技术的主要目的在于构建一种实现整体人群疏散时间最短的智能疏散系统。本系统在发生的火情时，根据建筑内实时的人员分布以及火灾发生发展的实际情况安排每一个人的疏散路径，并根据疏散过程中疏散人员的执行情况和火灾发展的实时数据进行动态调整，可以在疏散的整个过程中进行指导，使得最终疏散过程高效完成。本专利技术的智能疏散系统通过人员的实时位置和火灾发生之后的烟气和温度数据，安排建筑内每一个人的疏散路线。所述智能疏散系统包含的硬件有：1)火灾发生的探测设备、2)火灾数据的探测设备、3)系统服务器、4)手持疏散设备、5)信号传输系统。按功能模块可分为：1)火灾发生探测模块、2)火灾数据探测模块、3)可用疏散路径分析模块、4)疏散人员最优疏散路径计算模块、5)手持疏散设备、6)信号传输系统。火灾发生探测模块包括火灾发生探测设备。火灾发生探测设备由常用的火灾探测设备如感烟火灾探测器、感温火灾探测器、感光火灾探测器等组成。绝大部分的建筑已经安装了这些装置，可以将其接入本系统，如未安装，则需要进行安装。当火灾发生时火灾发生探测设备探测到了火灾的发生，将火灾发生的信号和发生的位置信息通过信号传输系统传输给服务器，服务器确认火情后将开始疏散的信号通过信号传输系统发送到手持疏散设备。建筑内人员接到手持疏散设备发出的开始疏散的指示，疏散开始。火灾数据探测模块包括火灾数据探测设备。安装高度的范围一般为1.9至2.5米，这是根据人的平均身高来决定的。一般人的平均身高为1.72米左右、相对较高的有1.8几米，探测器就是要探测威胁到人的呼吸和安全的烟气浓度和温度，因此选取比人身高略高的高度为宜。本专利技术优选的方案中，火灾数据探测设备主要安装在疏散走道和疏散楼梯间2米的高度，主要用来探测火灾发生后2米高度的烟气浓度数据和温度数据。探测到数据后实时传输给系统服务器。可用疏散路径分析模块根据火灾发生位置、烟气温度浓度等信息确认疏散通道是否可用。系统服务器内已经预存了本建筑的三维结构图。当火灾发生后，火灾发生探测模块已经将火灾发生的位置信息传输给了服务器，同时，火灾数据探测模块也将实时的疏散走道和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用智能疏散系统指示疏散的方法，包括：系统服务器储存建筑信息；系统服务器获取火灾信息和烟气信息；可用疏散路径分析模块将疏散路径标记为可用疏散路径和不可用疏散路径；系统服务器向手持疏散设备发送开始疏散预警信息；系统服务器获取手持疏散设备的位置信息；最优疏散路径计算模块计算最优疏散路径，包括：最优疏散路径计算模块以手持疏散设备位置为起点，并间隔时间依据更新的手持疏散设备位置和可用疏散路径不断计算；和系统服务器向手持疏散设备发送最优疏散路径。

【技术特征摘要】
1.一种利用智能疏散系统指示疏散的方法，包括：系统服务器储存建筑信息；系统服务器获取火灾信息和烟气信息；可用疏散路径分析模块将疏散路径标记为可用疏散路径和不可用疏散路径；系统服务器向手持疏散设备发送开始疏散预警信息；系统服务器获取手持疏散设备的位置信息；最优疏散路径计算模块计算最优疏散路径，包括：最优疏散路径计算模块以手持疏散设备位置为起点，并间隔时间依据更新的手持疏散设备位置和可用疏散路径不断计算；和系统服务器向手持疏散设备发送最优疏散路径。2.根据权利要求1所述的方法，其中，最优疏散路径计算模块根据最短路径算法计算最优疏散路径，优选的是，所述最短路径算法选自Dijkstra算法、SPFA算法、Bellman-Ford算法、Floyd算法、Floyd-Warshall算法、Johnson算法、A*算法、DAG图算法，PSP算法和等距图算法中的一种或两种以上，优选Dijkstra算法、SPFA算法、Bellman-Ford算法和Floyd算法中的一种。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述最优疏散路径计算模块根据一段最优疏散路径上的手持疏散设备数量和所述最优疏散路径的容量，调整位于所述最优疏散路径靠后位置的手持疏散设备的最优疏散路径，优选的是，所述最优疏散路径计算模块根据一段最优疏散路径上的手持疏散设备数量和所述最优疏散路径的容量预测拥堵时间t1，最优疏散路径计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈一洲，彭华，
申请(专利权)人：中国建筑科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11