浅谈智能消防疏散应急照明系统的分析与应用探究

浅谈智能消防疏散应急照明系统的分析与应用探究

张颖姣

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】：随着社会的进步发展，人们生活水平提高，对于日常出行也越来越重视。智能化照明系统是现代建筑中不可或缺一部分。文章主要介绍了智能消防疏散应急照明系统设计原理和在实际应用过程所需要注意的问题以及解决措施等方面进行详细阐述与分析研究；同时对目前我国市场上存在一些不足之处提出了解决方案并加以改进完善；*后总结出本论文研究所采用的研究方法、技术路线及成果，以供同行参考借鉴。

【关键词】：人工智能；消防安全；应急照明系统

0.引言

随着社会的发展，人们对于生活质量要求越来越高，因此，对照明系统也提出了更高的标准。目前人们在日常生活中使用智能化电器已成为一个新趋势。智能消防疏散应急灯是一种能够实现自动控制并能快速响应火灾情况下人员逃生路线和楼梯等安全用电设备而设计出来一套完整、高效且功能齐全、节能环保并且具有多种可控性的系统装置；它不仅可以为用户提供充足便捷，而且还具备一定的安全性及方便性，在发生紧急事件时也有较高可靠性。

1.智能消防疏散需求分析

消防疏散是指发生火灾后，为尽快地扑救火灾而采取的一系列防范措施，主要包括紧急呼叫、疏散控制和快速撤离。在紧急状态下可以通过自动喷水装置来完成。当火情达到一定程度时或者遇到特殊情况或人为破坏等意外事件可立即人工进行灭火处理；如果火势没有完全燃烧起来会通知附近群众及时扑灭剩余余热、消防车辆和人员，同时要对火灾造成的损失采取应急措施以保证疏散通道畅通无阻，而这一过程中所需要的器材是照明，而对于智能建筑来说也不例外。由于建筑内具有一定数量和质量功能设备以及空间布局等因素影响下，建筑物内部存在着大量可燃物如气体、玻璃等等物质对疏散人员造成了伤害；同时火灾现场发生时由于各种原因导致消防疏散通道无法打开或者开启不够及时，从而引发安全事故的产生与蔓延。消防疏散系统可以在建筑物的空间上，通过人员对危险区域进行有效判断，根据实际情况，采取相应措施使其疏散到安全位置。传统火灾应急照明系统主要是以人工控制为主体。这种方式一般都会因为人为因素而造成误报或者无法正常使用的状况发生；并且由于建筑功能不同和房间面积不同导致紧急按钮、灭火设备等设施也存在一定的差异性；而且在消防通道上设置了报警装置，如果不能及时发现问题就可能引起疏散过程中人员失控现象。

2.智能消防疏散应急照明系统的构成与特点及主要要素

建筑内不同位置、不同时间或空间上，可以通过控制灯具来实现自动开启和关闭。在这种情况下，需要安装相应的报警装置。当发生火灾时能够及时采取有效措施进行处理，根据建筑物内部结构布置及功能需求来确定其供电方式与开关形式等内容；同时还应该考虑到消防疏散中其他相关设备所提供的作用以及工作环境对人员造成影响因素等内容、智能消防疏散应急照明系统在整个建筑中具有十分重要的地位，它是一个集多功能于一体，功能完善齐全、安全可靠且灵活多变地自动控制、管理和维护为一体化系统。智能型火灾报警控制器由输入模块与输出电路两个部分构成。输入端主要有各种传感器采集到的信息并通过转换后再显示出来；输出端的传输通道为LED数字液晶显示器进行实时监控以及数据分析处理；信号发生器采用了多种多样的元器件，包括单片机等其他设备。智能消防疏散应急照明系统是一个复杂的、庞大而又烦琐，包括了多种功能，其中主要有：紧急呼叫和手动控制。当火灾发生时通过人工方式进行报警或发出警报通知到相关人员或者到达相应区域后需要有人在身边帮助救援人员逃生，这种方法简单易行且效果比较好，手动控制开关的设置与疏散方向有关系、疏散路径等因素影响着智能消防应急照明系统的运行效率和安全可靠性。

3.影响消防疏散的因素

环境因素。火灾发生后，如果没有及时疏散，会造成大量的人员伤亡。在一定条件下火灾是可以快速蔓延和扩散进行的；而温度、湿度等各种外界因素也对人员产生了影响与干扰；比如有空调系统中存在热源时就可能导致室内温度过高或者过低从而引起房间潮湿以及空气清新度下降等等问题出现，这些都直接或间接地造成疏散时间延长甚至延误，严重的话会发生人员伤亡。在消防疏散过程中，由于不同区域内具有不同性质、不确定因素，如：建筑物内部环境和建筑结构等。所以当发生火灾时也会产生相应的影响。例如；烟雾浓度高导致室内温度过高而造成人员窒息或逃生时间短且容易受到外界刺激从而误报或者错过*佳灭火时机；火源数量大引起了火灾报警灯不够及时开启或者不能准确感应到警情并做出正确反应导致疏散通道被破坏。火灾现场是否有人存在，以及人员所处位置等，这些都是对智能应急照明系统设计和应用*基本要求。首先应该是人的安全问题考虑在内；其次还需要考虑的是在实际使用中所遇到各种突发状况如何解决处理等等方面都会产生一些困难或者不确定性因素影响到消防疏散过程当中的安全性、可靠性和灵活性。火灾现场是否有足够多的疏散通道，在发生事故时，能够及时有效地疏散到安全出口和消防车道。如果没有合适且合理、科学、实用以及经济实惠性好而又具有一定商业价值和市场效益的话就不会引起人们对于防火意识下降或误用情况出现；反之会造成人员伤亡或者财产损失。火灾现场是否有充足的照明设施，是否能满足在发生火情时及时疏散人员的要求。

4.智能消防应急照明系统的设计

智能消防应急照明系统方案选择：智能消防疏散应急照明系统是一个具有多功能的整体，它由多种传感器组成，可以实时监测到各种情况下的警情变化。在传统建筑中使用了很多不合适之处。光敏检测模块：该功能主要用于火灾自动报警和灯光控制等方面应用；当发生火灾时通过对室内亮度进行采集并将数据传送到控制系统处理发出声、光信号来触发照明系统，从而达到智能疏散逃生效果，提高人员安全系数以及减少人员伤亡的目的。智能消防疏散应急系统的设计是基于光感、热敏电阻等传感器和一些辅助电路来实现。在照明系统中，可以通过感应到的信息及时发出报警信号给相关人员进行控制；同时还能对灯光状态进行实时监测并记录相应数据；*后再将数据传送到国家和地区一些技术来完善智能建筑中所需要具备和存在问题以及解决方法等相关配套设施设备；此外也要注重对于消防应急照明系统设计过程当中出现的具体故障进行分析并给出解决方案，以便于及时处理事故后给人民群众带来不必要损失与麻烦。

消防应急照明系统的软件：消防应急照明系统的软件设计主要包括：控制器程序、传感器模块程序和数据处理子功能。其中，C/S结构是智能建筑中应用*为广泛，*重要的是其控制管理。在控制器方面我们可以通过对各部分进行合理分配来实现不同功能模块的相互协调与配合作用；LISP-ELM+IOSTOFT总线技术就是一种成熟的软件开发方法：它采用了C语言、汇编语言和汇编程序设计等多种编程语言共同编写而成，具有较高性价比。在进行消防应急照明系统的设计中，软件是整个系统工作的关键所在。它主要包括有光敏和射频识别技术、数据采集以及传输等部分。首先需要对光源做一定要求：要保证其照射到火灾现场时可以有效地捕捉到所需信号；其次对于射频通信模块来说，确保其具有良好稳定可靠性能并满足实时性需求才能有效保障信息传递的准确性与可靠性；*后在进行消防应急照明系统设计之前还应该确定好相应的控制程序、实现相关功能和软件技术。

5.智能消防疏散应急照明系统的功能实现

（1）消防疏散应急照明系统的网络平台：在智能消防疏散应急照明系统中，网络平台的应用是一个非常重要且不可或缺的环节。该平台主要有两种方式：一种为内部网络连接；另一种则以外部拓扑为主体结构。内部网模式即通过节点与其他建筑或设备相连接来实现对整个区域内所有建筑物进行管理和控制，并将其作为智能火灾自动报警、防火等功能模块实现系统监控以及数据交换工作的场所，同时也是一个安全疏散通道。智能消防疏散应急照明系统的网络平台是由各个部分组成。感知层：主要包括了火灾探测器、感温探头和声光报警器。通过对传感器传输数据，分析出当前环境中是否存在有火灾或者烟雾等情况时发出声音信号并启动视频监控设备来进行自动灭火以及控制整个建筑内的安全出口数量及开关灯等设施；同时也可以在网络终端安装一个能够检测消防疏散通道上有无火源或警情信息的传感器、感温探头和声光报警器。智能消防疏散应急照明系统的网络平台主要是由中心及相关设备与之相连接的各种功能模块及其它部分所需数据，智能消防系统的网络平台主要是由防火墙、防火门和控制层组成。

（2）报警机制：在发生火灾的时候，我们应该及时地发出报警信号，提醒人们撤离到安全地带。目前大多数的智能消防疏散应急照明系统都具有一定程度上二次回路和电源控制功能：当有人通过时可以自动进行声光警报并开启灯光指示灯；而一旦人离开后则需要手动打开紧急广播或者启动灯光显示电路来提示人员是否有中毒情况发生以及在哪里。如果没有以上两种条件设置，就会出现误报或报警现象。在火灾发生后，如果有人进入报警区域，那么就会出现灯光的闪烁、声音等。而这些是由于照明灯或其他应急疏散设施不能正常工作。为了保证安全逃生通道和消防救援人员的人身财产安全。因此需要设计一个完整且符合实际情况下使用要求又能满足其功能需求并且能够与现有建筑相结合起来供电系统来实现对整个建筑物内所安装到或者从火灾发生时灯光、声等各种信息进行实时检测，并及时向相关部门报警以及提供相应应急照明设施设备的保护措施。

（3）消防疏散应急照明系统的设计原则：消防疏散应急照明系统的设计要合理地使用，并且注意节能环保。在进行应急疏散安全逃生时一定要保证人员有足够数量和良好舒适的心理状态。对于一些紧急事件、特殊情况需要用通道或者楼梯等方式来进行救援工作是很重要因素，确保其能够满足消防设施以及相关设备正常运行要求；而当发生突发状况或火灾事故时，就会造成人员伤亡或是财产损失等等问题出现的时候都不能使用普通疏散应急照明系统。消防应急照明的设计应该根据当地气候条件、火灾场景来确定。对于有一定规模和需求量的场所，应采用双电源供电，以避免在紧急情况下发生疏散中断。合理布置灯具位置：为了保证正常使用功能以及安全疏散工作顺利进行而采取了灯具安装时尽量靠近需要设置点；同时也要考虑到应急照明设计中应该与其他建筑之间留有相应间距以便消防人员能够快速到达所需处。根据《消防规范》，建筑内的照明配电系统一般采用双电源供电形式。应急疏散楼梯间：当发生火灾时，在安全出口或紧急出口离地面高度为5m以上时为有效保护人员人身财产不受损害。该通道宜设置可燃物阻火器和防火卷帘门；疏散楼梯处应设防爆灯、消防电梯等设备，并配置相应的灭火器与接地装置。

6.安科瑞消防应急照明和疏散指示系统选型方案

6.1系统概述

消防应急照明和疏散指示系统主要由应急照明控制器、消防应急照明集中电源或应急照明配电箱、消防应急灯具等几部分组成。

该系统配合火灾报警控制器使用时，在平时对系统内的设备进行实时的监视和控制，便于日常的管理和维护，保障系统的稳定运行。基于此保证在火灾发生时，能够准确改变消防应急标志灯具的指示方向，点亮消防应急照明灯，帮助建筑内的人群选择逃生疏散路线，指引安全的逃生方向，保障群众的人身安全，为各类用户担心的安全问题解决了后顾之忧。

6.2应用场所

适用于住宅、酒店、办公楼、商城综合体、医院、隧道管廊、轨道交通、地库、仓库、工厂等各行业的消防应急照明和疏散指示系统。

6.3系统结构

6.4系统功能

6.4.1系统运行主界面

包含工具栏、平面展示、图层列表、状态栏，可以直观的查看监控设备的运行状态，并根据状态栏的现实内容直接切换至故障具体位置。

6.4.2灯具配置界面

可以查看所有灯具状态与数量。

6.4.3信息界面

可查看历史操作、故障、事件信息、可按日期进行查询。

6.4.4权限管理界面

主要由应急启动、应急停止与手动火警组成，应急启动与停止用来测试设备应急功能是否正常，手动火警测试再具体着火点下系统的启动情况。

6.5系统硬件配置

6.5.1应急照明控制器选型

产品名称	产品型号	规格描述	防护等级	实物图示	尺寸（H*W*D/Φ*Hmm)	安装方式	备注
应急照明控制器	A-C-A100	控制器通过总线网络实时监控各个终端，在险情发生时，自动将信息指令发布到每个终端，终端收到指令之后自动开始工作，如频闪、变向、开、灭灯等工作，实时指示*佳、*安全的疏散路线。安装地点：消控室	IP30		1300*550*560	琴台式	可支持图层显示，协议联动
应急照明控制器	A-C-A100/B3	IP30		400*300*160	壁挂式	仅支持开关量联动
应急照明控制器	A-C-A100/G	IP30		1800*500*560	立柜式	可支持图层显示，协议联动
6.5.2应急照明集中电源 （应用场景：学校、数据中心、医院、高速公路、电子厂房、石化、生物制药、综合管廊、汽车厂房）
产品名称	产品型号	规格描述	防护等级	实物图示	尺寸（H*W*D/Φ*Hmm)	安装方式	备注
消防应急灯具电源	A-D-0.2KVA-A200L	当建筑物发生紧急情况时，应急电源可以为消防标志灯、照明灯提供应急供电，保证消防应急照明和疏散指示灯正常工作，共有4个回路，单个回路不超100W，总功率不超额定功率。安装地点：配电间	IP33		500*400*200	壁挂式
消防应急灯具电源	A-D-0.3KVA-A200FP A-D-0.5KVA-A200FP A-D-0.65KVA-A200FP	当建筑物发生紧急情况时，应急电源可以为消防标志灯、照明灯提供应急供电，保证消防应急照明和疏散指示灯正常工作，共有8个回路，单个回路不超100W，总功率不超额定功率。安装地点：配电间	IP33		750*600*280	壁挂式
消防应急灯具电源	A-D-1KVA-A200L	IP33		750*600*280	壁挂式
消防应急灯具电源	A-D-0.3KVA-A200L	IP65		500*400*200	壁挂式
消防应急灯具电源	A-D-0.5KVA-A200L A-D-0.75KVA-A200L	IP65		600*480*230	壁挂式

6.6A型集中电源集中控制灯具选型

6.6.1（学校行业）A型集中电源集中控制灯具选型

产品名称	产品型号	规格描述	防护等级	实物图示	尺寸（H*W*D/Φ*Hmm)	安装方式
超薄单面 疏散指示灯	A-BLJC-1LROXEII1W-A431B	实时上报工作状态，远程控制频闪、方向调整功能	IP30		128*355*9	壁挂式
超薄双面 疏散指示灯	A-BLJC-2LROEII1W-A430B	实时上报工作状态，远程控制频闪、方向调整功能	IP30		128*355*9	吊装式
高防护单面疏散指示灯	A-BLJC-1LROEII1W-A431H	实时上报工作状态，远程控制频闪、方向调整功能，IP等级67	IP67		145*400*15	壁挂式
嵌顶照明灯	A-ZFJC-EXW-A631	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能	IP30		Φ120*H57	嵌顶式
吸顶照明灯	A-ZFJC-EXW-A803	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能	IP30		Φ101.7*H46.7	吸顶式
圆形高防护照明灯	A-ZFJC-EXW-A603HC	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能，IP67，圆形	IP67		Φ175*H60	壁挂/吸顶式
椭圆高防护照明灯	A-ZFJC-EXW-A603HE	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能，IP67,椭圆	IP67		198*98*55	壁挂/吸顶式

6.6.2B型（220V）集中电源集中控制型消防应急照明及疏散指示设备选型

产品名称	产品型号	规格描述	图例	尺寸（H*W*D/Φ*Hmm)	安装方式
应急照明集中电源（消防应急灯具应急电源）	K-D-1KVA-1 K-D-2KVA-1 K-D-3KVA K-D-5KVA-1	当建筑物发生紧急情况时，应急电源可以为B型消防照明灯提供应急供电，保证消防应急照明灯正常工作.		1300（H）*600(W)*400(D)	立柜式
集中电源集中控制型消防应急照明灯具（B型220V）	A-ZFJC-E30W-B601	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能，光通量3000lm		Φ200*H55	嵌入式
A-ZFJC-E30W-B602		Φ250*H103	吊挂式

7.总结与展望

消防疏散应急照明系统是整个建筑中的重要组成部分，其主要作用就是为人们提供安全舒适、方便快捷的生活环境。文章针对当前我国国内消防人员在火灾场景下进行救援时存在着照度低且人员密集等问题。提出了一种以满足实际需求和节约能源为主要目的智能化节能型自动灭火系统设计方法：即根据建筑物内现有设备数量，合理安排灯具位置及安装方式；通过对建筑内部结构布置的优化与调整，达到高效、经济地完成疏散应急照明任务。

参考文献

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审核编辑 黄宇