一種基于二維碼的低成本分布式火災報警與疏散引導系統設計

【摘要】本文針對現有的火災報警和疏散引導系統的缺點，結合當前前沿的泛在網、物聯網的理念和技術，提出了基于二維碼的低成本分布式火災報警與疏散引導系統的實現方式，分析了創新點，并對關鍵技術進行了分析，給出了實現途徑。

【關鍵詞】二維碼分布式火災報警疏散引導

一、引言

在社會生活中，火災已成為威脅公共安全，危害人民群眾生命財產的一種多發性災害。據統計，近五年來，我國平均每年發生火災四萬余起，造成二千多人死亡、三千多人受傷，火災造成的直接財產損失超過十億元。

通過對國內外建筑火災的統計分析，凡造成重大人員傷亡的火災，大部分是因沒有可靠的安全疏散設施或者管理不善、疏散效率低，人員不能及時疏散到安全避難區域造成的。火災報警手段單一、報警效率低，疏散出口缺少有效的疏散指示標志，疏散標識不明確、靜態標識效率低，以上三個問題是影響火災人員傷亡數量居高不下的重要原因。

針對上述問題，我們結合當前較為前沿的泛在網、物聯網的理念和相關技術，創新性的提出了一套新的火災報警、疏散引導系統。

二、系統結構設計

系統設計的基本思路是：（1）對目標建筑物進行建模，建立建筑物監控模型；（2）按照一定規則，選取若干目標點，生成與位置綁定的唯一報警用二維碼；（3）將二維碼部署在指定位置；（4）發生火災時，利用在線智能終端掃描二維碼，向監控中心發出報警信號；（5）智能終端可自動接受服務器推送的疏散指引信息。

在實際設計過程中，我們對系統的功能進行了一些拓展，包括：（1）將傳統的煙感、紅外報警器進行數字化改造，進行位置綁定并接入系統中；（2）實現疏散圖實時生成、布告屏動態顯示功能，發生火警時可根據火災情況避開火點自動計算最佳疏散路徑；（3）實現智能終端入網注冊功能，注冊的智能終端可以自動接受推送的報警信息；（4）實現了離線疏散圖生成，結合二維碼存儲信息量大的特點，離線智能終端可通過掃描二維碼直接獲得字符化的簡易疏散圖。

系統采用標準的物聯網三層體系架構。其中，感知層由布告屏、二維碼、智能終端、攝像頭、煙感報警器等各類傳感器構成，是系統識別物體、采集信息的來源；網絡層由有線網、無線網組成，支持多種設備、模式接入，負責傳遞和處理感知層獲取的信息；應用層包括智能監控平臺、報警信息推送在線/離線疏散圖等，是系統與用戶的接口，實現系統提供的各類智能應用。

三、系統功能

該系統主要實現了以下功能：（1）布告屏可顯示動態生成、實時更新疏散圖，消除逃生盲區。（2）報警二維碼自動生成及顯示，二維碼掃描即報警。（3）在線智能終端可獲取動態疏散信息，解決傳統消防疏散指示設施無法按火災現場具體情況動態調整疏散指引方向的難題，實現火災時人員的動態、安全引導疏散。（4）監控平臺能夠對系統內的樓層、房間狀態、火災報警情況進行實時監測監測。（5）系統部署簡單，可基于WIFI網部署無需二次布線；報警二維碼可預先生成、打印、部署，有效降低系統整體成本。

四、主要創新點

系統有以下創新：（1）基于二維碼在線分布式報警：無需單獨部署手報設備，系統可根據位置信息生成報警用二維碼，在線移動設備掃描即可報警；（2）基于二維碼在線獲取疏散圖：離線通過掃描二維碼可快速在線獲取自動更新的疏散圖；（3）基于二維碼離線獲取疏散圖：離線移動設備可以掃描二維碼獲取字符化的簡易疏散圖；（4）在線設備火災信息實時推送：移動設備可掃描二維碼注冊到系統中，火警報警信息可推送到設備上，并自動顯示最佳疏散路線；（5）疏散線路自動優化實時更新：火情發生后，疏散線路可以根據火情變化自動優化，避開火點，布告屏和移動終端無需人工干預自動刷新。

五、結束語

該系統結合泛在網、物聯網概念，基于二維碼，實現了火災分布式報警、火災信息實時獲取和推送、疏散引導信息實時生成發布等功能，可廣泛用于各類人員密集場所，系統部署無需特殊或專用設備，通信網絡、設備可充分利舊。

系統部署后，可以有效提高信息管控、火災報警和逃生疏散的能力和效率。改變報警依賴于傳統手報和煙感的問題，實現分布式二維碼報警、即掃即報，火警提示實時更新、疏散線路實時計算，火災信息定制化、個性化推送等功能。