基于物联网的建筑物火灾逃逸指示系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于物联网的建筑物火灾逃逸指示系统，其特征是包括ZigBee低功耗无线网络，以及与ZigBee低功耗无线网络连接的火灾感知模块、无线通信模块、照明指示模块、语音播报模块、机械门锁控制模块、生命感知模块，以及监控显示模块和独立供电模块。本实用新型专利技术兼具实时环境感知、动态声光指示及逃生出入口控制功能与一体，在火灾发生时能及时指示出有效的逃生路径。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于物联网的建筑物火灾逃逸指示系统，更具体地说是一种自适应多级无线网络信号的火灾现场逃生指示系统。
技术介绍
现有的消防应急照明装置功能单一，公共场所在发生火灾时，应急照明不能够根据现场火情及人员流动情况动态变化指示方向，从而导致逃生人员误入危险 地带或是逃生通道拥挤，进而发生踩踏等严重事故发生。
技术实现思路
本技术是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种兼具实时环境感知、动态声光指示及逃生出入口控制的基于物联网的建筑物火灾逃逸指示系统。本技术为解决技术问题采用如下技术方案本技术基于物联网的建筑物火灾逃逸指示系统的结构特点是包括ZigBee低功耗无线网络，以及与ZigBee低功耗无线网络连接的火灾感知模块、无线通信模块、照明指示模块、语音播报模块、机械门锁控制模块、生命感知模块，以及监控显示模块和独立供电模块；所述火灾感知模块是由烟雾传感器检测烟雾浓度，由红外温度传感器检测环境温度，并在所检测的烟雾浓度和环境温度超过设定值时向无线通信模块发出火灾报警信号；由所述无线通信模块接收并分析火灾报警信号，并通过ZigBee低功耗无线网络发送至监控显示模块；所述监控显示模块根据烟雾传感器和红外温度传感器的位置确定火灾发生地点，采用路径规划算法计算出最有效的逃生路径，并将逃生路径中的关键节点信息通过无线通信模块发送至分布在建筑物通道中的照明指示模块、语音播报模块、生命感知模块和机械门锁控制模块；所述独立供电模块向除了机械门锁控制模块和监控显示模块之外的其它模块提供电源。本技术基于物联网的建筑物火灾逃逸指示系统的特点也在于所述无线通信模块是采用基于IEEE 802. 15. 4协议的ZigBee网络控制器，包括ZigBee终端和ZigBee中继；所述ZigBee终端即插即用安装在所述LED灯光滚动控制模块、语音播报模块、机械门锁控制模块和生命感知模块上；通过SPI高速总线与MCU相连，用于向ZigBee中继接收和发送指令；所述ZigBee中继用于ZigBee终端的地址分配、数据汇聚和冲突处理，并通过IEEE 802. 3有线以太网的方式向监控显示模块传递数据。所述照明指示模块采用LED滚动光带，由所述LED滚动光带指示远离火场的方向。与已有技术相比，本技术有益效果体现在本技术兼具实时环境感知、动态声光指示及逃生出入口控制功能与一体，在火灾发生时能及时指示出有效的逃生路径。附图说明图I为本技术系统框具体实施方式参见图1，本实施例中基于物联网的建筑物火灾逃逸指示系统的特点是包括ZigBee低功耗无线网络，以及与ZigBee低功耗无线网络连接的火灾感知模块、无线通信模块、照明指示模块、语音播报模块、机械门锁控制模块、生命感知模块，以及监控显示模块和独立供电模块。图I所示，火灾感知模块是由烟雾传感器检测烟雾浓度，由红外温度传感器检测环境温度，并在所检测的烟雾浓度和环境温度超过设定值时向无线通信模块发出火灾报警信号；由无线通信模块接收并分析火灾报警信号，并通过ZigBee低功耗无线网络发送至监控显示模块；监控显示模块根据烟雾传感器和红外温度传感器的位置确定火灾发生地点，采用路径规划算法计算出最有效的逃生路径，并将逃生路径中的关键节点信息通过无线通 信模块发送至分布在建筑物通道中的照明指示模块、语音播报模块、生命感知模块和机械门锁控制模块；独立供电模块向除了机械门锁控制模块和监控显示模块之外的其它模块提供电源。具体实施中，无线通信模块是采用基于IEEE 802. 15. 4协议的ZigBee网络控制器，包括ZigBee终端和ZigBee中继；ZigBee终端即插即用安装在LED灯光滚动控制模块、语音播报模块、机械门锁控制模块和生命感知模块上；通过SPI高速总线与MCU相连，用于向ZigBee中继接收和发送指令；ZigBee中继用于ZigBee终端的地址分配、数据汇聚和冲突处理，并通过IEEE 802. 3有线以太网的方式向监控显示模块传递数据。照明指示模块采用LED滚动光带，由LED滚动光带指示远离火场的方向。本实施例中，无线通信模块是采用基于IEEE 802. 15. 4协议的ZigBee网络控制器，包括ZigBee终端和ZigBee中继；ZigBee终端即插即用安装在LED灯光滚动控制模块、语音播报模块、机械门锁控制模块和生命感知模块上；通过SPI高速总线与MCU相连，用于向ZigBee中继接收和发送指令；ZigBee中继是ZigBee终端的网络管理器，用于ZigBee终端的地址分配、数据汇聚和冲突处理，并通过IEEE 802. 3有线以太网的方式向监控显示模块传递数据，ZigBee终端与ZigBee中继均采用TI CC2430无线单片机，传输速率=250Kbps ο照明指示模块采用LED滚动光带，由LED滚动光带指示远离火场的方向，在一个LED滚动光带上包括有多个功率为IW的LED发光器件，分为红色和蓝色，按线状间隔安装在铝基板上，铝基板不仅能够用于LED发光器件的散热，而且还能够反射LED的光，在火灾等特殊情况下增加照明，LED驱动模块是采用IRF2905型场效应管。语音播报模块包括解码芯片、语音功率放大电路、扬声器和SD卡。采用VS1003解码芯片，解码芯片电路通过SPI接口与MCU相连，MCU为STC12C5632单片，解码芯片包含VS1003解码器和播放器两部分，该电路能够对存放于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备SD记忆卡中的MP3文件进行解码，播放文件中预先存放的语音，待发生火灾等特殊事件时，能够发出例如“现在已发生火灾、不要慌张，请按照指示灯的闪烁方向迅速逃离”的声音，指导人员逃生，SD芯片通过SPI接口与单片机相连。系统的纵向分层结构为感知层，即分布在建筑物各处的传感器，用于对火焰讯息的感知。传输层，包含楼层内LED应急光流母灯进行自组网通信的Zigbee无线网络，各光流母灯都具有Zigbee通信协调器，可以通过楼层的中继通信模块收发监控中心指令。应用层，主要是多种监控程序联动，对传感器上报的信息实时处理，自动进行灾情预警、警报发布和灾情监测。一旦确认火场位置、可能蔓延的区域及各逃生通道人员密度，计算机随即利用楼层通道分布信息计算出逃生路径，并将控制指令下发至应急照明灯，由照明灯发出逃生方向指示。系统的“监控中心——楼层”采用星型结构组网，每个楼层都具备中继通信模块， 其作用一方面是与楼层中的LED应急光流母灯、传感器构成无线自组网，另一方面与监控主机通过现场总线相连，由监控中心实施集中控制。权利要求1.基于物联网的建筑物火灾逃逸指示系统，其特征是包括ZigBee低功耗无线网络，以及与ZigBee低功耗无线网络连接的火灾感知模块、无线通信模块、照明指示模块、语音播报模块、机械门锁控制模块、生命感知模块，以及监控显示模块和独立供电模块； 所述火灾感知模块是由烟雾传感器检测烟雾浓度，由红外温度传感器检测环境温度，并在所检测的烟雾浓度和环境温度超过设定值时向无线通信模块发出火灾报警信号；由所述无线通信模块接收并分析火灾报警信号，并通过ZigBee低功耗无线网络发送至监控显示模块；所述监控显示模块根据烟雾传感器和红外温度传感器的位置确定火灾发生地点本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于物联网的建筑物火灾逃逸指示系统，其特征是包括ZigBee低功耗无线网络，以及与ZigBee低功耗无线网络连接的火灾感知模块、无线通信模块、照明指示模块、语音播报模块、机械门锁控制模块、生命感知模块，以及监控显示模块和独立供电模块；所述火灾感知模块是由烟雾传感器检测烟雾浓度，由红外温度传感器检测环境温度，并在所检测的烟雾浓度和环境温度超过设定值时向无线通信模块发出火灾报警信号；由所述无线通信模块接收并分析火灾报警信号，并通过ZigBee低功耗无线网络发送至监控显示模块；所述监控显示模块根据烟雾传感器和红外温度传感器的位置确定火灾发生地点，将逃生路径中的关键节点信息通过无线通信模块发送至分布在建筑物通道中的照明指示模块、语音播报模块、生命感知模块和机械门锁控制模块；所述独立供电模块向除了机械门锁控制模块和监控显示模块之外的其它模块提供电源；

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩江洪，魏振春，刘磊，卫星，周尧，周培锋，袁猛猛，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：实用新型
国别省市：