疏散辅助设备技术领域
本发明涉及疏散辅助设备，尤其但非唯一地涉及用于辅助将人员从建筑和其他结构中
的充满烟雾的房间、走廊等予以疏散的设备。
背景技术
将人从各种建筑，诸如旅店、办公楼和容纳人的其他地方(如石油钻塔)安全疏散是
众所周知的，也是十分重要的。当致使要求疏散的危险是火灾的时候尤其如此，因为生命
存在严重的危险并且众所周知疏散速度对生还率意义重大。
用于辅助疏散的设备的一个实例公开于国际专利申请公开文献WO99/10234中。其中
所描述的设备使用了一系列激光器，所述激光器安装于航空器机舱天花板并将束状激光射
向地板。激光在存在于空气中的烟雾微粒上反射，形成可被用于标示通往出口的路线的光
墙。虽然这样的设备可用于简单的直线结构，如航空器(其中的容纳旅客的机舱直接通往
安全地带而没有复杂的走廊)，但是当被使用于具有房间、走廊以及楼梯出口的建筑内的
更为复杂的地面布局时，该设备具有严重的缺陷。此外，该设备被描述为通过集合至新建
的空间比如航空器内进行使用，并且不适用于对现有的建筑和结构的改造。
还已知提供用于辅助人员从所有的照明均已丧失的建筑和结构疏散的照明设备。这样
的设备可包括安装在建筑的地面和楼梯内的LED照明设备。这样的照明设备的安装即使是
在建筑的建造过程中来进行也是很昂贵的，而且特别难以改造。此外，这样的照明设备容
易受到耗损和毁坏，需要定期维护和更换部件。
发明内容
本发明的优选实施方式试图克服现有技术的上述缺点。
根据本发明的一个方面，提供一种用于指示路线的疏散辅助设备，该设备包括：
至少一个电力源；
多个壳体，所述壳体容纳有至少一个用于产生激光束的激光线光源，所述激光束在平
面上形成大致为线型的光线，所述壳体还具有光线调节装置，该光线调节装置用于改变所
述激光光线使得所述光线基本竖直地在所述壳体下方发出。
通过提供一种产生可被改变成从容纳有激光线光源的壳体的下方直接发出的光线的
激光设备，所能提供的优点为，激光幕可被提供，但是该激光幕的多个部分可被遮蔽，以
允许该设备导航角落并指示门口的位置。例如，激光光线(或者其长度或光束角度)的调
节可使得光线在激光源的下方竖直发出并远离该发出点延伸。这可被用于标示墙的一部分
的端部，比如墙角，并指示门口。该门口的指示可被用于通往房间的门口被激光幕墙中的
空间来指示的走廊中。其所具有的优点为不会将试图离开房间的人错误地引入走廊，因为
在门的正前方的激光幕墙会错误地引导设法穿过该门离开的人，从而浪费重要的几秒钟并
可能进一步危及其生命。此外，激光幕墙中的间隙可向消防救援部门的人员指示存在通往
可能被居住房间的门。很容易将仍然无光的门口与走廊的角落区分开，因为在走廊的角落，
激光的光线将持续朝着出口指引人员。结果，想要逃离建筑的人员很容易能够区分出路线，
但是同时，设法帮助疏散和检查房间的消防人员即使在浓烟中也能够识别出门口的位置。
因此，本发明的激光设备复制了准确的建筑布局。
在一个优选实施例中，所述调节装置包括至少一个用于改变在所述壳体内的激光线光
源的角度的第一调节器。
在另一个优选实施例中，所述调节装置包括至少一个用于改变所述激光的所述光线的
长度的第二调节器。
在又一个优选实施例中，所述第二调节器包括至少一个用于部分地遮蔽所述激光束的
遮罩。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于指示路线的疏散辅助设备，该设备包括：
至少一个电力源；
多个壳体，所诉壳体容纳有至少一个用于产生激光束的激光线光源，所述激光束在平
面上形成大致为线型的光线，所述壳体还具有光线调节装置，该光线调节装置用于至少部
分地沿着大致为竖直的表面引导所述光线。
在一个优选实施例中，所述光线至少部分地围绕形成在所述大致为竖直的表面上的门
口延伸。
通过将激光光线延伸在墙壁上，尤其是门口周围，所能提供的优点为，出口门口可容
易与不通往出口的门口区分开。如前所述，为了允许消防人员辨识出可能被居住的房间，
能够辨识出门口是很重要的。然而，同样重要的是，安全出口被清楚地标出，并且通过使
用激光来描绘出围绕门口的光线允许在通往出口的门口和通往死胡同的门口清楚地做出
区分。
在另一个优选实施例中，至少一个第一激光线光源被引导成将所述激光照射在基本为
水平的表面上，产生具有第一颜色频率的光，至少一个第二激光线光源被引导成将所述激
光照射在基本为竖直的表面上，产生具有第二颜色频率的光。
通过使用不同颜色的激光进一步区分出口，上述优点进一步得到增强。
根据本发明的又一个方面，提供一种用于指示路线的疏散辅助设备，该设备包括：
至少一个电力源；
多个激光器模块，所述激光器模块包括至少一个激光线光源，所述激光线光源用于产
生在平面上形成大致为线型的光线的激光束；
至少一个传感器模块，所述传感器模块包含至少一个传感器，该传感器用于测量与该
传感器附近的环境有关的至少一个参数以及将有关所述参数的数据提供给控制系统；
至少一个控制系统，所述控制系统用于控制所述激光线光源是否运行；
至少一个安装轨道，所述安装轨道用于安装多个所述模块在其上；
多个连接器，所述连接器用于将所述模块连接至至少一个所述电力源和至少一个所述
控制系统。
通过使用包括模块化的激光器和模块化的传感器的模块化系统，所提供的优点为，该
设备可被安装至许多不同的位置和多种类型的建筑和结构。例如，该设备可容易地安装在
具有从其延伸出的多个房间的走廊，从而通过将激光器模块设置在门框的任一侧而提供上
述的无光门口。此外，该设备可被用于在很大的范围内进行操作，这样的范围可在石油探
井上看到，其中所述模块化系统可设置有多个连接在一起的电源。
在一个优选的实施例中，至少一个传感器包括烟雾探测传感器、温度传感器和光传感
器中的至少一种。
在另一个优选实施例中，所述控制系统连续地打开和关闭所述激光线光源以指示推荐
的疏散路线。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于指示路线的疏散辅助设备，该设备包括：
至少一个电力源；
多个壳体，所述壳体容纳有至少一个用于产生激光束的激光线光源，所述激光束在平
面上形成大致为线型的光线，
至少一个控制系统，该控制系统用于控制所述激光线光源是否运行；
至少一个光级度传感器，该光级度传感器用于测量光级度并将有关所述光级度的数据
提供给所述控制系统，其中，所述控制系统响应来自至少一个所述光级度传感器的表示所
述光级度已下降至预定水平之下的数据而打开多个所述激光线光源。
通过提供光级度传感器，所提供的优点为，上述设备可被用于不存在烟雾但是光级度
已降低至难以看清疏散路线的程度的情况。在该情况下，激光将看不到形成幕墙，因为缺
少烟雾微粒。然而，在该情况下，激光将仅仅照亮地面并将提供照亮的道路供人员遵从。
因为光源设置在头顶，所提供的优点为，其相比布置在地面上的光照设施更不可能被损坏。
此外，这样的激光系统的安装和维护显著少于提供例如在地面上的LED灯。此外，这样的
系统在非平面表面上的安装例如楼梯比LED灯条带的安装简单得多。该激光系统简单地适
应激光所接合的地面的形状。这还可作为能源节约的方式被使用于在晚上对例如医院的走
廊进行导航。许多医院在晚上将照明系统变暗，本发明在运行时间过程中提供安全且非常
节约能源的通道。该设备还可用于例如军舰上，在军舰上经常要保持灭灯状态以确保没有
灯光可被敌方船只和飞机看到。本设备可形成没有在船只外侧可看见的标记的通道。
该设备可进一步包括至少一个反光带，该反光带用于粘结至与所述激光的所述光线的
位置对齐的表面。
通过使用反光带，所提供的优点为，激光器所发出的光线即使在更为黑暗的表面上也
非常清晰，但是反光带如果被铺设在地板上是很具有干扰性的。
附图说明
现将参照附图，仅作为举例、而不在任何限制性的意义上描述本发明的多个优选实施
例，其中：
图1是本发明的设备的示意图；
图2是形成图1的设备的一部分的模块的示意图；
图3是图2所示意性地示出的模块的立体分解图；
图4是用于本发明的包括图3所示模块的设备中的轨道系统的立体分解图；
图5A和5B是图4的轨道系统的立体图和端视图；
图6是图3的模块的侧视图；
图7是图4的轨道系统的分解侧视图；
图8是与安装装置一起的图4的轨道系统的分解立体图；
图9是本发明的设备的一部分的立体图；
图10是图9的设备的端视图；
图11是在使用中的本发明的设备的示意图；
图12是在使用中的本发明的设备的另一个示意图。
具体实施方式
参考图1，疏散辅助设备10包括局部控制系统(或转发器)12和总体控制系统(或
主机)14。多个模块18通过多个轨道16的系统连接至转发器12。转发器12提供电源给
模块18，数据和指令信号在转发器12和模块18之间发送。转发器12具有干线电源和电
池备用电源。干线电源通过变压器降压，以通过轨道16提供低压电给模块18。转发器12、
轨道16和模块18均容纳于防爆区或ATEX区20。主机系统14通常为通过网络进行连接
的标准计算机设备，其可位于较大距离的远处并通过互联网连接转发器12。主机系统14
被用于提供对设备10的整体控制，并且图形用户界面被提供用于示出轨道16和模块18
的布局、运行状态和其他与模块18有关的数据。如果所需的模块数量超过了转发器所能
支持的模块数量(例如由于电量不足)，更多的转发器可安装用作中继器。
参考图2，模块18通过轨道接口22连接至轨道16。轨道16在各个模块18与转发器
12之间输送电源和数据。轨道接口22提供ATEX屏障给容纳在模块18内的部件。模块
18具有电源供给单元(PSU)24，该电源供给单元24从轨道接口22获得电源并将其提供
给模块18的部件。处理器26从转发器12获得数据且向转发器12回馈数据，并且控制容
纳在模块18内的其他部件。温度传感器28检测模块内的环境温度并将数据提供给处理器
26。还设置有为每个模块18提供特别的身份信息的标识器30。这允许转发器12特别地针
对一个模块18发送和接收信息。至少一些模块18包括激光线光源32，当激光线光源32
将其光束投射到平面上时，激光线光源产生大致为线型的激光光线。如本领域技术人员所
熟知的，激光线光源32包括激光二极管和透镜，所述透镜接收点源激光束并将其传播形
成线光。通常，这些线光具有例如40°、60°或90°的预定扇角。作为对模块18的辅
助，外部传感器34可通过ATEX屏障连接至处理器26。
模块18的一个实例详细示出于图3中。模块18包括壳体38，公线缆连接器40和母
线缆连接器42伸入该壳体内。印刷电路板44位于壳体38的基部，还设置有另外的印刷
电路板46和48。这些印刷电路板具有用于所有在模块18内运行的设备(包括温度传感器
28和处理器26)的控制电路。激光线光源32容纳在由球基部50和球顶部52两个半球形
成的球体内。球体50和52落座于印刷电路板44中的环形开孔54内。也具有环形开孔58
的夹板也位于球体50和52上并通过螺栓60夹紧就位，所述螺栓延伸通过螺栓孔62并伸
入固定安装于壳体38底部的螺母64。在图3所示的实施例中，标识器30为八开关的DIP
(双列直插式封装)开关66。该八开关允许255个不同的模块被特别地标识并单独连接至
转发器12。另外的印刷电路板68被提供用于激光源32。LED和相关的灯管70也被提供
用作外部可见的状态显示器，其允许模块18的运行状态容易地通过外部视觉检查得到确
认。壳体38使用透明密封板72进行封闭，该密封板72将密封件74压向壳体38，以围绕
壳体提供ATEX所需的密封。四个螺栓76和位于壳体38的凹槽80中的相关的螺母78被
用于实施该夹紧功能。
参考图4、5A和5B，模块18与用于承载连接线缆的管道系统结合。这构成了在图1
和2中示意地示出的轨道16的物理部分。管道系统包括通过挤压成长段而形成的管道本
体82和也通过挤压而形成并被切割成需要的长度的盖体部分84。盖体84通过伸入管道本
体82的夹臂86和沿着管道本体82的长度延伸的接合突脊88固定至本体82。本领域技术
人员明白，其他合适的机械固定装置也可被使用。模块18通过一些合适的固定装置被装
入管道本体82。这可以例如包括固定装置，该固定装置包括类似夹臂86的臂来接合突脊
88。作为替代方式，螺纹固定也可被使用。为了使本发明的设备能运行，其必须被悬挂至
地面上方的合适距离处，从而激光能够将其光线从模块射向地面。多种固定技术适于悬挂
线槽部件82和84和模块18至地板上方的合适距离处。其中一个实例是著名的UNISTRUT
型钢，其中的一段被示出于90处。然后使用沿着UNITRUT型钢长度分开的一系列固定件
(每个固定件包括螺栓92和弹簧槽螺母94)，将管道本体82固定至UNISTRUT型钢90。
一个替代性的实施例示出于图8中，其中UNISTRUT型钢90悬挂至悬挂杆96。该布置可
用于内部容纳有本设备的结构的天花板显著地高于人的普遍身高的情况，比如本设备被使
用于石油探井的的情况。在该实施例中，代替螺栓92和弹簧槽螺母94的是，替代性的管
道本体98形成有中央突脊100，该中央突脊100可接合并固定至UNISTRUT型钢90的内
部边缘102。该系统不再需要在管道本体的长度上形成开孔。
参见图9和图10，该设备可通过使用支承天花板108的板支撑件106被安装在悬挂式
天花板104上。夹子110附接至管道本体98，然后固定至板支撑件106。
设备10的安装将在此进行描述。管道本体82或98使用UNISTRUT型钢或上述的其
他装置被附接至所述建筑或结构。然后模块18以合适的间距被安装就位以提供合适的激
光线覆盖范围。通常，以2米或更小的间距来安装具有激光线光源32的模块18。模块18
通过连接线缆112连接至一起，连接线缆112附接有多个插头114，这些插头114适于插
入插座40和42内。线缆112和插头114的类型适于从转发器12输送电力至模块18以及
从模块18传输数据至转发器12。线缆112和模块18的组合共同形成轨道16的电子部件。
在从转发器12延伸的一串模块18中，距离转发器12最远的模块18在其与转发器之间经
过每条线缆112和每个模块18进行通信。模块18提供有通过功能，其确保即使模块18
停止工作，电力和数据也能够通过停止工作的模块。
设备10还包括用于确定与设备10所安装的位置有关的环境参数的一个或多个传感
器。这些传感器包括照度或光线传感器、烟雾探测器、无源红外运动探测器和温度探测器。
这些传感器可位于与模块18类似的模块中。这些模块将被包括于线槽系统中并通过另外
的线缆112来连接。作为替代方式，传感器可被定位成与管道分离，并且或者通过形成在
一个激光器模块18中的T型连接器(如图2所示意的)被连接，或者连接在一个单纯用
作T型连接器的单独的模块中。
传感器所收集的数据沿着轨道16被送回至转发器12并传递至主机14，并在主机14
处被存储。因为主机14通常被定位成远离转发器12，该数据可被检查并容易被获取。例
如，在发生最终会毁掉其所在的建筑的毁灭性火灾时，主机14所收集并存储的数据可在
以后进行检查和分析，以提供有关起火的位置和火势在整个建筑扩展和蔓延的方式的信
息。主机14因此类似于在航空器中所使用的“黑匣子”。此外，因为传感器一直在收集
数据，不管激光器模块是否被用于提供激光照明，所收集的数据可被用于其他安全系统并
在符合某些条件时发出火警。有些传感器，例如温度传感器，可通过对在特定位置的温度
升高(这可能表示即将起火并允许温度升高的源头被除去或以其他的方式被处理)发出警
示而被用于防火。本发明的设备内的传感器的位置的实例例示于图11的115处。
作为安装过程的一部分，激光线光源32所产生的激光光线应当与其他的光线正确对
齐，并指出该建筑或结构的关键特征的位置，例如指出出口并指出通往可能被居住但不通
往出口的房间的门。如在图3中可见，包含激光线光源32的球体50和52可被移动以改
变激光线光源所指向的角度。模块18安装在管道本体82内，并取下板72和螺栓76。通
过松开螺栓60，释放固定板56，从而球体50和52可被转动以从开孔54和58内指向任
何方向。随着激光源32被转动，模块18内的激光源的角度可从图6所示的位置发生变化。
球窝结构的使用，如上所述，提供了多个调整自由度。例如，当激光源32指向直接朝下
时，扇形的激光束116具有如E1和E2所表示的边缘。这是模块18内的激光源32的标准
方向。如果一系列模块18以例如2米的间距相互对齐，同时激光线光源32指向直接朝下
地排列，如上所述，当激光能够在细小微粒诸如烟雾或水滴上反射时，重叠的激光形成激
光幕。然而，在一些情形下，这样的排布并不适用。例如，当设备10被使用于走廊中时，
出口门可被容易辨识从而设法出逃的人能够容易地找到出口是很重要的。同时，通往所述
建筑或结构内的可能被居住但不通往出口的房间的门也应该被辨识出。特别是因为消防人
员可能需要检查每个可能被居住的房间，而激光幕可能会妨碍他们辨识出该门是存在的并
且需要检查。
参见图11，模块18被安装于门116附近，模块18内的激光源32的角度被调整为来
自模块18的激光基本开始于模块18下方并远离门116延伸。这样的调整示出于图6。例
如，在一个方向上，激光源32的角度被调整成激光束116的边缘为当前在E3和E4处所
示。朝另一方向的又一定向提供光束116的如在E5和E6处所示的边缘。如在图6中可见，
边缘E4和E5可延伸至竖直方向之外，但是在图11中所示的情况中，激光线光的边缘的
竖直排布导致激光幕的边缘平行于门的竖直门框。
参见图12，走廊120通往出口门122。设备10被安装成并且在图12中被示意性示出
为在限定走廊120的每个墙上具有四个模块18。模块18被标注为18A、18B和18C，以
示出在每个所述模块中的激光线光源32所实施的不同功能。模块18A被定位于墙壁124
的最远离出口122的并且与邻接的墙壁126形成转角的端部，所述邻接的墙壁126形成了
与走廊120垂直地延伸的走廊128。模块18A中的激光源32被布置成激光束116A的边缘
之一平行墙壁124的边缘竖直向下延伸。结果，激光束116A并不延伸超过墙壁124的边
缘而进入走廊128。沿着走廊120朝出口122移动，两个另外的模块(标注为18B)的激
光源被设置为竖直向下指向，从而激光束116B的范围在从模块18B竖直向下延伸的直线
的两侧基本上相等。最接近所述门的最后的模块18C，在该模块中的激光源32的角度被设
置为指向其中形成所述门的墙壁。结果，激光束116C在最靠近门122的墙壁上形成在130
处所示出的线。模块18C中的激光源32的颜色优选与模块18B和18A的颜色不同。例如，
模块18C中的激光源可产生绿色的激光(与出口信号所使用的颜色相同)，而模块18A和
18B中的激光源可产生红色的激光。颜色的不同有助于人们在找到出口门122时致力于撤
离所述建筑或结构。其他的颜色也可被使用以指明与所述建筑或结构相关的特征。例如，
蓝色激光可被用于突显和指示安全设施比如灭火器的关键部件。其实施方式为，增加额外
的模块18，其具有蓝色的激光和较窄的光束夹角，产生比上述标准模块更短的光线，并将
该额外的模块定位于灭火器的直接上方。应当注意，走廊128也设置有激光模块(标注于
18D处并产生光束116D)以及图12中未示出的其他模块。因为激光模块18D位于走廊而
不是出口，其通常为与上述颜色系统一致的红色激光。
作为在指引人朝向出口的另一个辅助方式，模块18中的激光源可被设为连续一开一
闭地闪烁，看起来指向位于其旁边的出口。此外，处理器26可解释来自任何传感器的数
据来计算优选的出口路线。例如，温度传感器可指示结构性建筑的特定部分具有表示起火
位置的显著升高的温度。所述处理器可使用该信息来确定从特定位置处的最佳出口路线是
怎样的并闪动模块内的激光源，以将人指向安全出口。在一个替代方案中，电子标签被发
放给在该建筑或结构中工作的人并戴在身上。该电子标签可由位于建筑附近的识读器阅读
到，以确定人位于何处。这允许转发器确定从已知人所在的位置的最佳逃跑路线，并使用
模块中的激光装置的闪烁来指示该路线。
本领域技术人员将明白，上述实施例仅作为举例、而不在任何限制性的意义上进行了
描述，在不背离由权利要求所限定的保护范围的情况下，可以具有多种变形和变化。例如，
除了改变由激光源32所产生的激光光线从模块18投射的角度，光线的长度也可被改变。
该对光线长度的调整(由第二调节器)可通过使用布置于激光源32和透明的密封板74之
间的遮罩来实现。该遮罩可以呈位于形成于所述壳体中的凹槽中的不透明材料片的形式，
从而其可滑动遮盖密封板74的不同部分。简单的替换是使用黏贴于密封板74的外侧或内
侧的不透明带。另一个替换方式是安装可调节的虹膜在激光源32上，激光源的转动使得
虹膜扩大和收缩，从而增长或缩短所产生的激光光线。结果，可以看到，本发明的设备在
调整由激光线光源产生的光线时具有多个自由度。首先，模块的位置可通过在管道内滑动
模块而改变。其次，光线的长度可使用例如上文所述的遮蔽技术而被改变。最后，激光源
容纳在球体内并且将该球夹设于具有开孔的两个板体之间允许所述球体进行具有三个运
动轴线的完全自由的运动，轴线I沿着管道/轨道轴向延伸，轴线II垂直轴线I竖向延伸，
轴线III垂直轴线I水平延伸。结果，本发明的系统具有完全的自由去排布激光线光源，以
使其被构造成适合在建筑或其他结构内的任何走廊或通道布局。
在另一个替代方案中，激光源可被提供两个或更多不同的彩色激光源，这些激光源容
纳于相同单元内，以允许激光光线的色彩改变。不同色彩的使用可用于辅助引导人朝向出
口。
还可增加额外的模块来将激光束引导至上文所描述的激光幕的外侧，该激光束可被用
于通过将激光束引导至指示牌上来突显指示牌(比如出口指示牌)。作为一种替代方式，
该额外的模块可具有安装有透镜的激光模块，该透镜使得激光束形成形状，比如字词或类
似指示牌的图像，从而提供指令给看到它的任何人。例如，如果在一条走廊上有相互对着
的两个门，并且如前所述，激光幕中已留下间隙来指示门的存在，模块被设置在该门的上
方并将光束指向相对的门上方的空间。该光束可通过激光画出一个包括“出口”字样和指
向最近的紧急出口方向的箭头的指示牌。