[实用新型]高层建筑被困人员准确定位和疏导系统

说明书

本实用新型属于公共安全设施领域，特别是涉及到利用物联网的核心科技‑Zig Bee无线传感技术及CAN总线技术构建的整套公共安全设施，实现高层建筑被困人员的准确定位、跟踪和疏导。

高层建筑具有人口相对集中、占地面积少等特点，很多房地产开发商和业主首选的方案之一。截止2009年，我国共有高层建筑近10万幢，其中100米以上的超高层建筑1154幢。未来三年，平均每五天就有一座摩天大楼在中国封顶。与此同时，我国还在规划超过300座摩天大楼，如果一切顺利，五年后我国的摩天大楼总数将超过800座，达到现今美国总数的4倍，将成为全球第一高楼国。就因为高层建筑人员高度密集、结构紧凑复杂等原因，当高层建筑遭遇突发事件发生（如：火灾、地震、恐怖事件）时，给被困人员的及时疏散和救援人员的搜救工作都带来了诸多困难，易造成群死群伤，会带来严重的经济损失和社会问题。因此，高层建筑被困人员准确定位和正确疏导是突发事件问题上首要考虑和解决的问题，也备受人们的关注。

目前，国内外在目标（车载、航空航天、导弹等）定位技术上普遍采用GPS卫星定位系统。此方法是利用定位目标接收空中至少三颗卫星发来的信号来确定跟踪目标的具体位置，而在高层建筑物内部因结构复杂、很难找到GPS卫星，不能用此方法进行楼内人员的定位。

高层建筑被困人员定位系统中普遍采用以下４种实时定位方式：第一种方式，就是利用超高层建筑中人人都要携带的“门卡”，通过预设的接收器来确定人员位置。但是采用这种方式，需要对高层建筑加装接收器，不仅增加投资，而且对既有建筑还存在改建的难度；第二种方式是使用手机定位。使用手机定位，其覆盖面很大、平面上较准确定位，但在高层建筑的垂直定位上还有困难，而且使用该方式还需要和运营商进行协调；第三种方式是利用地球磁场来进行人员定位。这种方式在非火灾情况下很好用，但是也需要人员携带“芯片”；第四种方式则是考虑利用RFID技术和火灾探测报警器结合来进行定位。但读卡方位和倾斜角度等原因，定位和跟踪精度并不高，且很多关键技术有待解决和完善。

本实用新型所要解决的技术问题是：利用物联网科技的核心技术‑Zig Bee无线传感技术、CAN总线技术、消防广播系统和智能疏散指示系统等实现高层建筑被困人员的准确定位、跟踪和疏导，为救援人员第一时间内进行扑救提供有利条件。

高层建筑救援中被困人员准确定位和疏导系统，其特征是：包括定位节点、参考节点、网关、控制中心服务器，

所述的定位节点包括DS18B20温度传感器、压电传感器、CC2431芯片、信号调理电路、倍频电路，DS18B20温度传感器与CC2431芯片连接，压电传感器通过信号调理电路、倍频电路与CC2431芯片连接，且定位节点通过Zig Bee无线传感网络与网关连接；

所述的参考节点包括DS18B20温度传感器、离子感烟传感器、CC2430芯片，DS18B20温度传感器与CC2430芯片连接，离子感烟传感器与CC2430芯片连接，且参考节点通过Zig Bee无线传感网络与网关连接；

所述的网关包括输入键盘、液晶显示器、CC2430芯片，输入键盘与CC2430芯片连接，液晶显示器与CC2430芯片连接，且网关通过CAN总线通信与控制中心服务器连接。

所述的定位节点CC2431芯片连接有液晶显示器。

所述的参考节点CC2430芯片连接有液晶显示器。

所述的参考节点CC2430芯片连接有液晶显示器。

所述的网关安装有RS‑232接口。

本实用新型的有益效果

（1）各节点模块的功耗低。在正常工作模式下，Zig Bee无线传感技术传输速率低，传输数据量小，因此信号的收/发时间很短。在非工作模式下，Zig Bee所有节点（定位节点、参考节点、网关）均处于休眠模式。每个节点搜索时延一般为30ms，休眠激活时延为15ms，活动设备信道接入时延为15ms。由于工作时间较短、收/发信息功耗较低、且采用了休眠模式，使得Zig Bee节点非常省电。Zig Bee节点的电池工作时间可以长达6个月到2年。

（2）高度扩充性。Zig Bee无线传感网络支持的节点数多。一个Zig Bee无线传感网络最多包括有255个Zig Bee网络节点，其中一个主设备，其余则是从设备。如果通过Network  Coordinator（网络协调器），则整体网络最多可达65000个网络节点，且每个网络节点支持多达31个传感器和受控设备。每个节点之间的距离可以从标准的75m扩展到几公里。