[发明专利]一种火灾逃生智能协助系统

权利要求书

1.一种火灾逃生智能协助系统，其特征是，包括用于火灾监测的无线传感器网络监测模块、火灾监测平台和摄像设备，摄像设备设置于消防员身上，摄像设备获取的摄像数据无线传送至火灾监测平台；所述的无线传感器网络监测模块与火灾监测平台通信连接，用于采集火灾现场信息并将火灾现场信息传送至火灾监测平台。

2.根据权利要求1所述的一种火灾逃生智能协助系统，其特征是，所述的火灾监测平台包括火灾现场信息显示模块和消防员位置信息显示模块，所述的火灾现场信息显示模块用于显示无线传感器网络监测模块发送的火灾现场信息，所述的消防员位置信息显示模块用于实时显示消防员位置。

3.根据权利要求2所述的一种火灾逃生智能协助系统，其特征是，所述的无线传感器网络监测模块基于无线传感器网络进行火灾现场信息的采集和发送，包括多个火灾现场监测节点、移动基站和固定基站，其中火灾现场监测节点将采集的火灾现场信息传送至固定基站，进而由固定基站发送至火灾监测平台；其中火灾现场监测节点随机部署于设定的火灾现场监测区域内，包括处理器单元、无线通信单元、信息采集单元、能量供应单元和智能开关，无线通信单元、信息采集单元和智能开关皆与处理器单元连接；所述的移动基站用于在火灾现场监测区域内移动并截获火灾现场监测节点路由中的火灾现场信息，并将截获的火灾现场信息发送至固定基站。

4.根据权利要求3所述的一种火灾逃生智能协助系统，其特征是，所述的无线传感器网络监测模块在火灾现场监测节点中选取簇首进行簇内火灾现场监测节点的火灾现场信息收集，具体为：

(1)将火灾现场监测节点到固定基站的跳数距离作为火灾现场监测节点的标识符，各火灾现场监测节点向自身的邻居节点交互标识符信息，若火灾现场监测节点的标识符最小，则成为候选簇首，否则成为簇成员节点；

(2)火灾现场监测节点成为候选簇首后，向通信范围内的火灾现场监测节点延迟一定的时间发送“簇首竞选”消息，设SL(i)表示第i个候选簇首向通信范围内的火灾现场监测节点发送“簇首竞选”消息的延迟时间，则SL(i)按照下列公式确定：

SL(i)=(SBi-Sη)f1(Qi1PiΣj=1PiQij)2+f2(KQiKQi0)2]]>

式中，为第i个候选簇首竞争为候选簇首的持续时间，S_η为人为设定的“簇首竞选”消息传遍通信范围内的火灾现场监测节点所需的时间，且Q_i为第i个候选簇首的剩余能量值，Q_ij为第i个候选簇首的第j个邻居节点的剩余能量值，P_i为第i个候选簇首具有的邻居节点数，分别为第i个候选簇首的可用内存、初始内存，f₁、f₂为设定的权值系数；

(3)若候选簇首成功发送“簇首竞选”消息，则该候选簇首竞选为簇首，若候选簇首成功在发送“簇首竞选”消息之前收到其他候选簇首的“簇首竞选”消息，则取消“簇首竞选”消息的发送，成为簇成员节点。

5.根据权利要求4所述的一种火灾逃生智能协助系统，其特征是，簇成员节点将采集的火灾现场信息发送至簇首时，选择优选值最大的邻居节点作为下一跳转发节点，设W_ab表示第a个簇成员节点的第b个邻居节点，H(W_ab)表示W_ab的优选值，定义H(W_ab)的计算公式为：

式中，Q_ab、分别表示W_ab的剩余能量值、初始能量值，R_ab→o表示W_ab到固定基站的跳数距离，表示W_ab的位置，表示固定基站的位置，表示距离W_ab最近的簇首的位置，表示位置到位置之间的欧式距离，G(·)为取值函数，若则若则γ为设定的权值系数，0<γ<1。