[发明专利]基于无线传感网络的火灾逃生分布式节点引导系统

说明书

技术领域

本发明涉及基于无线传感网络的分布式路径引导机制，尤其是一种火灾逃生分布式节点引导系统。

背景技术

城市的现代化发展使得越来越多的人工作于大型现代化建筑中，尤其是高层建筑，一旦有灾难发生这些人口密集的建筑中，如果没有逃离灾难现场的有效引导后果将不堪设想。由消防统计数据显示我国2006年全年共发生火灾222702起，死亡1517人，受伤1418人，直接财产损失784468411元。消防部门分析指出，当火灾这类的紧急事件发生时，人们往往因为惊慌而不知道该往何处逃生，最常见的错误逃生方式有：(1)原路逃生：这是因为人们进入了一个不甚熟悉的建筑物，因此当紧急情况发生时就选择循原路逃离；(2)向着光源逃生：向着光源走是生物的基本本能，但是在火场内向着光源走也许意味着进入一个更大的火警区域；(3)盲目跟随：跟着大众一起逃生并不一定意味着会找到安全的逃生出口；(4)冒险跳楼等。因为这些错误的逃生方式而造成无谓之人员伤亡，也间接造成救护人员救灾的危险性。

从发生灾难到受灾人群发现灾难、完成逃生行为的时间间隔非常短。要在最短的时间内对逃生的人群做出最短路径的安全引导，使其按照安全方向指示迅速撤离到最近的安全出口，这种种紧急逃生的安全引导机制的意义重大，而无线传感器网络成本低，节点体积小且容易安放，因此有必要研究出一种基于无线传感器网络的分布式路径引导机制。

就目前来说，建筑物内的逃生仅仅停留在独立型标志灯上。怎样根据现场火警信息，利用无线传感器网络，把智能性的引导机制作为一个整体辅助人们逃生却是一个空白。

发明内容

为了克服已有火灾逃生方法的可靠性差、缺乏有效的引导的不足，本发明提供一种可靠性好、能有效辅助人们火灾逃生的基于无线传感网络的火灾逃生分布式节点引导系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于无线传感网络的火灾逃生分布式节点引导系统，所述分布式节点引导系统包括布建于建筑内各走廊和过道的传感器节点，所述各个传感器节点之间无线连接，所述各个传感器节点连接节点引导控制器，所述节点引导控制器包括：节点权值初始化模块，用于将当前节点的权值进行初始化，其算式为：

Ii=Aemg×α×hc×e-Σj=1m1hj+ϵ---(1)]]>

上式(1)中，h_j指节点i距出口节点j的距离，h_c指距最近出口节点的最近距离，m为出口节点数，α是一个优化系数，当节点i为出口节点时，初始权值为0，A_emg为极大权值，此值用作初始化侦测到紧急状况的节点，ε指随机小数；紧急情况发布模块，用于当传感器节点的温度传感器或气体浓度传感器检测到发生火灾后，记录自身为紧急状态，并将该信号向周围节点发送。由于单个节点的射频信号无法覆盖整个网络，每个收到该灾难信息的节点记录距源点的距离后作为该灾难信息的中继再次将该信息向自身周围的节点发送，直到全网所有节点都收到该紧急信息；

节点权值调整模块，用于当前节点与紧急状态的距离小于危险区域半径D，当前节点的权值依照下式调整：

A_z＝MAX{A_z，I_z+A_emg×βe^-μh}，其中