淺談智能消防疏散應急照明系統的分析與應用探究

張穎姣

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】：隨著社會的進步發展，人們生活水平提高，對于日常出行也越來越重視。智能化照明系統是現代建筑中不可或缺一部分。文章主要介紹了智能消防疏散應急照明系統設計原理和在實際應用過程所需要注意的問題以及解決措施等方面進行詳細闡述與分析研究；同時對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完善；*后總結出本論文研究所采用的研究方法、技術路線及成果，以供同行參考借鑒。

【關鍵詞】：人工智能；消防安全；應急照明系統

0.引言

隨著社會的發展，人們對于生活質量要求越來越高，因此，對照明系統也提出了更高的標準。目前人們在日常生活中使用智能化電器已成為一個新趨勢。智能消防疏散應急燈是一種能夠實現自動控制并能快速響應火災情況下人員逃生路線和樓梯等安全用電設備而設計出來一套完整、高效且功能齊全、節能環保并且具有多種可控性的系統裝置；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，在發生緊急事件時也有較高可靠性。

1.智能消防疏散需求分析

消防疏散是指發生火災后，為盡快地撲救火災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。在緊急狀態下可以通過自動噴水裝置來完成。當火情達到一定程度時或者遇到特殊情況或人為破壞等意外事件可立即人工進行滅火處理；如果火勢沒有完全燃燒起來會通知附近群眾及時撲滅剩余余熱、消防車輛和人員，同時要對火災造成的損失采取應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，而對于智能建筑來說也不例外。由于建筑內具有一定數量和質量功能設備以及空間布局等因素影響下，建筑物內部存在著大量可燃物如氣體、玻璃等等物質對疏散人員造成了傷害；同時火災現場發生時由于各種原因導致消防疏散通道無法打開或者開啟不夠及時，從而引發安全事故的產生與蔓延。消防疏散系統可以在建筑物的空間上，通過人員對危險區域進行有效判斷，根據實際情況，采取相應措施使其疏散到安全位置。傳統火災應急照明系統主要是以人工控制為主體。這種方式一般都會因為人為因素而造成誤報或者無法正常使用的狀況發生；并且由于建筑功能不同和房間面積不同導致緊急按鈕、滅火設備等設施也存在一定的差異性；而且在消防通道上設置了報警裝置，如果不能及時發現問題就可能引起疏散過程中人員失控現象。

2.智能消防疏散應急照明系統的構成與特點及主要要素

建筑內不同位置、不同時間或空間上，可以通過控制燈具來實現自動開啟和關閉。在這種情況下，需要安裝相應的報警裝置。當發生火災時能夠及時采取有效措施進行處理，根據建筑物內部結構布置及功能需求來確定其供電方式與開關形式等內容；同時還應該考慮到消防疏散中其他相關設備所提供的作用以及工作環境對人員造成影響因素等內容、智能消防疏散應急照明系統在整個建筑中具有十分重要的地位，它是一個集多功能于一體，功能完善齊全、安全可靠且靈活多變地自動控制、管理和維護為一體化系統。智能型火災報警控制器由輸入模塊與輸出電路兩個部分構成。輸入端主要有各種傳感器采集到的信息并通過轉換后再顯示出來；輸出端的傳輸通道為LED數字液晶顯示器進行實時監控以及數據分析處理；信號發生器采用了多種多樣的元器件，包括單片機等其他設備。智能消防疏散應急照明系統是一個復雜的、龐大而又煩瑣，包括了多種功能，其中主要有：緊急呼叫和手動控制。當火災發生時通過人工方式進行報警或發出警報通知到相關人員或者到達相應區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，手動控制開關的設置與疏散方向有關系、疏散路徑等因素影響著智能消防應急照明系統的運行效率和安全可靠性。

3.影響消防疏散的因素

環境因素。火災發生后，如果沒有及時疏散，會造成大量的人員傷亡。在一定條件下火災是可以快速蔓延和擴散進行的；而溫度、濕度等各種外界因素也對人員產生了影響與干擾；比如有空調系統中存在熱源時就可能導致室內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，這些都直接或間接地造成疏散時間延長甚至延誤，嚴重的話會發生人員傷亡。在消防疏散過程中，由于不同區域內具有不同性質、不確定因素，如：建筑物內部環境和建筑結構等。所以當發生火災時也會產生相應的影響。例如；煙霧濃度高導致室內溫度過高而造成人員窒息或逃生時間短且容易受到外界刺激從而誤報或者錯過*佳滅火時機；火源數量大引起了火災報警燈不夠及時開啟或者不能準確感應到警情并做出正確反應導致疏散通道被破壞。火災現場是否有人存在，以及人員所處位置等，這些都是對智能應急照明系統設計和應用*基本要求。首先應該是人的安全問題考慮在內；其次還需要考慮的是在實際使用中所遇到各種突發狀況如何解決處理等等方面都會產生一些困難或者不確定性因素影響到消防疏散過程當中的安全性、可靠性和靈活性。火災現場是否有足夠多的疏散通道，在發生事故時，能夠及時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、實用以及經濟實惠性好而又具有一定商業價值和市場效益的話就不會引起人們對于防火意識下降或誤用情況出現；反之會造成人員傷亡或者財產損失。火災現場是否有充足的照明設施，是否能滿足在發生火情時及時疏散人員的要求。

4.智能消防應急照明系統的設計

智能消防應急照明系統方案選擇：智能消防疏散應急照明系統是一個具有多功能的整體，它由多種傳感器組成，可以實時監測到各種情況下的警情變化。在傳統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自動報警和燈光控制等方面應用；當發生火災時通過對室內亮度進行采集并將數據傳送到控制系統處理發出聲、光信號來觸發照明系統，從而達到智能疏散逃生效果，提高人員安全系數以及減少人員傷亡的目的。智能消防疏散應急系統的設計是基于光感、熱敏電阻等傳感器和一些輔助電路來實現。在照明系統中，可以通過感應到的信息及時發出報警信號給相關人員進行控制；同時還能對燈光狀態進行實時監測并記錄相應數據；*后再將數據傳送到國家和地區一些技術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配套設施設備；此外也要注重對于消防應急照明系統設計過程當中出現的具體故障進行分析并給出解決方案，以便于及時處理事故后給人民群眾帶來不必要損失與麻煩。

消防應急照明系統的軟件：消防應急照明系統的軟件設計主要包括：控制器程序、傳感器模塊程序和數據處理子功能。其中，C/S結構是智能建筑中應用*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各部分進行合理分配來實現不同功能模塊的相互協調與配合作用；LISP-ELM+IOSTOFT總線技術就是一種成熟的軟件開發方法：它采用了C語言、匯編語言和匯編程序設計等多種編程語言共同編寫而成，具有較高性價比。在進行消防應急照明系統的設計中，軟件是整個系統工作的關鍵所在。它主要包括有光敏和射頻識別技術、數據采集以及傳輸等部分。首先需要對光源做一定要求：要保證其照射到火災現場時可以有效地捕捉到所需信號；其次對于射頻通信模塊來說，確保其具有良好穩定可靠性能并滿足實時性需求才能有效保障信息傳遞的準確性與可靠性；*后在進行消防應急照明系統設計之前還應該確定好相應的控制程序、實現相關功能和軟件技術。

5.智能消防疏散應急照明系統的功能實現

（1）消防疏散應急照明系統的網絡平臺：在智能消防疏散應急照明系統中，網絡平臺的應用是一個非常重要且不可或缺的環節。該平臺主要有兩種方式：一種為內部網絡連接；另一種則以外部拓撲為主體結構。內部網模式即通過節點與其他建筑或設備相連接來實現對整個區域內所有建筑物進行管理和控制，并將其作為智能火災自動報警、防火等功能模塊實現系統監控以及數據交換工作的場所，同時也是一個安全疏散通道。智能消防疏散應急照明系統的網絡平臺是由各個部分組成。感知層：主要包括了火災探測器、感溫探頭和聲光報警器。通過對傳感器傳輸數據，分析出當前環境中是否存在有火災或者煙霧等情況時發出聲音信號并啟動視頻監控設備來進行自動滅火以及控制整個建筑內的安全出口數量及開關燈等設施；同時也可以在網絡終端安裝一個能夠檢測消防疏散通道上有無火源或警情信息的傳感器、感溫探頭和聲光報警器。智能消防疏散應急照明系統的網絡平臺主要是由中心及相關設備與之相連接的各種功能模塊及其它部分所需數據，智能消防系統的網絡平臺主要是由防火墻、防火門和控制層組成。

（2）報警機制：在發生火災的時候，我們應該及時地發出報警信號，提醒人們撤離到安全地帶。目前大多數的智能消防疏散應急照明系統都具有一定程度上二次回路和電源控制功能：當有人通過時可以自動進行聲光警報并開啟燈光指示燈；而一旦人離開后則需要手動打開緊急廣播或者啟動燈光顯示電路來提示人員是否有中毒情況發生以及在哪里。如果沒有以上兩種條件設置，就會出現誤報或報警現象。在火災發生后，如果有人進入報警區域，那么就會出現燈光的閃爍、聲音等。而這些是由于照明燈或其他應急疏散設施不能正常工作。為了保證安全逃生通道和消防救援人員的人身財產安全。因此需要設計一個完整且符合實際情況下使用要求又能滿足其功能需求并且能夠與現有建筑相結合起來供電系統來實現對整個建筑物內所安裝到或者從火災發生時燈光、聲等各種信息進行實時檢測，并及時向相關部門報警以及提供相應應急照明設施設備的保護措施。

（3）消防疏散應急照明系統的設計原則：消防疏散應急照明系統的設計要合理地使用，并且注意節能環保。在進行應急疏散安全逃生時一定要保證人員有足夠數量和良好舒適的心理狀態。對于一些緊急事件、特殊情況需要用通道或者樓梯等方式來進行救援工作是很重要因素，確保其能夠滿足消防設施以及相關設備正常運行要求；而當發生突發狀況或火災事故時，就會造成人員傷亡或是財產損失等等問題出現的時候都不能使用普通疏散應急照明系統。消防應急照明的設計應該根據當地氣候條件、火災場景來確定。對于有一定規模和需求量的場所，應采用雙電源供電，以避免在緊急情況下發生疏散中斷。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行而采取了燈具安裝時盡量靠近需要設置點；同時也要考慮到應急照明設計中應該與其他建筑之間留有相應間距以便消防人員能夠快速到達所需處。根據《消防規范》，建筑內的照明配電系統一般采用雙電源供電形式。應急疏散樓梯間：當發生火災時，在安全出口或緊急出口離地面高度為5m以上時為有效保護人員人身財產不受損害。該通道宜設置可燃物阻火器和防火卷簾門；疏散樓梯處應設防爆燈、消防電梯等設備，并配置相應的滅火器與接地裝置。

6.安科瑞消防應急照明和疏散指示系統選型方案

6.1系統概述

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

該系統配合火災報警控制器使用時，在平時對系統內的設備進行實時的監視和控制，便于日常的管理和維護，保障系統的穩定運行。基于此保證在火災發生時，能夠準確改變消防應急標志燈具的指示方向，點亮消防應急照明燈，幫助建筑內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，為各類用戶擔心的安全問題解決了后顧之憂。

6.2應用場所

適用于住宅、酒店、辦公樓、商城綜合體、醫院、隧道管廊、軌道交通、地庫、倉庫、工廠等各行業的消防應急照明和疏散指示系統。

6.3系統結構

6.4系統功能

6.4.1系統運行主界面

包含工具欄、平面展示、圖層列表、狀態欄，可以直觀的查看監控設備的運行狀態，并根據狀態欄的現實內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與數量。

6.4.3信息界面

可查看歷史操作、故障、事件信息、可按日期進行查詢。

6.4.4權限管理界面

主要由應急啟動、應急停止與手動火警組成，應急啟動與停止用來測試設備應急功能是否正常，手動火警測試再具體著火點下系統的啟動情況。

6.5系統硬件配置

6.5.1應急照明控制器選型

產品名稱	產品型號	規格描述	防護等級	實物圖示	尺寸（H*W*D/Φ*Hmm)	安裝方式	備注
應急照明控制器	A-C-A100	控制器通過總線網絡實時監控各個終端，在險情發生時，自動將信息指令發布到每個終端，終端收到指令之后自動開始工作，如頻閃、變向、開、滅燈等工作，實時指示*佳、*安全的疏散路線。安裝地點：消控室	IP30		1300*550*560	琴臺式	可支持圖層顯示，協議聯動
應急照明控制器	A-C-A100/B3	IP30		400*300*160	壁掛式	僅支持開關量聯動
應急照明控制器	A-C-A100/G	IP30		1800*500*560	立柜式	可支持圖層顯示，協議聯動
6.5.2應急照明集中電源 （應用場景：學校、數據中心、醫院、高速公路、電子廠房、石化、生物制藥、綜合管廊、汽車廠房）
產品名稱	產品型號	規格描述	防護等級	實物圖示	尺寸（H*W*D/Φ*Hmm)	安裝方式	備注
消防應急燈具電源	A-D-0.2KVA-A200L	當建筑物發生緊急情況時，應急電源可以為消防標志燈、照明燈提供應急供電，保證消防應急照明和疏散指示燈正常工作，共有4個回路，單個回路不超100W，總功率不超額定功率。安裝地點：配電間	IP33		500*400*200	壁掛式
消防應急燈具電源	A-D-0.3KVA-A200FP A-D-0.5KVA-A200FP A-D-0.65KVA-A200FP	當建筑物發生緊急情況時，應急電源可以為消防標志燈、照明燈提供應急供電，保證消防應急照明和疏散指示燈正常工作，共有8個回路，單個回路不超100W，總功率不超額定功率。安裝地點：配電間	IP33		750*600*280	壁掛式
消防應急燈具電源	A-D-1KVA-A200L	IP33		750*600*280	壁掛式
消防應急燈具電源	A-D-0.3KVA-A200L	IP65		500*400*200	壁掛式
消防應急燈具電源	A-D-0.5KVA-A200L A-D-0.75KVA-A200L	IP65		600*480*230	壁掛式

6.6A型集中電源集中控制燈具選型

6.6.1（學校行業）A型集中電源集中控制燈具選型

產品名稱	產品型號	規格描述	防護等級	實物圖示	尺寸（H*W*D/Φ*Hmm)	安裝方式
超薄單面 疏散指示燈	A-BLJC-1LROXEII1W-A431B	實時上報工作狀態，遠程控制頻閃、方向調整功能	IP30		128*355*9	壁掛式
超薄雙面 疏散指示燈	A-BLJC-2LROEII1W-A430B	實時上報工作狀態，遠程控制頻閃、方向調整功能	IP30		128*355*9	吊裝式
高防護單面疏散指示燈	A-BLJC-1LROEII1W-A431H	實時上報工作狀態，遠程控制頻閃、方向調整功能，IP等級67	IP67		145*400*15	壁掛式
嵌頂照明燈	A-ZFJC-EXW-A631	實時上報工作狀態，開啟點亮、關閉功能	IP30		Φ120*H57	嵌頂式
吸頂照明燈	A-ZFJC-EXW-A803	實時上報工作狀態，開啟點亮、關閉功能	IP30		Φ101.7*H46.7	吸頂式
圓形高防護照明燈	A-ZFJC-EXW-A603HC	實時上報工作狀態，開啟點亮、關閉功能，IP67，圓形	IP67		Φ175*H60	壁掛/吸頂式
橢圓高防護照明燈	A-ZFJC-EXW-A603HE	實時上報工作狀態，開啟點亮、關閉功能，IP67,橢圓	IP67		198*98*55	壁掛/吸頂式

6.6.2B型（220V）集中電源集中控制型消防應急照明及疏散指示設備選型

產品名稱	產品型號	規格描述	圖例	尺寸（H*W*D/Φ*Hmm)	安裝方式
應急照明集中電源（消防應急燈具應急電源）	K-D-1KVA-1 K-D-2KVA-1 K-D-3KVA K-D-5KVA-1	當建筑物發生緊急情況時，應急電源可以為B型消防照明燈提供應急供電，保證消防應急照明燈正常工作.		1300（H）*600(W)*400(D)	立柜式
集中電源集中控制型消防應急照明燈具（B型220V）	A-ZFJC-E30W-B601	實時上報工作狀態，開啟點亮、關閉功能，光通量3000lm		Φ200*H55	嵌入式
A-ZFJC-E30W-B602		Φ250*H103	吊掛式

7.總結與展望

消防疏散應急照明系統是整個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、方便快捷的生活環境。文章針對當前我國國內消防人員在火災場景下進行救援時存在著照度低且人員密集等問題。提出了一種以滿足實際需求和節約能源為主要目的智能化節能型自動滅火系統設計方法：即根據建筑物內現有設備數量，合理安排燈具位置及安裝方式；通過對建筑內部結構布置的優化與調整，達到高效、經濟地完成疏散應急照明任務。

參考文獻

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審核編輯 黃宇