基于物联网的消防应急疏散系统

1、Word - 7 -基于物联网的消防应急疏散系统 - 清大东方_消防培训_消防设施操作员培训_社会消防安全教育培训_注册消防工程师培训_消防员培训 1.引言 火灾是城市灾难中一个突出方面，随着科技的长进，现代建造的自动化及智能化水平的提升,人们的平安意识不断强化，对消防平安要求越来也越高1。物联网技术逐渐成熟进展起来，并应用于各个行业，它向传统住所产业以及人们现代生活渗透成为一种必定结果2-5。随着智能化住所和智能小区近年来取得的迅速进展，建立新一代智能化消防应届疏散系统势在必行6-7。 本文主要介绍基于物联网的消防应急疏散系统的原理及应用。本系统是融合现代物联网技术，利用设计各个子系统后，实

2、现对火灾的感知、处理以及对人员疏散，有效防止人员伤亡和国家财产损失。系统可以实现在发生火灾时做到平安的消防应急疏散功能，可以对囫囵现场举行监控和实现统一管理。 2.消防平安融合物联网技术 物联网简称IOT（TheInternetofThings），它集合了射频识别技术、传感器技术、全球定位系统、互联网技术等9-10。对消防平安系统中的每个监测对象举行编码，将消防系统中的每个实体利用互联网衔接起来，实现监测实体之间的信息交换和通讯，并利用消防疏散系统实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理。 在建造物火灾中，消防应急平安疏散是指在火灾烟气、火焰热等尚未危害人员生命的状态之前，把建造物种的全部人员利

3、用设定的路线举行撤离，撤离到平安范围内11-13。消防应急疏散设计是指在系统设定的火灾条件之下，针对灾难及疏散形式的预测，实行一系列防火措施保证人员的平安和防止国家财产的巨大损失。消防应急疏散系统提供多种疏散方式，保证在任何时光、任何位置的全部人员都可以自由的举行疏散和人员的平安。消防应急疏散系统利用合理的疏散设计或改造削减火灾给人员带来的危急，提升火灾中人员的平安性，提升消防工作的水平和效率。 建立消防应急疏散系统的目的是在火灾发生时平安、精确、快速地引领人员疏散14。利用各种不同的灯具和报警系统，使用消防应急疏散系统准时探测火势信息并采纳其中通讯方式，协助人员在火灾中逃命。现在消防应急设备

4、主要是以单体形式自立存在的，因此在火灾中指导人员逃命存在滞后现象15,对于身在火灾中的人员是极大地危害。因此建立新型消防应急疏散系统，实现统一管理成为必定趋势。 基于物联网的消防应急疏散系统，实现消防系统中的每个实体利用互联网衔接起来，每个监测实体之间可以信息交换和通讯，对楼宇内的消防应急标志灯统一管理和监控，实时监控系统内的每个灯具，以及正常维护。并从实际建造物的结构和环境动身，提出相应的火灾应急疏散预案。楼宇消防应急疏散指标能够分为疏散指标、引领系统、疏散路线和管理措施四个方面。 3.基于物联网的消防应急疏散系统的构成及功能 本系统采纳计算机、通讯等技术将楼宇内的消防应急灯接入统一的物联网

5、通讯平台。消防应急疏散系统由五个子系统构成，即火情感知、火情处理、火灾救助、网络与网关、后台管理等子系统，主要组件包括：处理器，通讯路由设备，传感器，消防应急标志灯具 各子系统设计如下： （一）火情感知子系统：探测火焰并对火源举行定位。 火焰探测器：热红外传感器+MCU+无线收发模块 烟雾探测器：烟雾传感器+MCU+无线收发模块 温湿度探测器：温湿度传感器+MCU+无线收发模块 热红外视频采集编码器：红外和视频传感器+DSP+宽带无线发送模块 上述各种探测器的定位功能（带定位感知模块） （二）火情自动处理子系统：记录火情、分析火势、火情预警、火焰自动隔离。 火情记录仪（火情黑匣子）：CPU+宽

6、带无线接收模块+存储器 火情警报器：MCU+无线收发模块+警报蜂鸣器 火焰隔离卷闸门：控制器（MCU+无线收发模块）+电动卷闸门 火情报警处理：按照感知子系统的数据分析举行短信报警（集成到GSM/3G无线模块的智能网关里和外接短信modem） 火势分析处理：火灾现场火势分析前端（集成到智能网关里）或后端（后台服务器完成） （三）火灾辅助救助子系统 强发光标签：MCU+无线收发模块+发光材料（地脚线或地面） 应急激光指示器：MCU+无线收发模块+应急激光灯+语音模块 穿透型激光灯：MCU+无线收发模块+穿透型激光灯+语音模块 逃命路线规划算法：按照火情感知和火势分析规划逃命路线 （四）网络与网关

7、子系统 支持多种网络接入的智能物联网关： IP方式：以太网/电力线/WiFi/GPRS/3G 非IP方式：433M/Bluetooth/Zigbee 异构网络协议栈 核心算法集成： 火情报警处理算法 火势分析处理算法 传输控制： 无缝传输与控制办法 报警控制 电动卷闸门控制 逃命路线指示控制 （五）后台服务器子系统（传感器数据收集、系统维护与管理） MTalk协议：跨网传输 传感器云Sensor-cloud：传感器数据收集与管理 录播服务器管理：数据管理与再现 本系统主要包括以上五部分火情感知、火情处理、火灾救助、网络与网关、后台管理等子系统。 由热红外传感器、红外和视频传感器、温湿度传感器、

8、烟雾传感器以及他们的定位模块等组成的火情感知子系统，能够在发生火灾时，利用无线收发模块把火灾源头传输到本系统中举行准时定位。由火情记录仪、火情警报器、火势分析处理、火情报警处理和火焰隔离卷闸门组成的火情处理子系统，能够在发生火灾时，自动对火情举行记录并且做出相应报警以及火势分析。由强发光标签、逃命路线规划算法、穿透型激光灯、应急激光指示器等消防产品组成的火灾救助子系统能够按照火灾现场情形给人员提供最佳逃命路线。系统支持多种网络协议，各种消防产品均可应用于本系统中，实现对火灾现场网络化监控管理。该网关不仅支持多种协议接入，比如WiFi、433协议等，便于消防无线产品的扩展。还实现了对这些协议的抽

9、象融合，终于实现对基于这些协议的设备举行统一的监控和控制。后台服务器子系统实现对传感器数据的收集，并对火灾现场各种数据举行记录和管理。 利用传感器感知火情情况，利用应急疏散指示灯疏散人员，利用XMPP协议衔接消防应急疏散系统中的各个设备，实现各个设备之间的互联互操作。并利用无线通讯设备，把采集到的建造物内的情况准时发送到第三方监控端，实现第三方对火灾现场的监控和管理，使在火灾发生时，更有效的指挥人员的疏散。 4.系统的使用及维护 本消防应急疏散系统和报警系统衔接在一起，把报警系统中的每个产品联系起来。在建造物出口处设置语音平安出口标志灯，走道内设置低位双向可调标志灯，大空间内设置智能应急照明灯

10、具。在平时维护中报警显示各种设备的故障，只需在消防应急疏散系统中心检查故障灯具即可，无需到现场排查，提升了消防工作效率。疏散灯具采纳电子编码方式，每个标志灯都有唯一的地址编码，主机利用灯具的唯一地址24小时不间断地对灯具举行巡检，检测其故障、连线的开路、短路等状况，以便于准时举行维护。 火灾发生时，消防应急疏散系统主机利用无线数据收发模块或标准串行端口（RS232）衔接16-17，接收来自火灾报警系统的联动信息，确定火灾危急区域的位置，挑选相应的应急预案；同时实时监控底层设备的工作状态信息；转变相关双向可调标志灯具和语音灯具的工作状态，打开应急照明灯具，语音和频闪作用增加了对烟雾的穿透力，实现平安疏散。 5.结论 本系统以物联网技术为基础建立了五个子系统即火情感知、火情处理、火灾救助、网络与网关、后台管理子。系统包括传感器、微处理器、