[發明專利]一種基于協同感知的毒氣泄漏事故人員緊急疏散方法

有效

• 申請號: 201611100699.4
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106792894B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 陳媛芳;舒磊;藍桂茂
• 申請（專利權）人: 廣東石油化工學院
• 主分類號: H04W28/02
• 分類號: H04W28/02;H04W40/02;H04W40/04;H04W64/00;H04W84/18
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張賞;董建林

本發明公開了一種基于協同感知的毒氣泄漏事故人員緊急疏散方法，在石油化工廠的安全出口門上安裝無線傳感器節點，在石油化工廠內部布置若干靜態節點，將現場工作人員定義為移動節點，毒氣泄漏時，無線傳感器節點發出信號包{exitID,坐標（x,y）,毒氣濃度}給通信范圍內的鄰居節點，收到信息包的鄰居節點再把接收到的信息包和自身的信息包{節點ID，坐標（x,y）,毒氣濃度}向其通信范圍以內的鄰居節點廣播，現場工作人員根據接收到的信息包判斷毒氣濃度以及離安全出口門的距離采取疏散措施。本發明使用靜態節點和移動節點來保持整個傳感器網絡的連通性，降低節點通訊成本，同時在有毒氣體危害分類的基礎上來確保覆蓋程度需求。

技術領域

本發明涉及一種基于協同感知的毒氣泄漏事故人員緊急疏散方法，屬于緊急人員疏散領域。

背景技術

危險化學品行業在生產、運輸和存儲過程中存在著火災、爆炸及有毒物質泄漏、滲透等安全隱患問題，稍有不慎就會危及人員生命安全，造成惡劣的社會影響。同時由于危化品的危害大、破壞大和范圍廣等特點導致災前預防、災后應急處理和災后重建等工作都難以快速實施。發生在我國的多次危化品爆炸事故以及事后采取的施救措施暴露了危化品的安全生產監測不到位，發生事故時應急措施和疏散救援存在不足，基本依靠傳統的人工監測以及消防救援，在員工自救及自動化監測方面表現嚴重不足，具體體現在沒有有效的整合利用現代通信監測及救援，從而造成巨大的人員傷亡和經濟損失。

現有技術中存在以下不足：1.分布式緊急網絡通信，解決傳統網絡通信在毒氣泄漏后，存在節點死亡，無法傳輸數據的缺陷；2.傳統網絡通信在毒氣泄漏后，數據傳輸負擔大，時間長，不穩定等問題。

因此，迫切需要研究針對危化品的監測預警和災后應急處置的關鍵技術，研究利用無線傳感器網絡技術運用基于協同感知的毒氣泄漏事故人員緊急疏散算法，為工作人員現場逃生提供了更大的幫助，提高安全生產系數和保障生命財產安全。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種基于協同感知的毒氣泄漏事故人員緊急疏散算法，使用靜態工作節點和移動節點來保持整個傳感器網絡的連通性，降低節點通訊成本，同時在有毒氣體危害分類的基礎上來確保覆蓋程度需求。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種基于協同感知的毒氣泄漏事故人員緊急疏散方法，包括以下步驟：

1)在石油化工廠的安全出口門上安裝無線傳感器節點；在石油化工廠內部布置若干靜態節點；將佩戴有安全預警信息頭盔或特殊救援設備的現場工作人員定義為移動節點，所述現場工作人員佩戴的安全預警信息頭盔或特殊救援設備中安裝無線網絡通信傳感器，可與無線傳感器節點、靜態節點相互通信；

2)靜態節點在傳感器網絡中以泛洪的方式向其鄰居節點廣播包含自身坐標信息的數據分組，包括{節點號ID，坐標(x,y)}；

3)移動節點位置坐標確定：由步驟2)中靜態節點的坐標，通過三角形重心公式計算出三角形重心的位置，用重心的位置坐標來代替現場工作人員的位置坐標，即移動節點位置坐標；

4)當發生毒氣泄漏時，安全出口門無線傳感器節點不斷發出信號包給通信范圍內的鄰居節點，信息包包括{exitID,坐標(x,y),毒氣濃度}，收到信息包的鄰居節點再把接收到的無線傳感器節點發出的信息包和自身的信息包{節點ID，坐標(x,y),毒氣濃度}在傳感器網絡中以泛洪的方式向其通信范圍以內的鄰居節點廣播；所述鄰居節點包括靜態節點和移動節點；

5)移動節點根據接收到的信息包采取疏散措施：

a現場工作人員首先會向毒氣濃度最低、離門口最近的節點方向疏散；

b當沒有接收到離安全出口門兩跳范圍內的信息包的時候，優先向靠近門口的方向疏散；