無線智能報警消防箱的設(shè)計與應(yīng)用

李桂芳，李 悅

(1.沈陽市公安消防支隊 沈河區(qū)公安消防大隊 沈陽 100043;2.北京市朝陽區(qū)公安消防支隊 防火處驗收科 北京 100025)

近年來，信息無線傳輸、交換技術(shù)在全世界范圍內(nèi)迅猛發(fā)展，隨著我國消防行業(yè)管理的逐步完善和應(yīng)用場所電子產(chǎn)品智能化的需求，相關(guān)技術(shù)在現(xiàn)代火災(zāi)報警系統(tǒng)中正在得到更廣泛的應(yīng)用，火災(zāi)自動報警技術(shù)也逐步向智能化、協(xié)議及接口開放方向拓展。

文中設(shè)計的無線智能報警消防箱，是根據(jù)小型KTV 場所的火災(zāi)隱患特點所設(shè)計，它屬于智能報警外部設(shè)備，采用無線傳輸形式，通過控制器將接收到的信號轉(zhuǎn)發(fā)到各個終端［1］，即智能報警消防箱。智能報警消防箱能獨立發(fā)出聲、光警示，提醒公眾疏散，同時提供自救逃生必備物品。本套設(shè)備技術(shù)方案成熟、維護簡便，在KTV 環(huán)境中測試效果穩(wěn)定可靠。

1 無線智能報警消防箱設(shè)計背景

1.1 KTV 場所的快速發(fā)展

選擇KTV 場所作為消防安全研究對象，與它的發(fā)展速度、規(guī)模、前景分不開。我國近十年經(jīng)濟飛速發(fā)展，隨著與先進技術(shù)和世界經(jīng)濟的接軌，百姓的生活水平和生活質(zhì)量得到提高。同時，伴隨著競爭等壓力的增大，人們學會利用休息的時間放松心情、釋放壓力，漸漸成為了人們生活中一種普遍的方式。順應(yīng)市場剛性需求，小型KTV 如雨后春筍般應(yīng)運而生，憑借著高質(zhì)量服務(wù)、高科技硬件環(huán)境、刺激性的營銷模式、文明健康的嶄新面貌，受到了社會各階層消費者的歡迎，已成為新興娛樂行業(yè)中最具人氣的娛樂消費場所。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國注冊登記的各類歌廳近上百萬家，該行業(yè)已經(jīng)進入一個高速發(fā)展時期，在這樣的經(jīng)濟背景下，KTV 娛樂業(yè)在未來的3 至5年還將迎來另一個高峰。

1.2 KTV 場所的消防隱患

之所以為KTV 場所專門設(shè)計能報警的智能消防箱，首先是因為KTV 場所屬于公共聚集性娛樂場所;其次是KTV 最大的特點是人員數(shù)量多、密度大，人員流動性大，多數(shù)人對周圍環(huán)境不熟悉，再加之KTV 裝修隔音及風格設(shè)計，一旦發(fā)生火災(zāi)等緊急情況，信息傳遞不暢，響應(yīng)時間滯后，在消防應(yīng)急疏散管理不善、自救設(shè)施不完備時，極易造成大量人員傷亡，出現(xiàn)群死群傷性災(zāi)難事件。據(jù)統(tǒng)計，在國外自2004年6月至2005年3月，10個月期間，發(fā)生一次性死亡10 人以上的火災(zāi)至少7 起，死亡674 人，其中公共聚集場所就占6 起，如2004年12月30日阿根廷首都布宜諾斯艾利斯歌舞廳發(fā)生火災(zāi)，造成177 人死亡。我國也曾發(fā)生多起公共場所火災(zāi)造成群死群傷的嚴重事故，如1993年2月14日河北省唐山市西百貨大樓火災(zāi)，死亡81 人;1994年2月27日阜新藝苑歌舞廳火災(zāi)，死亡233 人;1994年12月8日克拉瑪依友誼館火災(zāi)，死亡323 人［2］。

如何有效預(yù)防和減少火災(zāi)及其他突發(fā)事件人員傷亡，尤其是防止群死群傷火災(zāi)事故的發(fā)生，已成為當前國內(nèi)外公共安全工作的重中之重。KTV 場所消防安全隱患主要表現(xiàn)在如下幾個方面:

1)裝修可燃材料多，火災(zāi)荷載大。為了滿足隔音、美觀、舒適等要求，KTV 場所的室內(nèi)裝飾、裝修往往使用大量可燃材料，火災(zāi)荷載超出規(guī)定要求。為了滿足聲學設(shè)計、音響效果，在裝潢方面更是講究豪華氣派，包房天花板和墻面往往采用大量木材、泡沫塑料、纖維織品等可燃材料?；馂?zāi)荷載大幅度增加，增大了發(fā)生火災(zāi)的機率。

2)用電設(shè)備多、線路雜，形成間接火源。KTV場所一般采用多種照明、聲響設(shè)備，且數(shù)量多、功率大，如果使用不當，很容易造成局部過載、短路等而引起火災(zāi)。場所營業(yè)往往還需要使用各類明火或熱源，如果管理不當就會造成火災(zāi)。

3)人員集中，疏散困難。KTV 場所屬于人員密集場所，顧客隨意性比較大具有不確定性。小包、中包、大包，能容納5-10 人，分別集中在一個房間內(nèi)，人員密集度高，加之燈光暗淡，音響嘈雜，一旦起火，勢必造成驚慌失措、秩序混亂，人員擁擠疏散困難的局面，如果逃生不及時，極易導(dǎo)致群死群傷。即便小型火災(zāi)事故，也會由于人員互相擁擠、踩踏最終造成人員傷亡。

4)發(fā)生火災(zāi)蔓延快，撲救困難。KTV 場所作為公共文化娛樂場所，其建筑特點多為跨度大，空間高，空氣流通極佳，一旦發(fā)生火災(zāi)勢必火勢發(fā)展迅猛，極易形成立體燃燒，給撲救工作帶來很大困難［3］。

5)消防器材缺失或者損壞。包房內(nèi)缺乏有效逃生器具，如過濾式自救呼吸器、毛巾、水、滅火毯、消防手電等。KTV 包房內(nèi)往往比較吵鬧，燈光昏暗，一旦發(fā)生火情，顧客不能及時取得消防自救逃生用品，錯過最佳逃生時間。

綜合以上分析，根據(jù)KTV 的運營特點，特別針對場內(nèi)過度嘈雜，各房間做過專業(yè)隔音處理，一旦發(fā)生火災(zāi)普通聲光報警聲音容易被掩蓋或忽略的特點，設(shè)計一款能夠放在每個包房內(nèi)，可以第一時間接收火災(zāi)報警信號、以大功率輸出報警聲音，能起到警示顧客緊急逃生作用的設(shè)備，具有重要意義。

2 無線智能報警消防箱設(shè)計

2.1 無線智能報警消防箱功能分析

依據(jù)對KTV 場所消防隱患的分析，按照國家《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的要求，無線智能報警消防箱應(yīng)具有如下功能:

1)聯(lián)動報警功能:無線實時接收火災(zāi)報警控制器信號，并發(fā)出聲光報警火災(zāi)報警控制器(消防報警主機)是火災(zāi)報警系統(tǒng)核心控制部件，根據(jù)邏輯編程充分分析、判斷、記錄和顯示火情狀態(tài)［4］?；馂?zāi)報警控制器可以直接或間接地接收來自火災(zāi)探測器及其他火災(zāi)報警觸發(fā)器件的火災(zāi)報警信號，發(fā)出火災(zāi)報警聲、光信號，指示火災(zāi)發(fā)生的具體位置，記錄火災(zāi)報警時間并打印。

無線智能報警消防箱在信號取得方面，依然以火災(zāi)報警控制器的控制收、發(fā)報警信號為主，通過匹配部件無線報警控制器采集各種數(shù)據(jù)，可以接收、采集任何品牌火災(zāi)報警控制器發(fā)送的報警信號，再通過無線傳輸模式，將取得的火災(zāi)報警信號發(fā)射出去，無線報警控制器能做到實時接收［5］，并轉(zhuǎn)發(fā)到每個KTV 包房內(nèi)的無線智能報警消防箱的接收器上，達到每間KTV 包房內(nèi)的無線智能報警消防箱與消防監(jiān)控室消防報警主機聯(lián)動。

一般一個KTV 場所配備一臺無線報警控制器，控制器本身配置備電設(shè)備，一旦斷電，無線報警控制器的備電時間能夠滿足不小于90 分鐘的不間斷供電。

2)聲光警示功能:發(fā)出聲、光報警提示聲光報警器屬于消防聯(lián)動報警系統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)備，當探測器探測到火情后，反饋給火災(zāi)報警控制器，同時聲光報警器通過聲音和光束向公眾發(fā)出示警信號，它是在公共環(huán)境中使用的一種報警信號裝置。在隔音好而特別喧鬧的場所安裝聲光報警器，目的是警示公眾有危險情況發(fā)生，迅速撤離場所，遠離危險。無線智能報警消防箱具備聲、光警示功能，提醒公眾KTV 場所發(fā)生火警。聲與光報警功能共同集成于箱體頂部電路控制部分。報警聲可根據(jù)現(xiàn)場提供的空間需要，從40 分貝至120 分貝設(shè)定調(diào)節(jié)，光分為直射照明光和閃爍提示光，直射照明光采用3 枚1W 大功率LED 白熾燈光原體，從安裝部位垂直照射箱內(nèi)自救器材及滅火器材。閃爍提示光采用2 枚1W 大功率LED 白熾燈光原體，安裝在箱體頂部亞克力板后面，不斷閃爍。在KTV 包房內(nèi)直射燈和閃爍燈加之聲音報警，警示功能非常明顯而且有針對性。

3)自救提醒功能:指引火災(zāi)逃生用具放置的位置在火災(zāi)不可避免真實的發(fā)生后，最重要的就是人員的安全疏散，在人員得到有效救援之前，自救顯得尤為重要［6］。去KTV 場所娛樂消費的公眾不會隨身攜帶自救器材，所以KTV 場所應(yīng)設(shè)置安放自救器具，并能夠及時指引公眾自己去拿到它們，這具有非常重要的意義。

無線智能報警消防箱在外形設(shè)計方面充分考慮到KTV 場所的裝修裝飾環(huán)境，整個箱體均為黑色，與包房內(nèi)昏暗色調(diào)協(xié)調(diào)，配置窄邊大片玻璃門，玻璃采用鋼化玻璃破碎不易傷人，同時燈光閃爍提醒下，公眾可以第一時間注意到滅火器的存放位置，拿起滅火器將初期火災(zāi)消滅在火源起點。當然，箱內(nèi)自救器材的配置可根據(jù)需要調(diào)整，如放置逃生緩降器、過濾式自救呼吸器、毛巾、水、消防強光手電、滅火毯、滅火器等各類消防用具等。

2.2 無線智能報警消防箱工作原理

無線智能報警消防箱通過無線報警控制器取得消防主機的報警信號，經(jīng)無線信號傳輸，達到與消防系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動的效果，完全可以實現(xiàn)獨立安裝聲光報警器的聯(lián)動功能以及發(fā)出聲、光報警的雙重功能［7］，圖1 為無線智能報警消防箱及無線報警控制器原理框圖，圖2 為系統(tǒng)拓撲示意圖。

圖1 無線智能報警消防箱原理

2.3 技術(shù)參數(shù)的設(shè)定

(1)無線報警控制器和無線智能報警消防箱均有獨立的報警備用電源，斷電后響應(yīng)時間≥90 min。

(2)無線報警控制器及無線智能報警消防箱接收無線信號的頻率范圍為315 MHz。

(3)無線報警控制器及無線智能報警消防箱發(fā)射功率為500 mW。

(4)無線報警控制器及無線智能報警消防箱接收靈敏度≤0.15 uV［8］。

圖2 無線智能報警消防箱拓撲示意圖

2.4 功能及效果的對比分析

3.5.1 功能對比

普通滅火器箱，功能僅限于存儲滅火器。屬于單一功能的消防器材箱，沒有電控設(shè)備，不能夠與消防報警主機聯(lián)動，而且放置在KTV 包房內(nèi)影響美觀，同類消防箱功能對比見表1。

隨著KTV 娛樂行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，硬件配套設(shè)備也不斷更新?lián)Q代，商家在整體包裝KTV 場所增加投入，單純的滅火器箱已經(jīng)不能滿足商家追求高品質(zhì)服務(wù)的要求，很多連鎖型商場如萬達集團下的萬達百貨、紅星美凱龍、萬達大歌星KTV，已經(jīng)在局部范圍將單一的滅火器箱升級為能夠提供消防自救逃生設(shè)備的消防應(yīng)急箱，消防應(yīng)急箱與無線智能報警消防箱功能對比見表2。

表1 普通消防箱與無線智能報警消防箱功能對比

表2 消防應(yīng)急箱與無線智能報警消防箱功能效果對比

3 應(yīng)用案例

無線智能報警消防箱成套設(shè)備在沈陽多家KTV 的應(yīng)用案例。

3.1 案例一

(1)消防報警主機品牌:海灣;(2)測試項目:測試手動模式;(3)測試經(jīng)過:將若干套無線智能報警消防箱安放在每個包房內(nèi)，將一臺無線電報警控制器放置在保安監(jiān)控室內(nèi)，人為將模式調(diào)整在手動模式，手動按動報警啟動按鈕后，報警提示燈常亮，蜂鳴器啟動，安排3 人逐個包房巡查報警情況;(4)測試結(jié)果:接到信號后，無線智能報警消防箱均啟動，聲音調(diào)試在65 分貝，直射光常照、閃爍燈閃爍指示。

3.2 案例二

(1)消防報警主機品牌:北京利達華信;(2)測試項目:測試自動模式;(3)測試經(jīng)過:人為將模式調(diào)整在自動模式后，取走廊通道內(nèi)一個模塊的信號，將無線報警控制器與其連接，消防主機手動發(fā)出報警信號，接到信號后蜂鳴器啟動，報警提示燈常亮;(4)測試結(jié)果:無線電報警控制器延時2 秒，將信號發(fā)送到所有終端，無線智能報警消防箱均啟動工作模式，聲音調(diào)試在65 分貝，直射光常照、閃爍燈閃爍指示。

現(xiàn)場測試證明:效果方面，該設(shè)備在KTV 場所依靠無線傳輸收發(fā)報警信號穩(wěn)定，與各種品牌消防主機對接正常，具有很強的品牌兼容性，特別在KTV 包房中開啟其他燈光和音響的同時，能夠不受干擾及時、準確地發(fā)揮報警、提示逃生的一系列功能。設(shè)計方面，技術(shù)參數(shù)值的設(shè)定能充分滿足該場所消防警示逃生的要求，燈光效果、聲音分貝、備電時間均符合技術(shù)要求。

4 結(jié)論

該產(chǎn)品在KTV 場所應(yīng)用，能夠與任何品牌消防主機實現(xiàn)聯(lián)動報警，其消防警示、自救提醒效果突出、功能穩(wěn)定、安裝維修便捷，具有推廣可行性。

（References）：

［1］沈其聰.通信系統(tǒng)教程［M］.北京:機械工業(yè)出版，2008.

［2］賈建民.公眾聚集場所消防安全［M］.北京:中國石化出版社，2008.

［3］閆衛(wèi)東.多層多室建筑火災(zāi)人員疏散實驗研究［M］.成都:西南交通大學出版社，2010.

［4］徐志嬙.建筑消防工程［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社出版，2009.

［5］楊少春.傳感器原理及應(yīng)用［M］.北京:電子工業(yè)出版社.2011.

［6］孫金華，禇冠全，劉小勇.火災(zāi)風險與保險［M］.北京:科學出版社，2008.

［7］電子元件商務(wù)網(wǎng).無線電遙控器.http://www.99dianzi.com/news/201301/06/news _ 728.html.2013-01-06.

［8］百度百科.《自由空間傳播的地磁波》.無線電介紹.http://baike.baidu.com/view/19599.htm，2013-04.