一种应急逃生指示灯、物联网智能逃生照明指示系统及其工
作方法
技术领域
背景技术
[0002] 随着我国经济的高速发展，
高层建筑不断增多。火灾是高层建筑的重要安全隐患之一，一旦发生火灾，极易诱发烟气、高温、缺
氧等状况，这其中尤以烟气产生的危害最大。根据国际相关统计单位给出的数据，由于一氧化
碳中毒窒息死亡、或因吸入有毒烟气致死的人数占火灾总死亡人数的40％至50％。在建筑着火时容易引起人们的恐慌，由于楼层内人口密集，如果缺乏正确的指引，恐慌撤离就会产生混乱或踩踏，使人员无法有序撤离，进而延长撤离时间，使火灾对人员造成伤害。
[0003] 在建筑楼层的通道内，通常安装有消防应急照明灯以及由消防应急照明灯组成的照明指示系统，用于在发生火灾时正常照明电源切断后，对火灾现场的人员进行照明和疏散。目前市场上的消防应急逃生照明灯大多由简单的照明灯和指示灯组成，虽然能够起到一定的照明和指示作用，但无法根据现场的实时情况给逃生人员提供准确的火情信息，且指示灯的指示方向为预先设置，无法根据火灾现场的情况进行及时调整，帮助人员远离危险区域。通过建筑楼层安装的应急逃生照明灯，撤离现场的人员只能看到指示灯光，并不知道前方的状况而盲目逃生，由于缺乏及时变化的正确指引，容易沿着错误的逃生方向，进入
一氧化碳和有毒烟气含量较大的区域，进而错过最佳的撤离时机，使逃生率大大降低。
发明内容
[0004] 为了弥补
现有技术的不足，本发明提供了一种应急逃生指示灯、物联网智能逃生照明指示系统及其工作方法，通过应急逃生指示灯能够实时监测建筑楼层通道内的
温度数据、烟雾浓度数据和一氧化碳浓度数据，并在LED显示器显示监测的环境数据，帮助撤离人员及时了解现场情况；利用设置的多个主无线网关，将环境数据转发至各个应急逃生指示灯，通过控制单元使各个应急逃生指示灯能够独立分析火灾的起火
位置，并在LED显示器显示正确的逃生指示方向，帮助撤离人员避开危险区域，提高火灾现场的逃生率，以解决现有技术中存在的问题。
[0005] 本发明是通过如下技术方案实现的：
[0006] 一种应急逃生指示灯，包括照明灯，在所述照明灯上设有控制单元、环境采集设备、无线通信模
块和LED显示器；所述环境采集设备、
无线通信模块和LED显示器分别与控制单元电性连接；所述环境采集设备用于监测建筑楼层内对应通道的环境数据，并将环境数据发送至控制单元；所述控制单元用于控制照明灯的开启，且用于控制LED显示器显示环境数据及显示逃生指示方向；所述控制单元通过无线通信模块进行数据的发送和接收。
[0007] 进一步优化地，所述环境采集设备包括温度
传感器和烟雾浓度传感器，所述温度传感器用于监测建筑楼层内对应通道的温度数据，所述烟雾浓度传感器用于监测建筑楼层内对应通道的烟雾浓度数据和一氧化碳浓度数据。
[0008] 进一步优化地，所述环境数据包括温度数据、烟雾浓度数据和一氧化碳浓度数据。
[0009] 进一步优化地，所述控制单元为
单片机。
[0010] 进一步优化地，在所述控制单元内存储有应急逃生指示灯的设备编号，所述设备编号按照应急逃生指示灯在建筑楼层通道内的安装位置进行顺序排列。
[0011] 一种基于应急逃生指示灯的物联网智能逃生照明指示系统，包括多个主无线网关和多个安装在建筑楼层通道内的应急逃生指示灯；所述主无线网关之间相互无线连接；所述应急逃生指示灯通过无线通信模块选择
信号最强的主无线网关进行自组网连接；所述应急逃生指示灯用于将设备编号和环境数据发送至连接的主无线网关；所述主无线网关用于汇总接收到的设备编号和环境数据，并转发至连接的应急逃生指示灯及其它主无线网关；所述控制单元用于分析汇总后的环境数据，根据设备编号判断火灾的起火位置，并生成逃生指示方向；在火灾发生时，所述控制单元控制照明灯开启，并控制LED显示器显示逃生指示方向。
[0012] 进一步优化地，所述无线通信模块与主无线网关采用ZigBee无线通信方式进行连接。
[0013] 进一步优化地，所述主无线网关均连接有备用无线网关，当主无线网关损坏时，所述应急逃生指示灯自动与备用无线网关进行连接。
[0014] 进一步优化地，还包括多个安装在建筑楼层通道的地面上的方向指示灯，所述方向指示灯的数量和安装位置与应急逃生指示灯的数量和安装位置相对应，且方向指示灯与控制单元电性连接；当火灾发生时，所述控制单元用于控制方向指示灯开启，并显示逃生指示方向。
[0015] 物联网智能逃生照明指示系统的工作方法，包括如下步骤：
[0016] 步骤1：各应急逃生指示灯通过无线通信模块选择信号最强的主无线网关进行自组网连接；
[0017] 步骤2：环境采集设备对建筑楼层内对应通道的环境数据进行监测，并将环境数据发送至控制单元，所述环境数据包括温度数据、烟雾浓度数据和一氧化碳浓度数据；
[0018] 步骤3：控制单元控制LED显示器显示环境数据，并通过无线通信模块将应急逃生指示灯的设备编号及环境数据发送至主无线网关；
[0019] 步骤4：主无线网关将各应急逃生指示灯发送的设备编号及环境数据进行汇总，然后将汇总后的数据转发至连接的各应急逃生指示灯及其它主无线网关；
[0020] 步骤5：各应急逃生指示灯的控制单元对主无线网关汇总后的数据进行分析，判断环境数据是否达到预设的火警标准；当某个应急逃生指示灯的环境数据达到火警标准时，控制单元根据该应急逃生指示灯的设备编号判断火灾的起火位置，并生成逃生指示方向；所述逃生指示方向为远离该起火位置的应急逃生指示灯的方向；
[0021] 步骤6：控制单元控制照明灯开启，并控制LED显示器显示逃生指示方向；
[0022] 步骤7：控制单元控制方向指示灯开启，并显示逃生指示方向。
[0023] 本发明的有益效果是：
[0024] (1)通过应急逃生指示灯的环境采集设备能够实时监测建筑楼层通道内的温度数据、烟雾浓度数据和一氧化碳浓度数据，并在LED显示器显示监测的环境数据，帮助建筑楼层内的人员及时了解现场的环境状况，在火灾发生前做出预先判断，及时撤离危险区域；
[0025] (2)在建筑楼层内设置多个主无线网关，应急逃生指示灯选择信号最强的主无线网关进行自组网；通过应急逃生指示灯将设备编号和环境数据上传至主无线网关，由主无线网关对上传的数据汇总后转发至应急逃生指示灯和其它主无线网关，能够提高环境数据的转发范围，使位于其它区域的应急逃生指示灯能够及时接收到火灾信息；
[0026] (3)通过控制单元，各个应急逃生指示灯能够独立分析主无线网关转发的环境数据，并根据设备编号判断火灾的起火位置，及时生成远离起火位置的逃生方向，并在LED显示器显示正确的逃生指示方向，帮助撤离人员避开危险区域，提高火灾现场的逃生率。
附图说明
[0027] 图1为本发明中应急逃生指示灯的外部结构示意图。
[0028] 图2为本发明中应急逃生指示灯的内部结构示意图。
[0029] 图3为本发明中物联网智能逃生照明指示系统的连接示意图。
[0030] 图4为本发明中物联网智能逃生照明指示系统的工作原理示意图。
[0031] 图5为本发明中物联网智能逃生照明指示系统的工作方法
流程图。
[0032] 图中，1、照明灯；11、控制单元；12、环境采集设备；13、无线通信模块；14、LED显示器；15、温度传感器；16、烟雾浓度传感器；2、主无线网关；21、备用无线网关；3、方向指示灯。
具体实施方式
[0033] 为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
[0034] 如图1-图2所示，本
实施例公开了一种应急逃生指示灯，包括照明灯1，在所述照明灯1上设有控制单元11、环境采集设备12、无线通信模块13和LED显示器14。所述控制单元11、环境采集设备12、无线通信模块13位于照明灯1的内部，所述LED显示器14位于照明灯1的前部
侧壁上。所述环境采集设备12、无线通信模块13和LED显示器14分别与控制单元11电性连接。所述环境采集设备12位于照明灯1的外部侧壁上，用于监测建筑楼层内对应通道的环境数据，并将环境数据发送至控制单元11。所述控制单元11用于控制照明灯1的开启，且用于控制LED显示器14显示环境数据及显示逃生指示方向，通过开启照明灯1，能够为火灾现场的人员提供照明；通过LED显示器14显示环境数据及逃生指示方向，使建筑楼层内的人员能够及时了解环境信息，当环境数据接近火警标准时，能够提前做出判断，及时进行撤离或进行救援。所述控制单元11通过无线通信模块13进行数据的发送和接收。
[0035] 作为一种优选的实施方式，所述环境采集设备12包括温度传感器15和烟雾浓度传感器16，所述温度传感器15用于监测建筑楼层内对应通道的温度数据，所述烟雾浓度传感器16用于监测建筑楼层内对应通道的烟雾浓度数据和一氧化碳浓度数据。优选地，所述环境数据包括温度数据、烟雾浓度数据和一氧化碳浓度数据。由于一氧化碳中毒窒息死亡、或因吸入有毒烟气致死的人数占火灾总死亡人数的40％至50％，因此，对建筑楼层内的烟雾浓度和一氧化碳浓度监测是非常必要的。
[0036] 作为一种优选的实施方式，所述控制单元11为单片机。优选地，在所述控制单元11内存储有应急逃生指示灯的设备编号，所述设备编号按照应急逃生指示灯在建筑楼层通道内的安装位置进行顺序排列。例如，应急逃生指示灯在建筑楼层通道内从左至右进行分布安装，则设备编号依次为101、102、103、104、105、106、107等。当编号为103的应急逃生指示灯监测的环境数据达到火警标准时，则可以判断该应急逃生指示灯的位置为火灾的起火位置。
[0037] 如图3-图4所示，本实施例公开了一种基于应急逃生指示灯的物联网智能逃生照明指示系统，包括多个主无线网关2和多个安装在建筑楼层通道内的应急逃生指示灯，所述应急逃生指示灯安装在建筑楼层通道的
墙壁上，所述主无线网关2之间相互无线连接。所述应急逃生指示灯通过无线通信模块13选择信号最强的主无线网关2进行自组网连接。所述应急逃生指示灯用于将设备编号和环境数据发送至连接的主无线网关2；所述主无线网关2用于汇总接收到的设备编号和环境数据，并转发至连接的应急逃生指示灯及其它主无线网关2，通过在主无线网关2之间进行连接，能够使各个区域的应急逃生指示灯共享建筑楼层内的环境数据，从而提高环境数据的转发范围和监测范围。所述控制单元11用于分析汇总后的环境数据，根据设备编号判断火灾的起火位置，并生成逃生指示方向。例如，当编号为103的应急逃生指示灯监测的环境数据达到火警标准时，则该应急逃生指示灯的位置为火灾的起火位置，控制单元11判断远离编号为103的应急逃生指示灯的方向为逃生方向，即编号小于103的101、102应急逃生指示灯的方向为逃生指示方向，且编号大于103的104、105、
106、107的应急逃生指示灯的方向为逃生指示方向。在火灾发生时，所述控制单元11控制照明灯1开启，并控制LED显示器14显示逃生指示方向，不仅能够为现场撤离人员提供照明，还能够指示逃生方向，帮助撤离人员避开危险区域，从而提高火灾现场的逃生率。
[0038] 现有技术中采用的控制方式通常为设置一个
控制器，在火灾发生时由控制器统一对全部应急逃生指示灯进行管理和发送
控制信号，但当唯一的控制器出现故障时，各个应急逃生指示灯由于缺少控制信号，无法正常工作，且无法对火灾作出及时的相应。在本发明中，主无线网关起到的作用仅仅是转发环境数据，而并不是对应急逃生指示灯进行控制。另外，本发明中，每个应急逃生指示灯内均设置有控制单元，在火警出现时能够及时开启照明灯，并独立分析火灾发生的位置，在分析后能够生成逃生指示方向并进行显示，无需依赖控制器进行工作，因此，提高了设备运行的
稳定性，能够对火灾进行及时响应。
[0039] 作为一种优选的实施方式，所述无线通信模块13与主无线网关2采用ZigBee无线通信方式进行连接。ZigBee通信技术具有低功耗、系统配置简单及低成本的优点，能够很好地适用于火灾响应的物联网应用领域，使应急逃生指示灯与主无线网关2能够充分结合使用，使物联网智能逃生照明指示系统满足低功耗、低成本、高效率的特点。另外，采用ZigBee无线通信方式进行连接能够节省布线工作带来的人工成本以及材料成本，具有方便施工的特点。
[0040] 作为一种优选的实施方式，所述主无线网关2均连接有备用无线网关21，当主无线网关2损坏时，所述应急逃生指示灯自动与备用无线网关21进行连接，通过备用无线网关21仍然能够进行环境数据的转发，使应急逃生指示灯对火灾作出及时响应，从而使应急逃生指示灯和物联网智能逃生照明指示系统运行的稳定性大大提高。
[0041] 作为一种优选的实施方式，还包括多个安装在建筑楼层通道的地面上的方向指示灯3，所述方向指示灯3的数量和安装位置与应急逃生指示灯的数量和安装位置相对应，且方向指示灯3与控制单元11电性连接；当火灾发生时，所述控制单元11用于控制方向指示灯3开启，由于控制单元11根据环境数据和设备编号判断火灾的起火位置，并生成逃生指示方向，从而能够控制方向指示灯3显示远离起火位置的方向。火灾现场的情形较为混乱，且能见度较差，方向指示灯3安装在建筑楼层通道的地面上，而应急逃生指示灯安装在建筑楼层通道的墙壁上，能够为现场人员从两个
角度提供逃生指示方向，便于现场人员及时发现指示灯的信号，快速撤离。
[0042] 如图5所示，本实施例公开了物联网智能逃生照明指示系统的工作方法，包括如下步骤：
[0043] 步骤1：各应急逃生指示灯通过无线通信模块13选择信号最强的主无线网关2进行自组网连接；
[0044] 步骤2：环境采集设备12对建筑楼层内对应通道的环境数据进行监测，并将环境数据发送至控制单元11，所述环境数据包括温度数据、烟雾浓度数据和一氧化碳浓度数据；
[0045] 步骤3：控制单元11控制LED显示器14显示环境数据，并通过无线通信模块13将应急逃生指示灯的设备编号及环境数据发送至主无线网关2；楼层内的人员通过LED显示器14能够及时了解现场的环境状况，在火灾发生前做出预先判断，及时撤离危险区域或作出相应救援措施。
[0046] 步骤4：主无线网关2将各应急逃生指示灯发送的设备编号及环境数据进行汇总，然后将汇总后的数据转发至连接的各应急逃生指示灯及其它主无线网关2，使每个应急逃生指示灯能够接收到其它相邻应急逃生指示灯监测的环境数据，由于多个主无线网关2之间相互无线连接，能够提高环境数据的转发范围，使位于其它区域的应急逃生指示灯能够及时接收到不同区域的环境数据。
[0047] 步骤5：各应急逃生指示灯的控制单元11对主无线网关2汇总后的数据进行分析，判断环境数据是否达到预设的火警标准；当某个应急逃生指示灯的环境数据达到火警标准时，例如：汇总数据中，设备编号为103的应急逃生指示灯监测到的温度数值、烟雾浓度数值或一氧化碳浓度数值达到预设的火警数值，控制单元11根据该应急逃生指示灯的设备编号103判断火灾的起火位置，并生成逃生指示方向；所述逃生指示方向为远离该起火位置的应急逃生指示灯的方向，例如：多个应急逃生指示灯在建筑楼层通道内从左至右进行分布安装，设备编号依次为101、102、103、104、105、106、107，设备编号103的位置为起火位置，则逃生指示方向为小于103的设备编号方向和大于103的设备编号方向，编号为101、102的应急逃生指示灯向左进行方向指示，编号为104、105、106、107的应急逃生指示灯向右进行方向指示(如图4所示)。
[0048] 步骤6：控制单元11控制照明灯1开启，并控制LED显示器14显示逃生指示方向，通过开启照明灯1为楼层通道内的人员进行照明，撤离人员按照LED显示器14显示的逃生指示方向朝远离起火位置的方向撤离，能够避开危险区域，减少一氧化碳和有毒气体的吸入，提高逃生率。
[0049] 步骤7：控制单元11控制方向指示灯3开启，并显示逃生指示方向，使撤离人员不仅通过安装在建筑楼层通道的墙壁上的应急逃生指示灯观察逃生指示方向，还能够通过安装在建筑楼层通道的地面上的方向指示灯3观察逃生指示方向，提高撤离人员的逃生率。
[0050] 综上，本发明所述的应急逃生指示灯不仅能够进行照明指示，还能够通过环境采集设备实时监测建筑楼层通道内的温度数据、烟雾浓度数据和一氧化碳浓度数据，并在LED显示器进行显示；物联网智能逃生照明指示系统通过设置的多个主无线网关，使应急逃生指示灯能够进行自组网，并对应急逃生指示灯上传的设备编号和环境数据汇总后进行转发；各个应急逃生指示灯通过控制单元能够独立分析接收的环境数据，并根据设备编号判断火灾的起火位置，生成远离起火位置的逃生方向，并在LED显示器进行显示，帮助撤离人员避开危险区域，提高火灾现场的逃生率。
[0051] 本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行
修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的
权利要求范围当中。
