撤离系统及其逃生线路指示器 技术领域 本发明涉及用于撤离存在人的房地产对象或建筑物的系统和设备， 该房地产对象 或建筑物尤其是建筑物、 购物中心、 工业设施、 隧道及其它地下工程， 以及轮船， 如权利要求 1 前序部分所述。另外， 其涉及用于这种前述撤离系统的逃生线路指示器。
背景技术
从 WO2006/086812A2 已经知道这种系统和设备， 其中， 监视传感器和逃生线路指 示器通过线缆捆束 (cable harness) 与房地产中的中心计算机装备相连。在发生火灾时， 线缆捆束可能被毁坏， 使得撤离系统不能工作。发明内容
本发明的目的是要提供前述那种用于房地产对象的安全撤离系统和设备。
根据本发明， 通过权利要求 1 所述的设备实现了此目的。本发明的有利的进一步 的发展在从属权利要求中进行了介绍。
本发明的设备意在用于撤离存在人的任何种类的房地产对象， 尤其是建筑物， 诸 如高楼、 火车站、 机场建筑物或购物中心， 但是也用于工业设施、 隧道或其它地下民用工程， 以及轮船等。紧急事件可以包括火灾、 恐怖袭击等。
根据本发明， 房地产对象分成多个部分， 各个部分中的每个逃生线路指示器具有 与其关联的计算机装置， 其可以耦接至相应的对象部分的监控传感器。 为此目的， 对象部分 的每个逃生线路指示器可以包括集成于其中的计算机装置。
作为给对象部分的每个逃生线路指示器设置计算机装置的替代， 该计算机装置可 以用于控制一部分的两个或三个成组的逃生线路指示器。
给逃生线路指示器或逃生线路指示器组设置的计算机装置可以包括配备有存储 器芯片的微处理器作为简单和低成本方案。以此方式， 本发明给对象部分设置分散的逃生 引导系统， 其中， 基于监控传感器探测的紧急状况， 计算机装置与监控传感器协同工作， 以 控制关联的逃生线路指示器， 使得即使在对象的所有其它部分的数据链接中断时， 相应的 对象部分的安全撤离也变得可能。
逃生线路指示器可以是安全和出口发光体， 例如 DE19722406B4 中所描述的， 其包 括显示面板， 用于选择性地显示至少两个营救符号， 诸如不同方向的箭头指针。
本创新设备的逃生线路指示器可以包括其它可控指示器和指示元件， 尤其是光 学或声学指示元件， 例如地面标记或其他发光装置， 地面标记诸如是陷于地面中的横向延 伸的发光条， 其它发光装置诸如是陷于地面中并以航行灯的方式连续地通电的发光带或条 纹。
监控传感器可以是火灾传感器， 即尤其是烟或热传感器并且还包括空气流动传感 器用于探测源于火灾的烟的传播。
在工业设施中， 监控传感器可以配置用于探测诸如可燃或有毒气体的危险材料。还有， 对于反恐应用， 可以设置能够探测爆炸物、 生物物质和 / 或放射性辐射的监控传感 器。
此外， 还是对于反恐应用， 监控传感器可以设计为探测危险对象。例如， 可以给相 机设置图像探测能力， 以探测离开诸如手提箱的存放对象的人。 此外， 传感器可以包括麦克 风用于探测恐慌声音， 除监控传感器外， 受监视的建筑物的每个部分可以具有安装于其中 的紧急报警器， 诸如火灾报警器。
根据本发明的意思， “紧急情况” 包括报警器事件或危急状况。
可以根据本发明使用的监控传感器包括人传感器， 用于探测在紧急情况中使用某 一特定的逃生线路的人的数量。 该人传感器可以包括陷于地面中的压力传感器或利用高频 多普勒效应探测通过的个体的器件， 除确定通过人传感器的人的数量外， 还可以确定他们 的移动方向。
此外， 本创新设备可以用于识别和关闭对象部分中的危险地区。 为此目的， 可以提 供致动器以驱动对对象部分中的合适装置。该装置可以是门、 窗户或用于在对象部分的分 散计算机控制下关闭入口或出口开启的类似器件。该装置可以包括电梯、 自动扶梯或类似 的乘客运输器件， 该运输器件设计为借助于致动器在相应对象部分的计算机的控制下被启 用或被禁用。 可以借助于规定撤离方向的相同指示器来识别危险地区。具体地， 该应用可以包 括表示警示或警告的符号或记号。
根据本发明配备的对象部分通常是清楚划定界限的部分， 诸如在购物中心的情况 下， 由防火墙或防火门与其它结构分开的建筑物， 或在建筑物内部时， 为由防火墙、 防火门 或类似措施与建筑物的其它部分分开的楼层或区域。
除逃生线路指示器外， 对象部分优选地配备有传送要引导至进行营救工作的人员 的信息的指示器。营救部署 (deployment) 路径指示器可以用于输送诸如消防战士的营救 人员至预定区域。还有， 该指示器可以用于将危险状况发信息给营救人员。
类似于逃生线路指示器， 可以给单个或成组的营救部署线路指示器设置计算机装 置， 计算机装置通过数据链接与相应的对象部分的监控传感器相连。与每个逃生线路指示 器或该逃生指示器的任何组相关联的计算机装置优选地可以是指定为给营救人员指示部 署线路的计算机装置。 在营救部署指示器安置于包括计算机装置作为营救部署指示器和计 算机之间的数据链接的单个或成组逃生线路指示器附近时， 这尤其可以被最小化。
从而， 营救部署指示器可以位于逃生线路指示器的后表面上， 例如从天花板或墙 壁突出至逃生线路中。还有， 类似的逃生线路指示器、 营救部署指示器可以设计为 LED 指示 器， 但是示出其它符号。
为了增强安全， 对象部分的每个单个或成组的逃生和 / 或营救部署线路指示器可 以设置有其自己的电源， 诸如可重复充电电池。 如果位于单个或成组逃生线路指示器附近， 诸如可重复充电电池的该电源也可以用于给营救部署线路指示器服务。
设置在计算机装备、 监控传感器、 逃生线路指示器和营救部署路径指示器 ( 如果 使用的话 ) 之间的数据链接可以是无线链接或诸如电线或光纤线的发信号线。
优选地， 用于从监控传感器至对象部分的计算机的传感器信号的数据链接设计为 备用的。通过使用两个物理上不同的数据传输路径可以实现备用， 不同的数据传输路径诸
如一方面是无线链接， 另一方面是电线或光纤链接。 从而， 在恐怖袭击中， 与发信号线不同， 通过跳线， 能够容易地使无线链接失效， 相反地， 在火灾中， 发信号线比无线链接损坏的更 快。
替代地， 可以借助于互连监控传感器、 计算机装置和任何致动器 ( 如果使用的话 ) 的环线来产生备用。这导致对象部分中的每个计算机装置、 监控传感器和致动器 ( 如果有 的话 ) 由两根线连接， 即存在双向连接， 其中至计算机装置、 监控传感器和致动器的每个输 入构成输出， 反之亦然。环线可以由阻火电缆构成。数据链接的创新备用相当于创新设备 防止故障的基本增强的弹性。
优选地， 在相邻对象部分之间设置数据链接。 这样， 发生紧急情况的对象部分可以 向邻近对象部分发出信号， 以将例如邻近对象部分中的自动扶梯切换至紧急情况中要撤离 的人的逃生方向和 / 或将邻近对象部分中的另一自动扶梯切换至朝向危险区域的营救人 员的部署方向。
根据本发明配备的对象部分可以包括配置为作为至通信和控制中心的接口工作 或配置为给紧急情况提供证明的其它计算机装置， 即收集和存储来自监控传感器的信息的 计算机。该其它计算机装置也可以用于持久监视和监控。 在对象部分的每个计算机中， 使用存储器芯片， 用于例如储存对象部分的平面图， 即紧急情况中要撤离的建筑物部分的地或地面平面图。此外， 计算机可以储存规定对象部 分的最安全逃生线路的控制算法， 并且在对象部分具有铺设其中的营救部署路径的情况 下， 营救部署路径与对象部分的最安全逃生线路互补。
线路控制可以基于 Dijkstra 算法或基于计算最短逃生线路的任何其它线路选择 算法。基于顶点和边计算最短逃生线路。顶点规定为设置有营救部署或逃生线路指示器的 对象部分的出口或其中的点， 而边由两个顶点之间的路径形成。 此外， 边可以具有与其关联 的监控传感器， 尤其是紧急情况传感器， 诸如是火灾传感器或用于探测危险物质或对象的 传感器， 使得在与其关联的至少一个监控传感器发出紧急情况信号时， 不再使用该路径。
在诸如火灾报警器的紧急情况报警器设置于对象部分中时， 这些可以与边关联， 即在与该路径关联的至少一个紧急情况报警器被启动时， 他们可以关闭路径。
优选地， 根据用于撤离的合适性对边进行加权， 即尤其是对每单位时间人的最大 可能吞吐量。例如， 较宽的通道、 出口、 楼梯段等可以比窄的通道等指定有较大的权重。
另外， 该加权本质上可以是动态的， 例如在对象部分具有传感器以确定每单位时 间沿两个顶点之间的路径， 即沿边， 逃生的人的数量的情况下。 在存在逃生线路变得拥挤的 危险时， 可以采用控制算法来指示数个逃生线路， 以在数个逃生线路间分开逃生人流。
还有， 并且优选地， 可以使用线路选择算法来确定不是最短的而是最安全的逃生 线路。通过对象部分在他们自己之间沟通当地状况， 这是可能的。具体地， 可以确定两个或 更多个逃生线路， 如果待撤离的人的数量要求沿两个或更多个路径撤离和 / 或部署路径必 需保持空闲用于正在接近的营救人员时， 这是重要的。
在要从危险部分或其它对象部分撤离的人的数量超过某一特定数量时， 可以由详 述可选逃生线路的线路选择算法考虑该数量， 以避免窄的通道、 楼梯段或其它收缩点中的 拥挤。 这实际上可以导致提出长得多， 但是比先计算的最短的逃生线路更安全的逃生线路。
为了给逃生的人和 / 或进入的营救人员提供对象部分中可用的逃生和 / 或营救部
署线路的概况， 可以在对象部分中设立面板或类似的显示元件， 以指示对象部分的地面或 地平面图和可用的逃生线路或营救部署路径。 营救部署或逃生线路概况优选地连接至服务 于相应部分的数据链接。例如， 该概况可以设计为 LED 显示。
为给对象部分外的营救人员提供营救部署路径的概况， 数据链接可以是无线链接 的形式。
如上述， 对象部分中的至少一个计算机可以提供持久监视和文档建立， 以确定危 险的或故障的逃生和 / 或营救部署线路指示器和 / 或危险的或故障的数据链接。这使得可 能针对即将到来的内部故障状况发信号。 关于危险的或失效的营救部署或逃生线路指示器 的故障警报可以被发信号至控制中心， 或经由因特网在线发信号至因特网地址。
借助于诸如其规则的查询， 可以将营救部署或逃生线路指示器的故障与数据链接 的故障区别开， 即纤维玻璃和 / 或铜线或无线链接。在线路计算中可以考虑营救部署或逃 生线路指示器的故障。
在指示器包括发光装置的情况下， 该发光装置的故障也可以被发信号。该发光装 置可以是任何光的电源， 例如 LED 或诸如卤素灯、 白炽灯、 荧光管等的灯。在预定数量的诸 如 LED 的发光装置失效时， 可以由关联的计算机禁用营救部署或逃生线路指示器， 以避免 误解。 优选地， 计算机装备从监控传感器接收输入， 储存软件程序用于预配置的紧急情 况场景。在此情况下， 在计算机中储存多个预配置的紧急情况场景的可能性是存在的。为 此程度， 对象部分的分散的撤离策略更安全， 因为典型地， 在毁坏事件中， 单个部分失效而 不是他们中的数个同时失效。 从而， 预模拟烟气传播场景是可能的， 例如用于表格形式的计 算机存储， 该表格表示依赖于危险的最先缘由的起源的危险区域随时间的变化。
如果现在诸如烟探测器的传感器在某个特定位置响应， 则必需检查数个似是而非 的报警事件以便然后从计算机的存储器选择适于并入逃生线路计算中的与计算的危险传 播策略。然而， 即使不存在来自传感器的新输入， 逃生线路基于 “最坏情况” 场景随时间发 生改变是可能的。即使火灾报警系统 ( 外部或内部发信号 ) 失效， 此智能备用也会使得安 全， 因为该系统可以至少部分实施为自控制的。 在处理中， 如果通过手动或传感器发信号知 道了其它地方的报警事件， 则应当考虑可以得出并触发新的线路选择计算的附加报警信号 的优先权。
对于预防性撤离， 可以使得一个或多个预储存的情况依赖的标准撤离场景可用。 当由例如键切换或代码输入和输出至营救部署和逃生线路指示器的相应线路选择策略启 用时， 可以召集单个情况中的该可用场景。
还有， 作为持续 (hold-up) 警报的结果， 在银行中可能会发生从危险区域的撤离 的需要和人的逃生。在此情况下， 可以以类似于预防性撤离的方式使用预配置线路选择策 略。在银行持续的情况下， 警报的具体特征是不存在声音装置。于是可以由可由例如银行 雇员致动的隐藏紧急情况按钮触发撤离。
为避免碰撞和拥挤， 可以实施线路选择算法以使得营救人员在火灾报警中心或控 制单元处启用一种情形， 该情形设计为从营救人员想进入对象的地点引导要撤离的人， 以 确保他们的部署线路。
优选地， 创新撤离设备设计为使用逃生线路指示器， 该指示器具有设置有显示面
板 ( 包括但不限于示出标准化的营救符号的光 ) 的外壳。外壳可以容纳与逃生线路指示器 关联的计算机装置， 附加地且优选地， 包括安置于指示器中或邻近指示器安置的诸如干电 池或可重复充电电池的自发 (autonomous) 电源。
干电池或可重复充电电池主要设置用于紧急功率。只要未触发报警， 就可以由主 输电线路提供功率。
计算机装置优选地包括微处理器和存储器。此外， 逃生线路指示器优选地设置有 输入和输出的每一个以铺设环线， 相应对象部分的其它逃生线路指示器的计算机装置耦接 至该环线， 其是用于数据通信的任何传感器等。
指示器显示面板优选地包括由逃生线路指示器的计算机装置驱动的一个或多个 光源， 诸如 LED。
逃生线路指示器优选地设置有至少一个传感器， 其可以处于指示器外壳内或外壳 上。此外， 逃生线路指示器可以设置有接口， 诸如插入式连接器， 以接收传感器和 / 或环线 和 / 或火灾报警器等。
传感器可以包括烟传感器、 温度传感器和 / 或发光度传感器。传感器产生两个对 创新逃生线路指示器有用的性质。 一方面， 指示器现在可以识别危险， 并通过诸如建筑物内 的楼层或楼梯的待撤离的对象部分内部的报警信号对其进行反应。另一方面， 最初且局部 地， 与没有探测到烟但是探测到温度升高的部分中的其它逃生线路指示器协作， 指示器可 以计算那时最好的逃生线路。然而， 此逃生线路可以基于非常短的通知而改变。仍然， 以此 方式可以获得增强的动态逃生线路指示。
优选地并入逃生线路指示器中的发光度或亮度传感器可以用于调节指示器显示 面板中的光源亮度。从而， 计算机装置可以驱动指示器显示面板中的光源在正常环境光情 况下以它们最大亮度的 5％至 50％辐射， 优选地以小于 20％辐射， 以便节省指示器电源。 在 报警的情况下， 光源的亮度升高， 即优选地对于无烟事件为它们最大亮度的 70％至 90％， 对于生成烟的事件为最大亮度。
同时， 发光度传感器可以用于针对明火发信号， 已知明火闪烁。 明火焰闪烁是因为 传输至火焰的氧气不均匀， 使得燃烧反应不稳定。替代地， 氧气耗尽使得空气冲进火焰， 使 得其几乎瞬间再次增大并变得更亮。一旦火焰中的局部燃烧反应衰减了， 火焰就变得更小 且其亮度降低。此迅速的亮度波动反应典型地持续 300 至 800 毫秒并可以通过估计波动频 率数学上被探测到。一旦探测到很快的亮度改变， 则逃生线路指示器可以至少发出预警信 号。通过逃生线路指示器中的诸如微处理器的计算机装置进行计算。因为微处理器中包括 数据存储器， 所需的一切是所需的软件的实施。
报警系统受到防止错误报警的问题的困扰。 可以经由预先可设置的限度和对应的 算法来选择亮度的可容许的燃烧引起的改变， 与闪烁火灾的典型频率相结合， 这可以实现 创新逃生线路指示策略的显著改进。还应当考虑， 通常， 初始火灾不会产生多少烟， 但是会 从一开始就闪烁， 并在其燃烧时变得越来越亮。
本创新逃生线路指示器的计算机装置可以设置有被编程为生成预警信号的逻辑。 换句话说， 一旦逃生线路指示器中的温度传感器探测到即将发生的失效情况， 则该可能性 就可以被预先发信号。 计算机装置可以配备有实时时钟并配置为在超过预定温度且该情况 持续预定时间段时发出预警信号。 例如， 如果预定温度设定为 40℃， 且逃生线路指示器中的温度传感器之前已测量到高于 40℃的温度并经过了给定的时间段， 则可以发出预警信号。 另外， 如果在给定的时间段内， 比如 100 秒， 温度下降到 40℃以下， 则不发出该信号。 此测量 的背景是电子器件不能够承受延长时间段的过热。 如果亮度传感器发出来自太阳的光或点 光入射到显示面板上的信号， 即入射光不闪烁， 则将不会触发过温报警。结果， 本创新逃生 线路指示器将通过其传感器识别危险趋势并可以针对它发出信号到其它地方以便撤离。
本创新逃生线路指示器的烟传感器可以设计为将不会影响可视性的低浓度的烟 与紧接难以渗透的烟的高度浓缩的烟区别开。为此目的， 烟探测器可以包括 LED 或其它长 波 ( 例如红色 ) 光光源以及一个短波 ( 例如蓝色 ) 光光源， 以便提供烟粒子大小鉴别。
压力传感器可以是门的前面或门口的探测人的点传感器。此外， 逃生线路指示器 可以包括用于识别人流方向的传感器。后一传感器可以是例如超声传感器或 RF 微波多普 勒传感器。
此外， 本创新逃生线路指示器可以包括适于手动致动的火灾报警器件， 诸如火灾 报警按钮。
另外， 本创新逃生线路指示器可以包括扬声器。 在这方面， 逃生线路指示器的计算 机装置可以包括适于由传感器启用的语音存储器装置， 诸如烟或温度传感器。这是因为在 强的冒烟环境中， 声音告示也是可以听见的。 语音存储器可以设计为发出不同告示， 取决于 来自各个传感器的输出的估计和逻辑组合。 此外， 本创新逃生线路指示器可以包括摄像机， 由此， 可以由计算机装置施加图像 处理， 以识别危险状况。
设置有光源的显示面板开设了传送建议的机会， 该建议可以基本超过词语 “关闭” 等简短位信息。具体地， 光源的连续驱动可以产生一种 “字体蠕动 (type crawl)” 。另外， 计算机装置可以包括文本存储器， 以便通过字体蠕动显示不同文本， 诸如到下一个出口的 距离。还有， 光源可以设计为被连续地驱动， 以便形成运行灯 (running light)。
因为逃生线路指示器应当被残疾人清楚地感知到， 警报应当使得光源被驱动为在 亮和暗之间脉动或在它们的亮度升高或减弱之间脉动。
优选地， 逃生线路指示器设计为与要设立或悬挂该指示器的地方技术上相匹配。 这适用于例如外壳和显示面板的坚固性， 使得如果指示器安装于地面以上的小的高度时， 指示器也防震并防水。 与逃生线路指示器可以安装于高处位置的建筑物相反， 隧道中， 发信 号装置通常安装于地面以上小的距离。 因此， 在隧道中， 本创新逃生线路指示器可以安装于 地面附近。
本创新逃生线路指示器包括具有或不具有安全照明的标准化安全记号。 该逃生线 路指示器可以由通过无线电触发的火灾警报驱动， 并且这可选地至诸如铜的线。在此情况 下， 在火灾报警系统对于相应的建筑物或其它房地产不是强制性的的情况下， 逃生线路指 示器可以作为火灾发信号装置工作。根据本发明， 指示器可以是双向的， 即， 一方面位于建 筑物中的逃生线路方向上， 另一方面位于建筑物中的营救部署方向上， 在后一种情况下的 计算装置储存建筑物部分的地或地面平面图和用于最有效部署路线的控制算法。
附图说明
参照所附附图， 本创新设备和创新逃生线路指示器的实施例示例如下。图 1 示出了用于撤离多层建筑的设备的示意图 ； 图 2 示出了去掉了显示面板且零件被拆除的逃生线路指示器的正视图。具体实施方式
如附图中所示， 建筑物具有两个火灾部分 1、 2。如火灾部分 1 所示例， 每个火灾部 分配备有 ： 逃生线路指示器 3、 4、 5； 监控传感器 6 ； 一个或多个致动器 7 ； 逃生线路概况显示 器8； 以及文档建立计算机系统 9。
由环线 10 互连以下各部分 ： 逃生线路指示器 3、 4、 5； 监控传感器 6 或致动器 7 ； 逃 生线路概况显示器 8 以及文档建立计算机 9。
逃生线路指示器 3、 4、 5 每一个都具有设置有发光二极管的显示表面， 例如以便能 够示出不同的安全记号 12， 诸如不同方向的箭头指针。
每个火灾部分 1、 2 的每个逃生线路指示器 3、 4、 5 具有与其关联的计算机 13， 该计 算机可以包括微处理器 14 和存储器芯片 15， 并且经由输入和输出连接至环线 10。此外， 每 个逃生线路指示器 3、 4、 5 具有可重复充电电池或类似的自发 (autonomous) 电源 16， 其例如 也可以经由环线 19 给监控传感器 6 供电。致动器 7、 逃生线路显示器 8 以及文档建立计算 机系统 9 可以具有它们自己的电源。 作为每个逃生线路指示器 3、 4、 5 中的计算机 13 的替代， 可以设置具有电源 16 的 计算机 13 以共同服务于指示器组， 诸如火灾部分 1 的逃生线路指示器 3、 4。
火灾部分 1、 2 的平面图， 诸如是地面平面图， 储存在每个计算机 13 中， 即储存在其 存储器芯片 15 中。此外， 每个计算机 13 储存用于部分 1、 2 的最安全逃生线路的控制算法， 该算法用于驱动逃生线路指示器 3、 4、 5 显示各种安全符号 12。
每个部分 1、 2 的环线 10 由数据链接互连， 数据链接例如可以配置为无线链接。
逃生线路概况显示器 7 可以设计为 LED 显示器， 其示出火灾部分 1、 2 的地面平面 图以及计算机装置 13 确定的逃生线路。
逃生线路指示器 3、 4 的计算机 13 可以具有与其连接的营救部署线路指示器 19、 20。还提供配置上类似于逃生线路概况显示器 7 的营救部署线路概况显示器 21， 其示出与 逃生线路概况显示器 7 示出的线路互补的营救部署线路。营救部署线路概况显示器 21 通 过例如无线电与计算机 22 和环线 10 连接。
图 2 的逃生线路指示器 5 具有外壳 25， 其上可以安装显示面板 26。外壳 25 具有 显示器 26 下面的前壁 27、 后壁 28 以及两个侧壁 29、 30。
显示面板 26 上具有多个 LED 和 / 或其它光源 31， 它们焊接至支承合适的导体的印 刷线路板 (PWB)。显示面板或 PWB 26 由计算机 13 驱动， 计算机 13 自身包括承载微处理器 15 的 PWB 32。PWB 32 上还具有实时时钟 33。为了功率， 外壳 25 还容纳电池 16 ； 替代地， 可以在外部设置可重复充电电池。
此外， 外壳 25 容纳烟传感器 35 以及温度传感器 38， 烟传感器 35 包括作为光源的 两个 LED 36 和光接收器 37。烟传感器 35 和温度传感器 38 给计算机装置 13 提供输入信 号。
也连接至计算机 13 的摄像机 39 和扬声器 40 安装于前壁 27 上。
此外， 侧壁 29、 30 和 / 或后壁中可以具有插入式连接器 41 至 44， 以例如将环线
10( 图 1) 连接至计算机 13。此外， 连接器 41 至 44 容许连接至计算机 13 的附加传感器， 诸 如压力传感器， 但也可以是火灾传感器等。