專利名稱：一種火災(zāi)疏散預(yù)警控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于消防技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種新型火災(zāi)疏散預(yù)警及緊急情況下的智能疏散控制系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
目前由于消防設(shè)施智能化程度低以及值班人員疏忽大意等原因，火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生，造成極大的人員和財(cái)產(chǎn)損失。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，如果疏散做得好，火災(zāi)損失一般能夠明顯減小。目前主要的傳統(tǒng)疏散設(shè)計(jì)體系的疏散模式是火災(zāi)發(fā)生后，報(bào)警系統(tǒng)開始工作，救火滅火系統(tǒng)啟動(dòng)，室內(nèi)人員或有組織或無組織地進(jìn)行疏散。但是，這種應(yīng)急方式只能在火災(zāi)發(fā)生后將損失降低，效果并不理想，人員傷亡往往不可避免。特別是對于室內(nèi)人群密度很高的公共場所，其作用更為有限。如果我們能在火災(zāi)發(fā)生前將危險(xiǎn)因素去除，那么火災(zāi)損失就能夠明顯減小。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種火災(zāi)監(jiān)測預(yù)警疏散控制系統(tǒng)。
本發(fā)明可以對已經(jīng)安裝了消防控制系統(tǒng)、各種消防報(bào)警探頭和消防報(bào)警廣播設(shè)備的消防系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。
本發(fā)明提供的一種火災(zāi)監(jiān)測預(yù)警疏散控制系統(tǒng)包括(1)、監(jiān)控中心由中心控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，用于將所有信息匯總，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的算法實(shí)時(shí)計(jì)算出疏散概率及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并將計(jì)算結(jié)果送入相應(yīng)裝置；(2)、m個(gè)火災(zāi)煙霧探測器用于探測火災(zāi)煙霧。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，探測器檢測到煙氣，會(huì)發(fā)出報(bào)警；(3)、n個(gè)噴淋滅火裝置當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)可以噴水，可以降低火災(zāi)煙氣的濃度，降低室內(nèi)溫度，提高人員逃生率，減少火災(zāi)損失；(4)、信號(hào)發(fā)送及接收裝置該裝置分別連接火災(zāi)煙霧探測器和噴淋滅火裝置，用于實(shí)時(shí)向火災(zāi)煙霧探測器及噴淋滅火裝置發(fā)送探詢信號(hào)，通過對反饋信號(hào)的檢測來判斷火災(zāi)煙霧探測器及噴淋滅火裝置是否工作正常，并將反饋數(shù)據(jù)傳遞給控制中心。該設(shè)備實(shí)時(shí)產(chǎn)生脈沖探詢信號(hào)傳遞給火災(zāi)煙霧探測器及噴淋滅火器，如果火災(zāi)煙霧探測器及噴淋滅火器工作正常，將對每一個(gè)探詢信號(hào)給予應(yīng)答。如果存在工作不正常的探測器及噴淋器，接受裝置將得不到應(yīng)答。通過這種方式，信號(hào)發(fā)送及接收裝置將火災(zāi)煙霧探測器及噴淋滅火裝置在每一時(shí)刻的工作情況傳遞給控制中心。除此之外，該裝置還負(fù)責(zé)將各個(gè)房間內(nèi)的人群密度數(shù)據(jù)傳遞給控制中心；
(5)、人群密度實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)安裝在每個(gè)房間的各個(gè)出入口及應(yīng)急門上的p個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，該人群密度實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)與信號(hào)發(fā)送及接收裝置連接，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測進(jìn)出人員數(shù)目并將數(shù)據(jù)通過信號(hào)發(fā)送及接收裝置傳遞給控制中心；上述m、n、p為大于等于1的自然數(shù)。人群密度實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)7的工作方式是通過自動(dòng)影像識(shí)別技術(shù)，通過監(jiān)視器在房間出入口采集影像，通過控制中心的處理系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別，從而得到出入房間的人數(shù)，以此計(jì)算人群密度；(6)、光電指示牌安裝在大廳內(nèi)明顯可見處，直接與控制中心連接，用于將控制中心發(fā)送的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)信號(hào)通過光電指示牌進(jìn)行顯示。光電指示牌可使用分辨率低的單色LED顯示屏。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果本發(fā)明主要著眼于人群密度與現(xiàn)場環(huán)境參數(shù)的互動(dòng)性，強(qiáng)調(diào)人群密度的變化會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場疏散風(fēng)險(xiǎn)的改變，在危機(jī)發(fā)生前予以探測并防范。
本發(fā)明采用中心控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以記錄全系統(tǒng)內(nèi)的各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)時(shí)計(jì)算現(xiàn)場的疏散風(fēng)險(xiǎn)。該系統(tǒng)能夠在火災(zāi)未發(fā)生時(shí)根據(jù)室內(nèi)環(huán)境及當(dāng)前信息給出火災(zāi)發(fā)生概率及人群疏散概率等指標(biāo)，當(dāng)相關(guān)指標(biāo)超過預(yù)定閾值后，產(chǎn)生預(yù)警信號(hào)，并指導(dǎo)相關(guān)工作人員采取措施降低風(fēng)險(xiǎn)。系統(tǒng)通過硬件控制器對預(yù)警等級(jí)指示牌進(jìn)行控制，指示出各項(xiàng)指標(biāo)，并實(shí)現(xiàn)了人工報(bào)警，自動(dòng)預(yù)警的功能。
本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的自動(dòng)預(yù)警，有效地提高了警情反應(yīng)速度。在值班人員換崗時(shí)，能進(jìn)行登錄和注銷登錄等工作，以便進(jìn)行值班情況統(tǒng)計(jì)、值班記錄審核等。本發(fā)明采用WINDOWS圖形化界面設(shè)計(jì)，報(bào)警時(shí)數(shù)值直觀顯示，使用方便。將預(yù)警信號(hào)通知給值班人員，確保值班人員能夠及時(shí)知道當(dāng)時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，且確認(rèn)速度高。本發(fā)明將預(yù)警數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫，具有報(bào)警數(shù)據(jù)的自動(dòng)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)備份、報(bào)警歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。新舊設(shè)備可以有效的街接，并可充分利用現(xiàn)在火警監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行功能擴(kuò)充，自動(dòng)化程度高，有效地提升了火警反應(yīng)速度，聲光電一體化預(yù)警提示功能，多種預(yù)警通知方式，有效的防止了因值班人員疏忽引起的風(fēng)險(xiǎn)過高以致真正發(fā)生火災(zāi)。

圖1為火災(zāi)疏散預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；圖2為控制系統(tǒng)主要工作流程圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1、如圖1所示，本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)成包括監(jiān)控中心1、無線通信網(wǎng)絡(luò)2、信號(hào)發(fā)送及接收裝置3、噴淋滅火裝置4、火災(zāi)煙霧探測器5、安裝在建筑物內(nèi)的可發(fā)光的具有指示功能的光電指示牌6、人群密度實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)7、疏散門及應(yīng)急門8。根據(jù)建筑物的施工圖進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，確定各個(gè)火災(zāi)探測器和其它設(shè)備的硬件設(shè)備編號(hào)及物理位置。
系統(tǒng)工作時(shí)，信號(hào)發(fā)送及接收裝置3實(shí)時(shí)向噴淋滅火裝置4及火災(zāi)煙霧探測器5發(fā)送探詢信號(hào)，通過對反饋信號(hào)的檢測來判斷噴淋滅火系統(tǒng)及火災(zāi)煙霧探測系統(tǒng)是否工作正常，并將反饋數(shù)據(jù)傳遞給控制中心1。
安裝在各個(gè)出入口及應(yīng)急門的人群密度實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)7將實(shí)時(shí)監(jiān)測進(jìn)出人員數(shù)目并將數(shù)據(jù)傳遞給控制中心1。同時(shí)，工作人員也將現(xiàn)場發(fā)生的各種情況通過無線通信網(wǎng)絡(luò)2報(bào)告給控制中心?？刂浦行膶⑺行畔R總，根據(jù)特定的算法實(shí)時(shí)計(jì)算出疏散概率及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)信號(hào)通過光電指示牌6顯示在大廳內(nèi)可見處。該系統(tǒng)同時(shí)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)2發(fā)送給值班人員。值班人員在得到實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)信號(hào)時(shí)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的計(jì)劃采取措施降低風(fēng)險(xiǎn)。
系統(tǒng)中的各種硬件可以采用安裝系統(tǒng)時(shí)現(xiàn)有的裝置，根據(jù)情況加以改動(dòng)。需要改動(dòng)的是硬件與信號(hào)發(fā)送及接收裝置的通信方法。原有的火災(zāi)煙霧探測器及噴淋滅火裝置多為自我控制，遇到火災(zāi)發(fā)生會(huì)自動(dòng)報(bào)警或工作。本系統(tǒng)不但需要其在火災(zāi)發(fā)生時(shí)工作，同時(shí)需要其在平時(shí)待機(jī)時(shí)能與控制中心實(shí)時(shí)通信。
本發(fā)明的主要工作流程圖，如圖2所示。
本發(fā)明的算法采用蒙特卡羅(Monte-Carlo)算法。蒙特卡羅方法又稱統(tǒng)計(jì)模擬方法，它通過抓住事物運(yùn)動(dòng)的數(shù)值特征來加以模擬。蒙特卡羅方法排除了人為因素的影響，能較準(zhǔn)確地對實(shí)際問題作出判斷。安全領(lǐng)域的研究經(jīng)常涉及復(fù)雜的多維問題，蒙特卡羅方法能很好地處理。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方法具有的功能是記錄系統(tǒng)工作狀況，記錄滅火裝置的運(yùn)行情況，根據(jù)現(xiàn)在數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算建筑物內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)分布，并根據(jù)用戶設(shè)定的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)閾值確定疏散風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并指導(dǎo)現(xiàn)場行動(dòng)。所要處理的數(shù)據(jù)有以下類型1、預(yù)警數(shù)據(jù)該數(shù)據(jù)包含預(yù)警等級(jí)、發(fā)布預(yù)警的時(shí)間等；2、命令數(shù)據(jù)主要是人機(jī)接口數(shù)據(jù)，如控制硬件進(jìn)行監(jiān)測等；3、系統(tǒng)安裝數(shù)據(jù)包括安裝時(shí)間、設(shè)備安裝數(shù)量，設(shè)備編碼數(shù)據(jù)等；
4、硬件監(jiān)測數(shù)據(jù)本數(shù)據(jù)包括噴淋滅火裝置及火災(zāi)煙霧探測器的工作狀況，發(fā)光指示牌工作狀況，通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況等信息；5、現(xiàn)場疏散風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)直接計(jì)算出室內(nèi)各處的實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)值，直觀顯示風(fēng)險(xiǎn)高低及分布。
6、歷史數(shù)據(jù)記錄記錄歷史數(shù)據(jù)，如硬件監(jiān)測數(shù)據(jù)、預(yù)警、預(yù)警處理數(shù)據(jù)等。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理包括預(yù)警數(shù)據(jù)計(jì)算及處理和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的確定和發(fā)布。以風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的確定和發(fā)布為例，系統(tǒng)安裝完成后，初始化時(shí)對室內(nèi)各處人群密度進(jìn)行監(jiān)測，并人為確定各風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的閾值。之后，監(jiān)控中心得到火災(zāi)監(jiān)測及滅火系統(tǒng)的工作情況并計(jì)算出室內(nèi)各監(jiān)測點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)值。當(dāng)室內(nèi)某處風(fēng)險(xiǎn)值超過設(shè)定的閾值后，系統(tǒng)對該地點(diǎn)的值班人員發(fā)出指令，令其采取措施降低風(fēng)險(xiǎn)水平。而當(dāng)室內(nèi)的整體風(fēng)險(xiǎn)水平過高時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)提升，全體值班人員行動(dòng)以降低風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)過以上處理，可以使火災(zāi)的發(fā)生可能性降至最低，從而完成預(yù)警決策工作。
本系統(tǒng)對預(yù)警數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫，依據(jù)系統(tǒng)所采用的存儲(chǔ)器大小，本系統(tǒng)可一次性存儲(chǔ)長時(shí)間的報(bào)警數(shù)據(jù)，同時(shí)，由于本系統(tǒng)采用企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計(jì)，更加強(qiáng)了數(shù)據(jù)的安全性。
舉例說明。
假設(shè)某中型文藝活動(dòng)中心安裝本系統(tǒng)?；顒?dòng)中心內(nèi)部有多個(gè)小開型活動(dòng)室以及幾個(gè)大型活動(dòng)廳。各個(gè)單獨(dú)的室內(nèi)都裝有人群密度實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，將每個(gè)房間的人數(shù)通過信號(hào)發(fā)送及接收裝置傳遞給控制中心。同時(shí)，信號(hào)發(fā)送及接收裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測每個(gè)煙霧探測器及噴淋滅火器的工作情況，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳遞向控制中心?？刂浦行膮R總所有數(shù)據(jù)，計(jì)算各個(gè)房間及整個(gè)文藝活動(dòng)中心的疏散風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)時(shí)顯示在控制中心計(jì)算機(jī)上，并給出風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)可以在安裝系統(tǒng)時(shí)自行設(shè)定，如將整體疏散風(fēng)險(xiǎn)在90％以上的情況定義為紅色等級(jí)，需要值班人員立即采取行動(dòng)降低風(fēng)險(xiǎn)；疏散風(fēng)險(xiǎn)在40％以下的定義為綠色等級(jí)，基本安全；疏散風(fēng)險(xiǎn)在40％到90％之間為黃色等級(jí)，需要值班人員提高警惕。風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的劃分閾值根據(jù)用戶要求確定。風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)信號(hào)將實(shí)時(shí)顯示在光電指示牌上，同時(shí)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)傳遞給每位值班人員。一切工作都在實(shí)時(shí)進(jìn)行，信息實(shí)時(shí)處理，系統(tǒng)將使整體室內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)保持在可接受水平，從而在危險(xiǎn)發(fā)生之前將其消滅。
權(quán)利要求
1.一種火災(zāi)疏散預(yù)警控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制系統(tǒng)包括(1)、監(jiān)控中心由中心控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，用于將所有信息匯總，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的算法實(shí)時(shí)計(jì)算出疏散概率及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并將計(jì)算結(jié)果送入相應(yīng)裝置；(2)、m個(gè)火災(zāi)煙霧探測器用于探測火災(zāi)煙霧；當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，探測器檢測到煙氣，并發(fā)出報(bào)警；(3)、n個(gè)噴淋滅火裝置當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)用于噴水，可以降低火災(zāi)煙氣的濃度，降低室內(nèi)溫度，提高人員逃生率，減少火災(zāi)損失；(4)、信號(hào)發(fā)送及接收裝置該裝置分別連接火災(zāi)煙霧探測器和噴淋滅火裝置，用于實(shí)時(shí)向火災(zāi)煙霧探測器及噴淋滅火裝置發(fā)送探詢信號(hào)，通過對反饋信號(hào)的檢測來判斷火災(zāi)煙霧探測器及噴淋滅火裝置是否工作正常，并將反饋數(shù)據(jù)傳遞給控制中心；(5)、人群密度實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)包括安裝在各個(gè)出入口及應(yīng)急門上的p個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，該人群密度實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)與信號(hào)發(fā)送及接收裝置連接，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測進(jìn)出人員數(shù)目并將數(shù)據(jù)通過信號(hào)發(fā)送及接收裝置傳遞給控制中心；上述m、n、p為大于等于1的自然數(shù)；(6)、光電指示牌安裝在大廳內(nèi)明顯可見處，直接與控制中心連接，用于將控制中心發(fā)送的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)信號(hào)通過光電指示牌進(jìn)行顯示。
全文摘要
一種火災(zāi)疏散預(yù)警控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括由中心控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成的監(jiān)控中心，火災(zāi)煙霧探測器，噴淋滅火裝置，信號(hào)發(fā)送及接收裝置，人群密度實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，光電指示牌。本發(fā)明采用中心控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以記錄多個(gè)點(diǎn)的環(huán)境參數(shù)，實(shí)時(shí)計(jì)算現(xiàn)場的疏散風(fēng)險(xiǎn)。該系統(tǒng)能夠在火災(zāi)未發(fā)生時(shí)根據(jù)室內(nèi)環(huán)境及當(dāng)前信息給出火災(zāi)發(fā)生概率及人群疏散概率等指標(biāo)，當(dāng)相關(guān)指標(biāo)超過預(yù)定閾值后，產(chǎn)生預(yù)警信號(hào)，并指導(dǎo)相關(guān)工作人員采取措施降低風(fēng)險(xiǎn)。系統(tǒng)通過硬件控制器對預(yù)警等級(jí)指示牌進(jìn)行控制，指示出各項(xiàng)指標(biāo)，并實(shí)現(xiàn)了人工報(bào)警，自動(dòng)預(yù)警的功能。
文檔編號(hào)G07C7/00GK101079178SQ200710057669
公開日2007年11月28日 申請日期2007年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月19日
發(fā)明者劉茂, 隋曉琳, 李劍峰 申請人:南開大學(xué)