發布日期:2019/08/01
資料來源:鏈結產學合作計畫辦公室
在人類活動的場所中,因為存在大量可燃物,並且人類使用許多火源與電氣設備,十分容易產生火災事故(如圖1)[1-2]。在我國內政部消防署的統計資料中發現,全台灣在107年火災共發生27,922次。火災類型以森林田野火災9,289次為最高,其中以A3類火災9,265次(占99.8%)最多;建築物火災8,765次占第2位,以1至5層建築物火災6,910次最高,其用途類別上係以集合住宅火災3,614次最多(如圖2)。其中自106年1月1日起開始實施火災統計新制,擴大火災統計範圍,使火災態樣及財物損失完整呈現,將火災發生次數細分為A1、A2及A3類,其中A1類係指造成人員死亡之火災案件;A2類指造成人員受傷、涉及糾紛、縱火案件或起火原因待查之火災案件;A3類則指非屬A1、A2類,由分隊填具「火災案件搶救出勤紀錄表」完成者[3-5]。從此結果顯見,火災對國人的安全影相傷害甚大,並且經研究發現,多數火災都發生在睡夢中,這時段人類難以警覺火災發生,並且正確的進行避難逃生,深夜惡火經常導致嚴重傷亡。
此發明涉及一種管理系統,特別是涉及一種安全防災管理系統。其背景技術係近年來,由於工商業發達,人口密度上升,大樓式建築逐年增加,然而,當災害發生時,目前大樓式建築的逃生指示皆只能告知民眾建築原本設計時的逃生出口的位置或逃生路徑,但並非所有逃生出口或逃生路徑在災害發生時都仍然具有安全性,若是逃生路徑中正好遇到災害發生地點(例如火警起火點),則當民眾發現此逃生路徑不安全時,可能已經喪失再次逃生的機會。
此外,在各類場所消防安全設備設置標準第146條明確規定,表1處所得免設出口標示燈、避難方向指示燈或避難指標,其反向思維也就代表,此等場所外之全部人類活動範圍,均需設置出口標示燈、避難方向指示燈或避難指標,如此來彰顯避難器具對人員逃生的重要性[6-8]。
此發明的有益效果在於通過設置該感測單元、該人員定位單元以感測災害位置及人員位置,並經該運算單元根據災害位置及人員位置運算出安全的該行進路徑,並使該指示單元指示該行進路徑,可以令該建築物內的人員在災害發生時,可以一目了然的得知最安全的逃生路徑並依循逃生,而能獲得較高的生存機率。
此發明的目的在於提供一種能提升安全性的安全防災管理系統。又此發明安全防災管理系統,適用於安裝於一個建築物內,並包含一個感測單元、一個人員定位單元、一個指示單元,及一個運算單元。該感測單元用於感測該建築物內是否發生災害,以無線輸出一個相關於災害位置的災害信號。該人員定位單元用於定位該建築物內的人員位置,以無線輸出一個相關於人員位置的人員定位信號。該指示單元接收一個指示信號,並依據該指示信號指示一個行進路徑。該運算單元接受該災害信號及該人員定位信號,並依據災害位置及人員位置運算出該行進路徑,並輸出相關於該行進路徑的該指示信號[9]。
此發明安全防災管理系統,該指示單元包括多個設置於該建築物內的方向指示燈,該指示單元根據該指示信號以使位於該行進路徑的所述方向指示燈亮起,其他方向指示燈則不發亮。此發明安全防災管理系統,該指示單元還包括多個設置於該建築物內的安全出口指示燈,該指示單元根據該指示信號指使位於該行進路徑的所述安全出口指示燈亮起,其他安全出口指示燈則不發亮。
此發明安全防災管理系統,該指示單元還包括多個設置於建築物內的物品取用指示燈,該指示單元依據該指示信號以使位於該行進路徑且符合目前災害需求的物品取用指示燈亮起,其他物品取用指示燈則不發亮。此發明安全防災管理系統,該感測單元包括煙霧感測器、溫度感測器、錄像監視器、傾斜儀、位移感測器、壓力感測器、應變感測器、手動求救鈴及防盜器的至少其中一者。
此發明安全防災管理系統,該安全防災管理系統還包含一個與該運算單元連線的雲端服務器,該雲端服務器由該運算單元接收一個相關於災害位置、人員位置及該行進路徑的儲存信號並儲存。又此發明安全防災管理系統,該安全防災管理系統還包含一個移動通訊單元,該移動通訊單元由該運算單元接收一個相關於該行進路徑的行進指是信號,並根據該行進指示信號顯示該行進路徑。此發明安全防災管理系統,該運算單元還輸出一個相關於是否發生災害的通報信號。此發明安全防災管理系統,該安全防災管理系統還包含多個設置於該建築物內的通報鍵,每一個通報鍵於受到觸發時即輸出一個相關於是否發生災害的通報信號。此發明安全防災管理系統,該運算單元根據該災害信號及該人員定位信號運算一個待救援居室,並輸出相關於通往該待救援居室的該行進路徑的該指示信號。
此發明之技術細節方面,圖3是此發明安全防災管理系統的一個第一實施例的一個架構示意圖,圖4是該第一實施例的一個應用示意圖,圖5是此發明安全防災管理系統的一個第二實施例的一個應用示意圖,圖6是此發明安全防災管理系統的一個第三實施例的一個應用示意圖。
此發明的具體實施方式將結合前述各圖及實施例對本發明進行詳細說明。在此發明被詳細描述前,應當注意在以下的說明內容中,類似的組件是以相同的編號來表示。參閱圖3及圖4,本發明安全防災管理系統的一個第一實施例,適用於安裝於一個建築物9內,並包含一個感測單元2、一個人員定位單元3、一個指示單元4、一個運算單元5、一個雲端服務器6、及一個移動通訊單元7。該感測單元2用於感測該建築物9內是否發生災害,以無線輸出一個相關於災害位置的災害信號。該感測單元2包括煙霧感測器、溫度感測器等。該人員定位單元3用於定位該建築物9內的人員位置,以無線輸出一個相關於人員位置的人員定位信號。該指示單元4接收一個指示信號,並根據該指示信號指示一個行進路徑。該指示單元4包括設置於該建築物9內的多個方向指示燈41及多個安全出口指示燈42。該指示單元4根據該指示信號以使位於該行進路徑的所述方向指示燈41及所述安全出口指示燈42亮起,其他方向指示燈41及其他安全出口指示燈42則不發亮。
該運算單元5接收該災害信號及該人員定位信號,並根據災害位置及人員位置運算出該行進路徑,並輸出相關於該行進路徑的該指示信號。該運算單元5還輸出一個相關於是否發生災害的通報信號,該通報信號能使用第三代通訊技術(3rd Generation of mobile phone mobile communication technology standards, 3G)或第四代行動通訊技術(4rd Generation of mobile phone mobile communication technology standards, 4G)所傳送的簡訊型態。
該雲端服務器6與該運算單元5連線,由該運算單元5接收一個相關於災害位置、人員位置及該行進路徑的儲存信號並儲存。該移動通訊單元7由該運算單元5接收一個相關於該行進路徑的行進指示信號,並根據該行進指示信號顯示該行進路徑。值得一提的是,該移動通訊單元7可以包括多個目前普及的智能型手機,並能通過目前智能型手機皆具有的全球定位系統(Global Positioning System, GPS)模組以作為該人員定位單元3使用。
實際應用時,以所發生的災害為第一個火警為例進行說明,當該感測單元2感測到煙霧或是過高的溫度時,即輸出該災害信號至該運算單元5,該運算單元5依據該感測單元2所在位置,並依據該人員定位單元3(例如智能型手機的GPS模組)所傳送的人員位置,運算出適合逃生的該行進路徑,並輸出相關於該行進路徑的該指示信號至該指示單元4,以使該指示單元4指示該行進路徑,並能同時輸出該行進指示信號至該移動通訊單元7(智能型手機),以令該移動通訊單元7根據該行進指示信號顯示該行進路徑以提供人員逃生指引。該運算單元5還能同時輸出該通報信號至管理人員(例如大樓管理員)的手機或相關單位(例如消防局或警察局)的系統,以通報發生火警。
以圖4所示為例進行說明,當火警發生在左上角的房間時,該房間內所設置的煙霧感測器、溫度感測器會輸出相關於其所在位置(災害位置)的災害信號至該運算單元5,該人員定位單元3(建築物內各人員的智能型手機的GPS模組)則會持續輸出相關於各個人員位置的人員定位信號,該運算單元5根據火警位置及人員位置運算出最安全的逃生路徑為沿圖4下方行進至右方樓梯並向下逃生的路徑,因此,將位於該行進路徑的所述方向指示燈41及安全出口指示燈42亮起,其他方向指示燈41及安全出口指示燈42則不發亮(圖中實心圖式表示亮起,空心圖式表示不發亮),並每隔一個固定時間(例如1~15秒)即更新一次,藉此,火場中的人員可以一目了然的得知最安全的逃生路徑並依循逃生,而能獲得較高的生存機率。火場中的人員也能從自身手上的智能型手機得知逃生逃生引導,該逃生指引能為方向指引或是地圖形式,而能工人員更加實時的得知逃生路徑,以順利逃生。
在人類活動的場所中,因為存在大量可燃物,並且人類使用許多火源與電氣設備,十分容易產生火災事故。火災對國人的安全影相傷害甚大,並且經研究發現,多數火災都發生在睡夢中,這時段人類難以警覺火災發生,並且正確的進行避難逃生,深夜惡火經常導致嚴重傷亡。此發明涉及一種管理系統,特別是涉及一種安全防災管理系統。其背景技術係近年來,由於工商業發達,人口密度上升,大樓式建築逐年增加,然而,當災害發生時,目前大樓式建築的逃生指示皆只能告知民眾建築原本設計時的逃生出口的位置或逃生路徑,但並非所有逃生出口或逃生路徑在災害發生時都仍然具有安全性,若是逃生路徑中正好遇到災害發生地點(例如火警起火點),則當民眾發現此逃生路徑不安全時,可能已經喪失再次逃生的機會。
此發明未來如果能再結合更完整之人工智能最佳化方案,例如人臉辨識演算系統,更可積極確認是否進入建築物內之全體人員均有效經由安全指示出口進行避難逃生完成,除了人命得以確保外,更可提供消防搶救人員進行戰略部屬及判斷使用,更能大大提升整體系統綜效。
1. STEPHEN M. OLENICK AND DOUGLAS J. CARPENTER, An Updated International Survey of Computer Models for Fire and Smoke, Journal of FIRE PROTECTION ENGINEERING, Vol. 13, 2003, P87-110.
2. Michelle Suh ; Sae Hyong Park ; Byungjoon Lee ; Sunhee Yang, Building firewall over the software-defined network controller, 16th International Conference on Advanced Communication Technology, 2014. DOI: 10.1109/ICACT.2014.6779061
4. Kevin McGrattan, Simo Hostikka, Jason Floyd, Howard Baum, Ronald Rehm ,Fire Dynamics Simulator(version 5)Users Guide ,NIST Special Publication 1018-5,National Institude of Standards and Technology, 2007.
5. Richard Campbell, Structure Fire in U.S. Warehouses, National Fire Protection Association Fire Statistics, 2016.
6. 內政部建築研究所委託研究報告,大規模地下空間避難弱者之情境模擬及避難疏散策略,中華民國101年12月。
7. D. Yung V.R. Beck, A Risk-Cost Assessment Model for Evaluation Fire Risks and Protection Costs in Apartment Building, Proceeding of the Int.
8. K. Togawa, A study on Evacuation Facilities through Observation Crowd Flow, Report of the Building Research Institute (Japan).