基于物联网的火灾探测和疏散引导系统设计

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火灾,作为最经常、最普遍地灾害之一,严重威胁着公众的安全和社会的发展。而尽早在火灾初期发现火情,提醒人们采取措施灭火或进行疏散,是降低火灾造成经济财产损失和人员伤亡的重要途径。而传统火灾探测系统存在布设成本大,难维护,易误报等问题。而且探测系统给出的火灾信息过少,被困人员仅能知道火灾发生,无法获取其他对疏散有帮助的关键信息,如火灾的严重程度、分布、发展趋势等。这往往使得被困人员在进行疏散时准备不足,导致无法顺利逃生。为了解决目前火灾探测系统存在的问题,本文首先在传统火灾探测系统的基础上加入了疏散引导模块,设计了一套火灾探测和疏散引导系统。系统使用多参数复合探测技术对火灾进行检测,并将传感器采集到的数据实时上传。根据火灾探测器采集到的数据,使用迪杰斯特拉算法实时计算一条最优的疏散路径,并通过显示屏告知被困人员,引导其快速安全地进行疏散,或者当不具备疏散条件时提示其原地等待救援。被困人员在进行疏散前,还可通过显示屏掌握整个火场的情况,以便做好充足的准备。系统各模块间采用无线通信,火灾探测器采用锂电池供电,极大降低了布设成本。所有数据上传至物联网云平台,便于管理及对设备进行检查维护。其次,为了解决各模块间无线通信所存在的数据冲突问题,本文提出了一种改进的混合型多路访问控制协议。该协议采用贪心策略将所有节点分组,使得组内不存在隐藏终端,从而大大降低了数据冲突,保证了数据的时效性。最后,本文对所实现系统的关键功能和性能进行了测试。测试结果满足目标应用场景的设计要求。相较于传统火灾探测系统,能够极大的提高人员疏散的成功率,降低系统的布设与维护成本,适合中小型旅馆、宿舍、老年公寓等场所的消防应用。
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