大型樓宇火災(zāi)撤離引導(dǎo)系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)

北京聯(lián)合大學(xué)城市軌道交通與物流學(xué)院 肖 康

在全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)代背景下，大型建筑拔地而起，與之俱來(lái)就是樓宇內(nèi)的安全問(wèn)題，大型樓宇用電設(shè)備相對(duì)復(fù)雜，很容易因?yàn)槎搪?、過(guò)載而引發(fā)火災(zāi)，防火措施就是必不可少的安全措施，而火災(zāi)撤離引導(dǎo)系統(tǒng)就是防火措施中很重要的一環(huán)，它可以在火災(zāi)來(lái)臨時(shí)敏銳地察覺(jué)，并協(xié)助驚慌失措的人們找到正確的逃生路線，很大程度上地保證了人們的人生安全和財(cái)產(chǎn)安全。

其實(shí)在很久以前人們就已經(jīng)關(guān)注消防安全，對(duì)學(xué)生和企業(yè)員工進(jìn)行消防培訓(xùn)，在大樓內(nèi)安裝消防裝置（消防栓、滅火器），張貼安全逃生標(biāo)志，但這些都是基本的安全設(shè)施，在火災(zāi)真正來(lái)臨時(shí)能發(fā)揮的作用極其有限，而現(xiàn)在缺乏的就是一套完整的火災(zāi)安全撤離引導(dǎo)系統(tǒng)，所以我們致力于開(kāi)發(fā)出一套完整的火災(zāi)撤離引導(dǎo)系統(tǒng)，作為人們的安全保障。

1 大型樓宇火災(zāi)的危害

大型樓宇一般都是高層建筑，人員比較密集，情況也比較復(fù)雜，由于其內(nèi)部電氣設(shè)備的使用，本身就容易因?yàn)樵O(shè)備短路和過(guò)載而引發(fā)火災(zāi)，一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)迅速蔓延，并產(chǎn)生大量有毒煙霧，通過(guò)樓梯口電梯間進(jìn)行擴(kuò)散，這時(shí)就會(huì)造成人員驚慌失措，極其容易發(fā)生踩踏事件，甚至?xí)隗@慌失措下選擇跳樓逃生。由于現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，大型樓宇的建設(shè)一般都是建筑群，所以給消防救援也帶來(lái)了很大的救援難度，最好的就是提前做好防范避免火災(zāi)發(fā)生，同時(shí)建立完善的火災(zāi)撤離引導(dǎo)系統(tǒng)，才能在火災(zāi)真正來(lái)臨時(shí)更大程度的保證人員安全和財(cái)產(chǎn)安全。

2 系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)

基于近幾年大家安全意識(shí)的提高和大型樓宇的建設(shè)，與之俱來(lái)的安全問(wèn)題越來(lái)越多，處理這些問(wèn)題的應(yīng)急預(yù)案也必須提前規(guī)劃，大型樓宇內(nèi)部情況本來(lái)就很復(fù)雜，一般人進(jìn)去也不會(huì)注意安全逃生出口在哪里，所以我們必須提前做好安全撤離引導(dǎo)預(yù)案，但是目前對(duì)于火災(zāi)的檢測(cè)與人員撤離系統(tǒng)的建設(shè)并不完善，大多是通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并通過(guò)一些自動(dòng)裝置噴灑水來(lái)控制火勢(shì)，同時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖０彩?，保安人員對(duì)人員進(jìn)行疏散，保證人員安全撤離，但是在火災(zāi)來(lái)臨時(shí)，時(shí)間是非常寶貴的，爭(zhēng)分奪秒換取的就是更大程度地保護(hù)人員安全和財(cái)產(chǎn)安全，我們這次所做的就是通過(guò)一些設(shè)備（燈光和聲音）對(duì)人們進(jìn)行引導(dǎo)，保證在火災(zāi)發(fā)生的同時(shí)開(kāi)始指引人員撤離。要完成對(duì)人員的引導(dǎo)撤離，首先必須確?；馂?zāi)監(jiān)測(cè)的精確性，這就需要多種傳感器的配合，首先通過(guò)煙霧報(bào)警器初步判斷，然后加上紅外探測(cè)器的輔助，通過(guò)紅外探測(cè)器對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行拍攝，對(duì)得到的紅外圖像與相鄰區(qū)域的溫度進(jìn)行比較，再判斷是否超過(guò)警戒值來(lái)判斷是否發(fā)生火災(zāi)，如果判斷出疑似發(fā)生火災(zāi)就向保安室發(fā)送數(shù)據(jù)，通知保安人員，同時(shí)啟動(dòng)安全撤離引導(dǎo)系統(tǒng)，安全撤離引導(dǎo)系統(tǒng)包括語(yǔ)音提示和燈光提示，語(yǔ)音系統(tǒng)提示人們不要驚慌同時(shí)通過(guò)語(yǔ)音指導(dǎo)人們從安全通道撤離，在語(yǔ)音引導(dǎo)的同時(shí)打開(kāi)燈光指示，輔助引導(dǎo)人們安全撤離（如圖1所示）。

在逃生過(guò)程中也要不斷采集數(shù)據(jù)，因?yàn)榛馂?zāi)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的，情況隨時(shí)會(huì)發(fā)生意想不到的改變，不斷采集數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析才能確保逃生路線的安全，如發(fā)現(xiàn)逃生路線中存在障礙，及時(shí)反饋到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的分析判斷來(lái)選取最優(yōu)路線，引導(dǎo)人們安全快速的撤離。

圖1 火災(zāi)撤離引導(dǎo)系統(tǒng)流程圖

3 結(jié)論

大型樓宇內(nèi)部設(shè)計(jì)的復(fù)雜導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生時(shí)情況的多變，嚴(yán)重拖慢了火災(zāi)救援的效率，而筆者所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可以在火災(zāi)發(fā)生時(shí)及時(shí)檢測(cè)并通過(guò)多點(diǎn)數(shù)據(jù)收集比較，快速規(guī)劃出最優(yōu)逃生路線，并通過(guò)聲光共同指引來(lái)引導(dǎo)人們快速有效地撤離，從而減少火災(zāi)人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

4 項(xiàng)目問(wèn)題和發(fā)展前景

在完成本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的同時(shí)，我們也發(fā)現(xiàn)了很多問(wèn)題，我們?cè)诨馂?zāi)檢測(cè)時(shí)需要采集多點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，隨后打開(kāi)撤離引導(dǎo)系統(tǒng)，這就需要系統(tǒng)精確地檢測(cè)分析，這就要求數(shù)據(jù)采集的時(shí)效性以及系統(tǒng)處理信息的效率，只有保證了數(shù)據(jù)采集的時(shí)效和系統(tǒng)分析的效率，才能在火災(zāi)來(lái)臨時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并引導(dǎo)人員撤離，從而降低人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。而且由于火災(zāi)發(fā)生的偶然性，設(shè)備可能很多時(shí)候不會(huì)使用，這時(shí)候?qū)υO(shè)備的維護(hù)檢修也就比較重要，得保證設(shè)備和系統(tǒng)能正常運(yùn)行，保證在火災(zāi)來(lái)臨時(shí)能及時(shí)做出反應(yīng)，引導(dǎo)人員安全有序的撤離，保證人員安全和財(cái)產(chǎn)安全。

由此也可以看出本系統(tǒng)的實(shí)用性，在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)代背景下，大型樓宇拔地而起，火災(zāi)也頻頻發(fā)生，而本產(chǎn)品可以在復(fù)雜情況下的火災(zāi)險(xiǎn)情做出最優(yōu)逃生路線規(guī)劃和精確的引導(dǎo)，相比于之前數(shù)據(jù)反饋回保安室再進(jìn)行安全疏散，不僅縮短了火災(zāi)來(lái)臨時(shí)的救援時(shí)間還節(jié)省了人力，它可以在火災(zāi)來(lái)臨時(shí)根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)調(diào)整逃生路線，保證撤離路線暢通無(wú)阻，并通過(guò)聲光同時(shí)引導(dǎo)，在第一時(shí)間做出反應(yīng)，大大提高了火災(zāi)的救援率，幫助人們?cè)诟痰臅r(shí)間內(nèi)脫離危險(xiǎn)，降低了火災(zāi)的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，但是目前市場(chǎng)上對(duì)這種系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究投入并不多，所以本產(chǎn)品的成功制作將會(huì)對(duì)未來(lái)火災(zāi)撤離引導(dǎo)起到很大作用，在未來(lái)有很大的商業(yè)前景。