【正文】 7偶 校驗停 止位 通訊資料結(jié)構(gòu)： ASCII模式 楨頭 起始字符 =“：”（ 3AH） Address Hi 通訊地址： 8位地址由 2個 ASCII碼組合 Address Lo Function Hi 功能碼： 8位地址由 2個 ASCII碼組合 Function Lo DATA（ n 1） 資料內(nèi)容： n*8位資料內(nèi) 容由 2* n 個 ASCII碼組合，高位在前，低位在后 ,n=4,最大 8個 ASCII碼 ????? DATA 0 LRC CHK Hi LRC 校驗碼： 8位校驗碼由 2個 ASCII碼組合。如果校驗錯誤，則丟棄該消息幀，并不作任何回應(yīng)，繼續(xù)接收下一幀數(shù)據(jù)。 詢問信息 字符串格式 回應(yīng)信息字符串格式 楨頭 “：” 3AH 楨頭 “：” 3AH 地址 “ 0” 30H 地址 “ 0” 30H “ 1” 31H “ 1” 31H 功能碼 “ 0” 30H 功能碼 “ 0” 30H “ 8” 38H “ 8” 38H 內(nèi)容 “ 0” 30H 內(nèi)容 “ 0” 30H “ 1” 31H “ 1” 31H “ 0” 30H “ 0” 30H “ 2” 32H “ 2” 32H “ 0” 30H 2104H地址“ 0” 30H “ 3” 33H “ 3” 33H 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽參賽作品 41 “ 0” 30H 內(nèi)容 “ 0” 30H “ 4” 34H “ 4” 34H LRC CHECK “ E” 45H LRC CHECK “ E” 45H “ D” 44H “ D” 44H END CR 0DH END CR 0DH LF 0AH LF 0AH RTU模式： 詢問信息格式 回 應(yīng)信息格式 地址 01H 地址 01H 功能碼 08H 功能碼 08H 內(nèi)容 01H 內(nèi)容 01H 02H 02H 03H 03H 04H 04H CRC CHECK Low 41H CRC CHECK Low 41H CRC CHECK High 04H CRC CHECK High 04H 校驗碼： ASCII 模式：雙字節(jié) ASCII 碼。 通訊接口方式 通訊為 RS485 接口，異步串行， 全 雙工 通訊（四線） 。采用單片機發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的系統(tǒng)簡圖如下所示。 p3_9=0。 Clk(7)。 y=y。//激光控制開關(guān) void delay() { uchar i,j。 引導(dǎo)信號的主要部分為二維圖形，由高速掃描狀態(tài)下的振鏡產(chǎn)生，其采用矢 圖 35： 繪制的引導(dǎo)信號 量繪制圖形，可以提高 圖形掃描幀率，減小數(shù)據(jù)量。Move(30， 40)。 3）路線設(shè)計 疏散路線和救援路線可以通過主機的控制臺進行設(shè)計。 疏散路線與救援路線既可以系統(tǒng)預(yù)置設(shè)定，也可以由人工控制實時改變設(shè)定。 1）激光引導(dǎo)疏散指示裝置 激光引導(dǎo)疏散指示裝置產(chǎn)生的引導(dǎo)信號為多條靜止呈放射狀的引導(dǎo)光束，其交點即為光源，以此來決定引導(dǎo)方向，引導(dǎo)人員向光源處移動。線纜外層套有第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽參賽作品 19 阻燃波紋管。提供 100Mbps 以太網(wǎng)接口及 485 串口，用于連接中控主機和引導(dǎo)設(shè)備。尤其是目前工程中廣泛使用的 CAD 圖紙，可將其高效的轉(zhuǎn)化為供系統(tǒng)使用的電子地圖。全息標示可以有效的彌補上述設(shè)備在交叉區(qū)域等地點的不足。 為了防止掃描振鏡意 外停止工作，未經(jīng)偏轉(zhuǎn)的激光束可能擊中人眼，造成可能的危害，掃描裝置附加安全防護部分，當(dāng)掃描振鏡意外停止后，確保及時切斷激光的照射，初始化設(shè)備并恢復(fù)正常工作狀態(tài)。 圖 4： 光的波長示意圖 人眼對不同波長的光敏感性不同。 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽參賽作品 5 硬件職能 硬件作為信息的傳輸與接收部分，是產(chǎn)生功 效的載體，具有以下職能： 1）災(zāi)情探測：煙感探測器、溫感探測器，負責(zé)報警和 采集 實時火情信息； 2）逃生和救援引導(dǎo)：激光引導(dǎo)疏散指示裝置、全息激光疏散標示裝置，負責(zé)產(chǎn)生光學(xué)引導(dǎo)信號以及警鈴等語音提示； 3）中控主機負責(zé)系統(tǒng)整體的數(shù)據(jù)處理，控制分站作為節(jié)點起到信息預(yù)處理與二級備份功能； 4）交換機網(wǎng)絡(luò)負責(zé)信息的交換與校驗； 5）控制分站提供調(diào)試接口，人工輸入掃描參數(shù)等信息； 6）采用雙回路獨立供電和內(nèi)部電池相結(jié)合的供電方式，保證災(zāi)害時期能夠安全有效供電，且在外面電源完全切斷的情況下，能夠利用內(nèi)部電池獨立供電 4小 時。 有效避免人員由于高度緊張對現(xiàn)有安 全出口文字、圖形標志產(chǎn)生誤判，利于人員的安全、迅速的疏散與救援。 因此，當(dāng)前迫切需要一套可在煙霧環(huán)境中有效引導(dǎo)人員疏散，并能針對實時火情生成 引導(dǎo)人員避開火源等危險區(qū)域的動態(tài)疏散與救援路線，具備救援指揮功能的消防應(yīng)急疏散與救援指揮系統(tǒng) 作品設(shè)計、發(fā)明的思路 本系統(tǒng)利用激光掃描振鏡，產(chǎn)生空間內(nèi)方向、數(shù)量可控的放射狀引導(dǎo)激光。 煙霧是火災(zāi)事故中導(dǎo)致人員傷亡的主要因素。 作品設(shè)計、發(fā)明的目的 目前使用的疏散指示設(shè)備無法在煙霧環(huán)境下有效工作。 在人員疏散的同時可引導(dǎo)外部救援人員進入，其通過系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)控平臺將實時火情、被困人員位置 等信息及時傳遞至救援指揮人員， 根據(jù)救援要求生成救援路線，指揮救援人員搜救。 4 系統(tǒng)基本組成 該系統(tǒng)設(shè)計為 基于多層網(wǎng)絡(luò)的雙向終端控制網(wǎng)絡(luò)。 激光具有的亮 度高、能量集中、穿透力強等特點使其在同等條件下產(chǎn)生的光通路可視度遠高于其他光源，因此激光在空間中產(chǎn)生的光通路可以作為引導(dǎo)人員疏散的標識。 火場環(huán)境中的的煙霧顆粒 會使激光功率產(chǎn)生衰減，故實際人眼接收到的激光功率處于 ClassII 級別 安全范圍內(nèi)，并且由于疏散過程中引導(dǎo)信號為光通路，視角不為 0176。當(dāng)振鏡停止工作時，及時切斷激光的 輸出，重啟設(shè)備初始化。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)應(yīng)急疏散與救援指揮的需要，進基于激光導(dǎo)航的應(yīng)急疏散與救援指揮系統(tǒng) 地圖數(shù)字化子系統(tǒng) 控制分站 子系統(tǒng) 數(shù)據(jù)維護子系統(tǒng) 應(yīng)急疏散與救援指揮子系統(tǒng) SuperMap Objects+C Supermap Deskpro eSupermap+EVC4 Supermap Deskpro 應(yīng)急疏散與救援指揮 遠程報警及控制模塊 疏散引導(dǎo)控制模塊 引導(dǎo)信號生成模塊 實時監(jiān)控及命令控制模塊 傳感器探測及報警 系統(tǒng)自檢模塊 電源管理模塊 通訊網(wǎng)關(guān) 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽參賽作品 15 行二次功能開發(fā)。 控制分站子系統(tǒng)通過 無線網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)急疏散與救援指揮子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通訊校驗，當(dāng)檢測出有線通訊中斷時，通過無線網(wǎng)絡(luò)進行輔助數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)接收到煙霧探測器的報警信號，結(jié)合電子地圖中的探測器位置，得到火情位置和范圍信息。 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽參賽作品 20 引導(dǎo)信號的生成 空間分析及設(shè)備安置 鑒于系統(tǒng)的工作空間有多種結(jié)構(gòu)，例如通道、大廳、地下室、走廊。 全息激光疏散標示裝置產(chǎn)生的引導(dǎo)信號為二維圖形與掃描光束構(gòu)成的三維引導(dǎo)標志。 全息激光疏散標示裝置通過改變?nèi)S引導(dǎo)標志的文字、圖形信息，指示被困第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽參賽作品 25 人員的位置，引導(dǎo)救援人員進入解救。Move(X step， Y step)； delay() X step 與 Y step 的“正” “負”決定步進電機偏轉(zhuǎn) 方向（順時針或逆時針），假定正為順時針。信號設(shè)置中需根據(jù)實際空間的結(jié)構(gòu)確定相應(yīng)的激光束數(shù)目等工作參數(shù)。//Y軸電機使能 sbit p3_2=P3^2。 x=x。 p1_5=1。 Clk(7)。在本激光疏散體統(tǒng)中控制器選用單片機，上位機和單片機之間采用串口通訊傳遞控制信息 , 而由單片機發(fā)出滿足DMX512 的數(shù)據(jù)時序的數(shù)據(jù)包。 2）單片機向主機報告異常情況，主機做出明顯反應(yīng)，如報警器發(fā)出警報，使工作人員及時做出反應(yīng)。 例如：對變頻器地址 01H，寫 =。它由發(fā)送端計算后加入到消息中；添加時先是低字節(jié)，然后是高字節(jié)，故 CRC 的高位字節(jié)是發(fā)送消息的最后一個字節(jié) 。 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽參賽作品 38 10H：對 16地址變頻器通訊。 EIA485 具有傳播距離長，靈敏度高，能夠?qū)崿F(xiàn)多點通信即聯(lián)網(wǎng)功能的一個協(xié)議方式。 delay()。jb。j++) { p3_1=0。 for(i=0。 振鏡控制程序包括設(shè)備初始化、偏轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)等。delay(5)。因此需根據(jù)實際用途和工作環(huán)境設(shè)第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽參賽作品 26 置相應(yīng)的引導(dǎo)信號。 全息激光疏散標示裝置通過改變其三維引導(dǎo)標志的文字、圖形，顯示疏散指示信息，達到引導(dǎo)人員疏散的目的。兩臺設(shè)備可以滿足疏散與救援雙向要求使用。無線通訊負責(zé)數(shù)據(jù)的校驗與輔助通訊，當(dāng)有線通訊中斷后，系統(tǒng)能及時的通過無線通訊網(wǎng)（由無線中繼節(jié)點和終端組成）檢測出相關(guān)中斷區(qū)域，并啟用無線通訊網(wǎng)進行數(shù)據(jù)的交換與處理。系統(tǒng)采用煙霧探測器與火焰探測器作為對火情的主要檢測手段，也可通過消防聯(lián)動系統(tǒng)接收火情范圍、位置等信息。工作機及備份機數(shù)據(jù)儲存使用 RAID1 磁盤陣列，保障數(shù)據(jù)的安全穩(wěn)定。 應(yīng)急疏散 與救援指揮 子系統(tǒng) 和數(shù)據(jù)維護子系統(tǒng) 由全組件式地理信息系統(tǒng)軟件 Supermap Objects 進行開發(fā)， 控制分站 子系統(tǒng)由嵌入式地理信息系統(tǒng)開發(fā)平臺eSupermap 開發(fā)， 地圖數(shù)字化子系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng) 采用了桌面地理信息系統(tǒng)Supermap Deskpro。步進電機相對第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽參賽作品 11 于工業(yè)振鏡具有結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、容易控制等優(yōu)點 ，可以滿足低頻率掃描的需要，產(chǎn)生方向、數(shù)目可控的激光束和輸出簡單的圖形。 圖 6： 工業(yè)半導(dǎo)體激光器 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽參賽作品 9 半導(dǎo)體激光器選用成熟的工業(yè)級別 532nm 激光器，自身帶有鋁散熱片和風(fēng)扇，可以長時間的穩(wěn)定工作。 根據(jù)丁達爾效應(yīng)，光束在膠體中會形成明亮的光通路。 科技查新表明，本項目系統(tǒng)根據(jù)火場信息，結(jié)合內(nèi)置的電子地圖，生成控制激光引導(dǎo)設(shè)備的疏散路線與救援路線，并實時調(diào)整疏散路線與救援路線設(shè)計，所檢文獻中未見有報道。 人員由于趨光性本能跟隨激光向光源 處移動 ， 避免了對傳統(tǒng)文字、圖形標志的誤判 ，縮短反應(yīng)時間 。 本系統(tǒng)將提高現(xiàn)有消防引導(dǎo)疏散系統(tǒng)的水平，適應(yīng)目前國家消防安全建設(shè)的需要，進一步降低火災(zāi)事故中人員的傷亡率，因而對于消防安全技術(shù)領(lǐng)域有較大的促進和提高作用。 基于激光導(dǎo)航的應(yīng)急疏散與救援指揮系統(tǒng) 是目前唯一采用 掃描 激光作為引導(dǎo)信號 ， 具備最佳 疏散 路線動態(tài)規(guī)劃與救援指揮功能 的消防 聯(lián)動 系統(tǒng)，解決了火災(zāi)時期煙霧環(huán)境下被困人員疏散和應(yīng)急救援的難題 ，實現(xiàn)了煙霧環(huán)境下避開火源等危險區(qū)域的路線引導(dǎo)。 激光亮度高、穿透性強，其光通路 易于識別 。而已有的引導(dǎo)設(shè)備使用全息透鏡成像或單軸第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽參賽作品 3 振鏡，僅能 做平面移動，并且單軸振鏡未設(shè)有激光安全防護裝置，存在一定的安全隱患。 依靠增大光源照度的方法并不能很好解決不易識別的問題，此為現(xiàn)有疏散標示設(shè)備的固有缺 陷。半導(dǎo)體激光器可以通過外加的電場、磁場、溫度、壓力等改變激光的波長，能將電能直接轉(zhuǎn)換為激光能， 可以在惡劣條件下穩(wěn)定工作，因此選擇半導(dǎo)體激光器作為激光光源。 圖 9： 激光掃描振鏡 本系統(tǒng)中主要使用由步進電機和反射鏡構(gòu)成的振鏡掃描系統(tǒng)。應(yīng)急疏散 與救援指揮子系統(tǒng)由疏散引導(dǎo)控制模塊、傳感器探測及報警模塊、通訊網(wǎng)關(guān)等組成，在正常工作狀態(tài)下具有整個系統(tǒng)的最高控制權(quán)限。 圖 17：中控系統(tǒng)示意圖 應(yīng)急疏散與救援指揮子系統(tǒng)運行環(huán)境為 Windows 操作系統(tǒng)，作為整個系統(tǒng)的中控主機，配備有備份機?；鹪磁c高溫?zé)煔鈺l(fā)出很高的熱輻射。 數(shù)據(jù)通訊保障機制 系統(tǒng)具 有多種通訊方案，包括兩套獨立的由防火材料保護的通訊線纜和一套無線通訊系統(tǒng)，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，各通訊方案具有足夠的抗