基于UWB定位的应急疏散指引系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于UWB的应急疏散指引系统，其应急指示灯内置有电力载波模块，电力载波模块与电力载波通讯终端通过载波信号连接，电力载波模块与UWB基站通过无线网络信号连接；所述UWB基站通过测距信号与UWB定位器连接，通过在原有电气线路的基础上，配合基于UWB技术的UWB基站，通过电力载波信号连接电力载波通讯终端，实现疏散指示灯的无线联网功能和实时通讯功能，使逃生人员携带UWB定位器便可根据消控中心发出的指引路线和应急疏散灯显示方向以快速有序地安全撤离，规避逃生人员逃向错误的火源危险区域，不会发生失联可能性，保障了人们生命安全。保障了人们生命安全。保障了人们生命安全。

【技术实现步骤摘要】
基于UWB定位的应急疏散指引系统


[0001]本专利技术属于公共安全领域，具体是涉及一种应用于室内应急疏散的指引系统。

技术介绍

[0002]当发生火灾时，室内逃生人员会根据消防疏散指示灯的方向指引进行逃生。在建筑楼宇、商场中，疏散指引系统是必不可少的消防设施，其包括消防控制中心、疏散指示灯和通讯信号设备等。
[0003]其中，疏散指示灯一般由照明控制电路板(变压、充电、LED控制等组成)、导光板、玻璃板等构成。现阶段的疏散指示灯，主要有以下两种：
[0004]1、传统疏散指示灯：采用集中AC220V供电，并在平时非火灾时，保持常亮状态。当集中AC220V供电电源断电时，疏散指示灯在其内部的充电式电池的持续供电状态下，保持90分钟的持续常亮状态，并提示单一的蜂鸣声音提示。该类疏散指示灯独立工作，无法判断其指示的方向，是否存在火情或危险，在疏散指示方面，存在一定系统性漏洞及弊端。
[0005]2、数字型疏散指示灯：采用安全电压供电(DC24V或DC36V)的二线制或者四线制供电及通信控制。需配套消防应急疏散指示灯控制器使用，需提前规划施工预埋总线线缆，单回路灯具数量有限(一般≤60盏疏散指示灯)，单回路线长距离有限(2.5mm2时，不超200米)；需与控制器同一品牌、通讯协议一致等。数字型疏散指示灯存在一定的产品局限性、孤岛式协议、线路施工提前规划等问题。
[0006]而且，以往疏散灯的供电及控制均符合独立性及稳定性，能抵抗一定的火灾。理论上，疏散指示灯可以集成GPS定位芯片，但是，由于卫星发射的微波信号过于微弱，并且频率很高，难以穿过墙壁，所以室内难以正常接收信号，定位效果很差。
[0007]然而，随着技术的不断突破和应用的深入发展，电力线载波通信在满足现代电力系统运行控制、保护信息传输的实时性、快速性和可靠性，以及满足大容量信息传输等方面，将会取得长足的进步，以适应全球通信发展的大趋势，使电力线载波通信向高速率、宽频带和大容量的方向发展，成为一种十分重要和先进的通信手段。同时，超宽带(Ultra Wide Band，UWB)技术是一种无线载波通信技术，UWB超宽带技术由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点，将UWB应用于室内精准无线定位技术是现阶段的热点。传统的UWB基站在建筑内部布置时，采用独立的常规供电系统和信号传输链路，存在无法抵抗火灾的可能性，UWB基站与应急疏散指示灯也存在失联的可能性。
[0008]因此，如何打造安全、先进的应急疏散指引系统，是消防领域最迫切关注的，结合电力载波和UWB技术将是会是可行技术方案。

技术实现思路

[0009]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种安全性高、实时定位、实时通讯的基于UWB的应急疏散指引系统。
[0010]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种基于UWB的应急疏散指引
系统，包括内置于应急指示灯的LED灯、继电控制回路和不间断电池组，所述应急指示灯还内置有电力载波模块，电力载波模块与电力载波通讯终端通过载波信号连接，电力载波模块与UWB基站通过无线网络信号连接；所述UWB基站通过测距信号与UWB定位器连接。
[0011]优选地，所述电力载波模块由电力载波芯片和通讯处理模块构成，电力载波芯片与电力载波通讯终端通过载波信号连接，通讯处理模块与UWB基站通过无线网络信号连接。
[0012]优选地，所述电力载波芯片采用Cortex M3处理器。
[0013]优选地，所述UWB基站内置于应急疏散指示灯。
[0014]优选地，所述UWB基站采用DW1000芯片。
[0015]优选地，所述继电控制回路电性连接语音模块。
[0016]实施本专利技术技术方案，通过在原有电气线路的基础上，在应急疏散指示灯增加内置的电力载波模块，配合基于UWB技术的UWB基站，通过电力载波信号连接电力载波通讯终端，实现疏散指示灯的无线联网功能和实时通讯功能，使逃生人员携带UWB定位器便可根据消控中心发出的指引路线和应急疏散灯显示方向以快速有序地安全撤离，规避逃生人员逃向错误的火源危险区域，不会发生失联可能性，保障了人们生命安全，整个应急疏散指引系统的升级改造成本低，满足室内场所消防需求。
附图说明
[0017]图1为基于UWB的应急疏散指引系统的架构图。
[0018]图2为电力载波模块的电路框图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成干涉就可以相互组合。
[0020]如图1所示，基于UWB的应急疏散指引系统主要由应急疏散指示灯、UWB基站、电力载波通讯终端和定位数据分析软件和UWB定位器组成。
[0021]应急疏散指示灯分布在消防通道处，应急疏散指示灯内部集成有电力载波模块、继电控制回路、不间断电池组、应急疏散LED灯和语音模块。
[0022]如图2所示，电力载波模块由通讯处理模块和电力载波芯片构成。通讯处理模块包括功率发送电路、滤波放大电路和耦合电路，用于将电力载波模块调制的信号经过放大、滤波通过耦合电路加载到电力线上，同时来自电力线的载波信号经耦合电路送到接收滤波放大电路，经窄带滤波和信号放大后加到电力载波芯片。电力载波芯片配合通讯处理模块与外围电路构成高性能、小体积的电力载波模块与电力线电连接，电力载波芯片基于海思PLC
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IoT芯片Hi3921，CPU采用高性能ARM
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Cortex M3处理器，工作频率200MHz，片内FLASH，512KB，片内SRAM：256KB，搭载物联网开源操作系统LiteOS。具备超强抗噪声、抗衰减性能，可快速组建PLC
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IoT网络，支撑大规模节点树形网络和mesh网络，提供稳定、可靠、高速的电力线载波通信性能。处理器Cortex M3的UART接口连接外围电路。
[0023]继电控制回路模块和不间断电池组采用常规技术。语音模块基于WTN6096 CMOS语音芯片，采用16位DSP语音芯片、内部振荡32Mhz，16位的PWM解码，直接驱动8R 0.5W喇叭。语
音脚本编写有“此处方向有危险，请勿向左”、“此处方向有危险，请勿向右”、“这里是安全出口”等。
[0024]电子载波通讯终端配置于消防指挥中心或物业管理处，电子载波通讯终端与定位数据分析软件相互通讯。
[0025]UWB定位器供被困人员和救援人员使用，其分布于室内正常通道或重点公共空间处，考虑以方便逃生人员获取为前提。UWB定位器具有UWB定位芯片、显示屏和供电电源，显示屏和UWB定位芯片分别连接供电电源，显示屏可以显示监测平台发送的指示信息。
[0026]UWB基站分布于消防指挥中心、物业管理处、室内正常通道和重点公共空间处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于UWB的应急疏散指引系统，包括内置于应急指示灯的LED灯、继电控制回路和不间断电池组，其特征在于：所述应急指示灯还内置有电力载波模块，电力载波模块与电力载波通讯终端通过载波信号连接，电力载波模块与UWB基站通过无线网络信号连接；所述UWB基站通过测距信号与UWB定位器连接。2.根据权利要求1所述的基于UWB的应急疏散指引系统，其特征在于：所述电力载波模块由电力载波芯片和通讯处理模块构成，电力载波芯片与电力载波通讯终端通过载波信号连接，通讯处理模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑永泽，黄日财，郑铠佳，詹泽亮，朱琳炜，陈婉宜，刘伟峰，郑丰源，梁嘉文，王焱明，
申请(专利权)人：广州番禺职业技术学院，
类型：发明
国别省市：