[发明专利]一种基于协同感知的毒气泄漏事故人员紧急疏散方法

说明书

本发明公开了一种基于协同感知的毒气泄漏事故人员紧急疏散方法，在石油化工厂的安全出口门上安装无线传感器节点，在石油化工厂内部布置若干静态节点，将现场工作人员定义为移动节点，毒气泄漏时，无线传感器节点发出信号包{exitID,坐标（x,y）,毒气浓度}给通信范围内的邻居节点，收到信息包的邻居节点再把接收到的信息包和自身的信息包{节点ID，坐标（x,y）,毒气浓度}向其通信范围以内的邻居节点广播，现场工作人员根据接收到的信息包判断毒气浓度以及离安全出口门的距离采取疏散措施。本发明使用静态节点和移动节点来保持整个传感器网络的连通性，降低节点通讯成本，同时在有毒气体危害分类的基础上来确保覆盖程度需求。

技术领域

本发明涉及一种基于协同感知的毒气泄漏事故人员紧急疏散方法，属于紧急人员疏散领域。

背景技术

危险化学品行业在生产、运输和存储过程中存在着火灾、爆炸及有毒物质泄漏、渗透等安全隐患问题，稍有不慎就会危及人员生命安全，造成恶劣的社会影响。同时由于危化品的危害大、破坏大和范围广等特点导致灾前预防、灾后应急处理和灾后重建等工作都难以快速实施。发生在我国的多次危化品爆炸事故以及事后采取的施救措施暴露了危化品的安全生产监测不到位，发生事故时应急措施和疏散救援存在不足，基本依靠传统的人工监测以及消防救援，在员工自救及自动化监测方面表现严重不足，具体体现在没有有效的整合利用现代通信监测及救援，从而造成巨大的人员伤亡和经济损失。

现有技术中存在以下不足：1.分布式紧急网络通信，解决传统网络通信在毒气泄漏后，存在节点死亡，无法传输数据的缺陷；2.传统网络通信在毒气泄漏后，数据传输负担大，时间长，不稳定等问题。

因此，迫切需要研究针对危化品的监测预警和灾后应急处置的关键技术，研究利用无线传感器网络技术运用基于协同感知的毒气泄漏事故人员紧急疏散算法，为工作人员现场逃生提供了更大的帮助，提高安全生产系数和保障生命财产安全。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于协同感知的毒气泄漏事故人员紧急疏散算法，使用静态工作节点和移动节点来保持整个传感器网络的连通性，降低节点通讯成本，同时在有毒气体危害分类的基础上来确保覆盖程度需求。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于协同感知的毒气泄漏事故人员紧急疏散方法，包括以下步骤：

1)在石油化工厂的安全出口门上安装无线传感器节点；在石油化工厂内部布置若干静态节点；将佩戴有安全预警信息头盔或特殊救援设备的现场工作人员定义为移动节点，所述现场工作人员佩戴的安全预警信息头盔或特殊救援设备中安装无线网络通信传感器，可与无线传感器节点、静态节点相互通信；

2)静态节点在传感器网络中以泛洪的方式向其邻居节点广播包含自身坐标信息的数据分组，包括{节点号ID，坐标(x,y)}；

3)移动节点位置坐标确定：由步骤2)中静态节点的坐标，通过三角形重心公式计算出三角形重心的位置，用重心的位置坐标来代替现场工作人员的位置坐标，即移动节点位置坐标；

4)当发生毒气泄漏时，安全出口门无线传感器节点不断发出信号包给通信范围内的邻居节点，信息包包括{exitID,坐标(x,y),毒气浓度}，收到信息包的邻居节点再把接收到的无线传感器节点发出的信息包和自身的信息包{节点ID，坐标(x,y),毒气浓度}在传感器网络中以泛洪的方式向其通信范围以内的邻居节点广播；所述邻居节点包括静态节点和移动节点；

5)移动节点根据接收到的信息包采取疏散措施：

a现场工作人员首先会向毒气浓度最低、离门口最近的节点方向疏散；

b当没有接收到离安全出口门两跳范围内的信息包的时候，优先向靠近门口的方向疏散；