任運(yùn)業(yè)

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(lái)越重視。智能化照明系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑中一部分。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(guò)程所需要注意的問(wèn)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(guó)市場(chǎng)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(lái)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(shì)。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(lái)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(guò)自動(dòng)噴水裝置來(lái)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(shì)沒(méi)有wan全燃燒起來(lái)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(wú)阻，而這一過(guò)程中所需要的器材是照明，而對(duì)于智能建筑來(lái)說(shuō)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(chǎng)發(fā)生時(shí)由于各種原因?qū)е孪朗枭⑼ǖ罒o(wú)法打開(kāi)或者開(kāi)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(guò)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(wú)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(wèn)題就可能引起疏散過(guò)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(guò)控制燈具來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)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(lái)確定其供電方式與開(kāi)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(guò)轉(zhuǎn)換后再顯示出來(lái)；輸出端的傳輸通道為L(zhǎng)ED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(guò)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(jiǎn)單易行且效果比較好，手動(dòng)控制開(kāi)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。火災(zāi)發(fā)生后，如果沒(méi)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(guò)高或者過(guò)低從而引起房間潮濕以及空氣清新度下降等等問(wèn)題出現(xiàn)，這些都直接或間接地造成疏散時(shí)間延長(zhǎng)甚至延誤，嚴(yán)重的話會(huì)發(fā)生人員傷亡。在消防疏散過(guò)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(guò)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(guò)*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(kāi)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。火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)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(wèn)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(guò)程當(dāng)中的安全性、可靠性和靈活性。火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)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(méi)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(chǎng)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。火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)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(cè)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(cè)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(guò)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(lái)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(lái)實(shí)現(xiàn)。在照明系統(tǒng)中，可以通過(guò)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(cè)并記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)；*后再將數(shù)據(jù)傳送到國(guó)家和地區(qū)一些技術(shù)來(lái)完善智能建筑中所需要具備和存在問(wèn)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(guò)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(lái)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(guò)對(duì)各部分進(jìn)行合理分配來(lái)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(kāi)發(fā)方法：它采用了C語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和匯編程序設(shè)計(jì)等多種編程語(yǔ)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)炔糠帧Ｊ紫刃枰獙?duì)光源做一定要求：要保證其照射到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)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(lái)說(shuō)，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(guò)節(jié)點(diǎn)與其他建筑或設(shè)備相連接來(lái)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(chǎng)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：主要包括了火災(zāi)探測(cè)器、感溫探頭和聲光報(bào)警器。通過(guò)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(lái)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(kāi)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(cè)消防疏散通道上有無(wú)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(guò)時(shí)可以自動(dòng)進(jìn)行聲光警報(bào)并開(kāi)啟燈光指示燈；而一旦人離開(kāi)后則需要手動(dòng)打開(kāi)緊急廣播或者啟動(dòng)燈光顯示電路來(lái)提示人員是否有中毒情況發(fā)生以及在哪里。如果沒(méi)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(lái)供電系統(tǒng)來(lái)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(cè)，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(lái)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(wèn)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(chǎng)景來(lái)確定。對(duì)于有一定規(guī)模和需求量的場(chǎng)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(wèn)題解決了后顧之憂。

6.2應(yīng)用場(chǎng)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(kù)、倉(cāng)庫(kù)、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(lái)測(cè)試設(shè)備應(yīng)急功能是否正常，手動(dòng)火警測(cè)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(guó)國(guó)內(nèi)消防人員在火災(zāi)場(chǎng)景下進(jìn)行救援時(shí)存在著照度低且人員密集等問(wèn)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(guò)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(jiǎn)介

任運(yùn)業(yè)，男，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。