消防應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)智能逃生邏輯矢量搜索算法
【專利摘要】在智能應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)應(yīng)用中，決定標(biāo)志燈指示方向的算法目前有預(yù)案法，距離集中計(jì)算法、距離分散計(jì)算法三種算法，這三種算法都存在嚴(yán)重的缺點(diǎn)或錯誤，本發(fā)明將所有可能的逃生通道做矢量化處理，利用矢量搜索算法，正確計(jì)算出每條通道的逃生指向，通過廣播協(xié)議廣播給終端指示燈具，使得現(xiàn)場指示燈具能夠迅速指向正確的方向。
【專利說明】
[0001] 消防應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)智能逃生邏輯矢量搜索算法
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明應(yīng)用在消防報(bào)警行業(yè)的智能應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003] 消防應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)是消防報(bào)警行業(yè)強(qiáng)制采用的重要系統(tǒng)，該系統(tǒng)在市 電故障或火災(zāi)發(fā)生時(shí)，由系統(tǒng)包含的EPS供電，現(xiàn)場提供應(yīng)急照明和路徑指示，引導(dǎo)現(xiàn)場人 員有序撤離。由于現(xiàn)代建筑越來越趨于高層化、大型化、多功能化，往往在一個樓層會有多 條通道和多個出口，在遠(yuǎn)離出口位置的人員不能直接看到出口，必須沿著標(biāo)志燈的指示方 向找到出口，在火警發(fā)生的緊急情況下，處于火災(zāi)現(xiàn)場的人員更難在有限的時(shí)間內(nèi)找到安 全出口，因此需要有一套能夠正確指引現(xiàn)場人員有序撤離的有效方法來指導(dǎo)現(xiàn)場人員有序 撤離?！禛B17945-2010消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》制訂了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo) 準(zhǔn)要求消防應(yīng)急照明燈和標(biāo)志燈必須聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，平時(shí)監(jiān)測消防燈具故障狀態(tài)，確保消防燈 具能夠良好運(yùn)行，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，與消防報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動獲取火警位置數(shù)據(jù)，自動打開消防照 明燈提供照明，快速計(jì)算出每個標(biāo)志燈的指示方向，正確引導(dǎo)現(xiàn)場人員有序撤離。決定標(biāo)志 燈指示方向的算法目前有預(yù)案法，距離集中計(jì)算法、距離分散計(jì)算法三種算法，這三種算法 都存在嚴(yán)重的缺點(diǎn)或錯誤，本發(fā)明不僅完全解決了這些問題和錯誤，而且行之有效。通過如 下的比較，可以很明顯看出，本發(fā)明對算法的改進(jìn)是獨(dú)特和先進(jìn)的。
[0004] 為了適應(yīng)復(fù)雜的逃生環(huán)境，力求快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)的狀態(tài)更新， 本發(fā)明從硬件、軟件、協(xié)議三個方面給出了實(shí)現(xiàn)該算法的理論和方法。
[0005] 疏散路徑的矢量化處理 如附圖3所;^，沿著實(shí)際的通道畫出矢量，橫向通道EqqEqnaEiqEin、…EmqEmn;縱向通道 EooEmn、EoiEmi、…EomEmn 〇
[0006] 計(jì)算出橫向通道和縱向通道的交叉點(diǎn)Eqq、E()i、…Eqnv_Em()、Emi、??_Emn，兩相鄰交叉 點(diǎn)構(gòu)成橫向通道矢量( 應(yīng):』、…、-辦分:}_漢);縱向通道矢量（_3鴦左、siSsd:、…、)，( scfiSii、、…、 )，…(:SSl、&抑"、…、s靜);通道矢量端點(diǎn)為該通道的出口，可以是實(shí)際安全出口， 也可以是虛擬安全出口，實(shí)際安全出口就是現(xiàn)場的安全門，通過該出口后人員就離開了火 災(zāi)現(xiàn)場，該位置安裝有明顯的出口標(biāo)志燈;虛擬安全出口定義為通道間的交叉點(diǎn)，需要經(jīng)由 其它的通道才能到達(dá)實(shí)際的安全出口。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，如果火警點(diǎn)位于矢量通道上時(shí)，按照 遠(yuǎn)離火警點(diǎn)的原則，火警點(diǎn)到終端的方向?yàn)樵撝甘緹舻恼_指向，如附圖4所示。其它非火 警點(diǎn)通道的指示方向按照矢量搜索算法確定，如附圖5所示，以實(shí)際安全出口為起點(diǎn)搜索每 條通道矢量，計(jì)算出每條可能的疏散路徑到達(dá)實(shí)際安全出口的距離，選擇距離最小一條疏 散路徑，如果火警點(diǎn)不在這條疏散路徑上，則這條疏散路徑的指示方向就是該通道的指示 方向。對于多個安全出口的現(xiàn)場，采用指向距離最近的安全出口的方向。
[0007] 位置碼編碼規(guī)則 由于終端設(shè)備的多用處理八位單片機(jī)，運(yùn)算能力有限，不能處理矢量數(shù)據(jù)，因此，需要 將設(shè)備安裝現(xiàn)場的平面坐標(biāo)做整數(shù)處理，端點(diǎn)做整數(shù)處理后，每個點(diǎn)的坐標(biāo)可以用兩字節(jié) 整形數(shù)表示，我們稱之為位置碼，其中高八位為橫向坐標(biāo)，低八位為縱向坐標(biāo)。設(shè)點(diǎn)P的平面 坐標(biāo)為(X，y)，坐標(biāo)系尺度為(W，H)，整數(shù)坐標(biāo)(X、Y)可以表示為 X= (x*255)/ff Y= (y *255)/H P點(diǎn)的位置碼可以表示為(X〈〈8) | Y的兩字節(jié)整形數(shù)，這樣，位于火警發(fā)生點(diǎn)的逃生通道 上的只是燈具的處理器只需比較火警點(diǎn)位置碼和燈具安裝位置的位置碼兩個整數(shù)的大小 就可以確定燈具的指示方向。
[0008] 通信協(xié)議 將計(jì)算得到的所有通道編號成兩字節(jié)的整形數(shù)序號，每條通道的狀態(tài)用三個字位表 示，如下表所示
協(xié)議數(shù)據(jù)段如下表所示
指示燈具接收到如上所述火警消息時(shí)，首先判斷火警點(diǎn)的數(shù)據(jù)是否包含燈具配置的通 道序號，如果包含，則根據(jù)火警位置碼與指示燈的位置碼的大小確定指示方向、并且強(qiáng)制閃 爍;否則按照通道的狀態(tài)確定指示燈的狀態(tài)。 圖1是標(biāo)志燈正常指示意圖。 圖2是點(diǎn)對點(diǎn)通信，應(yīng)急右轉(zhuǎn)，指示燈具狀態(tài)順序改變，標(biāo)志燈B和標(biāo)志燈C間指向錯誤 示意圖。 圖3是點(diǎn)對點(diǎn)通信，應(yīng)急右轉(zhuǎn)，指示燈具狀態(tài)無序改變，指示燈具B、C間，指示燈具D、E 間指向錯誤示意圖。 圖4是距離計(jì)算發(fā)引發(fā)指示燈具錯誤指向的示意圖。 圖5是疏散通道的矢量化處理示意圖。 圖6是火警點(diǎn)所在通道的指示燈指示方向示意圖。 圖7是以安全出口為起點(diǎn)，搜索每條通道到安全出口的最短路徑示意圖。 圖8是安全出口疏散路徑矢量搜索算法流程圖。 圖9是虛擬出口疏散路徑矢量搜索算法流程圖。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 本發(fā)明包含的逃生通道矢量化方法。2. 本發(fā)明包含的逃生通道搜索算法，包括安全出口疏散路徑矢量搜索算法和虛擬出口 疏散路徑矢量搜索算法，終端遠(yuǎn)離火警點(diǎn)的算法。
【文檔編號】G06Q50/26GK105913157SQ201610265970
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】熊運(yùn)軒, 黎育樓, 文飛
【申請人】熊運(yùn)軒