基于互聯(lián)網(wǎng)+的應(yīng)急疏散照明技術(shù)探討

鞠永健,　王　堅(jiān)

[同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院(集團(tuán))有限公司, 上海　200092]

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基于互聯(lián)網(wǎng)+的應(yīng)急疏散照明技術(shù)探討

鞠永健,王堅(jiān)

[同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院(集團(tuán))有限公司, 上海200092]

介紹了行業(yè)規(guī)范GA 1151—2014《火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)無(wú)線通信功能通用要求》對(duì)消防設(shè)備無(wú)線控制的要求,闡述了國(guó)內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)消防控制的現(xiàn)狀,提出了基于互聯(lián)網(wǎng)+的應(yīng)急疏散照明的設(shè)想,改進(jìn)后的燈具除了疏散引導(dǎo)功能外,還可實(shí)現(xiàn)溫度探測(cè)并實(shí)時(shí)報(bào)告周圍異常情況,指導(dǎo)逃生人員快速撤離,便于消防人員更快地制定滅火方案。

應(yīng)急疏散照明; 互聯(lián)網(wǎng)+; 無(wú)線控制; 功能

0　引　言

目前,應(yīng)急照明采用的智能消防應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)具有巡檢、常亮、頻閃、滅燈、語(yǔ)音、改變疏散方向等功能,可以根據(jù)著火發(fā)生點(diǎn)選擇逃生路徑,一定程度上解決逃生安全的一些問(wèn)題,但是存在現(xiàn)場(chǎng)布線量大、安裝調(diào)試周期長(zhǎng)、維護(hù)費(fèi)用高、系統(tǒng)擴(kuò)展性差等缺點(diǎn),尤其是火災(zāi)時(shí)若線路受到影響會(huì)引起整個(gè)系統(tǒng)失效。

1　國(guó)家規(guī)范對(duì)消防設(shè)備無(wú)線控制的要求

目前,國(guó)家及行業(yè)規(guī)范有關(guān)應(yīng)急疏散照明及其指示系統(tǒng)采用無(wú)線控制的要求尚無(wú)規(guī)定,但火災(zāi)報(bào)警控制器、電氣火災(zāi)監(jiān)控、可燃?xì)怏w報(bào)警控制器已有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

GA 1151—2014《火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)無(wú)線通信功能通用要求》[1]第3.3條基本功能要求:

(1) 系統(tǒng)無(wú)線通信功能可復(fù)合在系統(tǒng)內(nèi)的各組件中實(shí)現(xiàn),也可采用獨(dú)立的無(wú)線通信模塊實(shí)現(xiàn)。

(2) 系統(tǒng)內(nèi)具有無(wú)線通信功能的各組件(包括無(wú)線通信模塊)之間應(yīng)能在最大通信距離條件下,通過(guò)無(wú)線通信方式實(shí)現(xiàn)下列功能要求:

① 火災(zāi)報(bào)警控制器的火災(zāi)報(bào)警功能、故障報(bào)警功能應(yīng)滿足GB 4717—2005《火災(zāi)報(bào)警控制器》的要求;

② 電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的監(jiān)控報(bào)警功能、故障報(bào)警功能應(yīng)滿足GB 14287.1—2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) 第1部分:電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備》的要求;

③ 可燃?xì)怏w報(bào)警控制器的可燃?xì)怏w濃度顯示功能、可燃?xì)怏w報(bào)警功能、故障報(bào)警功能應(yīng)滿足GB 16808—2008《可燃?xì)怏w報(bào)警控制器》的要求。

GA 1151—2014第3.6條運(yùn)行穩(wěn)定性規(guī)定:系統(tǒng)在正常環(huán)境條件下應(yīng)能連續(xù)運(yùn)行,在21 d試驗(yàn)期間內(nèi)不應(yīng)發(fā)出故障信號(hào),且保持正常無(wú)線通信狀態(tài)?！盎馂?zāi)報(bào)警無(wú)線通信要求”中電磁兼容性、氣候環(huán)境耐受性、機(jī)械環(huán)境耐受性、防護(hù)性能均可通過(guò)產(chǎn)品及元器件的選型及試驗(yàn)達(dá)到要求。

綜上所述,火災(zāi)報(bào)警等系統(tǒng)采用無(wú)線控制的關(guān)鍵是基本功能要求和運(yùn)行穩(wěn)定性必須符合現(xiàn)有有線系統(tǒng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。同理,應(yīng)急疏散照明及其指示系統(tǒng)若采用無(wú)線形式,滿足GA 1151—2014中的一些條款要求,同樣可使用。

2　國(guó)內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)無(wú)線消防控制的現(xiàn)狀

2.1國(guó)外應(yīng)急疏散指示及消防無(wú)線產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

2014年10月霍尼韋爾公司推出了無(wú)線通信與控制技術(shù)相結(jié)合的火災(zāi)智能模組(SmartWess Integrated Fire Technology,SWIFT),該產(chǎn)品已獲得美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)、美國(guó)保險(xiǎn)商試驗(yàn)所(UL)認(rèn)證,并開(kāi)始在美國(guó)市場(chǎng)銷售,帶動(dòng)了無(wú)線智能消防系統(tǒng)的發(fā)展。

2012年德國(guó)Technik公司正式推出Schrack無(wú)線應(yīng)急疏散指示照明控制系統(tǒng)產(chǎn)品,其具有以下特點(diǎn):

(1) 采用無(wú)線通信和控制,但從外觀上看不到發(fā)射或接收天線。

(2) 每盞燈內(nèi)都有一個(gè)控制電路,在同一供電回路中每盞燈具可以根據(jù)需要接收控制系統(tǒng)的無(wú)線信號(hào),以節(jié)約電能。

(3) 每個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多容納200盞燈,可用中繼器擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍。

(4) 在建筑物內(nèi)從一盞燈具到另一盞燈具最大的無(wú)線傳輸距離為30 m,傳輸信號(hào)可穿越鋼筋混凝土樓板。

(5) 可免除無(wú)線局域網(wǎng)和數(shù)位增強(qiáng)無(wú)線電信系統(tǒng)的干擾。

(6) 系統(tǒng)軟件支持多國(guó)語(yǔ)言,可建立每日或每周功能測(cè)試和運(yùn)行日志,通過(guò)電子郵件可將系統(tǒng)狀態(tài)或故障信息發(fā)到維修技術(shù)人員的移動(dòng)終端。

目前,除上述霍尼韋爾公司產(chǎn)品外,美國(guó)動(dòng)態(tài)火災(zāi)監(jiān)測(cè)與疏散系統(tǒng)頗先進(jìn)[2-3],利用傳感器檢測(cè)到的事故信息,通過(guò)與其相連的接收器接收傳導(dǎo)的無(wú)線電事故信息信號(hào)的強(qiáng)弱程度來(lái)調(diào)節(jié)指示燈的明暗,指示逃生方向。該產(chǎn)品由探測(cè)、信息接收及指示部分組成,探測(cè)部分由安裝在建筑中不同位置的若干探測(cè)器組成,探測(cè)火災(zāi)發(fā)生情況;信息部分通過(guò)聲光報(bào)警告知人員危險(xiǎn)狀況,并判斷信號(hào)的強(qiáng)弱程度;指示部分通過(guò)利用接收器接收信號(hào)的強(qiáng)弱,調(diào)節(jié)指示燈的明暗,指引人員遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)域向安全區(qū)域疏散。

2.2國(guó)內(nèi)應(yīng)急疏散指示及消防無(wú)線產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

我國(guó)一些院校在2013年后相繼提出了應(yīng)急疏散指示及消防無(wú)線產(chǎn)品概念,如文獻(xiàn)[4]提出采用協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、路由器節(jié)點(diǎn)和應(yīng)急照明燈節(jié)點(diǎn)(終端節(jié)點(diǎn))三部分構(gòu)成系統(tǒng)的硬件部分和JAVA 開(kāi)發(fā)的上位機(jī)軟件部分。目前尚未開(kāi)發(fā)成熟的產(chǎn)品,主要原因是:① 缺少規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),目前消防無(wú)線產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)僅有GA 1151—2014;② 缺少市場(chǎng),原因是質(zhì)量和價(jià)格及人們對(duì)其的認(rèn)識(shí);③ 尚未得到國(guó)家質(zhì)量和消防部門的認(rèn)可。

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合的國(guó)家政策推動(dòng)下,研發(fā)更安全、簡(jiǎn)捷的無(wú)線智能應(yīng)急照明控制系統(tǒng)將成為一種發(fā)展趨勢(shì)。

3　應(yīng)急疏散照明與互聯(lián)網(wǎng)+的設(shè)想

3.1應(yīng)急疏散照明無(wú)線控制的優(yōu)越性

應(yīng)急疏散照明采用無(wú)線控制,除了布線少、安裝周期短、系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng)、線路不受火災(zāi)影響(自帶電源燈具)之外,還有獨(dú)特的互聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)優(yōu)勢(shì),即每個(gè)燈具都對(duì)應(yīng)唯一地址。若在燈具上內(nèi)置一個(gè)傳感器,則對(duì)應(yīng)時(shí)間就可以采集所需要的數(shù)據(jù),這樣每個(gè)燈具除了疏散引導(dǎo)外,還可以感知燈具周圍的信息,如光敏傳感器可根據(jù)燈具周圍環(huán)境的照度控制燈具的亮度;溫度傳感器將測(cè)到的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度,尤其是火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)或附近的高溫信息通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送給消防站,供消防人員更快地制定滅火方案。

另外,當(dāng)智能手機(jī)APP與物業(yè)消防控制平臺(tái)軟件有效結(jié)合時(shí),逃生人員在火災(zāi)發(fā)生時(shí)除了通過(guò)疏散指示燈終端所提供的逃生路線外,還可以通過(guò)查看APP上樓層平面圖及消防通道示意圖,根據(jù)消防疏散提示找到最近的逃生出口。這對(duì)大型商場(chǎng)十分實(shí)用和必要。

3.2無(wú)線應(yīng)急疏散照明燈具的功能

帶無(wú)線功能的疏散指示燈內(nèi)部控制電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　帶無(wú)線功能疏散指示燈內(nèi)部控制電路結(jié)構(gòu)

結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、節(jié)能、消防等要求,應(yīng)急疏散照明燈具的功能如下:

(1) 無(wú)線通信與控制。除了實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信外,內(nèi)置電路應(yīng)具有微控制單元(Micro Controller Unit,MCU)控制、測(cè)量、儲(chǔ)存、計(jì)時(shí)、A/D轉(zhuǎn)換等功能。

(2) 外部照度感應(yīng)控制。光照傳感器將根據(jù)燈具外的照度,控制非持續(xù)點(diǎn)亮應(yīng)急照明燈具打開(kāi)或關(guān)閉,如白天光線充足照明燈關(guān)閉,晚上或白天光線不充足時(shí)打開(kāi)照明燈。

(3) 人體感應(yīng)控制。非消防時(shí),對(duì)非持續(xù)點(diǎn)亮應(yīng)急照明燈具或其在待機(jī)狀態(tài)微亮?xí)r,人體感應(yīng)器當(dāng)人走近至感應(yīng)區(qū)域時(shí)(按規(guī)范的距離要求)點(diǎn)亮應(yīng)急照明燈;離開(kāi)感應(yīng)區(qū)域時(shí),燈具自動(dòng)關(guān)閉或恢復(fù)微亮。消防時(shí),將按指令瞬時(shí)點(diǎn)亮。

(4) 蓄電池充放電保護(hù)與放電時(shí)間預(yù)告。防止蓄電池在充電過(guò)程中過(guò)充或平時(shí)使用過(guò)程中過(guò)度放電,內(nèi)置的電源電路將根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換的測(cè)量數(shù)據(jù)接通或斷開(kāi)充放電電源。另外,根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換的電壓數(shù)據(jù),預(yù)告應(yīng)急疏散照明控制器蓄電池還能正常使用的時(shí)間。

(5) 疏散廣播通知。內(nèi)置的音頻電路按預(yù)定的程序傳輸信號(hào)至播放器,播放消防應(yīng)急疏散廣播,提示疏散人員按指定方向逃生。

(6) 疏散方向亮度頻閃調(diào)整控制。應(yīng)急疏散照明控制器按照火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)傳送的信息,按預(yù)設(shè)的程序?qū)⒚钶斎氲交馂?zāi)現(xiàn)場(chǎng)附近相關(guān)應(yīng)急照明燈內(nèi)置的控制電路,以改變疏散方向和頻閃,提示疏散人員按指定方向逃生。

(7) 燈具故障報(bào)警。各種控制、運(yùn)行、檢測(cè)、通信等過(guò)程中發(fā)生的故障信息通過(guò)內(nèi)置的控制電路進(jìn)行就地和集中報(bào)警,并發(fā)送至應(yīng)急疏散照明控制器。

(8) 環(huán)境溫度測(cè)試。溫度傳感器及其電路將測(cè)到的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度,尤其是火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)或附近的高溫信息通過(guò)局域網(wǎng)發(fā)送給消防控制室或通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)至遠(yuǎn)端的消防局,以供消防人員快速制定滅火方案。

4　結(jié)　語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷深入,互聯(lián)網(wǎng)+建設(shè)不斷發(fā)展,建筑防火如何適應(yīng)形勢(shì)的變化將是一個(gè)新的課題?；诨ヂ?lián)網(wǎng)+的應(yīng)急疏散照明(應(yīng)急疏散照明的無(wú)線化)是未來(lái)應(yīng)急疏散照明發(fā)展的趨勢(shì),目前亟待主管部門出臺(tái)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)并積極引導(dǎo)其進(jìn)一步發(fā)展。

[1]火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)無(wú)線通信功能通用要求:GA 1151—2014[S].

[2]螺絲起子研究室.共享WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)務(wù)[M].北京:中國(guó)水利水電出版社,2005.

[3]何志強(qiáng).無(wú)線智能應(yīng)急疏散更高效[J].上海信息化,2015(4):66-68.

[4]苗森.基于ZigBee的智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].石家莊:河北工程大學(xué),2013.

Discussion of Emergency Evacuation Lighting Technology Based on Internet+

JU Yongjing,WANG Jian

[Tongji Architectural Design(Group) Co., Ltd., Shanghai 200092, China]

This paper introduced the wireless control requirements of fire fighting equipment of standard GA 1151—2014,and elaborated the present situations of Internet fire control at home and abroad.The new idea of emergency evacuation lighting technology based on Internet+ was proposed.The improved emergency evacuation lighting lamps have the evacuation guiding function and can sense the temperature,which reports the extraordinary circumstance around.So it can guide the personnel evacuating as soon as possible,meanwhile fireman can make the fire-plan quickly.

emergency evacuation lighting; Internet+; wireless control; function

鞠永健(1958—),男,高級(jí)工程師,從事建筑電氣與智能化方面的工作。

TU 892

B

1674-8417(2016)07-0038-03

10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.07.010

2016-04-16

王堅(jiān)(1970—),男,高級(jí)工程師,從事建筑電氣設(shè)計(jì)工作。