新型智能應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘 要:介紹了種新型智能應(yīng)急疏散指示系統(tǒng), 該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了集中控制管理, 可根據(jù)火災(zāi)發(fā)生地情況動態(tài)引導(dǎo)人員進(jìn)行 疏散, 具有集中化、智能化、燈具多樣化等特點(diǎn), 實(shí)現(xiàn)“、準(zhǔn)確、迅速” 地引導(dǎo)人員避煙逃生, 較以往應(yīng)急疏散指示系統(tǒng) 具有更高的可靠性和性。

關(guān)鍵詞: 應(yīng)急疏散指示系統(tǒng);智能指示;動態(tài)引導(dǎo)

1研究背景

建筑消防系統(tǒng)是現(xiàn)代化建筑的個(gè)*的組成部分, 隨著現(xiàn)代建筑的自動化及智能化要求的提高, 人們意識的進(jìn)步加強(qiáng), 對建筑消防系統(tǒng)的要求也越來越高 。

保證人員疏散是建筑防火設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)之, 而應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)是疏散設(shè)施*的組成部分 。

目前建筑樓宇內(nèi)的應(yīng)急疏散標(biāo)志燈具大部分以單體形式存在, 獨(dú)立型應(yīng)急標(biāo)志燈由于其本身電器上的特性, 在維護(hù)上存在著滯后現(xiàn)象, 有時(shí)會造成緊急疏散時(shí)出現(xiàn)逃生盲區(qū)。經(jīng)相關(guān)部門調(diào)查表明, 目前超過50 %的應(yīng)急標(biāo)志燈在安裝使用了年后, 其充電回路和應(yīng)急回路會出現(xiàn)故障, 但平時(shí)光源仍然處在點(diǎn)亮狀態(tài), 應(yīng)急標(biāo)志燈正常點(diǎn)亮的表面現(xiàn)象背后隱藏的可能是致命的功能性故障 。由于應(yīng)急標(biāo)志燈旨在火災(zāi)或發(fā)生緊急情況時(shí)起到人員疏散逃生的作用,因此,在平時(shí)其功能性并不突出,這也間接造成了維護(hù)上的疏漏 。

建筑的大型化、多功能化以及地下空間的開發(fā)利用對疏散應(yīng)急指示提出了更高的要求。近年來出現(xiàn)了許多大型購物場所,大型博物館、科技館 、展覽館等場所,這些場所具有面積大, 內(nèi)部空間大、功能多樣、可燃物多 、用電負(fù)荷大等特點(diǎn), 且往往通過中庭空間將幾層貫通, 這些特點(diǎn)直接導(dǎo)致了疏散路徑過長、復(fù)雜, 進(jìn)而 造成人員疏散行動延遲, 疏散時(shí)間過長；而火災(zāi)煙氣在大空間區(qū)域蔓延較快, 尤其通過中庭等豎向開口蔓延速度更快, 導(dǎo)致火災(zāi)危險(xiǎn)性增大,給人員疏散帶來了定困難。

火災(zāi)中、準(zhǔn)確、迅速地引導(dǎo)人員進(jìn)行疏散已成為對現(xiàn)代建筑應(yīng)急疏散指示燈具的基本的要求。為此,本研究從這點(diǎn)出發(fā),通過不同類型的疏散燈具、充分利用火災(zāi)探測信息并借助通訊手段,實(shí)現(xiàn)“、準(zhǔn)確 、迅速”地引導(dǎo)人員避煙逃生。

2 設(shè)計(jì)理念與功能特性

智能應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)采用集中控制型系統(tǒng), 將以往獨(dú)立型標(biāo)志燈“就近引導(dǎo)逃生”的理念轉(zhuǎn)化為“引導(dǎo)逃生”。該系統(tǒng) 24 h不間斷的對設(shè)備進(jìn)行巡檢, 保證了整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行在*狀態(tài),避免火災(zāi)發(fā)生時(shí)的逃生盲區(qū),此外,通過和消防報(bào)警設(shè)備的聯(lián)動,獲悉現(xiàn)場火警信息,動態(tài)調(diào)整逃生方向,使逃生人員“、準(zhǔn)確 、迅速”地選擇通道逃生。這種方式下引導(dǎo)人員逃生,使得整個(gè)疏散系統(tǒng)逃生通道的選擇有章可循,避免人員進(jìn)入煙霧彌漫的區(qū)域 。

 2 .1 設(shè)計(jì)理念

智能應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“、準(zhǔn)確、迅速”地引導(dǎo)人員避煙逃生的設(shè)計(jì)理念。

——所謂指的是:智能應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)將以往“就近引導(dǎo)”的方式改變?yōu)?ldquo;引導(dǎo)”的方式,此系統(tǒng)下的標(biāo)志燈具不再是封閉的、相互獨(dú)立的單體,疏散路徑的確定來自消防報(bào)警設(shè)備的火警信息、或其他相關(guān)信息。疏散引導(dǎo)的行為也不再是孤島行為。根據(jù)火災(zāi)信息確定疏散的路徑，保證疏散的性。系統(tǒng)疏散方案的原則是:在有通道的情況下, 情愿讓逃生者繞些“遠(yuǎn)路”,以避免逃生時(shí)直面火災(zāi)或是煙霧彌漫的危險(xiǎn)區(qū)域；旦決策結(jié)果無的疏散通道,則主機(jī)執(zhí)行復(fù)位方案,避免逃生路徑發(fā)生沖突。

 準(zhǔn)確——系統(tǒng)引入了高位出口語音、低位疏散照明和雙向可調(diào)、地面墻面連續(xù)型導(dǎo)向光流標(biāo)志燈,逐步引導(dǎo)人們撤離火災(zāi)現(xiàn)場,根據(jù)正確的火災(zāi)現(xiàn)場信息,對各種燈具做統(tǒng)調(diào)控, 達(dá)到疏散指示方向致性,此外,系統(tǒng)的日常維護(hù)功能避免了因產(chǎn)品故障、設(shè)置燈具不合適等引起的指引沖突。

迅速——人在火災(zāi)中的行為是在復(fù)雜的迅速變化的環(huán)境條件下,由人的生理反應(yīng)和涉及自然存在狀態(tài)心理因素所決定的活動。發(fā)生火災(zāi)時(shí),受災(zāi)人員的行為具有明顯的共同性,即向光性,盲從性。向光性指在黑暗中,尤其是辨不清方向,走投無路時(shí),只要有絲光亮,人們就會迫不及待的向光亮處走去。盲從性是火災(zāi)發(fā)生、事件突變、生命受到威脅時(shí),人們往往由于過分緊張,恐慌而失去正確的理解和判斷能力,只要有人聲招喚,跑幾步就會導(dǎo)致不少人跟隨,這對正常疏散是不利的。系統(tǒng)燈引入了頻閃、語音、連續(xù)光帶的概念,通過感觀上的刺激, 減少受災(zāi)人員的恐慌心理,有利于人群有序、致地以定速度向前逃生。

2 .2 功能特性

 智能應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)具備兩大功能,diyi個(gè)功能——日常設(shè)備故障維護(hù)模塊,確保系統(tǒng)內(nèi)的標(biāo)志指示燈具時(shí)刻要運(yùn)行在zuijia狀態(tài)；第二個(gè)功能——火災(zāi)應(yīng)急模塊,確保系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)動態(tài)“引導(dǎo)”人員疏散。

 (1)系統(tǒng)日常設(shè)備故障維護(hù)功能模塊。該功能模塊將人的工作自動化,不僅經(jīng)濟(jì),而且增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性、性,了火災(zāi)發(fā)生時(shí)由產(chǎn)品故障引發(fā)的疏散指示盲區(qū)。   

智能應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)對底層燈具、上層主機(jī)以及系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的通訊設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控,實(shí)時(shí)主報(bào)工作狀態(tài),對較容易出現(xiàn)產(chǎn)品致命問題的環(huán)節(jié)采取了監(jiān)測措施。

 疏散指示標(biāo)志燈具——監(jiān)測燈具電池開路、短路；監(jiān)測燈具內(nèi)部每路光源的開路、短路；監(jiān)測燈具應(yīng)急回路欠壓狀態(tài)。

主機(jī)——監(jiān)測主機(jī)備用電源開路、短路;監(jiān)測主機(jī) 光源( 顯示設(shè)備) 的開路、短路 ;監(jiān)測主機(jī)電壓回路欠壓狀態(tài) 。

系統(tǒng)整體功能監(jiān)測——系統(tǒng)具有通訊自檢功能,監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部每回路的通訊線路。此外, 個(gè)回路中的通訊故障不會影響其他回路正常通訊,做到故障隔離。

燈具定期自檢——除了排除設(shè)備故障,系統(tǒng)還具備燈具定期自檢的功能。用戶可以設(shè)定燈具自檢的周期( 如月次,季度次等), 在晚上或者休息日,人員較少的情況下主機(jī)自動將燈具和其他設(shè)備切換到應(yīng)急狀態(tài),檢測設(shè)備的應(yīng)急轉(zhuǎn)換功能、應(yīng)急時(shí)間等,將不符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的燈具篩選出來,聲光報(bào)警提醒維護(hù)人員及時(shí)更換設(shè)備。

(2) 火災(zāi)應(yīng)急模塊。智能應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)采用不同功能的消防疏散指示標(biāo)志燈,結(jié)合頻閃、語音、雙向可調(diào)型、視覺連續(xù)型標(biāo)志燈等,從逃生人員的視覺、聽覺等感觀上進(jìn)行強(qiáng)調(diào), 使得逃生人員能在火場中“ 、準(zhǔn)確 、迅速”的逃生。

3 系統(tǒng)組成及技術(shù)特點(diǎn)

智能應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)是三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),diyi層: 主機(jī);第二層:路由器;第三層:疏散指示標(biāo)志燈具, 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成見圖 1。系統(tǒng)采用3S總線制通訊系統(tǒng), 每臺主機(jī)zui大拓展 256臺路由器,每臺路由器zui大接駁64個(gè)獨(dú)立地址。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成

 主機(jī)——主機(jī)由交互式操作軟件支持, 實(shí)事解析底層設(shè)備的工作狀態(tài)信息, 接收來自消防報(bào)警設(shè)備的火警聯(lián)動信息。在日常維護(hù)過程中聲光報(bào)警顯示設(shè)備各種故障信息;具備日志的查詢、記錄、打印功能;在火災(zāi)發(fā)生時(shí),根據(jù)火災(zāi)聯(lián)動信號選擇相應(yīng)的應(yīng)急預(yù) 案, 啟動各類應(yīng)急疏散標(biāo)志燈,參見圖 2 。

圖2 多種應(yīng)急疏散指示燈具

路由器——信息的收集和雙向傳遞, 路由器接駁 底層燈具。

出口語音標(biāo)志燈——由主機(jī)控制,可帶語音、頻閃、滅燈,主要設(shè)置于防火分區(qū)的安 全出口處 。

雙向可調(diào)標(biāo)志燈——由主機(jī)控制,頻閃、方向調(diào)整控制。

地面、墻面光流燈——多個(gè)光流燈組成組光流,在應(yīng)急時(shí)形成條以定頻率穩(wěn)定向前流動、帶箭頭指示的光帶,設(shè)置于地面或墻面1 m 線以下,子燈間距不超過 1.5 m,適用于大空間公共場所,在火災(zāi)發(fā)生時(shí)有可能會聚集大量人流的主干道內(nèi)。

各種照明標(biāo)志燈——在火災(zāi)發(fā)生時(shí)提供照明和疏散指引, 般安裝于需要應(yīng)急照明的場所, 在 日常狀態(tài)下，根據(jù)具體情況照明燈可開啟也可關(guān)閉, 在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，通過主機(jī)控制，強(qiáng)制點(diǎn)亮照明燈，同時(shí)疏散標(biāo)志頻閃等進(jìn)行不同工作狀態(tài)切換。

 集中控制型系統(tǒng)的逃生理念體現(xiàn)疏散逃生的人性化, 不在是盲目的就近指引, 將以往獨(dú)立型單體集合到系統(tǒng)中, 統(tǒng)管理, 整體調(diào)配。

 該類新型的集中控制型消防應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)解決了以往獨(dú)立型應(yīng)急標(biāo)志燈日常維護(hù)檢修的難題, 提高了樓宇的系數(shù), 系統(tǒng)具備了底層設(shè)備的故障巡檢功能。通過系統(tǒng)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò), 如發(fā)生故障, 底層設(shè)備以主報(bào)式上報(bào)到主機(jī), 顯示在軟件操作界面上, 同時(shí)聲光報(bào)警提醒監(jiān)控人員, 24h不間斷巡檢,節(jié)省大量人力物力,逃生盲區(qū) 。

該系統(tǒng)和消防報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動,借助消防報(bào)警系統(tǒng)感煙探測器探測到的火災(zāi)信息,對底層設(shè)備進(jìn)行控制、發(fā)送指令,實(shí)施頻閃、語音、光流閃動等動作。這些動作都通過加載在主機(jī)中的決策方案由主機(jī)控制。

該類系統(tǒng)采用集中監(jiān)控方式, 通過信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動控制技術(shù)對樓宇內(nèi)的消防通道進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,以達(dá)到產(chǎn)品維護(hù)、疏散智能化的目的,不僅解決了產(chǎn)品日常維護(hù)的難題, 并在獲得消防報(bào)警 火災(zāi)聯(lián)動信息后,對逃生路徑進(jìn)行自動分析,調(diào)整疏散方案 。此集中控制型消防應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)采用總線制技術(shù)能節(jié)省重復(fù)投資,并使所有產(chǎn)品集成在個(gè)相對開放的協(xié)議下。其次, 該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中,充分考慮了用戶系統(tǒng)的容量和擴(kuò)展性,以滿足用戶對大容量設(shè)備的 需要,可以靈活拓展,采用系統(tǒng)重組解決火災(zāi)現(xiàn)場的各種問題,為大空間建筑物提供疏散解決方案。

4 系統(tǒng)的應(yīng)用

智能應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)良的設(shè)計(jì)理念、先進(jìn)的功能和技術(shù)特性已得到越來越多的人們的認(rèn)可,并得以在大型公共建筑、大型地下工程( 地下隧道 、地鐵 、商 業(yè)設(shè)施等) 進(jìn)行應(yīng)用, 為這些建筑消防的提高提供了又條有效的技術(shù)途徑。

現(xiàn)以高層建筑為例對應(yīng)急疏散引導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)置方案加以說明。高層建筑層數(shù)多,功能復(fù)雜,人員相對密集,疏散相對困難。般來說,高層建筑物上下層的結(jié)構(gòu)雷同，疏散逃生引導(dǎo)具有很強(qiáng)的規(guī)律性,其應(yīng)急疏散引導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)置方案,見圖3 。

圖 3 應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)設(shè)置方案

防火分區(qū)的出口處設(shè)置出口語音標(biāo)志燈；走道內(nèi)設(shè)置低位雙向可調(diào)疏散標(biāo)志燈；走道的主干道設(shè)置地面( 或墻面) 光流指示燈；樓梯間宜設(shè)置帶照明的樓層疏散標(biāo)志燈具。

選擇各樓層樓梯休息平臺處的感煙探測器信息點(diǎn)和消防報(bào)警設(shè)備聯(lián)動。

火災(zāi)發(fā)生時(shí),疏散路徑化范圍為火災(zāi)發(fā)生層的以上層,以及所有地下層。假設(shè)三層發(fā)生火災(zāi),消防報(bào)警聯(lián)動信息傳送到主機(jī),主機(jī)收到火災(zāi)信息,通過決策啟動系統(tǒng)轉(zhuǎn)入應(yīng)急狀態(tài)。疏散路徑調(diào)整按以下原則進(jìn)行調(diào)整:火災(zāi)發(fā)生層的以上層——視火災(zāi)層火勢、煙霧的具體zoushi而定；地下層——按默認(rèn)方式啟動應(yīng)急,即啟動應(yīng)急各出口標(biāo)志燈及其語音,疏散光流燈、雙向可調(diào)照明標(biāo)志燈。

5 安科瑞智能應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)選型

5.1控制器和集中電源選型表

5.2燈具選型表 

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參考文獻(xiàn)

[1] 李引擎，劉文利，*，潘悅.中建筑科學(xué)研究院建筑防火研究所.消防技術(shù)與產(chǎn)品信息[J].2006（9）：21-23  

[2] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2019.11月版.

[3] 安科瑞消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)/防火門監(jiān)控系統(tǒng)/消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)/電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)選型手冊.2019.7月版.

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，主要研究方向?yàn)橹悄軕?yīng)急照明及疏散系統(tǒng)

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