品牌/型號：SETRE 西特/JCXF/ZN

加工定制：是

品牌：SETRE 西特

型號：JCXF/ZN

用途：智能消防應急照明疏散指示逃生

產品認證：CCC

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智能消防應急照明疏散指示逃生系統

摘要：現代建筑的結構越來越趨向于高層多功能化及地下結構化。單有火災探測與自動報警系統的設置已經顯得越來越不夠完善。隨著人們對自身安全意識的加強，對安全的關注不再僅僅停留在借助外力的防災和滅火上，更在于如何更以人為本的在火災發生后主動而且動態地指引逃生方向的逃生領域，本文中的消防智能應急疏散指示逃生系統正是針對這一問題這一需要而討論并且研發的，這一系統一經出現便被建筑設計界追捧并已成功投入使用。

關鍵字：智能監控，應急照明，動態逃生

1.前言

　　隨著時代的進步，經濟、科技的迅猛發展，生活質量的日益提高及社會老齡化的趨勢；建筑樓宇不斷追求人性化、舒適化，大量高層特大型建筑，及地下建筑的涌現導致了建筑物的通道更長、更復雜。對于消防疏散來說，怎樣在火災發生時使逃生更安全、更準確、更迅速，正是時代對建筑防災提出的新課題。智能消防應急照明疏散指示逃生系統終于攻克了這一難題，消防智能應急照明疏散指示逃生系統的推出和實施受到建筑業的廣泛歡迎好評。

2.火災逃生背景

　　目前，就現代建筑而言，其結構越來越趨向于高層多功能化及地下結構化。單有火災探測與自動報警系統的設置還不夠完全。我們都意識到了火災報警系統在現代智能建筑中所起的重要安全保障作用，當前火災報警系統的發展已經到了相當的水平，可以靈敏的探測到火災，并且本身具有防災和滅火的功能。但是，隨著人們對自身安全意識的加強，對安全的關注不再僅僅停留在借助外力的防災和滅火上，除此之外在火災現場，能進行能動的逃生的恰恰是逃生者本人。然而，火災現場環境惡劣，煙、霧、火以及逃生者自身的恐慌心理等眾多因素都有可能在最后一刻使逃生者錯失生命。

　　但是，如果在火災現場有一套自成一體的火災逃生系統，利用應急疏散標志燈指引安全的逃生方向，降低人們的恐慌心理，能動地避開煙、霧、火；那么，在那么多火災之后，我們扼腕嘆息也會少很多。然而，就目前來說，建筑物內的逃生僅僅停留在獨立型應急疏散標志燈上。怎樣根據現場火警信息，把應急疏散標志燈作為一個整體輔助人們逃生卻是一個空白。日前,上海寶星燈飾電器有限公司在新一代LED應急標志燈基礎上研制的消防智能應急照明疏散指示逃生系統填補了火災逃生領域的這一空白。

3.在現代智能建筑中的必要性

3.1.獨立型應急標志燈的若干問題

1)城市的人口集中化及老齡化趨勢

　　中國是人口大國，而城市更是人口聚居地。隨著人口的集中化，城市會變得越來越龐大。因此，如何高效率地利用地上與地下的空間，已成為一個重大的課題。以地下城市為方向，將商業中心、電影院、交通設備等供人們消遣娛樂行走的設施，集中到地下空間形成地下城市，而在如此功能化的地下城下面，再敷設地鐵、電纜、上下水道等基本設施，如此，城市越來越朝著超高層次化、大深度地下化和多重結構化方向發展。

　　隨著城市的高密度化、高層多功能化、以及地下結構化的進展，勢必會使逃生通道更為復雜；同時社會人口日趨老齡化，人員密集，必須控制逃生現場的混亂，照顧各種人群，更加大了火災時的逃生難度，使得怎樣安全引導逃生這一課題更為嚴峻。

2)建筑作為群體的存在形式

　　現代的建筑已經不再是孤立的個體，錯綜復雜的建筑結構，即使在日常行走中，也需借助于標志指示燈或是指示牌，毋庸說在火災發生時的混亂局面。單方面地把逃生希望寄托在眾多消防硬件設備和逃生者的主觀判斷上是難以想象的。利用一切可利用的火警狀態信息，做到智能地疏散人員正是基于這一需求產生的。正如火災報警系統一樣，對于逃生系統內的所有設備進行二十四小時不間斷巡檢工作狀態，保證設備時刻處于最佳運行狀態，消除逃生盲區；和消防報警系統聯動，借助于現場收集到的火警信息，憑借逃生系統的逃生疏散網絡，調整所有的標志指示燈或光流燈，使整個系統處在最佳的逃生狀態，也正是研發推廣該系統的理念。

3)火災逃生的最大挑戰——煙

　　在火災發生時，由于煙霧中由很多二氧化硫、一氧化碳等有毒有害氣體，當人吸入這些氣體后，會導致人體缺氧、呼吸困難、思維遲鈍。在這種情況下能保持清醒的時間大約為50秒。加之現代建筑物通道長而復雜，逃生就更艱難。消防智能應急疏散指示逃生系統結合光流，語音，頻閃，借助消防報警的火災信息，從聽覺、視覺等感觀上引導人們正確逃生。

4)獨立型應急疏散標志燈應用現狀

　　目前的應急標志燈在建筑樓宇內作為單體存在，無法做到響應火災現場的變化，更不能動態地調整逃生方向指示，對現場逃生帶來困難。此外，應急標志燈的日常維護和檢修上存在著嚴重地滯后現象，應急標志燈最主要的作用是能在火災時啟動應急，而啟動應急的關鍵在于其電池充放電工作是否正常。依靠人力的維護和檢修，不能及時發現產品問題，其反作用是在發生火災時往往會給大樓的逃生疏散指示帶來許多盲區。這樣的應用現狀已經無法滿足現代建筑的要求。

3.2. 提供智能解決方案

　　智能消防應急照明疏散指示逃生系統解決了獨立型應急標志燈難以維護檢修，以及無法和報警系統聯動，在火災發生時實時調整應急指示方向的問題。

　　智能消防應急照明疏散指示逃生系統是依據國家標準《建筑設計防火規范》(GBJ16-1987)、《 高層民用建筑設計防火規范》(GB50045)、《火災自動報警系統設計規范》(GB50116)、《火災自動報警系統施工及驗收規范》(GB50166)、《智能建筑設計標準》(GB/T50314-2000)、《消防應急燈具》（GB 17945）的技術要求設計開發的，是具有自主知識產權的新一代疏散指示逃生系統，該系統提出了火災應急疏散指示逃生的完整方案。其中包括獨立監控系統，以及和消防報警設備的聯動系統。

　　智能消防應急照明疏散指示逃生系統采用集中監控方式，通過信息技術、計算機技術和自動控制技術對目標樓宇內的消防安全通道進行實時監控，以達到產品維護、安全疏散智能化的目的，不僅解決了產品日常維護的難題，并在獲得消防報警火災聯動信息后，對逃生路徑進行自動分析，調整疏散方案。消除火災發生時樓宇內逃生疏散指示盲區，提高大樓的安全系數。

　　智能消防應急照明疏散指示逃生系統采用總線式技術為用戶節省大量重復投資，并使所有產品集成在一個相對開放的協議下。其次，該系統在設計中，充分考慮了用戶系統的容量和擴展性，以滿足用戶對大容量設備的需要。另外，該疏散指示逃生系統可以靈活拓展，采用系統重組解決火災現場的各種問題，為使用方提供建議性解決方案。因此，本系統全面地考慮到了消防應急系統及其各個子類的實際情況,上體現逃生全新理念的疏散指示逃生系統。

3.3.兩大功能模塊——監視控制

　　為解決傳統應急標志燈日常維護檢修的難題，提高樓宇安全系數，本系統具備了底層設備的故障巡檢功能。通過系統架構的網絡，如發生故障，底層設備以主報式上報到主機，顯示在軟件操作界面上，同時聲光報警提醒監控人員。24小時不間斷巡檢，節省大量人力物力，消除逃生盲區。

　　為實現在火災發生時能動的調整應急標志燈指示方向，本系統和消防報警系統聯動，借助消防報警系統感煙探測器探測到的火災信息，對底層設備進行控制、發送指令，實施頻閃、語音、光流閃動等動作。這些動作都通過加載在主機中的決策方案由主機控制。

4.系統的組成結構

　　智能消防應急照明疏散指示逃生系統由以下各部分組成：

　　感煙火災探測器，消防火災報警主機是消防智能應急疏散指示逃生系統進行聯動的外部系統，是火警信息的來源。

　　集中控制應急燈主機

　　由交互式操作軟件支持，負責解析底層設備的工作故障狀態信息，接收來自消防報警系統的火警聯動信息。對火警信息進行決策，對底層燈具發送各種指令，控制主機打印機已經各種報警操作，可設置消防聯動節點。

　　主要由中心接入器，工控機，逆變器，主機應急電源，液晶顯示器，打印機，消防聯動節點轉換器組成。

　　主要參數：

　　一個中心接入器可以控制30或60個區域匯集器，中心接入器和區域匯集器之間采用總線制連接方式。

　　一個控制柜中可安裝100個消防干節點接收器，如需要的接收器超過數量，可另設接收器安裝箱。

　　主機應急電源在充電17小時后，自動轉入俯沖電狀態，應急放電狀態不小于2小時。

　　主機控制柜供電概率35W，輸入電源AC220V＋－10％/50Hz，控制柜具有充電狀態顯示，聲光報警，模擬斷電試驗開關以及消音開關。

　　區域匯集器

　　負責信息的收集和雙向傳遞，可設置消防聯動節點。

　　主要參數：

　　一個區域匯集器可接30或60個燈具（母燈）。

　　區域匯集器應急電源由時鐘電路控制充電，充電17小時后自動轉入俯沖電狀態。應急供電時間不小于2小時。

　　區域匯集器供電概率5W，輸入電源AC220V/50Hz。

　　可調控消防應急燈具

1)安全出口燈

　　型號：LED/0702/A/GQ/Z

　　功能：由主機控制?？蓭дZ音、頻閃、滅燈，可設置消防聯動節點

　　出口指示燈位于樓道末端出口處。

　　在安裝指示燈的位置需預留八六暗盒。

2)可調向疏散指示標志燈

　　型號：LED/0702/ZS

　　功能：由主機控制?？深l閃、調整指示方向。

　　指示燈的出口方向可根據消防聯動信息由主機柜發出指令改變方向。

　　指示燈供電功率3W，輸入電源AC220V/50Hz

　　指示燈應急放電時間不小于2小時。

3)光流子母燈，如圖4-2

　　型號：LED/0702/GL/QQ

　　功能：由主機控制。以不同方向閃動光流指示逃生方向。

　　光流母燈裝于墻體1米線以下，需預留兩個八六暗盒，一個通強電，另一個通弱電。

　　光流母燈強弱電設計時，離母燈最近的子燈作為弱電進線通道。

　　子燈的間距為1.5米，為減小電壓降，總長為45米的光流燈組的供電線應選用有效截面為2.5平方毫米的電源線。更長或較短距離時，可根據情況選用較粗或較細的電源線。

　　總數為30個子燈的供電功率為3W，超過數量的子燈，按比例增大功率。輸入電源為AC220V/50Hz。光流燈應急放電時間不小于2小時

5.系統現場應用

5.1.系統的應用范圍

　　1-1公共建筑和廠房及一類居住建筑的高層民用建筑應設消防應急照明和疏散指示標志系統

　　建筑中的公共場所和所有的疏散走道內宜設消防應急照明燈和消防應急疏散指示標志燈

　　二類居住建筑的高層民用建筑的疏散走道內宜設消防應急照明燈和消防應急疏散指示標志燈系統

　　下列建筑或場所的疏散通道和主要疏散路線除在頂部安裝的消防應急照明燈和疏散指示標志燈外還應在地面或靠近地面的墻面上1m以下安裝由消防應急疏散指示標志燈和/或蓄光型消防疏散指示標志牌組成的疏散指示標志系統，且疏散標志指示間距不應大于40cm。

1)超過1500座位的影劇院；

2)單層建筑面積超過3000m2商場（含超市）、展覽廳、會議中心等人員密集的大型室內公共場所；

3)建筑面積大于500 m2的地下、半地下商場或歌舞、娛樂、放映、游藝場所。

消防應急照明燈和消防應急疏散指示標志燈應設在醒目位置，不應設置在門、窗或其它可移動的物體上，不應設置在經常被遮擋的位置，其正面或鄰近不得有妨礙公眾視讀的障礙物。

　　應能用手和自動兩種方式控制消防應急照明和疏散指示標志系統的工作狀態。

　　下列建筑或場所宜安裝集中控制型或集中電源型消防應急照明和疏散指示標志系統。

1)200床以上的病房樓，每層建筑面積1000 m2及以上的門診樓；

2)每層建筑面積超過3000 m2的百貨樓、商場、展覽樓、高級旅館、財貿金融樓、電信樓、高級辦公樓；

3)超過3000座位的體育館

4)大型以上的影劇院、會館、禮堂；

5)包括地下鐵道、車站、電影院、禮堂等地下民用建筑；

6)使用面積超過1000 m2的地下商場、醫院、旅館、展覽廳及其他商業或公共活動場所。

5.2.系統的逃生邏輯

　　人員密集的主干道上宜設置光流燈。

火災發生時有可能有大量人員集中的區域宜設置光流燈。

　　在出口處宜設置帶語音的出口標志燈，該標志燈可關閉。

　　出口靠樓梯內側宜設置不帶語音的安全出口燈，，該標志燈不可關閉。一旦按照外側帶語音的安全出口標志燈進入消防前室或樓層平臺，則盡可能讓逃生者向前走。

　　左右兩邊都有出口，宜設置可調向雙向標志燈，平時該標志燈就近指示，應急時可調向，和兩出口距離接近的地方該標志燈同時指雙向，該燈不可關閉。

　　左右兩邊都有出口，但距離其中一處口較近時宜設置可調向的單方向標志燈，該標志燈不可關閉。

　　在單出口的通道中宜設置不可調向的單方向標志燈，該標志燈不可關閉。

　　在樓梯口宜設置樓層標志燈，該燈不可關閉。

聯動消防節點可位于三處的任一位置，首選為各樓梯平臺，其次為消防前室，再者距離安全出口通道三米之內也可。

　　火警聯動的覆蓋范圍為：火災本層，火災發生層的上一層、下一層，以及所有地下層。

5.3.火警模擬案例分析

　　現代的建筑各種化學材料的用運，一旦發生火災，會產生大量的毒煙，這些毒煙是導致人員逃生失敗的直接原因。因此，在引導逃生時，除了避火，怎樣避煙逃生是本系統的解決的問題。

　　根據《消防應急燈具》（GB 17945）的技術要求規定，案例中的燈具設置如下：

　　樓梯口設置了帶語音的安全出口燈。功能有滅燈、頻閃、語音。

　　樓道內設置可調向疏散指示標志燈。功能有改變方向、頻閃。

　　樓道的主干道設置地面光流指示燈。功能有改變方向、閃動，平時不工作。

　　在各樓層的樓梯休息平臺，設置感煙探測器的采集點，收集火災信息。

　　根據相關規定，消防智能應急疏散指示逃生系統消防聯動的覆蓋范圍為火災本層，火災發生層的上一層、下一層，以及所有地下層。

　　假設三層發生火災，通過消防聯動，本系統的主機收到火災信息，通過決策系統，啟動系統轉入應急。細節如下：

1)火災本層：

　　各光流燈啟動應急。方向朝火警點的反方向閃動。

　　各出口標志燈啟動應急，關閉處于火警點的出口標志燈。其他出口標志燈頻閃，并語音廣播。

　　各可調向疏散指示標志燈啟動應急，改變指示方向，指向火警點的反向，并且頻閃。

2)火災層的上一層：

　　視火災層火勢、煙霧的具體走勢而定。在案例中，火警發生于樓道內，煙霧走向向右，因此火災層右邊的光流燈和出口燈就近指引，而上一層右邊的光流燈反向，出口燈關閉，因為該樓梯下面正是煙霧蔓延區。

3)火災層的下一層及地下層：

　　按默認方式啟動應急，即啟動應急各出口標志燈及其語音，疏散光流燈、可調向疏散指示標志燈就近指引。所有底層設備都受控于中央主機，其工作狀態，應急方案顯示在操作界面上并記錄于數據庫中，異常狀態有聲光報警，同時打印輸出。

6.技術優勢

　　這個系統的網絡采用新研發的3S總線技術。該技術的技術優勢和應用前景詳見附錄。3S總線是一種基于單片機的多機通訊系統，采用通用單片機作為節點的控制芯片，因此具有成本低、可靠性高的特點。

6.1. 3S網絡的特點

1)數據高可靠性。采用完善的CRC校驗機制，保證數據的準確；發生錯誤，數據自動重發；嚴重錯誤節點自動關閉；線路故障自動報警等。

2)結構靈活。計算機接入方式靈活，可以選擇RS232、以太網、USB等；網絡規?？梢愿鶕枰獰o限擴展：路由器可采用級聯結構；網絡中任何兩個節點之間（RTU、終端設備、路由器、計算機接口等）均可跨網段直接訪問。

3)3S網絡為多主結構，網絡中的任何節點都可主動向網絡中的其它節點發送數據，節省令牌傳遞的時間，保證數據能及時到達;網絡采用短幀結構和非破壞性的仲裁機制;數據幀包含路由信息，節省通路建立和斷開時間、簡化路由算法。

4)最高通訊速度可達200Kbps(<100m)；最遠通訊距離為5km(<5kbps)(通過中繼器可以達到更遠)。

5)每個網段可容納100個節點。

　　3S網絡通訊協議的實現采用軟硬件結合的方法，因此具有較高的靈活性，在樓宇自動化系統（BAS）和家庭自動化中可以替代國際標準現場總線，且具有突出的價格優勢。采用3S總線的RTU具有監控各種電壓信號、開關信號、模擬信號及連接各種傳感器和執行器的能力，可以方便的構成BA監控系統。采用3S總線替代傳統的RS232或RS485，將使系統具有更高的可靠性和更大的網絡規模。

6.2. 3S網絡的原理概要

　　3S網絡的出發點是：制定一套應用于現場總線系統的局部總線標準，包括局部總線的物理層接口，數據鏈路層、網絡層協議，并且設計與國際標準現場總線的接口，使得整個局部總線能夠作為一個子網嵌入到現場總線系統中。局部總線內部節點間能夠通訊，并且具有互操作特性。局部總線滿足低速、低成本、易于實現的特點。與標準現場總線不同，3S網絡局部總線中數據鏈路層以上均采用軟件實現，研究內容包括：物理層設計、硬件接口定義、數據鏈路層、網絡層設計、與現場總線網絡的接口設計、低功耗設計、總線供電等特性的實現。其中的關鍵技術為：

1)軟件實現全部協議，并保證實時性的要求。

2)局部總線能夠與不同的現場總線通訊。

6.3. 3S總線產品

1)3S總線計算機接口。

　　可用多種接口接入計算機：RS232、USB、EtherNet。

　　3S網絡側可連接99個路由器、RTU或其他終端設備。

2)3S總線路由器

　　兼有路由和匯集器功能，路由器兩邊均可連接99個節點；路由器可執行廣播功能、節點通訊故障診斷功能、自動重發功能等。

3)通用RTU

　　通用的3S總線RTU具有可監控各種電瓶信號、開關信號、模擬量、頻率信號等功能，并能將信號自動遠傳給需要數據的節點或計算機，也可根據接收到的數據及命令執行相應的控制任務，例如啟動電動機、打開閥門等。

4)其它終端設備

　　將3S網絡嵌入到各終端設備中，利用終端設備的MCU實現3S網絡通訊。例如3S門禁讀卡機、3S溫度傳感器、3S液位儀等。利用這些3S終端設備均可以實現各種專用系統如：門禁系統、溫度監控系統、液位監控系統等。

6.4. 3S總線與現場總線、RS485的對比

局部總線采用普通單片機通過軟件實現協議，雖然在最高通訊速度上不如采用硬件實現的現場總線技術的通訊速度高，但在大多數場合，設備距離較遠的應用領域，如，樓宇自動化、小區自動化等領域，通訊速度不可能過高，此時局部總線和普通現場總線處在同一個水平線上。而局部總線的價格具有非常突出的優勢，特別是在量大面廣的底層設備，具有突出的優勢。

6.5. 3S局部總線在協議上的優點

　　局部總線在協議的設計上，繼承了多種現場總線的優點：

1)采用非破壞式的總線競爭方式，其突出的優點是，在總線負載較重（信息通量大）時，網絡不會阻塞；

2)多主結構：不需要專門的主機或令牌，任何節點可主動訪問總線內其他節點；

3)組態特性：一經組態，網絡中任何兩點可以跨越多個網段實現信息的交換，不需主機的干預。

4)采用帶有路由信息的變長地址結構：網絡可擴展性極強，規模近乎無限。

5)采用CRC校驗方式，極低的出錯概率

6)自動通訊故障檢出功能

7)硬件的報文濾波，不會因網絡信息量大而影響設備正常運行。

　　由于成本低，使得局部總線可以廣泛應用到量大、面廣的各種需要在線通訊的設備上，嵌入到設備中，或者應用于大型機器內部通訊網絡。例如：BA系統、報警系統、抄表系統、門禁系統等各種監控系統中，也可用于家庭智能化網絡及各種工業控制系統中。由于局部總線的實現方案成本遠低于現場總線，因此產品的價格將具有突出的競爭力。

　　由于采用具有自主知識產權的局部總線技術，對開發人員的要求較低，只要有普通單片機的開發經驗就可，因此特別適合我國傳統機電行業的技術改造，將帶動我國一批國有、民營企業提升產品技術含量和市場競爭力，對于產品的用戶來說有助于提升生產自動化水平和管理水平，因此具有廣泛的社會意義和巨大的經濟效益。

7.結束語

　　我們相信上述系統在具體應用中會不斷地推陳出新，順應市場和迎合客戶的需要，憑借其自身的高端品質和開放的技術平臺，實施針對每個工程的個性化設計，依據系統自身突出的網絡優勢和無限拓撲的特點，使用于各種各樣大大小小的建筑工程項目。當然，隨著科技的進步，建筑的新要求，在這一逃生領域中，還需在智能消防應急照明疏散指示逃生系統上做不斷的完善，使其在火災時發揮更大的作用。