消防疏散系统论文

消防疏散系统论文（精选9篇）

消防疏散系统论文 篇1

摘要：现代建筑的高层化、大型化、多功能化及复杂化, 为消防应急疏散指示逃生提出了一个新的课题。消防智能疏散指示逃生系统结合光标、语音、频闪, 借助消防报警的火灾信息, 从听觉、视觉等感观上引导人们正确逃生。本系统主要采用HT46RU232单片机为主控芯片, 集成信号采集、执行电路、辅助控制等模块组成。

关键词：传感器,无线模块,单片机

随着时代的进步, 经济、科技的迅猛发展, 生活质量的日益提高及社会老龄化的趋势, 建筑楼宇不断追求人性化、舒适化, 大量高层特大型建筑, 及地下建筑的涌现导致了建筑物的通道更长、更复杂。现代的建筑已经不再是孤立的个体, 错综复杂的建筑结构, 即使在日常行走中, 也需借助于标志指示灯或是指示牌, 毋庸说在火灾发生时的混乱局面。烟在火灾发生时, 由于烟雾中有很多二氧化硫、一氧化碳等有毒有害气体, 当人吸入这些气体后, 会导致人体缺氧、呼吸困难、思维迟钝。在这种情况下能保持清醒的时间大约为50秒左右。加之现代建筑物通道长而复杂, 逃生就更困难。智能应急疏散指示逃生系统结合光标、语音、频闪, 借助消防报警的火灾信息, 从听觉、视觉等感观上引导人们正确逃生。对于消防疏散来说, 怎样在火灾发生时使逃生更安全、更准确、更迅速, 正是时代对建筑防灾提出的新课题。本设计基于现有的安全设备的不足之处, 设计一款智能应急疏散指示逃生系统在紧急情况 (夜晚断电、火灾等) 下通过高亮的蓝色led灯组成的逃生引导标志投影在地上和语音提示引导人快速逃离现场;在正常情况下, 起到照明灯作用, 并能检测烟雾等气体, 及时给出警报。

1 系统概述

本系统以HT46RU232系统单片机为主控核心, 通过光敏传感器采集光照强度, A/D转换将光敏传感器采集到的模拟量转换为数字量, 并送到单片机处理, 以区分白天和夜晚, 自动选择提供照明;烟感探测器、温感探测器实时监测并传输信号给单片机处理后实施动态显示相应数值, 当数值超过预警值自动通过无线模块向中控室发出报警信号并启动安全通道引导系统, 通过高亮LED组成的逃生引导路线和语音提示使正在寻找出口的人们快速找到最近的逃生路线。当有人因为火势太大或者地震造成逃生通道堵塞而无法逃生时, 可通过最近的安全通道紧急按钮触发求救信号, 通过单片机控制NRF401无线发射器, 发出求救信号和位置坐标, 有利于消防员快速找到遇难者, 实施救援。

2 系统设计

本系统基于HT46系列单片机的智能应急疏散指示逃生系统, 通过对环境光照度、温度、烟雾进行检测, 经单片机处理后控制LED显示系统, 实时显示各类信息和及时有效处理突发紧急情况。该系统由单片机主控模块、烟雾浓度测量模块、DS18B20温度测量模块、声光报警模块、显示模块和语音模块、无线模块等构成的一种高精度、高集成度、超低功耗的智能应急疏散指示逃生系统。系统方案设计框图如图1所示。

3 硬件模块设计

3.1 照明指示模块

照明指示模块主要用节能灯和高亮绿色led灯组成。节能灯在正常情况下运行, 高亮绿色led灯在遇到灾难情况下自动启动。如图2所示。

双向可调标志灯:设置于疏散走道内。具有远程控制指示方向调整功能, 根据火灾烟雾蔓延走势, 动态调整疏散指示路径, , 实现避烟、避险疏散。同时具有频闪功能。

3.2 传感器模块

当环境位置位温度或烟雾传感器采集的信号超过上限值时, LED指示系统与语音提示迅速响应, 同时将火灾报警信息上传给上位机, 然后上位机再将火灾信息传递给其他联网终端, 以便实时指导人群迅速逃离火灾现场。消防智能应急疏散指示逃生系统为了能够准确检测出当前环境温度值和烟雾浓度值, 从而达到监测火灾的目的, 故采用数字温度传感器DS18B20和气体传感器MQ-2 (用作烟雾传感器) 来监测当前环境的温度值和烟雾浓度值。如图3所示。数字温度传感器DS18B20与传统的热敏电阻相比, 具有线路简单, 体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统, 具有线路简单、成本低的优点, 只需要一条线就可以把很多DS18B20连接到中央处理器上, 可以广泛应用于环境控制, 建筑物、设备或机器内部温度的测量及进程监控与控制。火灾中气体烟雾主要是CO2和CO。MQ-2气体传感器能探测CO2, CO, 甲烷、煤气等多种气体, 具有灵敏度高, 稳定性好, 响应恢复特性好等特点, 适合于火灾中气体的探测。

3.3 无线收发模块

本系统中的上位机和各楼道安装无线收发模块n RF2401构成无线传感器网络, 实现双向通信。各现场的传感器模块将采集到的信息通过无线收发模块传送总控室的上位机中实时显示, 同时上位机对信息进行处理并发出控制信号给照明指示、语音提示等现场设备。其结构如图4所示。

3.4 语音提示模块

该系统采用WT588D语音模块做为语音核心电路。WT588D语音芯片芯片采用语音数据直接在SPI-Flash存储器中存储的技术, 下载速度快, 并经过D/A转换后输出。如果有火警等紧急情况产生时, 单片机就发出信号给语音系统, 语音系统立刻发出提示声音以及报警声音, 引导人们快速找到最近的逃生路线。

4 软件设计

软件采用模块化结构设计, 主要由初始化程序、主程序、子程序、中断服务程序等组成。单片机上电后即开始循环执行与上位机通信的程序, 采集环境实时数据信息, 当发生火警时将相应的指示灯打开并高亮显示, 同时打开语音模块提示。主程序流程如图5所示。

5 结语

智能应急疏散指示逃生系统结合光标、语音、频闪, 借助消防报警的火灾信息, 从听觉、视觉等感观上引导人们正确逃生。消防智能疏散指示逃生系统利用火灾报警系统对于逃生系统内的所有设备进行二十四小时不间断巡检工作状态, 保证设备时刻处于最佳运行状态。消防报警系统联动, 借助于现场收集到的火警信息, 凭借逃生系统的逃生疏散网络, 调整所有的标志指示灯或光标灯, 使整个系统处在最佳的逃生状态。

参考文献

[1]盛群公司.盛群单片机, 《I/O单片机使用手册》, 第三版 (简体中文版) .

[2]李庭贵.《单片机应用技术及项目化训练》, 西南大学出版社, 2009年1月.

消防疏散系统论文 篇2

一、演练目的为了进一步加强学校安全工作，防患于未然，避免在火灾，地震等突发事件时，惊慌失措，造成不必要的人员伤亡，根据学校实际情况特举行2011年消防安全疏散演练。

二、演练安排

1、内容：

(1)应急避险演练

(2)紧急疏散演练

(3)自救互救演练

2、对象：高

一、高二全体学生。

3、时间：2011年 6月15日下午 15 :2

5三、演练准备

1、演练前召开动员大会，让学生熟悉应急避险的正确方法，分析我校应急避险的环境条件，阐述应急演练的重要意义，讲明演练的程序、内容、时间和纪律要求，以及各个班级疏散的路线和到达的区域，同时强调演练是预防性、模拟性练习，并非真正的应急和疏散，以免发生误解而引发火灾谣传。

2、发现火灾报警：高级中学模拟发生火灾（起火部位二楼实验室，由于生物实验操作不甚引发火灾），教师(李宝忠在实验室教1.1学生做实验)在组织学生自救的同时立即报警（119）并向校领导（孙淑华）报告，（使用手机报警）（并假设当场有3名学生当场晕倒，因为有烟雾熏倒）并采取紧急疏散措施，（其他学生按照火场逃生步骤从各个楼梯口下楼，从主门和消防门出校楼）按照预先制定的疏散方案，校防火联队教师、员工组织学生按火场逃生方案中的逃生知识进行自救，并告知学生要迅速、有序、防止拥挤。

（发生火灾时怎样报警？ 一旦发生火灾，要立即报警。首先，拨打火警电话“119”，电话接通后，要向消防队讲清失火单位的名称、详细地址、着火物质及火势的大小，并正确回答对方提出的其他问题，同时把自己的电话号码和姓名告诉对方。打完电话后，要立即派人到主要交叉路口等候消防车。如果火灾现场发生了新的变化，要及时报告消防队。）。

（火场逃生的原则是什么？ 火场逃生的原则是：安全撤离，救助结合。安全撤离是指火场中被困人员应抓紧时间，就近、便利、利用一切可以利用的通道、工具，迅速撤离危险区域。救助结合有三方面含义：一是自救与互救相结合。在火灾现场，每个人不仅应该想己尽快疏散，还要积极帮助老、弱、病、残、妇女、儿童等有秩序地进行疏散，切忌乱做一团而导致阻塞通道，酿成大祸；二是逃生与抢险相结合。火场千变万化，如不及时排除险情，就会造成更多人员伤亡。因此，在条件和能力允许时，要千方百计的排除险情，延缓更大的灾难发生的时间；三是救人与救物相结合。在所有情况下，救人始终是第一位的，绝不要因为抢救贵重物品而贻误逃生的良机。）

3、演练前对疏散路线必经之处和到达的“安全地带”进行实地仔细检查，对存在问题及时进行整改，消除障碍和隐患，确保线路畅通和安全。

四、演练要求

1、不要惊慌，听从指挥，服从安排。

2、保持安静，动作敏捷、规范，严禁推拉、冲撞、拥挤。

3、按规定线路疏散，不得串线。下楼要用手绢或者毛巾捂住鼻子和嘴，避免

烟熏人。

4、统一穿着校服。

五、组织机构

(1)领导小组

组长：孙淑华

副组长：郭利军

成员：杨庆燕 王均鹏 车正吉 黄文毅 徐伟增 韩凤祥 刘北伟

周真 陈平高

一、高二全体班主任。

信号员：陈平

(2)教室室内指导组

一(1)李保忠一(2)刘强一（3)崔学斌一(4)赵显风一(5)伍鸿艳一（6）王明柱

二(1)郑桂兰二(2)王军鹏二(3)王圣富二(4)董文学二(5)孟庆春二（6）邓彦茹 二（7）崔波

职责：

①、“应急警报”发出后，指导学生进行室内避险，纠正学生的不正确动作和姿势。

②、“应急警报”解除后，带领学生迅速有秩序疏散到指定的“安全地带”：学校内小操场。

③、班主任要自始至终跟队，密切关注演练现场，维护活动纪律，防止意外发生。

(3)疏散线路沿线工作组

教学楼西楼梯：教学楼东楼梯：教学楼主楼梯一、二层之间王明柱一、二层之间徐伟增一、二层之间黄文毅二、三层之间车正吉二、三层之间王均鹏二、三层之间崔学宾三、四层之间韩凤祥三、四层之间刘北伟三、四层之间郭力军

职责：

(1)、合理调节学生疏散的进度，特别是防止过度拥挤造成踩踏事故。

(2)、处理学生疏散过程中的偶发事件

(3)拍照林晓明

(4)救护刘丽凤(地点：操场中间)

六、演练程序

(一)启动程序：各位领导、老师，各位同学，饶河高级中学消防疏散演练马上就要开始，请大家做好准备，各就各位。

请班主任重申演练程序和演练要求。

(二)教室内应急避险演练

A、正在上课的课任教师听到紧急疏散信号后，应立即停止教学活动，按照课堂所在位置给学生讲清疏散通道及要求，各楼层通道均有疏散方向标志，迅速组织学生离开教室，在室内学生全部撤离后，随同并组织上课班级的学生撤往安全集结地域，马上清点人数，发现缺员应立即查找并上报学校。

B、紧急疏散信号发布时，未在班上任课的班主任老师，听到信号后，应立即前往自己所在班级，配合任课教师共同组织学生疏散转移。在其它班级上课的班主任老师，首先应担负起任课教师职责任务，待班主任到达，情况交代清楚，在确无特殊情况需要共同处理时，可以前往自己所带班级。

C、其他未任课教职工，听到紧急疏散信号后，立即分散到达各层楼转台引导学生安全撤离到安全集结地域。

(三)紧急疏散演练

1、学生在老师带领下有秩序从楼梯向下撤离，并按照预定的疏散路线，迅速撤离到事先指定的地点整队。

2、演练各班撤离路线如下：

在楼西侧班级经西楼梯下楼到西侧应急疏散门出去到操场集中，并蹲下。

在楼东侧班级经东楼梯下楼到东侧应急疏散门出去到操场集中，并蹲下。在楼中间班级经主楼梯下楼到主教学门出去到操场集中，并蹲下。

3、5分钟后，一声长哨，结束应急演练。

4、进行室外应急避震演练(两次)

5、恢复站队，进入自救互救演练环节。

(四)自救互救演练

1、内容：(1)止血(2)固定(3)搬运(4)心肺复苏

2、由校医刘丽凤负责指导和讲解上述四类问题的救护方法。

心肺复苏意义及方法介绍：一个人脑组织缺氧4-6分钟就要损伤，超过1 O分钟就会发生不可逆转的损害。因此在4-6分钟内立即进行心肺复苏是挽救生命的关键。心肺复苏是口对口人工吹气和胸外心脏挤压术的结合，抢救所需的只是一张口和一双手。在120未来之前，当发现患者已无自主呼吸，抢救者立即将左手掌根放于按压部位，双手叠加，肩部、肘部、腕部垂直，利用上半身的力量，垂直下压4-5厘米。连续按压1 5次后，再进行口对口人工吹气。

3、演练心肺复苏的救护方法：请两位男生为全体同学做示范。．

4、自救互救演练结束，恢复站队，进入演练总结环节。

七、演练总结

1、请领导小组组长孙淑华校长总结讲话。

2、宣布演练结束，各班依次退场，返回教室。

饶河高中

2011年6月15日

饶河高中疏散演练总结 老师们、同学们：大家好！

生命重于泰山，安全高于一切。今天我们学校举行全校性的紧急消防疏散演练，目的是为了进一步提高全体师生的自我保护意识，提高面对突发事件的应变能力，增强在紧急状态下的心理承受能力，帮助全体师生提高自救、自护的能力。同时我们也希望通过今天的演练，大家能熟悉逃生疏散线路，一旦遭遇突发事件，能在最短的时间内进行逃生自救。

这次疏散演练比以往要具有挑战性，是在老师同学不知道在具体时间情况下发生了危害，考验我们老师学生的应变能力。但大家临危不惧，当广播中响起警报时，全体人员能严格按照突发事件应急预案，进入各自岗位进行及时疏散，各班学生在老师指挥下按照指定的安全出口，有序地离开事故现场，紧急撤离到安全地带，全部学生在规定的时间内到达了安全地带。从信号发出到第一个学生到达集合地，历时13秒钟，全体学生撤离完毕共花58秒钟时间，整个过程紧张而有序，撤离队伍一个接着一个，安全、迅速地到达集合地点，经过实地点名，全体学生和教职员工悉数到达指定位置，活动取得圆满成功在演练过程中保持了安全良好的秩序和快速反应的能力。本次演练活动共有700余名学生和部分老师参加，整个演练活动达到了预期效果。

在取得成绩的同时，我们也通过演练发现了一些问题：表现为部分学生在活动中没能把演练当作一次实战演习，在疏散的过程中紧张程度不够，撤离速度不够快慢。这次演练虽然结束了，但安全工作没

有止境。各班级要认真总结经验教训，着手建立长效机制，完善责任制度，确保校园安全。

智能消防应急照明和疏散指示系统 篇3

目前, 建筑内的疏散指示普遍采用低照明度发光型疏散指示标志指引疏散方向, 其指引方向固定不变, 如果其指引线路的前方已经被大火阻断, 反而会误导人们走向更加危险的地方, 从而影响正确的疏散逃生。同时, 这类疏散指示标志大多始终工作在常亮状态, 随着烟气及烟气层的自上向下扩散指示标志的能见距离有明显的减弱现象, 加之处于紧急状态下的人员往往由于过度紧张、恐慌而失去正常的判断和理解能力, 所以传统的疏散指示系统在烟雾条件下的引导效果并不理想, 受困人员容易忽视甚至看不到疏散指示, 火灾中的受困人员在安全出口几米远处死亡的事件时有发生。

“智能疏散”理念是根据传统疏散系统存在重大缺陷而提出的一种全新的疏散理念, 其核心思想是依据准确的火灾发生地点, 引入了高位出口语音、低位疏散照明和双向可调、地面或墙面连续型导向光流, 主动、快速、准确地引导人们疏散到远离火源的安全出口, 将以往“就近疏散”方式转变成“远离火源为前提, 就近疏散为原则”的安全疏散方式, 极大地减少了疏散时间, 避免盲目逃生。

1 系统的组成结构

系统由火灾探测器、智能疏散控制器 (主机) 、智能应急照明和智能疏散标志灯具、其他通信 (控制) 设备等组成。以“智能疏散”理念为基础, 应用先进的计算机技术对传统消防应急灯具控制器进行重大改进, 实现了视窗操作、建筑平面图形编辑和显示、非火灾条件下人员事故应急疏散等诸多功能, 系统组成如图1所示。

火灾时, 智能疏散控制器 (主机) 接收到来自火灾探测器信息后, 由智能疏散专家GIS系统立即生成最佳疏散路线, 并迅速启动最佳疏散线路上的消防应急标志灯具沿疏散通道向安全出口的方向依次闪烁指示, 形成光流, 使逃生者清晰地看到光流, 并沿着光流安全地疏散。

2 智能疏散控制器 (主机) 软件设计

智能疏散控制器 (主机) 以GIS为平台, 结合智能疏散专家系统实现建筑平面图和最佳疏散路线可视化, 可根据火灾发展情况动态引导人员安全、准确、迅速撤离火灾现场。

地理信息系统即地理信息科学和技术系统, 它是在计算机软硬件技术的支持下, 运用系统工程和信息科学的理论和方法, 综合、动态地获取、存储、传输、管理、分析和利用地理信息的空间系统。GIS的特点是能够通过图形甚至是人机交互的形式将有用信息形象地表达出来, 以便人们分析应用。GIS区别于其他信息系统的重要标志是它能够获取、存储、分析和显示空间数据。随着GIS技术的不断发展, GIS工作的核心就是应用模型来解决地理空间决策问题。

传统的GIS侧重于空间数据的采集、存储、分析和显示问题, 而空间知识的发现、空间决策以及地理模型模拟能力比较薄弱, 难以解决复杂的地理空间问题。

现有的智能逃生指示系统在形成最佳疏散路径时大多没有考虑到火灾发展的动态情况、建筑物内人员分布以及建筑物本身疏散通道情况。考虑实际疏散中存在的诸多动态变化问题, 传统的GIS很难做出准确的空间决策, 引入智能疏散专家系统, 将智能疏散专家系统与GIS相结合, 利用智能疏散专家系统来提高系统的推理分析和智能决策功能;同样, 智能疏散专家系统所需的许多知识恰好隐含在GIS数据库中。

智能疏散专家系统集中了多位防火专家的疏散知识, 由计算机程序利用他们多年积累的经验和知识自动进行推理, 进而模拟专家求解问题的过程。

智能疏散专家系统与GIS系统相互结合, 系统构成如图2所示。

疏散专家系统知识库存储空间决策即智能疏散路径寻优过程中所需要的减灾、防火和疏散专门知识、经验。疏散专家系统推理机利用GIS获取空间的数据和疏散专家系统知识库, 经计算机程序模拟疏散专家推理, 根据现场的火灾位置及预测火灾蔓延趋势, 综合疏散通道和疏散应急灯具安置位置, 导出最佳疏散预案。另外, 现代建筑物均安装有火灾报警系统及各种消防联动设备, 如防火卷闸门、排烟送风、自动灭火控制、消防应急广播等。火灾发生时, 各种消防联动设备要实现联动。

该系统通过GIS获取空间数据、防火分区与火灾报警控制器的联动信息由智能疏散专家系统执行空间决策及疏散路线寻优。系统执行空间决策和疏散预案大致分为以下几种:无灾情时就近疏散;发生火灾时安全疏散;应急 (或特殊) 事件时指定路线疏散 (如剧院、体育场引导人员有秩序进出场) 。

2.1 无灾情时就近疏散

无灾情时, 系统执行默认疏散预案, 即:应急照明灯灭, 安全出口常亮, 应急标志灯指向最近的安全出口, 指引人们准确找到建筑物出口, 如图3所示。

2.2 发生火灾时安全疏散

该系统应用一般建筑物时执行空间决策和疏散预案情况。火灾发生时, 起火点防火分区和相邻的防火分区, 根据起火点位置信息、联动信息、疏散通道状况 (包括防火卷帘门动作信息) , 由智能疏散专家GIS系统立即生成最佳疏散路线, 并迅速启动最佳疏散线路上的消防应急标志灯具沿疏散通道向安全出口的方向依次闪烁指示形成光流, 使逃生者清晰地看到光流, 并沿着光流安全地疏散。非起火点的防火分区消防应急灯具执行应急命令就近疏散, 即标志灯具按默认方向形成导向光流、语音出口灯具闪亮发声提示安全出口、应急照明灯具点亮。图4为两种不同着火点的疏散情况。

根据资料统计, 地铁隧道和其他公路隧道发生火灾时造成的人员伤亡, 绝大多数是被烟气熏倒、中毒、窒息所致。因此, 系统应用于地铁隧道和其他公路隧道中时, 要考虑地铁和其他公路隧道的特殊性质, 要执行“远离火源为前提, 迎风疏散和就近疏散为原则”的疏散方式。智能疏散控制器执行空间决策和疏散预案时, 要结合排烟系统送风排烟方向和避难设施 (包括地铁隧道的联络平台和侧向疏散平台, 公路隧道的人行横洞和车行横洞) 位置信息。笔者以国内比较常见的长公路隧道某一段为例简要说明火灾时的疏散情况, 如图5所示。

隧道为双洞上下分离式隧道, 两洞之间设有人行横洞和车行横洞, 用于火灾和其他紧急情况的疏散避难。隧道内发生火灾后, 自动火灾报警系统 (FAS) 联动控制防烟、排烟系统设备送风排烟。这一区间段送风排风方向如图5所示。 (1) 火灾上游区域:由于风向是向火灾下游方向的, 所以可就近疏散, 上游车辆继续沿车行方向行进, 由最近的行车通道进入安全区域。 (2) 火灾邻近区域:远离火源, 由最近的人行横洞和车行横洞进入安全区域。 (3) 火灾下游区域:由于送排风方向是向着火灾下游的, 随着火势的加强, 下风口的烟雾浓度会很大。因此, 此时要迎风疏散, 由最近的人行横洞和车行横洞进入安全区域。智能疏散控制器主机使最佳疏散线路上的所有消防应急标志灯沿疏散路线依次闪烁指示, 点亮横洞内的应急照明灯, 同时通过消防应急广播告知人员火灾及疏散情况。

2.3 应急 (或特殊) 事件时指定路线疏散

系统应用在体育场、剧院等场所时, 除火灾时安全疏散外, 还可在平时引导人们按指定路线有秩序地进出场馆。体育场馆是人群集中的地方, 尤其在举办重大体育赛事期间, 人员可达数万人之多。体育场馆的安全问题除了要考虑紧急情况的疏散, 还要考虑如何维护人们进出场时的秩序。图6为某体育场的篮球馆平面图, 智能疏散控制器预先编辑预案, 在人员进场时, 智能疏散控制器执行特定预案, 使入场线路上的消防应急标志灯具沿入场线路的方向依次闪烁指示形成光流, 使人们清晰地看到光流, 并沿着光流方向有秩序地入场。

3 智能消防应急灯具 (下位机) 的设计

智能消防应急灯具包括安全出口 (语音) 标志、双向标志、地埋标志、楼层标志、应急照明灯。消防应急灯具以AVR单片机为核心实现智能化, 与智能疏散控制器 (主机) 之间采用RS 485总线通信方式。RS 485总线作为一种多点、差分数据传输的电气规范, 已成为业界应用最为广泛的标准通信接口之一, 其噪声抑制能力、数据传输速率、电缆长度及可靠性是其他标准无法比拟的。

(1) 安全出口 (语音) 标志。由主机控制, 可带语音、频闪灭灯, 主要设置于安全出口处。

(2) 双向标志。由主机控制, 频闪、指示方向控制。

(3) 地埋标志。由主机控制, 频闪、指示方向控制, 采用安全电压工作。

(4) 光流标志。多个双向标志或地埋标志按频闪点亮方式组成一组灯具, 在疏散时形成以一定频率稳定向前流动导向光流。

(5) 应急照明灯。在火灾发生时为人员疏散、消防作业提供照明。

智能消防应急灯具区别于以往普通独立消防应急灯具另一特点是其自身故障检测功能。智能疏散控制器时刻监视系统中每个灯具的状态, 当灯具本身光路短路与开路、电池欠压、充电回路短路与开路以及控制器与灯具之间连线出现故障时, 智能疏散控制器通过声光报警在控制器上显示, 并指示出故障灯具的位置, 告知系统维护人员进行维修, 节省了大量人力物力, 并消除了以往普通消防应急灯具因发现故障不及时而延误疏散的问题。

4 结束语

该系统以“智能疏散”为理念, 以“疏散专家系统和GIS”为基础, 将以往“就近疏散或迎风疏散”的方式改变为“远离火源为前提, 就近疏散或迎风疏散为原则”的疏散方式, 减少人们疏散时间, 避免盲目逃生, 为人们在应急事件中逃生赢得宝贵时间。系统可应用于电影剧院、地铁和其他公路隧道、商场、医院、写字楼、宾馆、机场等大型现代建筑。

参考文献

[1]陈南.智能建筑火灾监控系统设计[M].北京:清华大学出版社, 2001.

[2]刘明生, 苗森, 李燕.基于ZigBee技术的智能应急照明系统[J].消防科学与技术, 2013, 32 (1) :59-62.

[3]王丹.智能应急疏散指示系统研究[D].沈阳:沈阳航空工业学院硕士论文, 2009.

[4]张茜, 陈涛, 吕显智.建筑智能疏散系统架构[J].消防科学与技术, 2011, 30 (3) :205-207.

[5]GB 50157-2003, 地铁设计规范[S].

[6]GB 17945-2011, 消防应急照明和疏散指示系统[S].

消防疏散演练总结 篇4

水火无情，生命第一，为加强学生消防安全意识，提高防火自救能力，我校组织实施了学生消防疏散演练，让全体师生在模拟火灾现场中掌握组织疏散学生的基本常识，让学生掌握火灾中逃生的方法及自救互救的技能。

疏散演练前，我校制定了详细的演练预案，明确疏散路线及各个岗位人员。对相关的班主任和科任教师做了专门的培训，并且请班主任对本班学生进行逃生自救常识的讲解。

11月26日7时35分，教学楼的学生仍像往常一样上课，突然间，“火警信号”响起，同学们立即行动起来，班主任或科任教师立即组织学生迅速按要求有秩序的撤离。疏散过程中，每楼层的楼梯口及转台均设有一名教师，维持学生疏散秩序，协助疏散。全校九百多名学生按照学校消防疏散路线向学校操场疏散。整个过程有条不紊，用时4分零8秒，学生已安全疏散到操场，到操场后各班将学生人数报到指挥处。演练中没有出现一个学生留在“火灾”现场，也没有出现因为拥挤而造成的意外事故发生。

演练之后，由现场总指挥对这次演练做了总结并提出希望。逃生演练从学生人身和利益出发，以模拟火灾现场的形式帮助学生学会逃生自救，对启发学生了解消防知识起到指导作用。学生从中受益匪浅，学会了一些基本的防火自救技能，从而提高学生消防意识，做到防患于未然。今后我校将在总结以往消防演练的基础上，进一步规范演练程序，注重实效。经常性地开展消防演练，以确保学校安全有序地发展，营造良好的校园环境。

智能型消防应急疏散照明指示系统 篇5

1. 构成和常规参数

1.1 智能型的监控主站

智能型的监控主站一般包括以下设备:监控主机、消防的联动控制系统和返回信号的转换箱、计算机 (也就是可以进行终端显示的监控器) 以及通讯模块。通常来说, 一台智能型的监控主站可以调配1~8路的通信线, 每路通信线均可以接32台智能型电池主站和智能型的控制器分机, 即每台智能型的监控主站可接设备台数的上限是256台。

1.2 智能型的中央电池主站

智能型的中央电池主站可以为多个防火分区的各个控制器分机提供集中式备用电源。智能型的中央电池主站的输入电源是单路三相四线制, AC380V, 容量一般为3k VAh至20k VAh;输出电压是AC220V/DC216V型, 输出的干线模块数 (即回路) 为4或者8路 (25A/路或者10A/路) 。智能型的中央电池主站中, 所有的输出干线单元 (即模块) 均存在相应的地址码, 其状态可编程控制。

1.3 智能型的控制器分机

智能型的控制器分机的常用电源来自现场的应急照明配电箱, 备用电源来自电池主站的输出干线单元回路, 即AC220V/DC216V输入 (也就是AC220V的常规供电, DC216V的电池供电) 。

智能型的控制器分机有以下三种类型, 即安全电压型, 交流与直流隔离型以及混合型。安全电压型的智能型控制器分机的输出电压是DC24V, 能够供给4路或者是8路 (即5A/路) 的照明回路。交流与直流隔离型的智能型控制器分机的输出电压是AC220V/DC216V, 同样也能够供给4路或者8路 (即10A/路) 的照明回路。混合型的智能型控制器分机能够供给4路输出电压是DC24V (即5A/路) 和4路输出电压是AC220V/DC216V (即10A/路) 的照明回路。智能型的控制器分机的所有输出回路都存在地址码, 其状态可编程控制。

1.4 集中电源的点式监控标志灯和照明灯

集中电源的点式控制标志灯和照明灯有下面三类: (1) 安全电压类的集中电源型点式监控的标志灯; (2) 普通照明灯; (3) 高疏散性的集中电源型点式控制照明灯。

其中, 第一类照明灯功率为0.25W至1.0W, 主要用于应急疏散指示标志灯具, 特别是地面连续灯光疏散指示标志。标志灯可以进行频闪、调节方向、强制点灯以及定时程序的监控操作, 地面连续灯光疏散指示标志还能够设定成地面的导光流用于指示疏散情况的流动方向。照明灯也可以进行强制点灯和定时程序的控制操作。

高疏散照度的集中电源型点式控制照明灯功率为10W至20W, 对于超过5lx照度级别的疏散场所的照明比较适用。照明灯的本体包括微处理器、LED的光源和变压恒流监控器以及传感器等。照明灯的输入电压是AC220V/DC216V, 灯内没有蓄电池, 所有的灯都有地址编码和传感器, 能够进行点式故障报警, 也可以进行强制点灯和定时程序的控制操作。

2. 主要作用及特点

2.1 控制作用及其特点

(1) 强制点亮照明灯的作用:只要火灾探测器的信号指示有火灾出现, 就会把其值反馈给消防中心的报警主机。报警主机一经确认火灾发生, 就把信号经消防联动控制及返回信号转换箱传送给监控主机, 监控主机立即对底层设备发送指令, 强行启动安全疏散通道内的消防应急灯和疏散指示灯, 形成一条完整的疏散照明线。

(2) 疏散导向功能:预设疏散软件方案, 根据着火位置进行引导, 关闭着火位置的出口标志灯, 对指向标志灯进行左向、右向指令调整, 并可强迫其频闪、流动, 还能够采取手动的办法对疏散标识灯进行上述控制。

采用智能型的消防应急指示体系 (特指照明和疏散两个方面) 的控制方法, 能够在最大程度上防止复杂疏散地点的人员闯进着火地点或者是出现无序转向, 接连穿越很多的防火分区却仍然没有发现可以安全脱险的出口的状况出现, 尽可能地实现最为安全的动态逃生。

2.2 动态监控功能

(1) 主动的动态监控:利用可编程序对体系实施动态功能性监测, 监测频率为:每24h一次, 得到故障报警的记录, 保证设备出现故障能马上发现并排除。

(2) 被动静态监视:自动地对智能电池主站、智能控制器分机、集中电源式点式监控型标志灯、照明灯的状态进行实时监控及故障报警记录。

(3) 电池的持续用时监控:利用可编程序监测电池的应急持续用时, 以保证蓄电池的容量可以满足标准要求的应急用时。

利用运行情况的监控功能, 只要有设备发生故障, 就可以采用体系架构的网络反馈给主机, 同时显示于软件操作的主界面, 接着声光报警以提示负责监控的工作人员, 可以节约许多的人力和物力, 避免误入逃生盲区。

2.3 安全控制

发生火灾时, DC24V供电的灯具不仅可以防止触电事故的出现, 而且能够在最大程度上确保应急疏散照明系统可以正常供电。DC216V供电灯具在应急状态切入以后和大地网隔开执行, 出现悬浮的工作状态, 能够防止短路冲闸现象的出现, 从而避免造成消防动力电源不能正常使用, 同时保证消防灭火的救援工作可以顺利展开。

2.4 满足各方面的可靠性

(1) 电源可靠性:智能型中央电池的主站可以利用应急选择系统调节体系电池能量的功能, 保证各个地区出现火灾时可以得到尽可能多的应急时间。

(2) 控制的可靠性:火灾发生时, 智能监控主站接收到火灾信号后立刻按照着火位启动相应程序, 智能电池主站、智能控制器分机及消防灯具均在5s内完成预设动作。

(3) 通讯的可靠性:智能型消防应急照明、疏散指示系统通讯采用CAN总线技术。智能型消防应急照明、疏散指示系统的通讯链具备自检性, 当通讯出现异常后会给出声光报警信号, 声报警可以采用手动的方法进行解除, 光报警一定要先进行故障消除, 后实施解除操作。

火灾后期, 如果出现通讯中断的情况, 体系一般会维持最后一次的指令操作状态。其中最坏的情形就是火灾出现的同时体系的通讯立刻中断, 这会导致智能型电池的主站进入电池的应急状态, 用智能型控制器取代监控主站输送编码指示执行紧急程序的任务 (整个楼的应急照明灯被点亮, 疏散标识灯依据常规的指示方向同时可以进行频闪操作) 。

3. 使用案例分析

智能消防的应急指示体系能够在各种大型的公用建筑中使用, 如:影剧院、大型商场和医院以及写字楼、宾馆等。

在实际设计中, 监控主站宜设于消控室内, 但应和火灾自动报警控制主机分区域设置。中央电池主站一般设于建筑物中各主要配电小间内。考虑到电池的散热问题, 配电小间内宜设置排风降温措施。各控制分机应按防火分区设于现场的应急照明配电箱附近, 就近控制本防火分区内智能应急照明灯具。整个系统间通过CAN总线实现上下级的数据实时通讯。

4. 结语

消防疏散系统论文 篇6

1 消防应急照明系统的构成

我国颁布实施的新消防应急照明疏散系统标准, 已经正式开始实施。并且在该标准中明确规定消防应急照明以及疏散指示需要作为一个整体的系统, 同时将消防应急照明以及疏散知识系统分为以下几类:第一类是系统中包含独立电源的非集中控制型系统;第二类是系统中拥有独立电源的集中控制型系统;第三类是集中电源非集中控制型系统;第四类是集中电源集中控制型系统。下面以自带电源非集中控制型系统为例, 简要介绍其构成如图1所示。

2 传统型消防应急照明疏散指示系统与智能型消防应急照明疏散指示系统的对比

一般情况下来讲, 传统的消防应急照明大部分都是自带电源的非集中控制型的系统, 也就是通常所说的独立式灯具。在现代建筑高速发展的今天, 传统型的消防应急灯具已经不能满足日常管理以及对人员疏散的要求, 主要存在以下缺点:[1]指示灯的疏散指示方向是一个固定的方向, 一旦发生火灾很可能将建筑物内的人员引向火灾发生的场所, 并且有可能对人员造成二次伤害;[2]当消防应急灯具出现故障的时候没有报警信号, 只能靠检修人员对其进行人工的检修, 经常会出现检查不及时或是漏检等情况的出现, 这样的情况会造成一旦建筑物内部发生火灾, 这些设施便不能起到应有的作用;[3]这种应急灯的工作电压为220V, 所以在不确保完全绝缘的时候, 灯具一旦发生漏电的情况就会造成人员触电伤亡, 并且在消防的过程中消防水的迸溅也可能对消防人员造成一定的伤害;[4]一旦发生火灾就会产生大量的烟雾, 阻碍建筑物内人员的视线, 标志灯的透光性在烟雾状况下不好会影响人员的逃生; (5) 由于灯具内含有独立供电的电池,

就需要对其进行定期的维护以及更换, 工作量大并且浪费能源不环保。智能消防应急照明系统主要具有以下有点:[1]这种智能消防应急照明系统可以充分的利用通信接口电路将智能系统与消防火灾报警器之间实现联动, 并且可以准确快速的获取火灾发生点的位置信息, 系统可以自动制定出人员疏散的方案, 而且可以根据系统设计的逃生路线, 达到由近疏散向安全疏散的转变;[2]消防应急灯具在发生故障时有故障提示功能, 可以提供准确的维修信息;[3]消防应急灯所使用的是24V的供电电源, 可以有效的保障消防人员以及工作人员的人身安全。

3 消防应急照明与疏散指示设置区域对照度的要求

建筑物的应急照明以及疏散指示的设置区域, 需要依据建筑物的建筑特点将其划分成水平疏散区域以及垂直疏散区域, 最为重要的一个区域就是一旦建筑物发生火灾时需要进行重点工作的区域。

通常情况下来讲, 水平疏散区域主要包含建筑物中的疏散通道、疏散路径以及防烟楼梯间前室、消防电梯前室等地区;垂直疏散区域主要包含楼梯间以及室外楼梯。当建筑物发生火灾的时候需要重点进行消防作业的区域主要有以下一些场所: (1) 消防系统的控制室;[2]高压配电房以及抵低压电房;[3]发电机房、自备电源储藏室;[4]消防水泵房; (5) 排烟机机房; (6) 消防电梯机房、电话机房以及大型计算机机房等。

需要注意的是消防应急照明灯具应该采用多点均匀的设置方式, 同时采用嵌顶或是吸顶的安装方式进行安装, 如果建筑物内有一定的条件限制, 可以将消防应急照明灯具安装在通道的侧面墙上, 并且必须要要满足底边距离地面的高度在2500mm以上, 并且照明设施的照度需要符合以下要求:

(1) 在一些疏散通道以及夜间使用的一些没有自然采光条件的公共场所以及一些公共场所内有流动人员的房间的照明区域, 其地面水平疏散通道的照度需要在21勒克斯以上。

(2) 在放烟楼梯间前室以及室外楼梯等位置光照强度需要在51勒克斯以上。

(3) 在楼梯间以及疏散区域的中心线等位置, 其地面水平照度的最大值与最小值之间的比例最大不能超过40。

(4) 在一些寄宿制幼儿园、小学宿舍以及老年公寓、医院等需要救援人员进行协助疏散的地区, 其地面的最低水平照度要在5勒克斯以上。

结语

就现阶段来讲, 消防应急照明以及疏散指示系统已经将广播语音、声音、应急灯光以及疏散线路等问题进行综合联动处理, 在未来一段时间内消防应急照明以及疏散指示系统将会变得更加智能化, 同时这种智能消防系统会在现在建筑领域中得到更为广阔的应用。

摘要：在当今社会消防安全问题已经成为一个至关重要的问题, 同时消防应急照明以及疏散知识设备广泛的应用在智能建筑的建设过程中, 通过这一应用极大程度的方便了对建筑的集中管理、用户自己进行检查以及消防检查等, 并且这样可以有效的增加灯具的使用寿命, 并在很大程度上做到节能。作者根据自身多年的工作经验对此套系统的构造以及相关的设计要求、使用范围等进行了简要的介绍, 同时将该系统与传统的系统进行了对比。同时这种系统在智能建筑中的应用前景非常好。

关键词：智能,消防安全,建筑集中管理,疏散,照明

参考文献

[1]JGJ16—200, 民用建筑电气设计规范[S].

[2]GB50045—1995, 高层民用建筑设计防火规范 (2005年版) [S].

[3]DB21/1231—2002, 消防安全标志设计施工及验收规范[S].

消防疏散系统论文 篇7

随着科学、经济以及社会的迅猛发展,城市建筑逐步呈现高层、大型和复杂的趋势,人口密集程度越来越高,与此同时建筑功能越来越多,火灾事故频繁发生。发生火灾时,如果市电被切断,没有应急照明灯和疏散指示标志灯, 被困人员因为找不到安全的逃生出口,容易发生严重的碰撞、摔倒甚至伤亡等,特别是当大型建筑物、电影院、大剧院等发生火灾时,往往会因为人流大而发生严重的拥挤, 更容易发生严重的意外事故［１］。

目前普遍使用的消防应急照明、疏散指示系统虽然能与火灾报警系统联动,但是一旦火灾发生,无法反馈各出口准确的火情信息,无法使人们作出正确的选择,丧失宝贵的逃生时机而造成严重的伤亡;另外,独立型消防应急与疏散指示系统不能像消防报警系统那样24小时昼夜对消防灯具进行巡检,这就有可能造成消防灯具因损坏或其它原因不能正常启动时,导致火灾中伤亡人员的增加［２］。 所以,改变目前的消防安保现状,降低火灾逃生中的伤亡率,保护公共安全是亟待解决的问题。因此,开发新型的智能消防应急与疏散指示系统具有重要的现实意义。

本文智能疏散指示系统针对以往疏散系统的不足而作出改进。它根据准确的火灾发生地点,设计出口语音、 疏散照明和双向可调、地面或墙面导向光流,可及时、迅速、精确地引导人流疏散到避开火源的安全出口,将传统的就近疏散方式优化成“远离火源、就近疏散”的疏散方式,极大地减少疏散时间,避免盲目逃生［３］。

1系统结构与功能

消防疏散系统结合计算机与现代通讯技术,将建筑中的应急灯具和其它设备接入一个统一的通讯平台。消防应急与疏散指示系统主要有5个部分组成:主机、消防主机、消防应急灯具专用应急电源、分配电装置、手动应急盘。具体见图1所示。

发生火灾时,主机收到与消防主机连接的火灾探测器探测到的信息,由疏散系统中的MapInfo立即生成最优化的疏散逃生路线,并且快速打开该线路上的消防应急灯, 顺着疏散线路向安全出口的方向依次发出闪光,形成指示,使被困人员能够清楚看到指引,从而顺利逃生。

1.1疏散灯具实时检测

系统内各节点都具有自己的地址编码,系统对节点所有应急指示灯具和照明灯具进行24小时无间断巡检。当主机同应急灯的通讯中断或应急灯具损坏时,主机会及时发出故障报警,并在屏幕上显示出发生故障的位置,保障设备正常工作。

1.2火灾报警及时响应

当火灾探测器报警后,主机通过RS232接口接收消防系统的火警数据,并通过协议解析模块对火警数据进行分析、解码,获取准确的火警信息。然后通过消防联动装置控制相应的消防应急灯切到应急工作状态,同时发出火灾报警信号,响应时间一般不超过60s［４］。

1.3智能疏散

疏散时,系统与消防火灾报警器联动,迅速捕获火源的坐标,确定火情范围。系统依照火灾报警器的信息,结合应急疏散灯具与安全出口的地址编码,自动生成最优疏散方案,应急灯随之立即开启频闪及语音提示功能,打开指向安全地带或安全通道的指示灯,并且打开应急照明灯,使被困人员快速逃离火灾区域,远离火点。当主机联动设置状态为手动时,需要管理人员进行操作,通过手动控制应急疏散灯具及时疏导人流。

2系统软件模块设计

疏散系统上位机软件设计部分主要由编辑软件和管理软件两大块组成。编辑软件由预案编辑和图形编辑模块两部分构成;管理软件由通讯与管理模块构成。具体如图2所示。

2.1编辑软件设计

建立完整的疏散系统需清楚掌握楼宇完整的建筑图层,将整个建筑的平面图层放在管理软件中,另外还得对建筑物中的火灾报警器和消防应急灯具等设备编辑在相应的图层中,便于工作人员掌握各图层设备的情况、对灯具进行检查和维修。智能消防疏散系统的编辑软件模块如图3所示,主要有图层编辑模块和预案编辑模块。其中,编辑软件图层编辑模块主要有3个功能:图层操作、比例设置和设备管理。

(1)图层操作包括增加、删除、修改、放大、缩小、移动和还原6个基本功能。这些是针对楼层图形而进行的操作,便于工作人员快速查看图层。

(2)比例设置功能实现设备图标最大化与图层比例设置。当图层放大时,设备图标放大到合适的比例后就不再放大,但图层仍然可以放大。

(3)设备管理是整个消防疏散系统编辑软件的重要部分,设备管理涵盖了对图层设备的相关操作,可增加设备及其名称、位置、坐标等基本信息。对图层中的灯具进行操作是设备管理的主要功能之一,包括对设备的添加、删除、选择、移动等,具体如图3所示。

(4)应急预案是在在无火警源的情况下,根据不同需求而设置的通行指示方案。应急预案编辑功能,以图形和代码两种方式来编辑应急预案具体信息。

(5)疏散预案是根据不同的火警源而设置的逃生疏散指示方案。

2.2管理软件设计

管理软件的作用是实现对消防设备的操作控制, 由通讯模块和管理模块组成。 通讯模块的功能是采集警情信息与设备信息,传达设备操作与控制命令;管理模块的功能是设置系统基本信息、发出设备操控命令, 如图4所示。

2.2.1通讯模块

主机与应急电源、分配电装置、回路、打印机、火警和其它主机之间的串口通信基于RS232和RS232-485通信模式,框架如图5所示。

(1)回路通信。管理软件和各个回路中的设备通信由相应的协议来规范,收发协议机制如下:1命名和编址。 各节点具有自身的地址,范围从1~86,共86个。回路地址:1~80;指示灯盘:81;预案模拟盘82、83、84、85;每个回路疏散灯节点的地址及电源监测模块的节点地址均不相同;控制器主机的节点地址也不同,与回路节点地址采用不同的序列;2数据帧。采用波特率9600BPS;数据帧格式:1位起始位,8位数据位,MARK/SPACE位和1位停止位;通讯格式为:回路地址(1Byte)+同步码(2Byte, 0xaa,0x55)+数据长度(1 Word,高位在前,低位在后)+ 命令码(1Byte)+数据1(1Byte)+……+数据n(1Byte) +校验和。

当疏散系统管理软件正常启动时,主机与回路之间的通信主要是与应急电源、分配电装置、灯具进行通讯,加载回路初始动作,巡检回路,查询回路动作,查询回路应急电源等,采集这些设备的运行状态及故障信息,并为用户提供设备状态信息查询,查询过程如图6所示。实时巡检回路信息,如果查到灯具的应急、故障与屏蔽等动作信息,主机就会查找相对应的信息,如果回路没有动作出现,表示正常运行,主机会主动查找下一个回路信息,完成所有回路巡检后从第一个回路再次开始巡检,循环进行,主机对回路的巡检一直进行。

主机与回路的通信还有对回路的注册、实现回路的月检与年检、回路复位、对回路安全出口的消音解除等,回路注册过程［５］如图7所示。

当主机向下位机发送注册命令时,会向回路发送注册命令并等待回路注册响应,如没有响应就会重新发送,当回路注册结束后,会再注册一次,注册完成后主机会向回路发出一个命令来查询回路设备注册结果。

(2)火灾报警器通信。火灾探测器与主机的连接方式如图8所示。火灾探测器将火警信号传给主机,然后主机将接收到的信号发送给能正常通信的从机。当主机接收到火灾信号后,会根据系统软件设置,判断是否需要对该信号进行处理。此过程主要是判断此火灾信号的地址是不是在该主机所控制的区域。若不是就排除掉;若是,控制器就会启动火警应急,系统进入应急工作状态,主机将通过网络通信接收从机的应急状态,会对火警采取同样的动作,同时显示从机发送过来的火警应急信息,便于工作人员了解警情。流程图如图9所示。

2.2.2管理模块设计

管理模块软件界面如图10所示。

管理模块软件操作界面由4个组成部分:1由系统管理、信息浏览和注册组成的软件菜单按钮;2由复位、自检、图层浏览、消音、回路消音和退出组成的工具按钮;3系统运行的状态指示灯部分;4右侧的信息提示区域。

(1)信息浏览菜单。在信息浏览菜单功能有:当前事件(火警、故障、预案、屏蔽)、历史记录和本机信息浏览等。

(2)系统管理菜单。系统管理菜单有屏蔽设置、系统设置、消防应急电源及分配电装置设置。通过系统设置设置整个系统的基本信息,包含串口设置、公司名称、密码、 本机ID等,屏蔽设置是对回路中灯具与回路进行手动屏蔽设置［５］。消防应急电源与分配电装置设置是对应急电源、分配电地址及安装状态修改的设置。

(3)注册菜单。注册菜单包括:全部注册、网络注册、 单回路注册和强制注册4个注册功能。全部注册是对主机连接的所有回路(部件)、消防应急电源装置、分配电装置的注册;单回路注册是对与主机相连的单个回路(部件) 的注册;强制注册是对回路中没有注册的灯具进行单个注册;网络注册是对整个局域网的主机和从机控制器的在线状态进行统一的描述,方便管理人员查看。

3结语

消防疏散系统论文 篇8

图书馆等民用建筑中消防应急照明和消防疏散指示标志的设计和设置是建筑安全的重中之重。在(GB 50045-95)(2005版)《高层民用建筑设计防火规范》、(GB 50016-2006)《建筑设计防火规范》、(GB50067-97)《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》、(JGJ16-2008)《民用建筑电气设计规范》等现行规范中,对消防应急照明和疏散指示标志的用电负荷等级、设置场所及安装距离等都做出了较为详细的规定,而对这两者中的供电方式、灯具控制方式、与后续装修的关系及灯具布置的指导原则等叙述比较笼统、语言不详或根本没有涉及。设计人员多凭主观认识和经验来从事设计工作,导致建筑设计中的应急照明和疏散指示标志的设计和设置处于混乱不堪的状态。

本文将从工程实际出发,剖析设计中存在的问题,向广大电气设计师介绍较为合理的设计方案,以供探讨。

2 与装修设计的关系

对图书馆等建筑来说,除了地下车库等场所,展示厅、会议室、报告室及办公室等场所不但有最初的一次设计,还要进行多次装修设计。一次设计是为满足消防和竣工验收的要求,由于维修改造、功能调整等原因,每5～10年内部空间还将进行装修。与商业建筑、办公建筑一样,多数图书馆工程的应急照明和疏散指示标志系统在设计时没有考虑与二次装修的结合,导致建筑验收通过的同时也宣告着原系统寿命的终结。装修设计另起炉灶,重新设计末端配电、布置新的应急照明灯具和疏散指示标志灯具都会造成不必要的浪费和验收的形式主义。由于功能调整、主题更换以及装修部位的分割不可能一致或同时进行,同一栋建筑内,应急照明和疏散指示标志的设置经常存在不同的设计风格、布置形式、供电方式和控制方式,非常混乱,存在极大的安全隐患。

建议广大电气设计人员要细致认真地思考这个问题,采用合理适用的供电方式和控制方式,让自己的设计能在装修设计中得到延续,能够为建筑提供全面的、长寿命的安全覆盖。

3 消防应急照明和疏散指示标志的配电形式和控制方式

上文提到的各规范对建筑物的消防电源负荷等级做出了详细规定,应急照明和疏散指示标志属于消防用电,负荷供电等级属最高一级。规范规定消防用电设备应采用专用的供电回路;备用电源的连续供电时间≥30min (或20min)。但是应急照明和疏散指示标志的灯具分布具有范围广、覆盖整个建筑空间及负荷容量小的特点,因此采用何种供电方式供电是一个值得商榷的技术问题。

在已有的设计方案中,供电方式有以下几种:

1)双外电源+EPS供电;

2)双外电源+蓄电池安全低电压供电;

3)双外电源+终端蓄电池供电;

4)单外电源+终端蓄电池供电;

5)双外电源供电;

6)非专用回路电源+终端蓄电池供电。

在高层建筑等供电负荷等级为一级的建筑中,应急照明主要采用1)、2)、3)供电方式:在多层建筑中,主要采用3)、4)、5)供电方式;供电方式6)是不符合规范要求的,但在一些供电负荷等级较低的单层或多层建筑、老建筑中也比较常见,这种方式直接从日常照明箱取出一个供电回路给各终端灯具供电,系统比较简单。

从装修的角度看,绝大多数建筑在经过多次装修之后,最终采用的都是终端蓄电池供电这种模式,也就是方式3)、4).6)模式。采用方式1)供电时,即使EPS能够全寿命使用,最终也和终端蓄电池重复;采用方式2)供电时,由于备用电源设备、线路及灯具等自成一个系统,而行业内暂时还没有统一的标准,若装修时不采购原系统,原设备则只能弃之不用,最终要采用方式3)甚至方式6);采用方式5)供电时,装修时都会配置终端蓄电池。

因此建议大家,应急照明系统尽量采用“外电源+终端蓄电池”供电方式,与装修相一致。最终采用3)、4)、6)中哪种供电方式应根据建筑本身对消防负荷等级的要求来定,不能贪图简单而采用6)。

4 应急照明和疏散指示标志的控制方式

近20年来,由于技术的进步、规范的不断完善及不同年代建筑的累积,在应急照明系统的设计中存在以下几种控制方式:

1)消防强切点燃。按《火灾自动报警系统设计规范》第6.3.1.8的规定,在应急照明箱内设置照明接触器,并连接到消防报警及联动控制系统的总线上。末端开关采用单联双控的双接点开关或声控双接点开关。控制原理如图1所示。需要注意消控接触器应采用照明专用接触器(如ABB公司的ESB系列)。这是由于节能灯等灯具的电子镇流器在工作时会产生大量的高次谐波,即使接触器在工频下没有过载也能导致普通接触器的触头过热发生熔焊。

2)智能总线控制。这种方式常见于蓄电池安全低电压供电的应急照明系统中。整个应急照明及疏散指示系统的备用电源、灯具、线路及控制系统等自成一体,并在消防控制室设控制盘,可以接入消防报警及联动控制系统。该系统功能较多,如消防强切功能、更改疏散指示灯的指示方向等。

3)断电控制。这种控制方式常见于供电负荷等级为三级的建筑中,这种控制方式一般不设专用的应急照明箱,消防状态下正常电源被切断后灯具立即点亮,仅靠灯具自带的蓄电池可维持30min的供电。典型的应用有猫眼灯等。

4)长明。在地下空间等封闭场所中应急照明同时兼做值班照明,应急照明和疏散指示灯具长明不灭。

5)手控。这种方式常见于不设消防报警及联动控制的单层,多层建筑或老旧建筑中。灯具的控制完全由人操作。消防状态下也由被疏散区域的人员去操作。

结合前一章节的分析,我们可以认定采用控制方式2)进行设计是不可取的,这种方式不能兼顾后期的装修,属于超前设计,有待于行业标准的统一和设计规范的跟进。

根据现行规范,我们提出建议:开敞的有自然采光的楼梯间、前室、疏散走道等需要设置应急照明和疏散指示标志灯具的场所应采用双控开关加消防强切控制设计;高层建筑的楼梯间由于平时人流稀少,应采用声控开关加强切控制设计以便于节能。地下空间由于实际需要,应急照明灯具常常兼做值班照明灯具,可以采取长明设计,除了设置必要的保护和检修开关外,能够省去不必要的控制、开关等元器件和节点,系统简单可靠,且由于开关次数极少,因而能够充分利用灯具的自然寿命。封闭无自然采光的电梯前室、疏散走道等也可以按长明设计。

5 疏散指示标志灯设计要点

在现行规范中,GB 50016-2006《建筑防火设计规范》对疏散指示标志设置的叙述是最为详细的,如第11.3.4条第2小节“沿疏散走道设置的灯光疏散指示标志,应设置在疏散走道及其转角处距地面高度1.0m以下墙面上,且灯光疏散指示标志间距不大于20m;对于袋型走道,不应大于10m;在走道转角区,不应大于1.0m。

然而,不少设计人员虽对这些规范条文耳熟能详,却对消防疏散指示灯具布置应该遵循的一些基本原则知之甚少,导致设计工作中灯具的布置极为混乱。在布置消防疏散指示灯具时,应遵循以下原则:

1)快速疏散原则,疏散指示灯应指向最近最快捷的安全疏散出口。

2)消防疏散指示标志应保持视觉上的连续性和可视性,紧急状态下人们根据疏散指示标志灯的指示必须能够顺利而且迅速地疏散到安全区域。

如图2所示为左端为T型的走道,应在转角的两侧布置疏散指示灯,让两个方向疏散来的人在前进方向上都能看清指示的方向并具有连续性。如果仅布置其中一个,那么同一侧疏散过来的人员因为前方视野内无指示灯而极有可能直行向前,耽误了疏散。

3)疏散方向需具有唯一性或确定性,不应设置需要人做出判断的灯具(如设置双向疏散指示灯),这样会造成紧急疏散的时候疏散人员不必要的犹疑和耽搁。

如图2所示的走道,中间位置不宜设置双向的疏散指示灯,应分开距离设置两个疏散指示灯。

4)要综合考虑疏散通道的疏散能力、离安全出口的远近及可能的人流量等来布置疏散指示灯具。

如图3所示为某图书馆首层,应设置疏散指示灯e、f把人流引导到旋转门两侧的出口b、c疏散,以便于充分利用建筑首层出口宽度,而不应将楼梯2的人流引导到小走道通过出口a来疏散。

4)布置位置显眼无遮挡,有些场所(如阅览室等)的疏散指示标志灯安装在高0.8m处,在桌椅等家具到位后会造成遮挡。

这些疏散指示灯具布置的原则其实比规范条文更重要、更基本。照明设计师应予以牢记并做到烂熟于心,从而在设计时得心应手。

6 结束语

消防应急照明和疏散指示系统设计是否合理直接关系到消防状态下人员的安全。各位电气工程师要用心尽力,使自己的设计能够合乎规范要求、好用、具有较长的使用寿命;布置的疏散系统具有快捷、连续、明确、统筹及明显的特点,能够最大限度地保证人员安全。

以上内容仅供大家探讨,欢迎指正。

参考文献

[1]中华人民共和国建设部GB 50016-2006建筑设计防火规范[S].北京:中国计划出版社,2006.

[2]中华人民共和国建设部.GB 50045-95(2005)高层民用建筑设计防火规范[S].北京:中国计划出版社,2005.

消防疏散系统论文 篇9

随着国民经济的发展, 大型公共建筑物、大规模地下商业街等建筑越来越多。通常情况下, 由于这些建筑物内部结构复杂, 人员集中密集, 一旦火灾或意外情况发生, 容易造成群死群伤。因此, 火灾时能否保证上述场所早期可靠的火灾探测报警和人员的安全疏散就显得非常重要。目前建筑物中已按照国家相关规范的要求分别安装了火灾探测报警装置和疏散指示设备, 但它们分别独立工作, 彼此之间没有密切联系和火灾发生时的联动关系。而固定方向疏散指示和安全出口标志, 仍存在着隐患, 即当疏散线路上或安全出口附近发生火灾时将人员引向危险区域的方向误导, 同时, 固定方向指示的疏散指示系统在烟雾条件下的引导效果也不理想。另外, 值得注意的是由于大型公共建筑物规模庞大、结构复杂, 灯具数量大, 依靠人员管理难度很大, 经常在发生火灾时, 灯具已坏, 而起不到应有的疏散作用。因此, 人们对现有的疏散指示的依赖性不强, 逃生人员容易忽视甚至看不到疏散指示, 产品的疏散作用得不到充分发挥, 在火灾中逃生人员死在安全出口几米远的事件时有发生。

智能应急照明和疏散指示系统的出现, 解决了现有的应急疏散和指示系统存在不合理性和明显的问题, 其中, 美国E C H E L O N公司的L O N W O R K S电力线载波技术研制的智能应急照明和疏散指示系统, 具有技术先进、通讯稳定、布线简单、结构合理、施工成本低、可互操作性强和自由拓扑结构等特点, 根据着火点, 系统可以自动为火灾时逃生人员指示一条安全、快捷、有序的逃生路线。

1 LONWORKS网络控制技术

1.1 LONWORKS简介

L O N W O R K S是由美国埃施朗公司 (E C H E L O N C o.) 开发的一种完整、全开放、可互操作的目前已十分成熟的分布式控制网络技术的总称。全世界已有2500多家公司利用L O N W O R K S技术生产各种各样的L O N W O R K S产品, 以满足现代化楼宇、工厂、T R A N B B S交通运输系统、城市基础设施 (水、电、气等) 、家庭环境等自动化系统的分布式控制网络要求。为了保证来自众多厂家的产品是真正开放且满足L O N W O R K S技术要求并能使这些产品在一个L O N W O R K S分布式控制网络系统中实现即插即用, 1994年由全球12家闻名工业集团发起、1 5 0家公司参加成立了一个称为L O N M A R K的互操作性协会, 以确保各种产品在L O N W O R K S控制网络上具有互操作性。

1.1.1 LONWORKS网络控制技术的地位

Echelon公司的LonWorks网络是日常电器和设备网络化的、既成事实的跨行业标准。许多国家和行业已经吸收LonWorks网络作为其正式的行业标准, 这标志着LonWorks网络能够在各个国家和行业普遍使用。以下为采用LonWorks的国家和行业标准组织的名称:

A A R-美国铁路协会 (A m e r i c a n Association of Railroads)

(领域:运货列车制动)

A N S I-美国国家标准化组织 (American National Standards Institute)

(领域:控制网络)

A S H R A E-美国暖通空调工程师协会 (American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers)

(领域:楼宇)

IEEE-电子电气工程师学会 (Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.)

(领域:轻轨系统)

I F S F-国际加油站标准论坛 (International Forecourt Standards Forum)

(领域:加油站)

S E M I-半导体设备与材料学会 (Semiconductor Equipment and Materials Incorporated)

(领域:半导体生产设备)

2005年2月LONWorks技术成为ISO/IEC 14908国际标准

2006年7月中国标准化管理局 (SAC) 正式将埃施朗公司的LonWorks技术转化为国家标准:GB/Z 20177-2006《控制网络LonWorks技术规范》

2006年9月国家标准GB/T 20299.4—2006标准采纳了LonWorks技术作为中国商业楼宇和住宅建设市场首选的控制联网技术。

1.1.2 LONWORKS网络控制技术介绍

L O N W O R K S技术的核心是L O N T A L K协议和N E U R O N C H I P神经元芯片。Lon Talk通讯协议其本身就遵循国际标准组织的开放系统参考模型 (ISO/OSI) 七层的每一层的控制要求, 并通过具有三个CPU的神经元芯片 (Neuron Chip) , 将网络LonTalk通讯协议的参考模型的前6层嵌入并固化在了神经元芯片之中, 这种协议对任何用户都是开放的, 可以实现不同产品间的互操作, 不受网络的限制, 可采用任何传输媒介进行通讯, 其网络通信通过采用网络变量直接绑定, 实现各节点之间的互操作。

L O N W O R K S技术广泛应用于轨道交通、网络能源管理、智能楼宇、暖通空调、煤矿安全、能源和环境管理等领域, 2006年7月中国国家标准化局 (S A C) 正式将LONWORKS采纳为国家标准GB/Z 20177-2006《控制网络LonWorks技术规范》:

G B/Z 2 0 1 7 7.1-2 0 0 6控制网络LonWorks技术规范第1部分:协议规范。

G B/Z 2 0 1 7 7.2-2 0 0 6控制网络LonWorks技术规范第2部分:电力线信道规范。

G B/Z 2 0 1 7 7.3-2 0 0 6控制网络LonWorks技术规范第3部分:自由拓扑双绞线信道规范。

G B/Z 2 0 1 7 7.4-2 0 0 6控制网络LonWorks技术规范第4部分:基于隧道技术在IP信道上传输控制网络协议的规范。

2006年9月国家标准GB/T 20299.4—2006标准采纳了LonWorks技术作为中国商业楼宇和住宅建设市场首选的控制联网技术。

1.2 LonWorks电力线载波技术

LonWorks电力线载波技术为基础透过电力线载波智能收发器完成数据通信。LonWorks载波智能收发通讯方式是采用带有DSP增强接收器的双频BPSK, 具有以下的特点:

窄带技术, 数字信号处理技术:系统将噪声抑制和畸变纠正的专利算法技术应用到数字信号处理内核中。这些性能使得收发器可以纠正电力线信号中多种多样的干扰, 包括脉冲噪声, 连续音频噪声、相位畸变等。

独特的双载频工作方式:当第一载波频率由于噪声而阻塞时, 会自动切换到第二载波频率, 两个载波频率选择时, 考虑了避免由于谐波而导致两个频率同时被阻塞, 这些, 确保了即使在有噪声的情况下, 数据包仍能可靠地接收。

前向纠错:许多噪声源主要是通过损坏数据包的办法来干扰电力线信号。神经元智能收发器在循环冗余校验码的基础上, 采用高效低消耗的前向纠错码 (FEC) 算法来克服错误包。

强大的输出放大器:外接高输出放大器的智能收发器可以发出满足世界发射要求的7V峰峰值信号。

宽广的动态范围:动态范围和接收器的灵敏度有关。神经元智能收发器的动态范围达到>80dB。在一条低噪安静的传输线上智能收发器可以接收衰减达104的信号。

2 LONWORKS电力线载波技术在应急照明和疏散指示系统的应用

以LONWORKS电力线载波技术作为核心技术研制出的HOCEN-EMCS智能应急照明和疏散指示系统, 可行成开放式、先进的、通讯稳定、自由拓扑、施工方便、成本低的疏散指示网络控制技术, 为火灾时逃生人员指明一条安全、快捷、有序的逃生路线, 避免了大量人员伤亡。

下面就L O N W O R K S智能应急照明和疏散指示系统在潍坊市奥体中心体育场工程中的实际应用, 进行系统介绍。

潍坊市奥体中心体育场采用基于L O N W O R K S电力载波技术的智能应急照明和疏散指示系统, 该系统具有先进性、可互操作性、通讯的稳定性、施工方便和成本等特点, 从而把该系统方便地纳入了BACNET系统, 同时监控EPS应急供电系统方便了整个体育场的统一管理。

2.1 系统的构成 (见图1)

该站房LONWORKS智能应急照明和疏散指示系统由1台中央监控主机、1条LonBus-PL通讯总线、1套LONTALKS通讯协议、1套应用软件、1套应急疏散预案软件、17台集中区域路由配电箱、284个疏散照明灯具和标志灯及安全出口灯具、楼层显示灯具等组成。每个带有独立地址的灯具均配有1个神经元芯片, 每个神经元芯片具有3个8位的C P U微处理器。

2.2 系统的通讯接口

该系统采用网络服务接口, 可通过i.LON 100e2互联网服务器与BACNET系统连接, 实现统一管理;主机与火灾报警主机采用RS232接口连接, 通过网关把外部专用的传统系统 (FAS系统) 连接到LONWORKS系统, 即把FAS系统专用的基于指令的报文翻译成基于信息的L O N W O R K S网络使用的网络变量, 以接收来自FAS系统的火警联动信号;系统同时可以监控EPS集中电源系统。

2.3 系统的布线

中央监控主机采用LonBus-PL总线与路由配电箱中的路由器连接透过路由器连接应急灯具, 通过lontalk协议进行通讯。

具体连接方式为主机和路由器之间采用1对四类网络通讯线连接, 路由器和灯具之间采用普通的电力线即实现电力传输又实现通讯传输, 无需另外敷设通讯线, 从而实现对灯具的控制和监测。

2.4 系统设备介绍

2.4.1 中央监控主机 (控制器)

该站房采用1台立柜式中央监控主机, 落地安装于消防控制中心。主机可带多达32385个底层设备 (灯具) , 可带255台路由设备, 每个路由设备最多可带1 2 7个灯具。

主机的构成:工业控制计算机、数据采集卡、网络服务接口、网关、R S 4 8 5、RS232及USB接口、17″全彩液晶显示器、打印机、UPS备用电源及应用软件和疏散预案软件及机柜等。

主机的功能:

为B A C N E T系统提供各种信息, 以便整个项目进行统一、协调的管理。

接收来自于FAS系统的火警信号, 并向灯具发出强迫点灯、调向、频闪、灭灯、语音提示等命令, 为火灾现场的逃生人员指示一条安全、快捷、有序的逃生路线。

主机自动实时监测通讯供电线路、系统组件、蓄电池、应急光源等是否工作正常;如发生故障, 会发出声、光故障信号, 并指示故障部位, 提醒工作人员进行维修。

主机具有人性化设计的CAD平面图形监控功能, 能实时显示灯具的状态、灯具的地理位置、火灾发生地点、能动态显示应急疏散逃生路线;并显示应急启动时间。

定期检测应急转换功能和应急持续时间, 并满足以下要求:

1.可根据不同标准要求设定检测周期和检测时间;根据潍坊市相关规定, 确定潍坊市奥体中心体育场的检测周期为一个月。

2.为避免在检测过程中发生火灾, 可设定检测间隔灯具的数量和时间;为使监测数据准确, 自动避开检测前已经发生应急放电情况的灯具。

2.4.2 LonBus-PL通讯总线

L o n B u s-P L通讯总线是基于美国E C H E L O N公司的L O N W O R K S电力载波控制技术的通讯控制总线, 采用lontalk协议进行通讯。由1对四类网络通讯线和普通BV电力线组成。主机和路由器之间采用1对四类网络通讯线连接, 路由器和灯具之间采用普通的电力线即实现电力传输又实现通讯传输, 无需另外敷设通讯线, 大大节省了施工成本。

3 系统主要监控功能

3.1 监测功能

监控系统供电 (通讯) 网络各回路开路、短路监测。

实时监测与网络连接的应急灯具 (节点) 开路、短路。

实时监测应急灯具蓄电池、光源故障。

实时监测应急灯具蓄电池的充电状态。

定时监测应急灯具蓄电池应急时间 (电池容量) 。

定时监测系统应急预案启动及应急灯应急转换功能。

3.2 控制功能

智能开关技术可以远程设定应急灯具 (节点) 基本工作方式, 如持续式、非持续式、可控式。

智能开关技术还可以远程设定和控制语音提示、导光流、频闪、等其他联动功能。

配合监测系统可以自动控制或手动控制应急灯具的应急转换功能, 以确保完成监测任务。

3.3 智能动态导光

智能动态导光技术根据火灾探测器报警系统发出的联动信号确定火灾区域结合相关预案信息, 由计算机分析选择最佳逃生路线, 并发出指令控制标志灯导向箭头的光流方向, 同时可以结合语音提示引导。

智能动态导光技术可以通过手动操作选择由计算机预先设定的应急预案, 人为启动应急预案计算机自动选择最佳逃生路线, 并发出指令控制标志灯导向箭头的光流方向, 同时可以结合语音提示引导。

目前, 国内消防应急疏散照明监控系统遵循国标G B 1 7 9 4 5-2 0 0 0《消防应急灯具》, 定义为集中控制型消防应急灯具。其要求:控制器应能控制并显示与其相连的所有消防应急灯具的工作状态, 并显示应急启动时间;控制器应能防止非专业人员操作;控制器在与其相连的消防应急灯具之间的连接线开路、短路 (短路时消防应急灯具转入应急状态除外) 时, 应发出声、光故障信号, 并指示故障部位;声故障信号应能手动消除, 当有新的故障信号时, 声故障信号应能再启动。光故障信号在故障排除前应保持。为此, 建立一个可靠、有效、完善的消防应急疏散照明监控系统, 监督应急疏散照明系统的运行状态是系统中设备保持正常运行, 并根据火灾报警联动信号及其他灾情信息, 通过计算机分析选择最佳逃生路线后控制应急标志箭头方向指引逃生。本文介绍采用L O N W O R K S电力载波控制网络技术实现的消防应急疏散照明智能监控系统的完整解决方案。

结束语