[发明专利]一种建筑状态监测和逃生指引系统及其方法

摘要

一种建筑状态监测和逃生指引系统，包括无线节点、本地基站和远程监控中心，无线节点包括无线传感节点、无线灯光指示节点和路由节点，本地基站包括前端无线接口和本地监控中心，无线节点布置在监测区域，无线传感节点、无线灯光指示节点和路由节点之间以及路由节点与本地基站前端之间通过树状联网的ZigBee多跳路由协议进行通信，无线传感节点将监测区域内的建筑环境信息和建筑结构信息通过无线信道传递到本地基站前端，本地基站前端通过串口转发到基站监控中心，基站监控中心的命令信息通过前端无线接口进行广播，远程监控中心通过局域网访问本地基站监控中心，与无线网络建立通信连接，构成一个小型服务器通过互联网与外界共享灾害信息。

主权项

一种建筑状态监测和逃生指引系统，其特征在于：该系统基于无线传感器网络，包括无线节点、本地基站和远程监控中心，其中，无线节点包括无线传感节点、无线灯光指示节点和路由节点，本地基站包括前端无线接口和本地监控中心，无线节点布置在监测区域，无线传感节点、无线灯光指示节点和路由节点之间以及路由节点与本地基站前端之间通过树状联网的ZigBee多跳路由协议进行通信，无线传感节点将监测区域内的建筑环境信息和建筑结构信息通过无线信道传递到本地基站前端，本地基站前端通过串口转发到基站监控中心，基站监控中心的命令信息通过前端无线接口进行广播，远程监控中心通过局域网访问本地基站监控中心，与无线网络建立通信连接；无线传感器节点分布在建筑各个房间内和走廊的墙壁上，每个无线传感器节点包括微控制器、ZigBee兼容模块、电源模块、存储单元、电压监测电路，含有温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、倾角传感器、光照度传感器、加速度或速度传感器的传感器模块，无线传感器节点构成建筑状态监测子系统，无线传感节点通过ZigBee兼容模块接收并识别来自上层网络的指令，并把监测数据发送到本地基站；无线灯光指示节点分布在建筑内走廊和楼道内，每个灯光指示节点包括微控制器、ZigBee兼容模块、电源模块、存储单元、电压监测电路和含有温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、倾角传感器、光照度传感器、加速度或速度传感器的传感器模块以及声光模块，声光模块为建筑内逃生指引系统的智能指示灯具和广播器件，无线灯光指示节点构成建筑内逃生指引子系统，通过ZigBee兼容模块接收并识别来自本地基站的指令，通过灯的点亮控制完成路径指引；路由节点包括微控制器、ZigBee兼容模块，路由协议创建了路由表，描述了网络拓扑结构；路由协议与路由器协同工作，执行路由选择和数据包中继转发；本地基站包括前端无线接口和基于PC的本地监控子系统，其中，前端无线接口包括微控制器、ZigBee兼容模块、RS232模块和USB模块，前端无线接口通过ZigBee兼容模块与无线网络建立连接，并可通过RS232模块或USB模块与PC机通信，基于PC的本地监控子系统具有数据库、监控软件和本地计算机，监控软件可以判断建筑状态和灾害等级，决策逃生方式和逃生路径并实时显示监测数据，数据库完成监测数据的本地存储，以供远程监控中心调用；远程监控中心包括远程监控计算机、远程数据库、Web网站，数据库、Web网站构成一个小型服务器通过互联网与外界共享灾害信息。