Utvärdering av sensorer för personräkning i dörröppningar

Abstract (Swedish)

Det kan i dagsläget vara svårt att veta hur många som vistas i en byggnad. Detta är problematiskt sett ur räddningstjänstens perspektiv. Om räddningstjänsten under räddningsinsatser vet hur många personer som finns kvar i en byggnad samt var de befinner sig, kan räddningsinsatsen effektiviseras. Utrymningssystem som har kännedom om personers position i en byggnad medger möjlighet att i realtid vägleda utrymmande till den mest lämpliga utrymningsvägen. Dessa dynamiska utrymningssystem kan styra utrymmande personer med hjälp av exempelvis aktiva dynamiska utrymningsskyltar som tänds upp på olika sätt beroende på aktuell
situation. En viktig del i dynamiska utrymningssystem är sensorer, vilket krävs för att spåra personerna i en byggnad.
Syftet med studien är att studera potentialen hos ultraljud- och IR-avståndsmätare för att räkna antalet personer som passerar genom en öppning. I det ingår att diskutera hur dessa tekniker kan användas för att minska riskbilden i en byggnad genom att vara en del av ett system för dynamisk styrning av människor i nödsituationer.
Målet med studien är att fastställa om någon av dessa tekniker är lämplig att använda som sensor i system med dynamisk styrning av människor i nödsituationer, samt hur sensorn eventuellt behöver utvecklas för att det ska vara möjligt.
Försök genomfördes med hjälp av en rad högskåp där de mittersta skåpen särades och fungerade som dörröppning. Öppningen justeras till 85, 100 och 120 cm. Sensorerna placerades ovanför mitten av dörröppningen med hjälp av aluminiumprofiler. Sensorerna var kopplade till en Arduino som registrerade passerande och detta loggades i en dator. Försök genomfördes med sju studenter i V-huset på Lunds Tekniska Högskola. För varje dörrbredd var målet för deltagarna att variera gånghastigheten till 1,2 m/s och 1,5 m/s samt det specifika personflödet till 1,2 p/ms
och 1,6 p/ms. De fall då utfallet skiljde sig mer än 15 procent från målet var de högre personflödet för dörrbredderna 100 och 120 cm samt låg gånghastighet för dörrbredden 120 cm.
Resultaten från försöken visar att IR-sensorn har störst potential för användning vid dörröppningar i dynamiska utrymningssystem. IR-sensorn fungerade mindre bra vid 120 cm dörrbredd vilket begränsar användningsområdet till utrymmen dimensionerade för mindre än 150 personer. För dörrbredden att IR-sensorerna ska fungera med dörrbredden 120 cm krävs troligen multipla sensorer vilket är ett lämpligt område för vidare forskning. Med större statistiskt underlag för IR-sensorernas tillförlitlighet kan det vara möjligt att hantera misslyckade registreringar genom att kompensera för bortfallet. Även om IR-sensorerna misslyckas registrera alla passeringar kan de ge användbar information till räddningstjänsten om antalet personer innan påbörjad utrymning är känt. Om kompensering inte är tillräcklig kan det därför behöva kompletteras med andra tekniska system som har högre tillförlitlighet på spårning av personer i eller i delar av en byggnad.
IR-sensorerna kan bidra med statistik om personers placering i byggnaden och personflöden vilket påverkar de olika delarna i riskhanteringsprocessen. Vid en vidareutveckling kan IR-sensorerna i ett DCM-system medföra en riskreducerande åtgärd genom en minskning av individ-, samhälls- och egendomsrisk.

Popular Abstract

If during an emergency, the rescue service have knowledge of how many people are left in a building and where they are located, the rescue service’s response could be more effective and reduce the overall risk. Dynamic crowd management is a new way of managing crowd movements during an emergency. For this system to work,sensors capable of tracking people in need of evacuation, is required. In October 2016 an experiment aiming to evaluate one IR- and two ultrasonic based sensors were performed. The participants were mainly students at Lund University. The sensors were set to count passing participants through a door opening. Different door widths, walking speed and specific person flows were tested. Results show that of the two sensor types, the IR-sensor is the most reliable and most suitable for counting people passing through a door opening with a width of up to 100 cm. In a dynamic crowd management system, the IR sensor is capable of reducing risks.

• author: Johansson, Emanuel and Wallgren, Gustav
• supervisor: Daniel Nilsson
• organization: Division of Fire Safety Engineering
• alternative title: Evaluation of sensors for people-counting in door openings
• course: VBRM01 20162
• year: 2016
• type: M2 - Bachelor Degree
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Dynamic Crowd Management, Infrared sensor, People counting, Arduino, Evacuation. Specific flow, Effective width, Sonar, Ultrasound. Dynamisk styrning av människor, Utrymning, Infraröd sensor, Ultraljudssensor, Personräkning, Personflöde, Effektiv dörrbredd, Ultraljud.
• publication/series: LUTVDG/TVBB
• report number: 5530
• other publication id: LUTVDG/TVBB--5530--SE
• language: English
• language: Swedish
• id: 8936054
• date added to LUP: 2018-02-19 10:08:21
• date last changed: 2018-02-19 10:08:21