淺談智能消防疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)的分析與應(yīng)用探究

劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】：隨著社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展，人們生活水平提高，對(duì)于日常出行也越來越重視。智能化照明系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑中不能缺少的一部分。文章主要介紹了智能消防疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理和在實(shí)際應(yīng)用過程所需要注意的問題以及解決措施等方面進(jìn)行詳細(xì)闡述與分析研究；同時(shí)對(duì)目前我國市場上存在一些不足之處提出了解決方案并加以改進(jìn)完善；*后總結(jié)出本論文研究所采用的研究方法、技術(shù)路線及成果，以供同行參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】：人工智能；消防安全；應(yīng)急照明系統(tǒng)

0.引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)于生活質(zhì)量要求越來越高，因此，對(duì)照明系統(tǒng)也提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。目前人們?cè)谌粘Ｉ钪惺褂弥悄芑娖饕殉蔀橐粋€(gè)新趨勢。智能消防疏散應(yīng)急燈是一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制并能快速響應(yīng)火災(zāi)情況下人員逃生路線和樓梯等安全用電設(shè)備而設(shè)計(jì)出來一套完整、高效且功能齊全、節(jié)能環(huán)保并且具有多種可控性的系統(tǒng)裝置；它不僅可以為用戶提供充足便捷，而且還具備一定的安全性及方便性，在發(fā)生緊急事件時(shí)也有較高可靠性。

1.智能消防疏散需求分析

消防疏散是指發(fā)生火災(zāi)后，為盡快地?fù)渚然馂?zāi)而采取的一系列防范措施，主要包括緊急呼叫、疏散控制和快速撤離。在緊急狀態(tài)下可以通過自動(dòng)噴水裝置來完成。當(dāng)火情達(dá)到一定程度時(shí)或者遇到特殊情況或人為破壞等意外事件可立即人工進(jìn)行滅火處理；如果火勢沒有全部燃燒起來會(huì)通知附近群眾及時(shí)撲滅剩余余熱、消防車輛和人員，同時(shí)要對(duì)火災(zāi)造成的損失采取應(yīng)急措施以保證疏散通道暢通無阻，而這一過程中所需要的器材是照明，而對(duì)于智能建筑來說也不例外。由于建筑內(nèi)具有一定數(shù)量和質(zhì)量功能設(shè)備以及空間布局等因素影響下，建筑物內(nèi)部存在著大量可燃物如氣體、玻璃等等物質(zhì)對(duì)疏散人員造成了傷害；同時(shí)火災(zāi)現(xiàn)場發(fā)生時(shí)由于各種原因?qū)е孪朗枭⑼ǖ罒o法打開或者開啟不夠及時(shí)，從而引發(fā)安全事故的產(chǎn)生與蔓延。消防疏散系統(tǒng)可以在建筑物的空間上，通過人員對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行有效判斷，根據(jù)實(shí)際情況，采取相應(yīng)措施使其疏散到安全位置。傳統(tǒng)火災(zāi)應(yīng)急照明系統(tǒng)主要是以人工控制為主體。這種方式一般都會(huì)因?yàn)槿藶橐蛩囟斐烧`報(bào)或者無法正常使用的狀況發(fā)生；并且由于建筑功能不同和房間面積不同導(dǎo)致緊急按鈕、滅火設(shè)備等設(shè)施也存在一定的差異性；而且在消防通道上設(shè)置了報(bào)警裝置，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題就可能引起疏散過程中人員失控現(xiàn)象。

2.智能消防疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)的構(gòu)成與特點(diǎn)及主要要素

建筑內(nèi)不同位置、不同時(shí)間或空間上，可以通過控制燈具來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開啟和關(guān)閉。在這種情況下，需要安裝相應(yīng)的報(bào)警裝置。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)能夠及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理，根據(jù)建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置及功能需求來確定其供電方式與開關(guān)形式等內(nèi)容；同時(shí)還應(yīng)該考慮到消防疏散中其他相關(guān)設(shè)備所提供的作用以及工作環(huán)境對(duì)人員造成影響因素等內(nèi)容、智能消防疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)在整個(gè)建筑中具有十分重要的地位，它是一個(gè)集多功能于一體，功能完善齊全、安全可靠且靈活多變地自動(dòng)控制、管理和維護(hù)為一體化系統(tǒng)。智能型火災(zāi)報(bào)警控制器由輸入模塊與輸出電路兩個(gè)部分構(gòu)成。輸入端主要有各種傳感器采集到的信息并通過轉(zhuǎn)換后再顯示出來；輸出端的傳輸通道為LED數(shù)字液晶顯示器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控以及數(shù)據(jù)分析處理；信號(hào)發(fā)生器采用了多種多樣的元器件，包括單片機(jī)等其他設(shè)備。智能消防疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的、龐大而又煩瑣，包括了多種功能，其中主要有：緊急呼叫和手動(dòng)控制。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)通過人工方式進(jìn)行報(bào)警或發(fā)出警報(bào)通知到相關(guān)人員或者到達(dá)相應(yīng)區(qū)域后需要有人在身邊幫助救援人員逃生，這種方法簡單易行且效果比較好，手動(dòng)控制開關(guān)的設(shè)置與疏散方向有關(guān)系、疏散路徑等因素影響著智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全可靠性。

3.影響消防疏散的因素

環(huán)境因素?；馂?zāi)發(fā)生后，如果沒有及時(shí)疏散，會(huì)造成大量的人員傷亡。在一定條件下火災(zāi)是可以快速蔓延和擴(kuò)散進(jìn)行的；而溫度、濕度等各種外界因素也對(duì)人員產(chǎn)生了影響與干擾；比如有空調(diào)系統(tǒng)中存在熱源時(shí)就可能導(dǎo)致室內(nèi)溫度過高或者過低從而引起房間潮濕以及空氣清新度下降等等問題出現(xiàn)，這些都直接或間接地造成疏散時(shí)間延長甚至延誤，嚴(yán)重的話會(huì)發(fā)生人員傷亡。在消防疏散過程中，由于不同區(qū)域內(nèi)具有不同性質(zhì)、不確定因素，如：建筑物內(nèi)部環(huán)境和建筑結(jié)構(gòu)等。所以當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的影響。例如；煙霧濃度高導(dǎo)致室內(nèi)溫度過高而造成人員窒息或逃生時(shí)間短且容易受到外界刺激從而誤報(bào)或者錯(cuò)過*佳滅火時(shí)機(jī)；火源數(shù)量大引起了火災(zāi)報(bào)警燈不夠及時(shí)開啟或者不能準(zhǔn)確感應(yīng)到警情并做出正確反應(yīng)導(dǎo)致疏散通道被破壞?；馂?zāi)現(xiàn)場是否有人存在，以及人員所處位置等，這些都是對(duì)智能應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用*基本要求。首先應(yīng)該是人的安全問題考慮在內(nèi)；其次還需要考慮的是在實(shí)際使用中所遇到各種突發(fā)狀況如何解決處理等等方面都會(huì)產(chǎn)生一些困難或者不確定性因素影響到消防疏散過程當(dāng)中的安全性、可靠性和靈活性?；馂?zāi)現(xiàn)場是否有足夠多的疏散通道，在發(fā)生事故時(shí)，能夠及時(shí)有效地疏散到安全出口和消防車道。如果沒有合適且合理、科學(xué)、實(shí)用以及經(jīng)濟(jì)實(shí)惠性好而又具有一定商業(yè)價(jià)值和市場效益的話就不會(huì)引起人們對(duì)于防火意識(shí)下降或誤用情況出現(xiàn)；反之會(huì)造成人員傷亡或者財(cái)產(chǎn)損失?；馂?zāi)現(xiàn)場是否有充足的照明設(shè)施，是否能滿足在發(fā)生火情時(shí)及時(shí)疏散人員的要求。

4.智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1. 智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)方案選擇：智能消防疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)是一個(gè)具有多功能的整體，它由多種傳感器組成，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測到各種情況下的警情變化。在傳統(tǒng)建筑中使用了很多不合適之處。光敏檢測模塊：該功能主要用于火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警和燈光控制等方面應(yīng)用；當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)通過對(duì)室內(nèi)亮度進(jìn)行采集并將數(shù)據(jù)傳送到控制系統(tǒng)處理發(fā)出聲、光信號(hào)來觸發(fā)照明系統(tǒng)，從而達(dá)到智能疏散逃生效果，提高人員安全系數(shù)以及減少人員傷亡的目的。智能消防疏散應(yīng)急系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是基于光感、熱敏電阻等傳感器和一些輔助電路來實(shí)現(xiàn)。在照明系統(tǒng)中，可以通過感應(yīng)到的信息及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)給相關(guān)人員進(jìn)行控制；同時(shí)還能對(duì)燈光狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)；*后再將數(shù)據(jù)傳送到國家和地區(qū)一些技術(shù)來完善智能建筑中所需要具備和存在問題以及解決方法等相關(guān)配套設(shè)施設(shè)備；此外也要注重對(duì)于消防應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中出現(xiàn)的具體故障進(jìn)行分析并給出解決方案，以便于及時(shí)處理事故后給人民群眾帶來不必要損失與麻煩。

2. 消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的軟件：消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包括：控制器程序、傳感器模塊程序和數(shù)據(jù)處理子功能。其中，C/S結(jié)構(gòu)是智能建筑中應(yīng)用*為廣泛，*重要的是其控制管理。在控制器方面我們可以通過對(duì)各部分進(jìn)行合理分配來實(shí)現(xiàn)不同功能模塊的相互協(xié)調(diào)與配合作用；LISP-ELM+IOSTOFT總線技術(shù)就是一種成熟的軟件開發(fā)方法：它采用了C語言、匯編語言和匯編程序設(shè)計(jì)等多種編程語言共同編寫而成，具有較高性價(jià)比。在進(jìn)行消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，軟件是整個(gè)系統(tǒng)工作的關(guān)鍵所在。它主要包括有光敏和射頻識(shí)別技術(shù)、數(shù)據(jù)采集以及傳輸?shù)炔糠?。首先需要?duì)光源做一定要求：要保證其照射到火災(zāi)現(xiàn)場時(shí)可以有效地捕捉到所需信號(hào)；其次對(duì)于射頻通信模塊來說，確保其具有良好穩(wěn)定可靠性能并滿足實(shí)時(shí)性需求才能有效保障信息傳遞的準(zhǔn)確性與可靠性；*后在進(jìn)行消防應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前還應(yīng)該確定好相應(yīng)的控制程序、實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能和軟件技術(shù)。

5.智能消防疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)

（1）消防疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)：在智能消防疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的應(yīng)用是一個(gè)非常重要且不能缺少的環(huán)節(jié)。該平臺(tái)主要有兩種方式：一種為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接；另一種則以外部拓?fù)錇橹黧w結(jié)構(gòu)。內(nèi)部網(wǎng)模式即通過節(jié)點(diǎn)與其他建筑或設(shè)備相連接來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)區(qū)域內(nèi)所有建筑物進(jìn)行管理和控制，并將其作為智能火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、防火等功能模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控以及數(shù)據(jù)交換工作的場所，同時(shí)也是一個(gè)安全疏散通道。智能消防疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是由各個(gè)部分組成。感知層：主要包括了、感溫探頭和聲光報(bào)警器。通過對(duì)傳感器傳輸數(shù)據(jù)，分析出當(dāng)前環(huán)境中是否存在有火災(zāi)或者煙霧等情況時(shí)發(fā)出聲音信號(hào)并啟動(dòng)視頻監(jiān)控設(shè)備來進(jìn)行自動(dòng)滅火以及控制整個(gè)建筑內(nèi)的安全出口數(shù)量及開關(guān)燈等設(shè)施；同時(shí)也可以在網(wǎng)絡(luò)終端安裝一個(gè)能夠檢測消防疏散通道上有無火源或警情信息的傳感器、感溫探頭和聲光報(bào)警器。智能消防疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)主要是由中心及相關(guān)設(shè)備與之相連接的各種功能模塊及其它部分所需數(shù)據(jù)，智能消防系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)主要是由防火墻、防火門和控制層組成。

（2）報(bào)警機(jī)制：在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，我們應(yīng)該及時(shí)地發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒人們撤離到安全地帶。目前大多數(shù)的智能消防疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)都具有一定程度上二次回路和電源控制功能：當(dāng)有人通過時(shí)可以自動(dòng)進(jìn)行聲光警報(bào)并開啟燈光指示燈；而一旦人離開后則需要手動(dòng)打開緊急廣播或者啟動(dòng)燈光顯示電路來提示人員是否有中毒情況發(fā)生以及在哪里。如果沒有以上兩種條件設(shè)置，就會(huì)出現(xiàn)誤報(bào)或報(bào)警現(xiàn)象。在火災(zāi)發(fā)生后，如果有人進(jìn)入報(bào)警區(qū)域，那么就會(huì)出現(xiàn)燈光的閃爍、聲音等。而這些是由于照明燈或其他應(yīng)急疏散設(shè)施不能正常工作。為了保證安全逃生通道和消防救援人員的人身財(cái)產(chǎn)安全。因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)完整且符合實(shí)際情況下使用要求又能滿足其功能需求并且能夠與現(xiàn)有建筑相結(jié)合起來供電系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)建筑物內(nèi)所安裝到或者從火災(zāi)發(fā)生時(shí)燈光、聲等各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并及時(shí)向相關(guān)部門報(bào)警以及提供相應(yīng)應(yīng)急照明設(shè)施設(shè)備的保護(hù)措施。

（3）消防疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：消防疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要合理地使用，并且注意節(jié)能環(huán)保。在進(jìn)行應(yīng)急疏散安全逃生時(shí)一定要保證人員有足夠數(shù)量和良好舒適的心理狀態(tài)。對(duì)于一些緊急事件、特殊情況需要用通道或者樓梯等方式來進(jìn)行救援工作是很重要因素，確保其能夠滿足消防設(shè)施以及相關(guān)設(shè)備正常運(yùn)行要求；而當(dāng)發(fā)生突發(fā)狀況或火災(zāi)事故時(shí)，就會(huì)造成人員傷亡或是財(cái)產(chǎn)損失等等問題出現(xiàn)的時(shí)候都不能使用普通疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)。消防應(yīng)急照明的設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件、火災(zāi)場景來確定。對(duì)于有一定規(guī)模和需求量的場所，應(yīng)采用雙電源供電，以避免在緊急情況下發(fā)生疏散中斷。合理布置燈具位置：為了保證正常使用功能以及安全疏散工作順利進(jìn)行而采取了燈具安裝時(shí)盡量靠近需要設(shè)置點(diǎn)；同時(shí)也要考慮到應(yīng)急照明設(shè)計(jì)中應(yīng)該與其他建筑之間留有相應(yīng)間距以便消防人員能夠快速到達(dá)所需處。根據(jù)《消防規(guī)范》，建筑內(nèi)的照明配電系統(tǒng)一般采用雙電源供電形式。應(yīng)急疏散樓梯間：當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在安全出口或緊急出口離地面高度為5m以上時(shí)為有效保護(hù)人員人身財(cái)產(chǎn)不受損害。該通道宜設(shè)置可燃物阻火器和防火卷簾門；疏散樓梯處應(yīng)設(shè)防爆燈、消防電梯等設(shè)備，并配置相應(yīng)的滅火器與接地裝置。

6.安科瑞消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)選型方案

6.1系統(tǒng)概述

消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)主要由應(yīng)急照明控制器、消防應(yīng)急照明集中電源或應(yīng)急照明配電箱、消防應(yīng)急燈具等幾部分組成。

該系統(tǒng)配合火災(zāi)報(bào)警控制器使用時(shí)，在平時(shí)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)視和控制，便于日常的管理和維護(hù)，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。基于此保證在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，能夠準(zhǔn)確改變消防應(yīng)急標(biāo)志燈具的指示方向，點(diǎn)亮消防應(yīng)急照明燈，幫助建筑內(nèi)的人群選擇逃生疏散路線，指引安全的逃生方向，保障群眾的人身安全，為各類用戶擔(dān)心的安全問題解決了后顧之憂。

6.2應(yīng)用場所

適用于住宅、酒店、辦公樓、商城綜合體、醫(yī)院、隧道管廊、軌道交通、地庫、倉庫、工廠等各行業(yè)的消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。

6.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

6.4系統(tǒng)功能

6.4.1系統(tǒng)運(yùn)行主界面

包含工具欄、平面展示、圖層列表、狀態(tài)欄，可以直觀的查看監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)狀態(tài)欄的現(xiàn)實(shí)內(nèi)容直接切換至故障具體位置。

6.4.2燈具配置界面

可以查看所有燈具狀態(tài)與數(shù)量。

6.4.3信息界面

可查看歷史操作、故障、事件信息、可按日期進(jìn)行查詢。

6.4.4權(quán)限管理界面

主要由應(yīng)急啟動(dòng)、應(yīng)急停止與手動(dòng)火警組成，應(yīng)急啟動(dòng)與停止用來測試設(shè)備應(yīng)急功能是否正常，手動(dòng)火警測試再具體著火點(diǎn)下系統(tǒng)的啟動(dòng)情況。

6.5系統(tǒng)硬件配置

6.5.1應(yīng)急照明控制器選型

6.6A型集中電源集中控制燈具選型

6.6.1（學(xué)校行業(yè)）A型集中電源集中控制燈具選型

6.6.2B型（220V）集中電源集中控制型消防應(yīng)急照明及疏散指示設(shè)備選型

7.總結(jié)與展望

消防疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)是整個(gè)建筑中的重要組成部分，其主要作用就是為人們提供安全舒適、方便快捷的生活環(huán)境。文章針對(duì)當(dāng)前我國國內(nèi)消防人員在火災(zāi)場景下進(jìn)行救援時(shí)存在著照度低且人員密集等問題。提出了一種以滿足實(shí)際需求和節(jié)約能源為主要目的智能化節(jié)能型自動(dòng)滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法：即根據(jù)建筑物內(nèi)現(xiàn)有設(shè)備數(shù)量，合理安排燈具位置及安裝方式；通過對(duì)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置的優(yōu)化與調(diào)整，達(dá)到高效、經(jīng)濟(jì)地完成疏散應(yīng)急照明任務(wù)。

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作者簡介

劉細(xì)鳳，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，銷售工程師，主要負(fù)責(zé)應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的研發(fā)、應(yīng)用。