[實用新型]高層建筑被困人員準確定位和疏導系統

有效

• 申請號: 201320087647.3
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN203104776U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 韓成浩;韋大川;王祥瑞;戚美月;姚曉春;桑丹虹;王琮澤;楊國輝
• 申請（專利權）人: 韓成浩
• 主分類號: H04S5/00
• 分類號: H04S5/00;H04W4/04;H04W52/02;H04W64/00
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所 22206
• 代理人: 戚歡

本實用新型屬于公共安全設施領域，特別是涉及到利用物聯網的核心科技?Zig?Bee無線傳感技術及CAN總線技術構建的整套公共安全設施，實現高層建筑被困人員的準確定位、跟蹤和疏導。

高層建筑具有人口相對集中、占地面積少等特點，很多房地產開發商和業主首選的方案之一。截止2009年，我國共有高層建筑近10萬幢，其中100米以上的超高層建筑1154幢。未來三年，平均每五天就有一座摩天大樓在中國封頂。與此同時，我國還在規劃超過300座摩天大樓，如果一切順利，五年后我國的摩天大樓總數將超過800座，達到現今美國總數的4倍，將成為全球第一高樓國。就因為高層建筑人員高度密集、結構緊湊復雜等原因，當高層建筑遭遇突發事件發生（如：火災、地震、恐怖事件）時，給被困人員的及時疏散和救援人員的搜救工作都帶來了諸多困難，易造成群死群傷，會帶來嚴重的經濟損失和社會問題。因此，高層建筑被困人員準確定位和正確疏導是突發事件問題上首要考慮和解決的問題，也備受人們的關注。

目前，國內外在目標（車載、航空航天、導彈等）定位技術上普遍采用GPS衛星定位系統。此方法是利用定位目標接收空中至少三顆衛星發來的信號來確定跟蹤目標的具體位置，而在高層建筑物內部因結構復雜、很難找到GPS衛星，不能用此方法進行樓內人員的定位。

高層建筑被困人員定位系統中普遍采用以下４種實時定位方式：第一種方式，就是利用超高層建筑中人人都要攜帶的“門卡”，通過預設的接收器來確定人員位置。但是采用這種方式，需要對高層建筑加裝接收器，不僅增加投資，而且對既有建筑還存在改建的難度；第二種方式是使用手機定位。使用手機定位，其覆蓋面很大、平面上較準確定位，但在高層建筑的垂直定位上還有困難，而且使用該方式還需要和運營商進行協調；第三種方式是利用地球磁場來進行人員定位。這種方式在非火災情況下很好用，但是也需要人員攜帶“芯片”；第四種方式則是考慮利用RFID技術和火災探測報警器結合來進行定位。但讀卡方位和傾斜角度等原因，定位和跟蹤精度并不高，且很多關鍵技術有待解決和完善。

本實用新型所要解決的技術問題是：利用物聯網科技的核心技術?Zig?Bee無線傳感技術、CAN總線技術、消防廣播系統和智能疏散指示系統等實現高層建筑被困人員的準確定位、跟蹤和疏導，為救援人員第一時間內進行撲救提供有利條件。

高層建筑救援中被困人員準確定位和疏導系統，其特征是：包括定位節點、參考節點、網關、控制中心服務器，

所述的定位節點包括DS18B20溫度傳感器、壓電傳感器、CC2431芯片、信號調理電路、倍頻電路，DS18B20溫度傳感器與CC2431芯片連接，壓電傳感器通過信號調理電路、倍頻電路與CC2431芯片連接，且定位節點通過Zig?Bee無線傳感網絡與網關連接；

所述的參考節點包括DS18B20溫度傳感器、離子感煙傳感器、CC2430芯片，DS18B20溫度傳感器與CC2430芯片連接，離子感煙傳感器與CC2430芯片連接，且參考節點通過Zig?Bee無線傳感網絡與網關連接；

所述的網關包括輸入鍵盤、液晶顯示器、CC2430芯片，輸入鍵盤與CC2430芯片連接，液晶顯示器與CC2430芯片連接，且網關通過CAN總線通信與控制中心服務器連接。

所述的定位節點CC2431芯片連接有液晶顯示器。

所述的參考節點CC2430芯片連接有液晶顯示器。

所述的參考節點CC2430芯片連接有液晶顯示器。

所述的網關安裝有RS?232接口。

本實用新型的有益效果

（1）各節點模塊的功耗低。在正常工作模式下，Zig?Bee無線傳感技術傳輸速率低，傳輸數據量小，因此信號的收/發時間很短。在非工作模式下，Zig?Bee所有節點（定位節點、參考節點、網關）均處于休眠模式。每個節點搜索時延一般為30ms，休眠激活時延為15ms，活動設備信道接入時延為15ms。由于工作時間較短、收/發信息功耗較低、且采用了休眠模式，使得Zig?Bee節點非常省電。Zig?Bee節點的電池工作時間可以長達6個月到2年。

（2）高度擴充性。Zig?Bee無線傳感網絡支持的節點數多。一個Zig?Bee無線傳感網絡最多包括有255個Zig?Bee網絡節點，其中一個主設備，其余則是從設備。如果通過Network??Coordinator（網絡協調器），則整體網絡最多可達65000個網絡節點，且每個網絡節點支持多達31個傳感器和受控設備。每個節點之間的距離可以從標準的75m擴展到幾公里。