新型消防应急逃生系统.pdf

本发明涉及一种应急逃生指示装置，特别是一种新型消防应急逃生系统，包括若干智能终端、服务器以及用于智能终端与服务器传输数据的传输网络，所述智能终端包括中央处理单元、AC/DC电源单元、状态监测单元、信息显示单元、LED照明指示/报警单元和通信单元，所述中央处理单元通过AC/DC电源单元与交流电源相连接；所述中央处理单元的输入端连接有状态监测单元，所述中央处理单元的输出端连接有信息显示单元和LED照明指示/报警单元；所述中央处理单元通过通信单元连接到传输网络。利用消防报警系统的报警信号作为智能逃生指示系统的输入信息，由系统对信息进行处理，最后通过智能控制消防应急标志灯和导流灯的指示，帮助人群实时选择最佳逃生路线。

1.  一种新型消防应急逃生系统，其特征在于：包括若干智能终端、服务器以及用于智能终端与服务器传输数据的传输网络；所述智能终端包括中央处理单元、AC/DC电源单元、状态监测单元、信息显示单元、LED照明指示/报警单元和通信单元，所述中央处理单元通过AC/DC电源单元与交流电源相连接；所述中央处理单元的输入端连接有状态监测单元，所述中央处理单元的输出端连接有信息显示单元和LED照明指示/报警单元；所述中央处理单元通过通信单元连接到传输网络。

2.  按照权利要求1所述的一种新型消防应急逃生系统，其特征在于：所述中央处理单元还连接有充/放电管理单元。

3.  按照权利要求2所述的一种新型消防应急逃生系统，其特征在于：所述充/放电管理单元包括充电管理芯片CN3052A和电池BAT，所述充电芯片CN3052A的管脚VIN和管脚CE都与AC/DC电源单元输出端连接；所述充电芯片CN3052A的管脚电源单元输出端之间串联发光二极管LED2和电阻R4，所述充电芯片CN3052A的管脚电源单元输出端之间串联发光二极管LED1和电阻R3，所述管脚央处理单元输入端连接；所述AC/DC电源单元输出端分别通过电容C7和电阻R1、R2的串联电路接地；所述充电芯片CN3052A的管脚BAT通过电容C8接地，所述管脚BAT通过电池BAT和NTC热敏电阻的串联电路与充电芯片CN3052A的管脚TEMP连接，所述电池BAT和NTC热敏电阻的连接节点接地；所述电阻R1、R2的连接节点与管脚TEMP连接；所述充电芯片CN3052A的管脚ISET通过电阻RISET接地。

4.  按照权利要求3所述的一种新型消防应急逃生系统，其特征在于：所述充电芯片CN3052A的管脚BAT与P沟道MOS管M1的漏极相连接，所述MOS管M1的栅极与AC/DC电源单元输出端连接，所述MOS管M1的源极与中央处理单元 电源输入端连接，所述AC/DC电源单元输出端通过电阻R16接地；所述AC/DC电源单元输出端与肖特基二极管D1正极连接，所述肖特基二极管D1负极与中央处理单元电源输入端连接。

5.  按照权利要求1所述的一种新型消防应急逃生系统，其特征在于：所述传输网络包括数据总线、集中器和楼宇集中器，所述同一楼层的智能终端通过数据总线汇集到集中器，所述各楼层的集中器通过数据总线汇集到楼宇集中器，所述楼宇集中器通过数据总线与服务器连接。

6.  按照权利要求1所述的新型消防应急逃生系统，其特征在于：所述中央处理单元还连接有充/放电管理单元。

7.  按照权利要求6所述的一种新型消防应急逃生系统，其特征在于：所述充/放电管理单元包括充电管理芯片CN3052A和电池BAT，所述充电芯片CN3052A的管脚VIN和管脚CE都与AC/DC电源单元输出端连接；所述充电芯片CN3052A的管脚CHRG与AC/DC电元输出端之间串联发光二极管LED2和电阻R4，所述充电芯片CN3052A的管脚FAULT与AC/DC元输出端之间串联发光二极管LED1和电阻R3，所述管脚CHRG和FAULT与理入端连接；所述AC/DC电源单元输出端分别通过电容C7和电阻R1、R2的串联电路接地；所述充电芯片CN3052A的管脚BAT通过电容C8接地，所述管脚BAT通过电池BAT和NTC热敏电阻的串联电路与充电芯片CN3052A的管脚TEMP连接，所述电池BAT和NTC热敏电阻的连接节点接地；所述电阻R1、R2的连接节点与管脚TEMP连接；所述充电芯片CN3052A的管脚ISET通过电阻RISET接地。

8.  按照权利要求7所述的一种新型消防应急逃生系统，其特征在于：所述充电芯片CN3052A的管脚BAT与P沟道MOS管M1的漏极相连接，所述MOS管M1的栅极与AC/DC电源单元输出端连接，所述MOS管M1的源极与中央控制处理单 元电源输入端连接，所述AC/DC电源单元输出端通过电阻R16接地；所述AC/DC电源单元输出端与肖特基二极管D1正极连接，所述肖特基二极管D1负极与中央处理单元电源输入端连接。

新型消防应急逃生系统
技术领域
本发明涉及一种应急逃生指示装置，特别是一种新型消防应急逃生系统。
背景技术
传统的消防应急标志灯有一个致命缺陷，就是它只能指示一个固定的逃跑方向，一般是指向最近的安全门，但是这样会出现很多不利情况：如果指示的前方发生火灾或正是烟雾蔓延过来的方向，或安全门由于故障而不能自动开启，或建筑内的消防应急灯在平时没能实时维护，在危机情况出现故障时，消防应急标志灯失去了应有的作用，所以目前应用的传统消防应急灯有很大的局限性。因此，我们需要设计一种新型的智能应急逃生指示装置，能够实时报告设备状况，在险情发生时自动将危险信息传送到各个终端，并通过各个终端指示出最佳的逃生路线。
中国发明专利申请CN 103176463A公开了一种智能安防及消防系统，包含中央控制系统，还包含通过中央控制系统控制的探测系统、显示系统、警示系统及消防装置；其中，该探测系统包含摄像装置及感应装置；该显示系统包含显示屏幕。该摄像装置包含安装在应用场所内的滑动轨道及若干摄像头，该摄像头安装于滑动轨道上，可以在应用场所内自由移动。此发明提供一种可以整合安防及消防的智能安防及消防系统，利用该系统可以对火情予以准确、及时的处置；但是此发明的系统并不能整合火灾发生的情况并给出和显示最佳最合理的逃生路线。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种整合火灾发生情况并指示最佳逃生路线的智能消防应急逃生装置。
为解决上述的技术问题，本发明的新型消防应急逃生系统包括若干智能终端、服务器以及用于智能终端与服务器传输数据的传输网络；
所述智能终端包括中央处理单元、AC/DC电源单元、状态监测单元、信息显示单元、LED照明指示/报警单元和通信单元，所述中央处理单元通过AC/DC电源单元与交流电源相连接；所述中央处理单元的输入端连接有状态监测单元，所述中央处理单元的输出端连接有信息显示单元和LED照明指示/报警单元；所述中央处理单元通过通信单元连接到传输网络。
进一步的，所述中央处理单元还连接有充/放电管理单元。
更进一步的，所述充/放电管理单元包括充电管理芯片CN3052A和电池BAT，所述充电芯片CN3052A的管脚VIN和管脚CE都与AC/DC电源单元输出端连接；所述充电芯片CN3052A的管脚与AC/DC电源单元输出端之间串联发光二极管LED2和电阻R4，所述充电芯片CN3052A的管脚与AC/DC电源单元输出端之间串联发光二极管LED1和电阻R3，所述管脚和与中央处理单元输入端连接；所述AC/DC电源单元输出端分别通过电容C7和电阻R1、R2的串联电路接地；所述充电芯片CN3052A的管脚BAT通过电容C8接地，所述管脚BAT通过电池BAT和NTC热敏电阻的串联电路与充电芯片CN3052A的管脚TEMP连接，所述电池BAT和NTC热敏电阻的连接节点接地；所述电阻R1、R2的连接节点与管脚TEMP连接；所述充电芯片CN3052A的管脚ISET通过电阻RISET接地。
更进一步的，所述充电芯片CN3052A的管脚BAT与P沟道MOS管M1的漏极 相连接，所述MOS管M1的栅极与AC/DC电源单元输出端连接，所述MOS管M1的源极与中央处理单元电源输入端连接，所述AC/DC电源单元输出端通过电阻R16接地；所述AC/DC电源单元输出端与肖特基二极管D1正极连接，所述肖特基二极管D1负极与中央处理单元电源输入端连接。
进一步的，所述传输网络包括数据总线、集中器和楼宇集中器，所述同一楼层的智能终端通过数据总线汇集到集中器，所述各楼层的集中器通过数据总线汇集到楼宇集中器，所述楼宇集中器通过数据总线与服务器连接。
本发明还包括新型消防应急逃生系统的智能终端，包括中央处理单元、AC/DC电源单元、状态监测单元、信息显示单元、LED照明指示/报警单元和通信单元，所述中央处理单元通过AC/DC电源单元与交流电源相连接；所述中央处理单元的输入端连接有状态监测单元，所述中央处理单元的输出端连接有信息显示单元和LED照明指示/报警单元；所述中央处理单元通过通信单元连接到传输网络。
进一步的，所述中央处理单元还连接有充/放电管理单元。
更进一步的，所述充/放电管理单元包括充电管理芯片CN3052A和电池BAT，所述充电芯片CN3052A的管脚VIN和管脚CE都与AC/DC电源单元输出端连接；所述充电芯片CN3052A的管脚与AC/DC电源单元输出端之间串联发光二极管LED2和电阻R4，所述充电芯片CN3052A的管脚与AC/DC电源单元输出端之间串联发光二极管LED1和电阻R3，所述管脚和与中央处理单元输入端连接；所述AC/DC电源单元输出端分别通过电容C7和电阻R1、R2的串联电路接地；所述充电芯片CN3052A的管脚BAT通过电容C8接地，所述管脚BAT通过电池BAT和NTC热敏电阻的串联电路与充电芯片CN3052A的管脚TEMP连接，所述电池BAT和NTC热敏电阻的连接节点接地；所述电阻R1、R2的连接 节点与管脚TEMP连接；所述充电芯片CN3052A的管脚ISET通过电阻RISET接地。
更进一步的，所述充电芯片CN3052A的管脚BAT与P沟道MOS管M1的漏极相连接，所述MOS管M1的栅极与AC/DC电源单元输出端连接，所述MOS管M1的源极与中央控制处理单元电源输入端连接，所述AC/DC电源单元输出端通过电阻R16接地；所述AC/DC电源单元输出端与肖特基二极管D1正极连接，所述肖特基二极管D1负极与中央处理单元电源输入端连接。
采用上述结构后，将一个建筑物内所有这些智能终端与已有的智能消防报警系统联动起来。利用消防报警系统的报警信号作为智能逃生系统的输入信息，由系统对信息进行处理，最后通过智能控制消防应急标志灯和导流灯的指示，以及应急照明灯的开启，帮助人群实时选择最佳逃生路线。智能终端除对关键部件锂电池进行合理充放电管理之外，还必须对光源，电池状态进行监测，以保证终端良好的运行。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明新型消防应急逃生系统的网络框架结构示意图。
图2为本发明智能终端的模块化示意图。
图3为本发明智能终端中充/放电管理单元的电路原理图。
图4为本发明智能终端通过通信单元与传输网络进行数据通信的电路原理图。
图中：1为智能终端，2为集中器，3为楼宇集中器，4为服务器，5为交流电源，6为485总线，7为AC/DC电源单元输出端，8为中央控制单元电源输入 端，101为中央处理单元，102为AC/DC电源单元，103为充/放电管理单元，104为LED照明指示/报警单元，105为通信单元，106为信息显示单元，107为状态监测单元。
具体实施方式
如图1所示，本发明的新型消防应急逃生系统包括若干智能终端1、服务器4以及用于智能终端与服务器传输数据的传输网络。本发明的传输网络包括数据总线、集中器2和楼宇集中器3，采用的数据总线为485数据总线。为了便于管理与监控设置，将同一楼层的智能终端1通过485数据总线汇集到集中器2，同一楼层中智能终端1数量以楼层的面积而定，能够清楚的指示逃生路路线最佳。所述各楼层的集中器通过数据总线汇集到楼宇集中器3，所述楼宇集中器通过485数据总线与服务器4连接。这样的网络框架结构可以快速了解到是大楼中哪一楼层的哪处智能终端检测到火灾，服务器迅速在发生火灾处发出报警并指示出最佳的逃生路线；如果哪里的安全门出现故障，服务器也可以很好的避开选择合适的逃生路线并通过智能终端指示出来。
如图2所示，本发明的智能终端包括中央处理单元101、AC/DC电源单元102、状态监测单元107、信息显示单元106、LED照明指示/报警单元104、通信单元105和充/放电管理单元103。所述中央处理单元101通过AC/DC电源单元102与交流电源相连接，中央处理单元101选择STC89C52RC系列单片机。通过AC/DC电源单元102将AC220V转为DC5V后，作为单片机和充电电池的输入电压，AC/DC电源单元采用金升阳电源LH05-10B05系列。在串行通讯中，收发双方对发送或接受的波特率必须一致。由于常用波特率按规范取为1200，2400，4800，9600……，为了避免通信时产生累积误差，进而产生波特率误差，影响串行通 信的同步性能，在本系统中采用11.0592MHZ的晶振。所述中央处理单元101的输入端连接有状态监测单元107，状态检测单元107是用来检测是否有火灾发生、安全门是否能正常工作及烟雾蔓延等情况。为了能够节省成本，这里状态检测单元107直接检测现有消防报警系统中的报警信号；选择DS18B20温度传感器检测温度，这样除了接受服务器传来的火警信息之外，还可自行检测周围温度，当超过门限温度时自行报警；选择MQ-2烟雾、有毒气体传感器，用于检测当前烟雾状况，这样可以确定烟雾蔓延方向，选择最佳逃生路线。所述中央处理单元101的输出端连接有信息显示单元106和LED照明指示/报警单元104，通过声光报警指示火灾发生地点，通过LED照明来指示逃生路线，也可以通过信息显示单元直接显示哪层楼的那个位置发生火。所述中央处理单元通过通信单元105连接到传输网络。如图4所示，所述通信单元105采用接口芯片MAX485，单片机的管脚RXD与MAX485芯片的管脚RO连接，单片机的管脚TXD与MAX485芯片的管脚DI连接，单片机的P1.7管脚分别与MAX485芯片的管脚和DE连接；MAX485芯片的管脚A和B分别与RS485数据线中相应的线缆连接。如图2所示，这里应该注意，从485总线6引出的与智能终端连接的线应当尽量短，以便引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。
本发明的工作原理如下：当智能终端1的状态检测单元检测到火灾或温度传感器采集的信号超过上限时，声光报警迅速响应，同时将火灾报警信息上传给集中器，然后再集中到楼宇集中器，最后到服务器。服务器通过将火灾信息处理后通过传输网络再传输给各个智能终端，智能终端一方面通过信息显示单元106将火灾信息显示出来，另一方面通过LED照明指示出最佳的逃生路线，以便实时指导人群迅速逃离火灾现场。
进一步的，为了能够保证智能终端的正常运行，防止断电时智能终端不能正常指示，所述中央处理单元还连接有充/放电管理单元103。如图3所示，所述充/放电管理单元103包括充电管理芯片CN3052A和电池BAT，所述充电芯片CN3052A的管脚VIN和管脚CE都与AC/DC电源单元输出端7连接，通过AC/DC电源单元的输出电压给芯片CN3052A供电。所述充电芯片CN3052A的管脚与AC/DC电源单元输出端之间串联发光二极管LED2和电阻R4，所述充电芯片CN3052A的管脚与AC/DC电源单元输出端7之间串联发光二极管LED1和电阻R3。所述充电芯片CN3052A的管脚为充电状态指示端，当给电池BAT充电时LED2发光；所述充电芯片CN3052A的管脚为电池故障状态指示端，当电池发生故障时LED1发光。为了能够方便读取电池状态传递给服务器，将充电芯片CN3052A的管脚和分别与单片机的P1.2和P1.3管脚相连。所述AC/DC电源单元输出端分别通过电容C7和电阻R1、R2的串联电路接地；所述充电芯片CN3052A的管脚BAT通过电容C8接地，电容C7和C8采用的是多层陶瓷电容器，能保证充电电路的稳定工作。所述管脚BAT通过电池BAT和NTC热敏电阻的串联电路与充电芯片CN3052A的管脚TEMP连接，所述电池BAT和NTC热敏电阻的连接节点接地，所述电阻R1、R2的连接节点与管脚TEMP连接。电池温度的检测通过测量TEMP管脚的电压实现的，TEMP管脚的电压是由电池内的NTC热敏电阻和R1、R2的串联分压电路实现的。如果TEMP管脚的电压低于最低值或者大于最大值，则表示电池的温度太高或者太低，充电过程将被暂停。所述充电芯片CN3052A的管脚ISET通过电阻RISET接地，电阻RISET是用来控制充电电流的。
更进一步的，为了能够选择中央处理单元的供电电源，所述充电芯片CN3052A 的管脚BAT与P沟道MOS管M1的漏极相连接，所述MOS管M1的栅极与AC/DC电源单元输出端连接，所述MOS管M1的源极与中央处理单元电源输入端连接，所述AC/DC电源单元输出端通过电阻R16接地；所述AC/DC电源单元输出端与肖特基二极管D1正极连接，所述肖特基二极管D1负极与中央处理单元电源输入端8。这样正常工作时选择AC/DC电源单元输出端7给中央处理单元供电；如果断电就选择充电电池给中央处理单元供电。
当然，本发明也可以采用其他适合的数据总线，也可以采用其他的网络框架，这样的变换均落在本发明的保护范围之内。虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。