基于zigbee技术的火灾智能逃生系统的制作方法
专利名称：基于zigbee技术的火灾智能逃生系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及火灾逃生领域,尤其涉及一种基于zigbee技术的火灾智能逃生系统。
背景技术：
随着社会迅速发展，大型商贸、办公、娱乐、民宅建筑数量与日俱增。所带来的安全隐患也不断增加，人员伤亡及财产损失数目触目惊心。目前，大多安全防火设备及措施都集中在防范方面，对于火灾现场人员逃生还停留在自助阶段，基本没有相关的辅助逃生设备。现有的逃生标示，在火灾现场难以分辨，并且火灾现场情况复杂，固定的逃生标志不能起到及时有效的提示作用。
zigbee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术，主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。绿色激光在火灾现场非常醒目，即便是在烟雾密度很大的火灾现场也能轻易的观测到。绿色激光投射器具有体积小、耗电量低，照射距离远且不散射，在红火及浓烟中易于观测等优点，非常适合作为火灾现场的逃生标识。陀螺仪作为一种惯性测量器件，是惯性导航，惯性制导和惯性测量系统的和兴部件，广泛应用于军事和民用领域。
发明内容
为了解决现有技术没有相关的火灾辅助逃生设备以及现有的固定逃生标志不能起到及时有效的提示作用的技术问题，本发明提供一种基于zigbee技术的火灾智能逃生系统，该系统具有机动灵活性，逃生者可随时清晰地观察到自己的逃生方向，救援人员也可通过无线基地台了解到火灾现场的人员分布情况，及时有效的展开救援工作。本发明解决技术问题所采取的技术方案如下基于zigbee技术的火灾智能逃生系统包括远程管理子系统、zigbee无线定位子系统和逃生方向指示子系统；所述zigbee无线定位子系统设置在火灾现场的安全通道的路径上，其通过zigbee技术分别与远程管理子系统、逃生方向指示子系统进行无线通讯，zigbee无线定位子系统用于定位火灾现场的人员信息，并根据火灾现场情况规划出逃生者的逃生路线，同时，zigbee无线定位子系统将火灾现场的人员信息发送给远程管理子系统，并将逃生路线发送给逃生方向指示子系统；所述远程管理子系统根据接收到的火灾现场的人员信息规划出救助方案，并进行远程救助指挥；所述逃生方向指示子系统安装在逃生者佩戴的防烟雾面罩的嘴部前端，其能够将接收到的逃生路线进行锁定，并指引逃生者进行逃生。上述远程管理子系统包括基地台和电脑，基地台与电脑通过无线网络进行通讯，基地台放置在火灾现场附近，基地台与zigbee无线定位子系统进行无线通讯，其将zigbee无线定位子系统发来的火灾现场人员信息发送给电脑进行显示。
上述zigbee无线定位子系统包括温度及烟雾传感器模块、zigbee无线定位模块、zigbee中心基站模块和电池自动充电模块；所述电池自动充电模块分别与zigbee无线定位模块、温度及烟雾传感器模块、zigbee中心基站模块相连，其在断电情况下，可以为上述模块提供电能至少100个小时；所述温度及烟雾传感器模块与zigbee无线定位模块相连，其用于实时采集火灾现场的温度參数和烟雾參数，并将采集的參数传送给zigbee无线定位模块；所述zigbee无线定位模块与zigbee中心基站模块无线连接,其用于定位火灾现场的人员信息，并将人员定位信息和温度及烟雾传感器模块传来的參数信息传送给zigbee中心基站模块；所述zigbee中心基站模块用于将接收到的人员定位信息和温度及烟雾參数信息发送给基地台。上述逃生方向指示子系统包括zigbee无线接收模块、MSP430中央处理器、陀螺仪模块、2自由度电机台架、激光投射器和电源模块；所述电源模块分别与zigbee无线接收模块、MSP430中央处理器、陀螺仪模块、2自由度电机台架、激光投射器相连，并为上述模块提供电能；所述zigbee无线接收模块与MSP430中央处理器相连,其用于接收zigbee无线定位子系统发来的人员定位信息，并对人员的位置进行方向标志，并把标志的方向传送给MSP430中央处理器；所述MSP430中央处理器与陀螺仪模块相连，其用于对接收的人员标志方向进行锁定，并把锁定方向的角度发送给陀螺仪模块；所述陀螺仪模块与2自由度电机台架相连，其用于根据接收的角度信息控制2自由度电机台架的变动角度，使2自由度电机台架始終保持锁定方向不变；所述激光投射器固定在2自由度电机台架上，其以绿色激光图标方式将逃生方向投射到地面上，用于指引逃生者进行逃生。本发明的有益效果如下I)本发明相比传统的固定逃生标志具有机动灵活性，逃生者可随时观察到自己的逃生方向，救援人员也可通过无线基地台了解到火灾现场的人员分布情况，及时有效的展开救援工作。
2)本发明采用ADXRS陀螺仪芯片，它只有大小，采用BGA-32封装技术，功耗为30mW，重量仅O. 5g，能够很好的克服传统陀螺仪的缺点。3)本发明通过zigbee无线定位技术,把火灾现场的逃生方向通过防毒面罩上的激光投射器投射到地面上，使逃生者能够清晰的看到逃生方向，及时得到救助。
图I是本发明基于zigbee技术的火灾智能逃生系统原理框图。图2是本发明中的zigbee无线定位子系统结构框图。图3是本发明中的逃生方向指示子系统结构框图。图4是本发明一实施例的一个楼层的zigbee无线定位子系统分布情况示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进ー步详细说明。如图I所示,本发明基于zigbee技术的火灾智能逃生系统包括zigbee无线定位子系统、远程管理子系统和逃生方向指示子系统。如图2所示,本发明逃生系统中的zigbee无线定位子系统包括zigbee无线定位模块(可以采用德州仪器(TI)cc2431-F128)、温度及烟雾传感器模块(可以采用安妮威尔PT-602PC)、zigbee中心基站模块(可以采用德州仪器(TI) cc2533)和电池自动充电模块(可以采用松川电器有限公司AC-DC充电模块)。本发明逃生系统中的远程管理子系统包括基地台和电脑。当火灾发生时，只要把基地台放置在火灾现场附近，配合笔记本电脑，就能把火灾现场人员分布情况反映出来。基地台负责与zigbee无线定位子系统中的zigbee中心基站模块联络。zigbee无线定位子系统预先设置在火灾现场安全通道的路径上，根据路径的具体情况，姆隔2(Γ30米固定ー套zigbee无线定位子系统。现有的安全防火设施中，安全通道紧急出口标示是强制执行的国家标准，本发明的zigbee无线定位子系统体积小，完全可以利用现有的安全通道出口标示的空间和电源，不必重新布线。该子系统中，配有电池自动充电模块，在断电后，可自行供电100小时以上。把整个建筑物空间分成若干区域，每个区域设置ー个zigbee中心基站模块负责管理该区域的zigbee无线定位子系统并与基地台联系。zigbee中心基站模块把采集到的人员位置发送到基地台。通过zigbee无线定位子系统布置的工作点，可以在计算机内建立ー套该建筑物的空间地图，当火灾发生吋，zigbee无线定位子系统会把逃生路线发送给逃生方向指示子系统。该子系统的温度及烟雾传感器模块在没有火灾报警信号的时候处于休眠状态。当火灾报警信号触发时，该模块开始工作，并采集现场的温度及烟雾參数。如果采集的參数值在安全范围内，表示该地区可以作为逃生路线。如果采集的參数值超出安全范围，则表示该地区已经不能作为逃生路线，并把信号发送给逃生方向指示子系统，重新规划逃生路线。zigbee中心基地站把接收到的人员定位信息发送到基地台，基地台与电脑联系，即可了解在火灾现场的人员分布情況，以便规划救助方案，采取有效的救助措施。如图3所示，本发明中的逃生方向指示子系统包括zigbee无线接收模块(可以采用德州仪器(TI)cc2431-F128)、MSP430中央处理器、陀螺仪模块(可以采用ADXRS陀螺仪芯片)、2自由度电机台架(可以采用自制的)、激光投射器(可以采用Microvision公司PicoP)和电源模块(可以采用松川电器有限公司DC-DC电源模块)。逃生方向指示子系统被固定在防烟雾面罩的嘴部前端。当发生火灾时，逃生者把防烟雾面罩佩戴好，系统将自动运行进入工作状态，逃生方向指示子系统中的zigbee无线接收模块接收到zigbee无线定位子系统发出的定位信号，把逃生者的逃生方向以绿色激光图标方式，投射到地面。本发明逃生方向指示子系统接收到某个zigbee无线定位子系统发出的定位信号后，将进行此标志点定位，把此标示点的方向传送给MSP430中央处理器，MSP430中央处理器对目标方向进行锁定，并把锁定方向的角度发送给陀螺仪模块，由陀螺仪模块控制2自由度电机台架的变动角度，使2自由度电机台架始终保持锁定方向不变。也就是说，不论逃生者的头部如何变动，固定在2自由度电机台架上的激光投射器始终保持锁定方向不变，所投射的绿色激光逃生方向标示也保持不变，这样逃生者就能随时观测到自己的逃生方向。实施例在每个楼层布置若干个zigbee无线定位模块，至少能覆盖主要通道和出ロ。把这 些点在平面图上连接起来，可以描绘出整个楼层的基本结构。本发明的ー个主要特点就是能为逃生者规划清晰的逃生路线。如图4所示，这是一个楼层的zigbee无线定位子系统分布情况示意图。在每个通道布置若干个zigbee无线定位模块，每个zigbee无线定位模块距离不能大于自身的无线传输距离，也就是说，每两个zigbee无线传输模块的传输范围要有交集。每个zigbee无线定位模块有独一无二的名称，Α0100ΓΑ01025为25个zigbee无线定位模块，例如A01022，表示在大楼A区I楼的第22号zigbee无线定位模块。在楼层的某一位置，设置一个zigbee中心基站模块，设置的位置要能覆盖整个楼层的zigbee无线定位模块，并能和其他楼层的zigbee中心基站模块保持无线沟通。整个建筑的zigbee无线定位子系统的分布图被输入电脑软件中，当发生火灾险情时，整个系统将自动运行。zigbee无线定位子系统检测该楼层人员分布情况，自动规划逃生路线。IttU, 109室有人需要逃生，109室到该楼层的安全出口的逃生路线有5条，根据火灾的具体情况，在①、②、④、⑤的逃生路线上都有火情，zigbee无线定位子系统的温度及烟雾传感器检测到火情后，把信号传输到系统软件中，最终确定第③条路线为逃生路线。·109室的逃生人员佩戴防烟雾面罩后，系统将自动运行。109室的人员可以接收到周围设置的多个zigbee无线定位子系统所发出的信号，但系统只选择逃生路线的zigbee无线定位子系统所发出的信号。当109室的人员走到该房间门口处时，A01020无线定位子系统确认人员位置信息，A01018无线定位子系统将给出逃生人员的逃生方向，并指引逃生者向A01012方向前进，经A01008 — A01004 — A01003指引，直到到达安全出口。在确定好逃生路线后，把该逃生路线发送到逃生方向指示子系统中。zigbee无线接收模块接收到指令，经MSP430处理器处理后，把具体逃生方向发送到ADXRS陀螺仪模块。ADXRS陀螺仪模块控制2自由度电机台架，使固定在电机台架上的激光投射器始终指向逃生方向。这样，激光投射器投射到地面的绿色箭头始终指向逃生方向不变，而不受逃生者运动和头脑晃动的影响。逃生者可以很容易的随时观察到逃生方向，得到及时正确的救助。
权利要求
1.基于zigbee技术的火灾智能逃生系统，其特征在干，该系统包括远程管理子系统、zigbee无线定位子系统和逃生方向指示子系统；所述zigbee无线定位子系统设置在火灾现场的安全通道的路径上，其通过zigbee技术分别与远程管理子系统、逃生方向指示子系统进行无线通讯，zigbee无线定位子系统用于定位火灾现场的人员信息，并根据火灾现场情况规划出逃生者的逃生路线，同吋，zigbee无线定位子系统将火灾现场的人员信息发送给远程管理子系统，并将逃生路线发送给逃生方向指示子系统；所述远程管理子系统根据接收到的火灾现场的人员信息规划出救助方案，并进行远程救助指挥；所述逃生方向指示子系统安装在逃生者佩戴的防烟雾面罩的嘴部前端，其能够将接收到的逃生路线进行锁定，井指引逃生者进行逃生。
2.如权利要求I所述的基于zigbee技术的火灾智能逃生系统，其特征在于，所述远程管理子系统包括基地台和电脑，基地台与电脑通过无线网络进行通讯，基地台放置在火灾现场附近，基地台与zigbee无线定位子系统进行无线通讯,其将zigbee无线定位子系统发来的火灾现场人员信息发送给电脑进行显示。
3.如权利要求I或2所述的基于zigbee技术的火灾智能逃生系统，其特征在干，所述zigbee无线定位子系统包括温度及烟雾传感器模块、zigbee无线定位模块、zigbee中心基站模块和电池自动充电模块；所述电池自动充电模块分别与zigbee无线定位模块、温度及烟雾传感器模块、zigbee中心基站模块相连，其在断电情况下，可以为上述模块提供电能至少100个小时；所述温度及烟雾传感器模块与zigbee无线定位模块相连，其用于实时采集火灾现场的温度參数和烟雾參数，并将采集的參数传送给zigbee无线定位模块；所述zigbee无线定位模块与zigbee中心基站模块无线连接,其用于定位火灾现场的人员信息，并将人员定位信息和温度及烟雾传感器模块传来的參数信息传送给zigbee中心基站模块；所述zigbee中心基站模块用于将接收到的人员定位信息和温度及烟雾參数信息发送给基地台。
4.如权利要求I所述的基于zigbee技术的火灾智能逃生系统,其特征在于,所述逃生方向指示子系统包括zigbee无线接收模块、MSP430中央处理器、陀螺仪模块、2自由度电机台架、激光投射器和电源模块；所述电源模块分别与zigbee无线接收模块、MSP430中央处理器、陀螺仪模块、2自由度电机台架、激光投射器相连，并为上述模块提供电能；所述zigbee无线接收模块与MSP430中央处理器相连,其用于接收zigbee无线定位子系统发来的人员定位信息，并对人员的位置进行方向标志，并把标志的方向传送给MSP430中央处理器；所述MSP430中央处理器与陀螺仪模块相连，其用于对接收的人员标志方向进行锁定，并把锁定方向的角度发送给陀螺仪模块；所述陀螺仪模块与2自由度电机台架相连，其用于根据接收的角度信息控制2自由度电机台架的变动角度，使2自由度电机台架始終保持锁定方向不变；所述激光投射器固定在2自由度电机台架上，其以绿色激光图标方式将逃生方向投射到地面上，用于指引逃生者进行逃生。
全文摘要
本发明的基于zigbee技术的火灾智能逃生系统涉及火灾逃生领域，该系统包括远程管理子系统、zigbee无线定位子系统和逃生方向指示子系统；该系统根据预先设置的zigbee无线定位模块的位置，利用逃生方向指示子系统规划出逃生路径，并以激光投影方式照射在地面上，逃生者可以按照激光投射标识进行撤离。本发明的有益效果是该系统具有机动灵活性，通过zigbee无线定位技术，把火灾现场的逃生方向通过防毒面罩的激光投射器投射到地面上，逃生者可随时清晰地观察到自己的逃生方向，救援人员也可通过无线基地台了解到火灾现场的人员分布情况，及时有效的展开救援工作。
文档编号A62B3/00GK102698382SQ201210205439
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月20日 优先权日2012年6月20日
发明者张超, 薛鹏, 韩顺杰, 魏巍 申请人:长春工业大学
技术领域：
本发明涉及火灾逃生领域,尤其涉及一种基于zigbee技术的火灾智能逃生系统。
背景技术：
随着社会迅速发展，大型商贸、办公、娱乐、民宅建筑数量与日俱增。所带来的安全隐患也不断增加，人员伤亡及财产损失数目触目惊心。目前，大多安全防火设备及措施都集中在防范方面，对于火灾现场人员逃生还停留在自助阶段，基本没有相关的辅助逃生设备。现有的逃生标示，在火灾现场难以分辨，并且火灾现场情况复杂，固定的逃生标志不能起到及时有效的提示作用。
zigbee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术，主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。绿色激光在火灾现场非常醒目，即便是在烟雾密度很大的火灾现场也能轻易的观测到。绿色激光投射器具有体积小、耗电量低，照射距离远且不散射，在红火及浓烟中易于观测等优点，非常适合作为火灾现场的逃生标识。陀螺仪作为一种惯性测量器件，是惯性导航，惯性制导和惯性测量系统的和兴部件，广泛应用于军事和民用领域。
发明内容
为了解决现有技术没有相关的火灾辅助逃生设备以及现有的固定逃生标志不能起到及时有效的提示作用的技术问题，本发明提供一种基于zigbee技术的火灾智能逃生系统，该系统具有机动灵活性，逃生者可随时清晰地观察到自己的逃生方向，救援人员也可通过无线基地台了解到火灾现场的人员分布情况，及时有效的展开救援工作。本发明解决技术问题所采取的技术方案如下基于zigbee技术的火灾智能逃生系统包括远程管理子系统、zigbee无线定位子系统和逃生方向指示子系统；所述zigbee无线定位子系统设置在火灾现场的安全通道的路径上，其通过zigbee技术分别与远程管理子系统、逃生方向指示子系统进行无线通讯，zigbee无线定位子系统用于定位火灾现场的人员信息，并根据火灾现场情况规划出逃生者的逃生路线，同时，zigbee无线定位子系统将火灾现场的人员信息发送给远程管理子系统，并将逃生路线发送给逃生方向指示子系统；所述远程管理子系统根据接收到的火灾现场的人员信息规划出救助方案，并进行远程救助指挥；所述逃生方向指示子系统安装在逃生者佩戴的防烟雾面罩的嘴部前端，其能够将接收到的逃生路线进行锁定，并指引逃生者进行逃生。上述远程管理子系统包括基地台和电脑，基地台与电脑通过无线网络进行通讯，基地台放置在火灾现场附近，基地台与zigbee无线定位子系统进行无线通讯，其将zigbee无线定位子系统发来的火灾现场人员信息发送给电脑进行显示。
上述zigbee无线定位子系统包括温度及烟雾传感器模块、zigbee无线定位模块、zigbee中心基站模块和电池自动充电模块；所述电池自动充电模块分别与zigbee无线定位模块、温度及烟雾传感器模块、zigbee中心基站模块相连，其在断电情况下，可以为上述模块提供电能至少100个小时；所述温度及烟雾传感器模块与zigbee无线定位模块相连，其用于实时采集火灾现场的温度參数和烟雾參数，并将采集的參数传送给zigbee无线定位模块；所述zigbee无线定位模块与zigbee中心基站模块无线连接,其用于定位火灾现场的人员信息，并将人员定位信息和温度及烟雾传感器模块传来的參数信息传送给zigbee中心基站模块；所述zigbee中心基站模块用于将接收到的人员定位信息和温度及烟雾參数信息发送给基地台。上述逃生方向指示子系统包括zigbee无线接收模块、MSP430中央处理器、陀螺仪模块、2自由度电机台架、激光投射器和电源模块；所述电源模块分别与zigbee无线接收模块、MSP430中央处理器、陀螺仪模块、2自由度电机台架、激光投射器相连，并为上述模块提供电能；所述zigbee无线接收模块与MSP430中央处理器相连,其用于接收zigbee无线定位子系统发来的人员定位信息，并对人员的位置进行方向标志，并把标志的方向传送给MSP430中央处理器；所述MSP430中央处理器与陀螺仪模块相连，其用于对接收的人员标志方向进行锁定，并把锁定方向的角度发送给陀螺仪模块；所述陀螺仪模块与2自由度电机台架相连，其用于根据接收的角度信息控制2自由度电机台架的变动角度，使2自由度电机台架始終保持锁定方向不变；所述激光投射器固定在2自由度电机台架上，其以绿色激光图标方式将逃生方向投射到地面上，用于指引逃生者进行逃生。本发明的有益效果如下I)本发明相比传统的固定逃生标志具有机动灵活性，逃生者可随时观察到自己的逃生方向，救援人员也可通过无线基地台了解到火灾现场的人员分布情况，及时有效的展开救援工作。
2)本发明采用ADXRS陀螺仪芯片，它只有大小，采用BGA-32封装技术，功耗为30mW，重量仅O. 5g，能够很好的克服传统陀螺仪的缺点。3)本发明通过zigbee无线定位技术,把火灾现场的逃生方向通过防毒面罩上的激光投射器投射到地面上，使逃生者能够清晰的看到逃生方向，及时得到救助。
图I是本发明基于zigbee技术的火灾智能逃生系统原理框图。图2是本发明中的zigbee无线定位子系统结构框图。图3是本发明中的逃生方向指示子系统结构框图。图4是本发明一实施例的一个楼层的zigbee无线定位子系统分布情况示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进ー步详细说明。如图I所示,本发明基于zigbee技术的火灾智能逃生系统包括zigbee无线定位子系统、远程管理子系统和逃生方向指示子系统。如图2所示,本发明逃生系统中的zigbee无线定位子系统包括zigbee无线定位模块(可以采用德州仪器(TI)cc2431-F128)、温度及烟雾传感器模块(可以采用安妮威尔PT-602PC)、zigbee中心基站模块(可以采用德州仪器(TI) cc2533)和电池自动充电模块(可以采用松川电器有限公司AC-DC充电模块)。本发明逃生系统中的远程管理子系统包括基地台和电脑。当火灾发生时，只要把基地台放置在火灾现场附近，配合笔记本电脑，就能把火灾现场人员分布情况反映出来。基地台负责与zigbee无线定位子系统中的zigbee中心基站模块联络。zigbee无线定位子系统预先设置在火灾现场安全通道的路径上，根据路径的具体情况，姆隔2(Γ30米固定ー套zigbee无线定位子系统。现有的安全防火设施中，安全通道紧急出口标示是强制执行的国家标准，本发明的zigbee无线定位子系统体积小，完全可以利用现有的安全通道出口标示的空间和电源，不必重新布线。该子系统中，配有电池自动充电模块，在断电后，可自行供电100小时以上。把整个建筑物空间分成若干区域，每个区域设置ー个zigbee中心基站模块负责管理该区域的zigbee无线定位子系统并与基地台联系。zigbee中心基站模块把采集到的人员位置发送到基地台。通过zigbee无线定位子系统布置的工作点，可以在计算机内建立ー套该建筑物的空间地图，当火灾发生吋，zigbee无线定位子系统会把逃生路线发送给逃生方向指示子系统。该子系统的温度及烟雾传感器模块在没有火灾报警信号的时候处于休眠状态。当火灾报警信号触发时，该模块开始工作，并采集现场的温度及烟雾參数。如果采集的參数值在安全范围内，表示该地区可以作为逃生路线。如果采集的參数值超出安全范围，则表示该地区已经不能作为逃生路线，并把信号发送给逃生方向指示子系统，重新规划逃生路线。zigbee中心基地站把接收到的人员定位信息发送到基地台，基地台与电脑联系，即可了解在火灾现场的人员分布情況，以便规划救助方案，采取有效的救助措施。如图3所示，本发明中的逃生方向指示子系统包括zigbee无线接收模块(可以采用德州仪器(TI)cc2431-F128)、MSP430中央处理器、陀螺仪模块(可以采用ADXRS陀螺仪芯片)、2自由度电机台架(可以采用自制的)、激光投射器(可以采用Microvision公司PicoP)和电源模块(可以采用松川电器有限公司DC-DC电源模块)。逃生方向指示子系统被固定在防烟雾面罩的嘴部前端。当发生火灾时，逃生者把防烟雾面罩佩戴好，系统将自动运行进入工作状态，逃生方向指示子系统中的zigbee无线接收模块接收到zigbee无线定位子系统发出的定位信号，把逃生者的逃生方向以绿色激光图标方式，投射到地面。本发明逃生方向指示子系统接收到某个zigbee无线定位子系统发出的定位信号后，将进行此标志点定位，把此标示点的方向传送给MSP430中央处理器，MSP430中央处理器对目标方向进行锁定，并把锁定方向的角度发送给陀螺仪模块，由陀螺仪模块控制2自由度电机台架的变动角度，使2自由度电机台架始终保持锁定方向不变。也就是说，不论逃生者的头部如何变动，固定在2自由度电机台架上的激光投射器始终保持锁定方向不变，所投射的绿色激光逃生方向标示也保持不变，这样逃生者就能随时观测到自己的逃生方向。实施例在每个楼层布置若干个zigbee无线定位模块，至少能覆盖主要通道和出ロ。把这 些点在平面图上连接起来，可以描绘出整个楼层的基本结构。本发明的ー个主要特点就是能为逃生者规划清晰的逃生路线。如图4所示，这是一个楼层的zigbee无线定位子系统分布情况示意图。在每个通道布置若干个zigbee无线定位模块，每个zigbee无线定位模块距离不能大于自身的无线传输距离，也就是说，每两个zigbee无线传输模块的传输范围要有交集。每个zigbee无线定位模块有独一无二的名称，Α0100ΓΑ01025为25个zigbee无线定位模块，例如A01022，表示在大楼A区I楼的第22号zigbee无线定位模块。在楼层的某一位置，设置一个zigbee中心基站模块，设置的位置要能覆盖整个楼层的zigbee无线定位模块，并能和其他楼层的zigbee中心基站模块保持无线沟通。整个建筑的zigbee无线定位子系统的分布图被输入电脑软件中，当发生火灾险情时，整个系统将自动运行。zigbee无线定位子系统检测该楼层人员分布情况，自动规划逃生路线。IttU, 109室有人需要逃生，109室到该楼层的安全出口的逃生路线有5条，根据火灾的具体情况，在①、②、④、⑤的逃生路线上都有火情，zigbee无线定位子系统的温度及烟雾传感器检测到火情后，把信号传输到系统软件中，最终确定第③条路线为逃生路线。·109室的逃生人员佩戴防烟雾面罩后，系统将自动运行。109室的人员可以接收到周围设置的多个zigbee无线定位子系统所发出的信号，但系统只选择逃生路线的zigbee无线定位子系统所发出的信号。当109室的人员走到该房间门口处时，A01020无线定位子系统确认人员位置信息，A01018无线定位子系统将给出逃生人员的逃生方向，并指引逃生者向A01012方向前进，经A01008 — A01004 — A01003指引，直到到达安全出口。在确定好逃生路线后，把该逃生路线发送到逃生方向指示子系统中。zigbee无线接收模块接收到指令，经MSP430处理器处理后，把具体逃生方向发送到ADXRS陀螺仪模块。ADXRS陀螺仪模块控制2自由度电机台架，使固定在电机台架上的激光投射器始终指向逃生方向。这样，激光投射器投射到地面的绿色箭头始终指向逃生方向不变，而不受逃生者运动和头脑晃动的影响。逃生者可以很容易的随时观察到逃生方向，得到及时正确的救助。
权利要求
1.基于zigbee技术的火灾智能逃生系统，其特征在干，该系统包括远程管理子系统、zigbee无线定位子系统和逃生方向指示子系统；所述zigbee无线定位子系统设置在火灾现场的安全通道的路径上，其通过zigbee技术分别与远程管理子系统、逃生方向指示子系统进行无线通讯，zigbee无线定位子系统用于定位火灾现场的人员信息，并根据火灾现场情况规划出逃生者的逃生路线，同吋，zigbee无线定位子系统将火灾现场的人员信息发送给远程管理子系统，并将逃生路线发送给逃生方向指示子系统；所述远程管理子系统根据接收到的火灾现场的人员信息规划出救助方案，并进行远程救助指挥；所述逃生方向指示子系统安装在逃生者佩戴的防烟雾面罩的嘴部前端，其能够将接收到的逃生路线进行锁定，井指引逃生者进行逃生。
2.如权利要求I所述的基于zigbee技术的火灾智能逃生系统，其特征在于，所述远程管理子系统包括基地台和电脑，基地台与电脑通过无线网络进行通讯，基地台放置在火灾现场附近，基地台与zigbee无线定位子系统进行无线通讯,其将zigbee无线定位子系统发来的火灾现场人员信息发送给电脑进行显示。
3.如权利要求I或2所述的基于zigbee技术的火灾智能逃生系统，其特征在干，所述zigbee无线定位子系统包括温度及烟雾传感器模块、zigbee无线定位模块、zigbee中心基站模块和电池自动充电模块；所述电池自动充电模块分别与zigbee无线定位模块、温度及烟雾传感器模块、zigbee中心基站模块相连，其在断电情况下，可以为上述模块提供电能至少100个小时；所述温度及烟雾传感器模块与zigbee无线定位模块相连，其用于实时采集火灾现场的温度參数和烟雾參数，并将采集的參数传送给zigbee无线定位模块；所述zigbee无线定位模块与zigbee中心基站模块无线连接,其用于定位火灾现场的人员信息，并将人员定位信息和温度及烟雾传感器模块传来的參数信息传送给zigbee中心基站模块；所述zigbee中心基站模块用于将接收到的人员定位信息和温度及烟雾參数信息发送给基地台。
4.如权利要求I所述的基于zigbee技术的火灾智能逃生系统,其特征在于,所述逃生方向指示子系统包括zigbee无线接收模块、MSP430中央处理器、陀螺仪模块、2自由度电机台架、激光投射器和电源模块；所述电源模块分别与zigbee无线接收模块、MSP430中央处理器、陀螺仪模块、2自由度电机台架、激光投射器相连，并为上述模块提供电能；所述zigbee无线接收模块与MSP430中央处理器相连,其用于接收zigbee无线定位子系统发来的人员定位信息，并对人员的位置进行方向标志，并把标志的方向传送给MSP430中央处理器；所述MSP430中央处理器与陀螺仪模块相连，其用于对接收的人员标志方向进行锁定，并把锁定方向的角度发送给陀螺仪模块；所述陀螺仪模块与2自由度电机台架相连，其用于根据接收的角度信息控制2自由度电机台架的变动角度，使2自由度电机台架始終保持锁定方向不变；所述激光投射器固定在2自由度电机台架上，其以绿色激光图标方式将逃生方向投射到地面上，用于指引逃生者进行逃生。
全文摘要
本发明的基于zigbee技术的火灾智能逃生系统涉及火灾逃生领域，该系统包括远程管理子系统、zigbee无线定位子系统和逃生方向指示子系统；该系统根据预先设置的zigbee无线定位模块的位置，利用逃生方向指示子系统规划出逃生路径，并以激光投影方式照射在地面上，逃生者可以按照激光投射标识进行撤离。本发明的有益效果是该系统具有机动灵活性，通过zigbee无线定位技术，把火灾现场的逃生方向通过防毒面罩的激光投射器投射到地面上，逃生者可随时清晰地观察到自己的逃生方向，救援人员也可通过无线基地台了解到火灾现场的人员分布情况，及时有效的展开救援工作。
文档编号A62B3/00GK102698382SQ201210205439
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月20日 优先权日2012年6月20日
发明者张超, 薛鹏, 韩顺杰, 魏巍 申请人:长春工业大学
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