一种火灾预警及人员指引系统技术方案

本发明专利技术公开了一种火灾预警及人员指引系统，其特征在于，包括环境感知单元，与无线传输单元连接；无线传输单元，与环境感知单元、指挥单元以及中央处理单元连接；中央处理单元，与无线传输单元、存储单元、显示单元、控制单元以及电源单元连接；控制单元，与中央处理单元连接；指挥单元，与无线传输单元连接；存储单元，与中央处理单元连接；电源单元，与显示单元、中央处理单元连接；显示单元，与中央处理单元和电源单元连接。本发明专利技术的火灾预警及人员指引系统可以帮助火灾现场逃生和救援行动的可靠、精准、便捷、灵活的开展，提高逃生和救援的成功概率，尤其适用于内部空间狭小、路径复杂、一段时间内人员和设施相对固定的环境。间内人员和设施相对固定的环境。间内人员和设施相对固定的环境。

【技术实现步骤摘要】
一种火灾预警及人员指引系统


[0001]本专利技术涉及一种火灾预警及人员指引系统，属于消防安全


技术介绍

[0002]对于内部空间狭小、路径复杂、一段时间内人员和设施相对固定的环境，比如船舶，在发生火灾的情况下，障碍物、烟雾、高温以及断电等因素会阻碍船上人员的逃生，火情发展迅猛，危险的处境会让现场人员难以接受有效的指引，火灾现场的损坏程度难以预知，不便于逃生人员选择逃生路线，快速、准确、可靠的智能逃生指引有助于提高船上人员的成功逃生几率。目前，实船火灾逃生指引主要依赖疏散通道图以及安全出口标志，难以准确引导船上人员在火灾情况下的快速逃生。
[0003]虽然目前已有一些专利对火灾情形下人员的指引提出了改进方案，如《一种基于增强现实的火灾场景模拟分析装置及方法》(CN 110389664 B)、《一种利用增强现实的紧急疏散引导方法》(KR1020190100483A)、《基于增强现实的建筑物中的疏散路线引导系统》(KR1020180064531)、《基于增强现实的动态引导》(US10997832B1)、《利用增强现实实现路由生成》(US11243083B2)，这些专利通过使用增强现实的技术，改善了指引效果，但在烟雾较大的情况下，人眼若无保护，则难以接受指引信息，且对火灾现场的实时损毁情况缺乏搜集，会对逃生和救援人员产生误导。《一种火灾逃生指引方法、系统、计算机设备及可读储存介质》(CN 114501324 A)、《一种基于增强现实的火灾场景模拟分析装置及方法》(CN 110389664 B)、《一种基于BIM和AR技术的逃生救援辅助装置》(CN109646830A)、《火灾逃生指引物联网系统》(CN 109544845 B)，以上公开方案采用传感器分析火灾现场的情况，做出最优路线方案，并告知现场人员，但无法帮助现场人员与现场环境进行实时交互，不利于小空间路线不畅通环境下的快速决策。另，上述方案均未考虑系统的可靠性。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：如何获得实时的火灾现场情况，帮助火灾现场逃生和救援行动的可靠、精准、便捷、灵活开展。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是提供了一种火灾预警及人员指引系统，其特征在于，包括
[0006]环境感知单元，与无线传输单元连接，环境感知单元对火灾现场所有部位的温度信息、烟雾浓度及流向信息、物理环境信息进行采集，将采集的信息通过无线传输单元进行传输；
[0007]无线传输单元，与环境感知单元、指挥单元以及中央处理单元连接；
[0008]中央处理单元，与无线传输单元、存储单元、显示单元、控制单元以及电源单元连接；
[0009]在中央处理单元中存储有当前环境的数字孪生体，通过无线传输单元接收火灾现场的实时数据以及人员的状态以及分布，实时更新数字孪生体，通过在数字孪生中的模拟
计算，得出火灾发生的风险并提出预警，以及火灾中最优的行动指引，然后通过无线传输单元发送给对应的人员；
[0010]控制单元，与中央处理单元连接，对中央处理单元中的信息进行控制和操作；
[0011]指挥单元，与无线传输单元连接，由指挥人员通过语音直接指引相关人员的行动；
[0012]存储单元，与中央处理单元连接，存储火灾现场数据；
[0013]电源单元，与显示单元、中央处理单元连接；
[0014]显示单元，与中央处理单元和电源单元连接，可以显示采集到的火情现场影响，也可以显示数字孪生体中的状况。
[0015]优选地，还包括头戴分析指引单元，与无线传输单元连接。
[0016]优选地，所述的头戴分析指引单元包含微处理器、语音收发单元、防烟雾增强现实眼镜、电源以及定位及方位单元；在与中央处理单元失去联系时，微处理器可以根据无线传输单元传递的信息做出简易的行动指引；语音收发单元集成在眼镜上，即使在嘈杂的环境中，依然可以听清指引语音信息；定位及方位单元可以实时反应人员的位置和朝向；防烟雾增强现实眼镜，可以保护眼镜不受烟雾影响，在眼镜本体上设有模式选择开关，在烟雾较小的情况下，可以选择全透明模式，根据语音收发单元的语音提示或者现场的指示牌行动；在烟雾较大时，可以选择半虚实增强现实模式，获得动态增强现实影音指引；在烟雾严重时，可以选择全增强现实模式，使人员完全置身于数字孪生体中，人员可以获得与现实完全一致的可见信息，并附加有物体的温度，以及行动影音指引，相关人员可以与现实交互，如果空间狭小，容易与障碍物发生碰撞，如未注意到障碍物，与障碍物发生碰撞后，可以看到障碍物的位移以及实时位置。
[0017]优选地，所述的电源单元为独立的在线式不间断电源单元。
[0018]优选地，所述的中央处理单元计算得出的火灾中最优的行动指引包含多个路径，以及相应的可靠概率，由对应人员自行选择。
[0019]优选地，所述的无线传输单元的布置应满足冗余要求，单个无线传输模块的失效不会影响信息的传输；无线传输单元带有电源失效自检功能，在电源故障时刻，可以发出故障提示。
[0020]优选地，还包括有线传输单元，与环境感知单元以及中央处理单元连接，环境感知单元采集的信息通过有线传输单元或无线传输单元进行传输，用于中转和处理环境感知单元收集的数据。
[0021]优选地，如果所述的环境感知单元的数据可以直接被中央处理单元使用，环境感知单元与中央处理单元仅通过传输线连接，传输线应避开有较大失火危险的处所布置。
[0022]优选地，所述的环境感知单元包括各类环境感知传感器和定位单元；各个环境感知传感器带有自己的位置编码，在定位单元失效的情况下，可以根据环境感知传感器的位置编码判断所获取信息的位置；各环境感知传感器布置满足冗余要求，同一个位置的所需信息能由至少两个环境感知传感器采集，在处理使用同一位置的多个信息时，如果多个信息值接近，则取均值，若多个信息值存在差别较大项，则提示检修相关传感器。
[0023]优选地，所述的各类环境感知传感器包括温度信息感知传感器、烟雾浓度感知传感器、烟雾流向信息感知传感器、物理环境信息感知传感器。
[0024]本专利技术的火灾预警及人员指引系统可以帮助火灾现场逃生和救援行动的可靠、精
准、便捷、灵活的开展，提高逃生和救援的成功概率，尤其适用于内部空间狭小、路径复杂、一段时间内人员和设施相对固定的环境。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有的积极效果是：
[0026](1)可靠性：
[0027]1.环境感知单元与中央处理单元间信息既可以通过有线传输也可以通过无线传输。
[0028]2.各传感器布置满足冗余要求，同一个位置的所需信息能由至少两个传感器采集。
[0029]3.同一区域的传感器信息出现偏差时提示检修相关传感器。
[0030]4.无线传输单元的布置因满足冗余要求，单个无线传输模块的失效不会影响信息的传输。
[0031]5.无线传输单元带有电源失效自检功能，在电源故障时刻，可以发出故障本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火灾预警及人员指引系统，其特征在于，包括环境感知单元(1)，与无线传输单元(3)连接，环境感知单元(1)对火灾现场所有部位的温度信息、烟雾浓度及流向信息、物理环境信息进行采集，将采集的信息通过无线传输单元(3)进行传输；无线传输单元(3)，与环境感知单元(1)、指挥单元(4)以及中央处理单元(7)连接；中央处理单元(7)，与无线传输单元(3)、存储单元(9)、显示单元(8)、控制单元(6)以及电源单元(10)连接；在中央处理单元(7)中存储有当前环境的数字孪生体，通过无线传输单元(3)接收火灾现场的实时数据以及人员的状态以及分布，实时更新数字孪生体，通过在数字孪生中的模拟计算，得出火灾发生的风险并提出预警，以及火灾中最优的行动指引，然后通过无线传输单元(3)发送给对应的人员；控制单元(6)，与中央处理单元(7)连接，对中央处理单元(7)中的信息进行控制和操作；指挥单元(4)，与无线传输单元(3)连接，由指挥人员通过语音直接指引相关人员的行动；存储单元(9)，与中央处理单元(7)连接，存储火灾现场数据；电源单元(10)，与显示单元(8)、中央处理单元(7)连接；显示单元(8)，与中央处理单元(7)和电源单元(10)连接，可以显示采集到的火情现场影响，也可以显示数字孪生体中的状况。2.如权利要求1的一种火灾预警及人员指引系统，其特征在于，还包括头戴分析指引单元(2)，与无线传输单元(3)连接。3.如权利要求2的一种火灾预警及人员指引系统，其特征在于，所述的头戴分析指引单元(2)包含微处理器、语音收发单元、防烟雾增强现实眼镜、电源以及定位及方位单元；在与中央处理单元(7)失去联系时，微处理器可以根据无线传输单元(3)传递的信息做出简易的行动指引；语音收发单元集成在眼镜上，即使在嘈杂的环境中，依然可以听清指引语音信息；定位及方位单元可以实时反应人员的位置和朝向；防烟雾增强现实眼镜，可以保护眼镜不受烟雾影响，在眼镜本体上设有模式选择开关，在烟雾较小的情况下，可以选择全透明模式，根据语音收发单元的语音提示或者现场的指示牌行动；在烟雾较大时，可以选择半虚实增强现实模式，获得动态增强现实影音指引；在烟雾严重时，可以选择全增强现...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘渊，陈俊杰，夏骏，周祎隆，杜睿，傅晓红，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七，
类型：发明
国别省市：