專利名稱：聲光同步的無線消防安全疏導(dǎo)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及消防設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聲光同步的無線消防安全疏導(dǎo)設(shè) 備。
背景技術(shù)：
目前公共場所在發(fā)生消防異常狀況時，現(xiàn)有技術(shù)基本停留在采用光致發(fā)光指示 牌，應(yīng)急燈等被動型的設(shè)備，缺乏具有一定主動性的智能動態(tài)指引設(shè)備。一旦發(fā)生火災(zāi)等消 防事故，很可能因疏散不及時而導(dǎo)致人員傷亡。激光技術(shù)被引進(jìn)到人員疏導(dǎo)設(shè)備中，如中國實用新型00254794. 5公開了一種激 光逃生指示裝置，實用新型200520042517. 3公開了一種帶有激光指示器的消防應(yīng)急燈，實 用新型200720076169. 0公開了一種消防應(yīng)急激光導(dǎo)向器，等等。但現(xiàn)有的激光技術(shù)和相應(yīng) 產(chǎn)品只實現(xiàn)了采用激光技術(shù)做為疏散路線的際記，且產(chǎn)品需要通過手持或固定安裝墻角沿 線的方式部署。這導(dǎo)致激光疏導(dǎo)產(chǎn)品安裝使用不便，限制了技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，更進(jìn)一步 地，也限制了激光疏導(dǎo)產(chǎn)品在聯(lián)網(wǎng)互動方面的應(yīng)用。而在人員疏導(dǎo)設(shè)備聯(lián)動技術(shù)方面，目前國內(nèi)的煙霧報警裝置大多只實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)報 警功能，但缺乏智能的系統(tǒng)聯(lián)動和處置手段。例如一旦某一區(qū)域的煙霧報警探測到異常狀 況，只能將告警信號送到消防中控室，并不能觸發(fā)相關(guān)區(qū)域的消防設(shè)施和安全疏導(dǎo)設(shè)備，往 往需要值班人員到現(xiàn)場勘察后再確定后續(xù)工作，拖延了處置時間，增加了損失擴(kuò)大的可能 性。中國發(fā)明專利申請200810120064. X公開了一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的火災(zāi)逃生分 布式節(jié)點引導(dǎo)系統(tǒng)，包括布建于建筑內(nèi)各走廊和過道的傳感器節(jié)點，各個傳感器節(jié)點之間 通過無線網(wǎng)絡(luò)連接，各個傳感器節(jié)點與節(jié)點引導(dǎo)控制器連接，其核心裝置節(jié)點引導(dǎo)控制器 包括節(jié)點權(quán)值初始化模塊、緊急情況發(fā)布模塊、節(jié)點權(quán)值調(diào)整模塊、節(jié)點引導(dǎo)模塊、引導(dǎo)方 向顯示模塊等。但該發(fā)明在實際應(yīng)用中，功耗大，系統(tǒng)信息傳輸?shù)目煽啃缘?。特別是，該技 術(shù)存在著總線上節(jié)點數(shù)量受限(總線最多只能支持128個節(jié)點設(shè)備)的缺點。如果要應(yīng) 用在大型、特大型的商場、辦公樓等建筑中時，就需要同時設(shè)置多臺主機(jī)以滿足節(jié)點數(shù)量大 的需求，這樣設(shè)備投入成本大，通信線路遠(yuǎn)，現(xiàn)場干擾多，帶來管理難度增加，管理效率也降 低，造成通信可靠性、穩(wěn)定性不高，致使聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量得不到保證。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種節(jié)點數(shù)量多，部署靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，可靠 性高的消防安全疏導(dǎo)設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種部署靈活， 適應(yīng)性強(qiáng)，可靠性高的消防安全疏導(dǎo)設(shè)備。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種聲光同步的無線消防安全疏導(dǎo)設(shè)備，至少包 括多個與中控裝置無線聯(lián)網(wǎng)的單機(jī)，各所述單機(jī)分別與溫度檢測裝置、煙霧檢測裝置信號連接；所述單機(jī)至少包括網(wǎng)絡(luò)無線收發(fā)模塊，程序控制板及用于提供激光引導(dǎo)圖形的激光 發(fā)生與控制裝置，所述激光發(fā)生與控制裝置至少包括一激光發(fā)生器和由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的鏡 片；所述激光發(fā)生器與所述鏡片之間設(shè)置有可更換的圖案片；所述單機(jī)還包括音頻播放裝置。在本發(fā)明的較佳實施方式中，所述網(wǎng)絡(luò)無線收發(fā)模塊為ZigBee無線收發(fā)模塊。在本發(fā)明的較佳實施方式中，所述單機(jī)通過一煙感輸入端分別與所述溫度檢測裝 置、所述煙霧檢測裝置信號連接。在本發(fā)明的較佳實施方式中，所述單機(jī)還設(shè)置有用于設(shè)備地址設(shè)定的多路撥碼開 關(guān)。進(jìn)一步地，所述單機(jī)包括8路撥碼開關(guān)，其中7個所述撥碼開關(guān)用于實現(xiàn)ID地址選擇， 1個所述撥碼開關(guān)用于工作模式選擇。在本發(fā)明的較佳實施方式中，所述程序控制板自帶穩(wěn)壓電路。所述無線消防安全 疏導(dǎo)設(shè)備采用+24V直流電源供電。本發(fā)明的設(shè)備安裝非常簡便，采用滑槽導(dǎo)軌方式固定安裝。由于采用ZigBee無 線網(wǎng)絡(luò)，可根據(jù)現(xiàn)場實際靈活部署，無須擔(dān)心信號傳輸問題，還可以實現(xiàn)聯(lián)動控制(可與消 防，安保等系統(tǒng)互連)，提高異常情況的處置效率。本發(fā)明的設(shè)備由于增加了步進(jìn)電機(jī)做動態(tài)顯示，利用成熟的步進(jìn)電機(jī)細(xì)分控制技 術(shù)，使投射到地面的激光圖象以一定節(jié)奏向前運(yùn)動，配合激光控制，形成單方向的明確的指 引效果，使投射的激光引導(dǎo)圖案更容易被處在困境的人員注意。同時，動態(tài)的指引方式也能 避免人員因視覺不清(光致發(fā)光的指引牌會因煙霧影響而模糊)而搞錯安全出口的位置， 逃生路線清晰明顯，提高了逃生幾率。本發(fā)明的設(shè)備還采用數(shù)碼語音合成技術(shù)，可根據(jù)現(xiàn)場情況播放對應(yīng)的指引話語， 減少現(xiàn)場人員緊張情緒，有序疏散。本發(fā)明可有效利用原有的消防報警裝置進(jìn)行升級改造，在提高安防技術(shù)水平的同 時可有效降低用戶的成本。目前絕大多數(shù)的煙霧報警器都有開關(guān)狀態(tài)輸出端(常開或常閉 狀態(tài))，本發(fā)明可直接檢測這些報警器的狀態(tài)，充分利用原有的報警設(shè)備，降低用戶的成本。綜合而言，本發(fā)明的聲光同步的無線消防安全疏導(dǎo)設(shè)備實現(xiàn)了智能的系統(tǒng)聯(lián)動和 主動指示，大幅提高安全標(biāo)準(zhǔn)，降低人員傷亡可能，并且具備良好的產(chǎn)業(yè)化推廣的能力，實 現(xiàn)了節(jié)點數(shù)量多，部署靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，可靠性高的有益效果。以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以 充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。


圖1是本發(fā)明一具體實施例中單機(jī)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中單機(jī)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1中單機(jī)的后視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的聲光同步的無線消防安全疏導(dǎo)設(shè)備一具體實施例，主要包括多個與中控 裝置無線聯(lián)網(wǎng)的單機(jī)10。各單機(jī)10分別與5個溫度檢測傳感器或煙霧檢測傳感器(圖中
4未示出)信號連接。各單機(jī)10通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)與中控裝置聯(lián)系。在具體實施中，中控裝置可以為人工監(jiān)控室，或智能監(jiān)控設(shè)備。結(jié)合圖1、圖2、圖3所示，單機(jī)10至少包括程序控制板12，及用于提供激光引導(dǎo)圖 形的激光發(fā)生與控制裝置13。網(wǎng)絡(luò)無線收發(fā)模塊集成在程序控制板12上，但設(shè)置有一外接 天線口 111，外接天線口 111為SMA接口，用來外接鞭狀天線。激光發(fā)生與控制裝置13包括一激光發(fā)生器131，由步進(jìn)電機(jī)132驅(qū)動的鏡片133。 激光發(fā)生器131與鏡片133之間設(shè)置有可更換的圖案片134。單機(jī)10還包括音頻播放裝置 14。音頻播放裝置14可以預(yù)先錄制好不同情況下的指引話語，按需播放，或與激光指 引配合，或單獨播放。比如出現(xiàn)誤報警或演習(xí)情況，可以播放“現(xiàn)在是演習(xí)，請大家保持鎮(zhèn) 靜”。如果出現(xiàn)火災(zāi)或其他緊急情況，激光在指引時可以播放“請大家保持鎮(zhèn)靜，不要恐慌， 按激光箭頭指弓I方向有序撤離”。尤其是，采用人眼最敏感的綠色半導(dǎo)體激光器，視覺亮度高，容易引起人員注意， 同時綠色也是代表安全，可以緩解緊張情緒。單機(jī)10通過一煙感輸入端15分別與溫度檢測裝置、煙霧檢測裝置信號連接。煙 感輸入端15為外界標(biāo)準(zhǔn)煙霧報警器的輸出端，信號為開關(guān)信號(2線制，常開或常閉)，最 多可接5個。使用中按對應(yīng)關(guān)系將線頭插入相應(yīng)接線孔中即可。只要煙感信號的狀態(tài)有變 化，系統(tǒng)即進(jìn)入工作狀態(tài)。單機(jī)10的配置端口 17為DB9/F (母)插口，用來進(jìn)行ZigBee無線收發(fā)模塊的設(shè) 定配置，及其他功能設(shè)定與軟件升級。單機(jī)10還設(shè)置有用于設(shè)備地址設(shè)定的多路撥碼開關(guān)16。進(jìn)一步地，本實施例中， 包括8路撥碼開關(guān)，其中7個撥碼開關(guān)用于實現(xiàn)ID地址遠(yuǎn)擇，1個撥碼開關(guān)用于工作模式選 擇，可進(jìn)行設(shè)備地址的設(shè)定(可設(shè)定128個)，系統(tǒng)配置選擇(配合配置軟件使用)，具體開 關(guān)定義如下(左側(cè)為低位，開關(guān)狀態(tài)=‘ON’有效)
開關(guān)狀態(tài)及定義12345678功能設(shè)置地址 的低位設(shè)置地址 的高位系統(tǒng)配置選擇=0'N進(jìn)入系統(tǒng) 配置地址的設(shè)置采用2進(jìn)制編碼，左側(cè)為低位，右側(cè)為高位，具體地址碼表如下
地址開關(guān)1開關(guān)2開關(guān)3開關(guān)4開關(guān)5開關(guān)6開關(guān)7001ONOFFOFFOFFOFFOFFOFF
5
· · 系統(tǒng)終端的電源采用消防系統(tǒng)的直流24V電源供電，電源輸入端18為紅、黑2色 的接線端子，其中紅色接線端接電源正極(20 28V)，黑色接線端接電源地。本發(fā)明中采用的ZigBee技術(shù)是一種應(yīng)用于短距離范圍內(nèi)，低傳輸數(shù)據(jù)速率下的 各種電子設(shè)備之間的無線通信技術(shù)。該技術(shù)具有以下優(yōu)點1、功耗低在工作模式情況下，ZigBee技術(shù)傳輸速率低，傳輸數(shù)據(jù)量很小，因此信 號的收發(fā)時間很短。其次，在非工作模式時，ZigBee節(jié)點處于休眠模式。設(shè)備搜索時延一 般為30ms，休眠激活時延為15ms，活動設(shè)備信道接入時延為15ms。由于工作時間較短、收發(fā) 信息功耗較低且采用了休眠模式，使得ZigBee節(jié)點非常省電，ZigBee節(jié)點的電池工作時間 可以長達(dá)6個月到2年左右。2、數(shù)據(jù)傳輸可靠=ZigBee的媒體接入控制層(MAC層)采用talkihen-ready的 碰撞避免機(jī)制。在這種完全確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制下，當(dāng)有數(shù)據(jù)傳送需求時則立刻傳送，發(fā)送 的每個數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認(rèn)信息，并進(jìn)行確認(rèn)信息回復(fù)。若沒有得到確認(rèn)信息的回復(fù)就表示發(fā)生了碰撞，將再傳一次，采用這種方法可以提高系統(tǒng)信息傳輸?shù)目煽啃?。?時為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時的競爭和沖突。同時， ZigBee針對時延敏感的應(yīng)用做了優(yōu)化，通信時延和休眠狀態(tài)激活的時延都非常短。一般從 睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms。相比較，現(xiàn)有技術(shù)技術(shù)中藍(lán)牙 技術(shù)需要3 10s、WiFi技術(shù)需要3s。3、網(wǎng)絡(luò)容量大=ZigBee低速率、低功耗和短距離傳輸?shù)奶攸c使它非常適宜支持簡 單器件。一個ZigBee的網(wǎng)絡(luò)最多包括有255個ZigBee網(wǎng)路節(jié)點，其中一個是主控(Master) 設(shè)備，其余則是從屬(Slave)設(shè)備。若是通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器(Network Coordinator)，整個網(wǎng) 絡(luò)最多可以支持超過64000個ZigBee網(wǎng)路節(jié)點，再加上各個Network Coordinator可互相 連接，整個ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的數(shù)目將十分可觀。4、兼容性好=ZigBee技術(shù)與現(xiàn)有的控制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)無縫集成。通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器 (Coordinator)自動建立網(wǎng)絡(luò)，采用載波偵聽/沖突檢測(CSMA-CA)方式進(jìn)行信道接入。為 了可靠傳遞，還提供全握手協(xié)議。5、成本低=ZigBee數(shù)據(jù)傳輸速率低，協(xié)議簡單，所以大大降低了成本。且免收專利費。6、安全性高=ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，采用AES-128加密算法。 AES可以用來保護(hù)數(shù)據(jù)凈荷和防止攻擊者冒充合法器件7、綠色環(huán)保由于有效覆蓋范圍在10 75米間，實際發(fā)射功率很小，同時間隙工 作方式，大部分時間節(jié)點處于休眠狀態(tài)，無線輻射相當(dāng)?shù)汀?、工作頻段靈活使用頻段為2. 4GHz,868MHz (歐洲)及915MHz (美國)，均為免 執(zhí)照頻段。以下說明本發(fā)明的設(shè)別的工作流程在正常情況下，各單機(jī)實時檢測5個煙感或溫度探頭的狀態(tài)，當(dāng)狀態(tài)有變化即意 味其中一個或幾個傳感器檢測到煙霧或溫度過高。此時，程序控制板繼續(xù)檢測外部傳感器的狀態(tài)，同時將告警信息通過ZigBee網(wǎng)絡(luò) 上報給中心節(jié)點，由中心節(jié)點的上位機(jī)進(jìn)行綜合處理。如程序控制板檢測到告警狀態(tài)持續(xù)一段時間(持續(xù)時間可根據(jù)實際情況設(shè)置調(diào) 整)，或收到上述中心節(jié)點下發(fā)的工作指令，程序控制板即打開激光器的電源，同時控制步 進(jìn)電機(jī)按預(yù)定程序運(yùn)動。此時，步進(jìn)電機(jī)帶動鏡片將激光束經(jīng)圖案片后形成的指引圖形投射到地面上，喇 叭里同時播放預(yù)錄好的相應(yīng)的語音提示。此工作狀態(tài)持續(xù)到中心節(jié)點下發(fā)‘停止工作’指 令為止。在系統(tǒng)同時監(jiān)測5個煙感或溫度探頭的狀態(tài)時，平時系統(tǒng)處于低功耗工作狀態(tài)， 僅檢測部分和ZigBee網(wǎng)絡(luò)間斷工作，整個系統(tǒng)的功耗約2W(待機(jī))，告警工作狀態(tài)時的功耗 約9W。本發(fā)明的主要發(fā)明構(gòu)思為通過動態(tài)智能指示和網(wǎng)絡(luò)告警管理，利用激光衍射技術(shù)投射出清晰的激光引導(dǎo)圖 形。使用數(shù)字電機(jī)控制技術(shù)將該激光引導(dǎo)圖形動態(tài)地投射到地面上，向人們提供清晰
7明確的逃生路線指引。同時由于激光在煙霧中散射效應(yīng)，在空中也有一道明顯的光束在動 態(tài)地指示逃生方向。使用數(shù)碼語音合成技術(shù)，根據(jù)實際狀態(tài)播放提示語音，指引人們逃生。同時，運(yùn)用ZigBee無線自組網(wǎng)，向中央控制室上報告警狀態(tài)，讓值班人員能及時 了解現(xiàn)場狀態(tài)，而值班人員可根據(jù)警告級別(中央控制室的PC端會匯總各終端上報的告警 信息，進(jìn)行邏輯判斷，給出相應(yīng)的警告提示信息，以降低誤報警率)，通過該無線網(wǎng)向整棟大 廈或某些樓層下發(fā)控制指令，上對應(yīng)的疏散指引器強(qiáng)制工作，讓相關(guān)人員及時疏散。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng) 造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員 依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù) 方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種聲光同步的無線消防安全疏導(dǎo)設(shè)備，至少包括多個與中控裝置無線聯(lián)網(wǎng)的單機(jī)，各所述單機(jī)分別與溫度檢測裝置、煙霧檢測裝置信號連接；其特征在于所述單機(jī)至少包括網(wǎng)絡(luò)無線收發(fā)模塊，程序控制板及用于提供激光引導(dǎo)圖形的激光發(fā)生與控制裝置，所述激光發(fā)生與控制裝置至少包括一激光發(fā)生器和由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的鏡片；所述激光發(fā)生器與所述鏡片之間設(shè)置有可更換的圖案片；所述單機(jī)還包括音頻播放裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的聲光同步的無線消防安全疏導(dǎo)設(shè)備，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)無 線收發(fā)模塊為ZigBee無線收發(fā)模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的聲光同步的無線消防安全疏導(dǎo)設(shè)備，其特征在于所述單機(jī)通 過一煙感輸入端分別與所述溫度檢測裝置、所述煙霧檢測裝置信號連接。
4.如權(quán)利要求1所述的聲光同步的無線消防安全疏導(dǎo)設(shè)備，其特征在于所述單機(jī)還 設(shè)置有用于設(shè)備地址設(shè)定的多路撥碼開關(guān)。
5.如權(quán)利要求4所述的聲光同步的無線消防安全疏導(dǎo)設(shè)備，其特征在于所述單機(jī)包 括8路撥碼開關(guān)，其中7個所述撥碼開關(guān)用于實現(xiàn)ID地址選擇，1個所述撥碼開關(guān)用于工作 模式選擇。
6.如權(quán)利要求1所述的聲光同步的無線消防安全疏導(dǎo)設(shè)備，其特征在于所述程序控 制板自帶穩(wěn)壓電路。
7.如權(quán)利要求1所述的聲光同步的無線消防安全疏導(dǎo)設(shè)備，其特征在于所述無線消 防安全疏導(dǎo)設(shè)備采用+24V直流電源供電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聲光同步的無線消防安全疏導(dǎo)設(shè)備，至少包括多個與中控裝置無線聯(lián)網(wǎng)的單機(jī)，各所述單機(jī)分別與溫度檢測裝置、煙霧檢測裝置信號連接；所述單機(jī)至少包括網(wǎng)絡(luò)無線收發(fā)模塊，程序控制板及用于提供激光引導(dǎo)圖形的激光發(fā)生與控制裝置，所述激光發(fā)生與控制裝置至少包括一激光發(fā)生器和由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的鏡片；所述激光發(fā)生器與所述鏡片之間設(shè)置有可更換的圖案片；所述單機(jī)還包括音頻播放裝置。本發(fā)明的聲光同步的無線消防安全疏導(dǎo)設(shè)備實現(xiàn)了智能的系統(tǒng)聯(lián)動和主動指示，大幅提高安全標(biāo)準(zhǔn)，降低人員傷亡可能，并且具備良好的產(chǎn)業(yè)化推廣的能力，實現(xiàn)了節(jié)點數(shù)量多，部署靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，可靠性高的有益效果。
文檔編號A62B3/00GK101920076SQ20101017319
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者周建萍, 陸宏波, 黃曉飛 申請人:諳隆信息技術(shù)(上海)有限公司