智能疏散系統(tǒng)指示燈的設計

李曙光

摘 要：隨著中國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，建筑物環(huán)境愈加復雜，層數(shù)和通道增加，建筑人員密集，這造成消防工作越來越復雜。發(fā)生火災時不恰當?shù)氖枭⒄T導和指揮容易造成混亂，發(fā)生人身安全事故。相對于傳統(tǒng)疏散指示系統(tǒng)，智能型疏散指示系統(tǒng)可以在發(fā)生火災時，依據(jù)現(xiàn)場火災發(fā)生的情況及時引導群眾向正確的方向和安全出口處疏散，使現(xiàn)場群眾能夠在最短時間內(nèi)、沿著最短路線到達安全地帶。本文采用CAN通信方式，實現(xiàn)點對多的控制。當火災發(fā)生時由系統(tǒng)可自動形成最佳的疏散路線，并通過控制指示燈執(zhí)行相應操作，實現(xiàn)智能疏散功能。

關鍵詞：智能疏散系統(tǒng) CAN通信 串口通信

中圖分類號：TU89 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）04（b）-0040-02

Abstract：With the rapid development of China's economy， the building environment has increased complexity， number of storeys and passages， and densely built builders， which has made fire work more and more complex.Improper evacuation induction and command during fire is likely to cause confusion and personal safety accidents.Compared with the traditional evacuation indicator system， the intelligent evacuation indicator system can guide the people to evacuate in the correct direction and the safety exit in time， according to the situation of the fire in the scene， so that the people can be in the shortest time and along the shortest route to the whole area of Daan. In this paper， we use CAN communication mode to achieve point to point control. When the fire occurs， the system can automatically form the best evacuation route，and achieve the intelligent evacuation function by controlling the indicator light to perform the corresponding operation.

Key Words：Intelligent Evacuation System； CAN Communication； Serial Communication

現(xiàn)代高層建筑的消防疏散和逃生問題引起我們國家和人民的特別關注。傳統(tǒng)的疏散系統(tǒng)由火災探測報警裝置和應急照明疏散指示設備構成，但它們之間工作是獨立的，相互不關聯(lián)的，缺乏相對比較密切的合作。特別是在目前比較流行的疏散指示是固定方式，指向其出口方向，以此引導人群正確的逃生和遠離火災周圍，但安全出口標志存在安全隱患，使得當在疏散線路上或者安全出口附近發(fā)生火災時，會將人員引向危險區(qū)域，被困人員將獨自面臨逃生方向的選擇，被引向危險區(qū)域。同時，固定方向的疏散指示燈具在煙霧下的引導效果也不理想，隨著煙氣及煙氣層的自上向下擴散，會極大地削弱指示燈的能見距離；特別是大型建筑物結構復雜，疏散指示燈比較分散，起不到應有的疏散作用；疏散指示燈的檢修維護需要大量的人力物力，因此開發(fā)新型智能疏散指示系統(tǒng)具有重要現(xiàn)實意義。

1 智能疏散指示燈工作原理

智能疏散指示燈上電初始時刻對燈具進行自檢，若有故障發(fā)送給配電箱，沒有故障按照指令執(zhí)行相應的操作。智能疏散指示燈的功能主要是：改變燈指向、上報燈運行狀態(tài)、執(zhí)行指令操作。在正常狀態(tài)下智能疏散指示燈的操作主要是執(zhí)行監(jiān)測燈的好壞，等待指令。

一旦火災探測器或者煙霧報警器探測到火災發(fā)生，就將火災信號發(fā)送給智能主機，智能主機立即對分機和指示燈發(fā)送指令，啟動安全疏散通道內(nèi)的疏散指示燈，預先制定完整的疏散方案，形成一條完整的疏散照明燈光流，指示線路起到疏散導向的功能。

控制電路選擇48引腳的C80851F500單片機，實現(xiàn)與分級的通信和對燈具的控制。通信采用CAN控制器實現(xiàn)上下級之間的聯(lián)系，燈具采用單片機自帶的AD對燈具工作電壓進行采集來判斷燈具的工作狀態(tài)。

2 智能疏散指示指示燈的軟件設計

本文制定了智能疏散指示系統(tǒng)的通信協(xié)議主要實現(xiàn)燈具與主機和分機之間的通信。

（1）燈具狀態(tài)字：0表示無效，1表示有效，用來表示燈具的狀態(tài)，如燈具出現(xiàn)故障時，燈具狀態(tài)字第8位為1，第7位為燈具是否頻閃，第6位為燈具是否發(fā)音，第5位為無效位，第1位到第3位都是表示3個燈具左中右亮滅。

（2）設備地址范圍：燈具地址范圍是1～112，0表示無地址。

（3）保存碼：保存碼是主機控制單個分機單個燈具的D4位，用來控制燈具狀態(tài)，保存碼為0時燈具為當前狀態(tài)，1時燈具為上電狀態(tài)，2時燈具為引導疏散狀態(tài)。

（4）單燈單控一二級CAN：當ID10-ID0位為4，D7為01時表示單燈單控，即主機控制一個燈具，且燈具返回數(shù)據(jù)。當火災發(fā)生時主機收到火災信號，采用合適的算法，通過一二級CAN控制燈具的保存碼和狀態(tài)字和屏蔽字來控制燈具的亮和滅。

（5）燈具參數(shù)設置：當1D10-ID0為6，D8為1時，主機可設置燈具的分機數(shù)、支路數(shù)和燈具編號，實現(xiàn)對燈具的編碼，方便檢修和疏散；D8為2時可以讀取燈具的地址，D8為3時可以設置燈具的方向，4時讀取燈具的實時方向。D8為11時，可以設置燈具的初始保存碼和燈具狀態(tài)字。當1D10-ID0為14、D8為1～16時，燈具可以向主機返回數(shù)據(jù)，如返回燈具編號等。

3 結語

本文介紹了智能疏散指示系統(tǒng)的背景和研究意義，對指示燈功能和通信協(xié)議進行合理設計和研究。設計了適合CAN通信方式的通信協(xié)議，能夠實現(xiàn)整個系統(tǒng)對指示燈的監(jiān)測和控制，當發(fā)生火災時，可以迅速改變指示燈的狀態(tài)，從而更快地速疏導人群。

參考文獻

[1] 傅智敏.我國火災統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析[J].安全與環(huán)境學報，2014，3（11）：31-32.

[2] 李靜.智能消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)的研究[J].消防技術與產(chǎn)品信息，2015，4（10）：22-40.

[3] 董銳.智能疏散照明系統(tǒng)的介紹及應用[J].山西建筑，2015，3（11）：31-32.

[4] 閆曉俊.綜合體建筑火災環(huán)境下智能疏散控制系統(tǒng)設計[D].重慶科技學院，2015.

[5] 王燕.智能應急照明疏散指示系統(tǒng)在醫(yī)院建筑中的應用[J].現(xiàn)代建筑電氣，2012（6）：35-41.

[6] 田帥.智能消防疏散指示系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)[D].大連理工大學，2012.

[7] 肖鋒濤，于鐵錚.智能化樓宇的火災自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)的設計問題探討[J].科技資訊，2011，3（11）：31-32.