智能疏散系統(tǒng)指示燈的設(shè)計(jì)

李曙光

摘 要：隨著中國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，建筑物環(huán)境愈加復(fù)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(fù)雜。發(fā)生火災(zāi)時(shí)不恰當(dāng)?shù)氖枭⒄T導(dǎo)和指揮容易造成混亂，發(fā)生人身安全事故。相對(duì)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(zāi)時(shí)，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)發(fā)生的情況及時(shí)引導(dǎo)群眾向正確的方向和安全出口處疏散，使現(xiàn)場(chǎng)群眾能夠在最短時(shí)間內(nèi)、沿著最短路線到達(dá)安全地帶。本文采用CAN通信方式，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多的控制。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)由系統(tǒng)可自動(dòng)形成最佳的疏散路線，并通過控制指示燈執(zhí)行相應(yīng)操作，實(shí)現(xiàn)智能疏散功能。

關(guān)鍵詞：智能疏散系統(tǒng) CAN通信 串口通信

中圖分類號(hào)：TU89 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(guān)注。傳統(tǒng)的疏散系統(tǒng)由火災(zāi)探測(cè)報(bào)警裝置和應(yīng)急照明疏散指示設(shè)備構(gòu)成，但它們之間工作是獨(dú)立的，相互不關(guān)聯(lián)的，缺乏相對(duì)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(dǎo)人群正確的逃生和遠(yuǎn)離火災(zāi)周圍，但安全出口標(biāo)志存在安全隱患，使得當(dāng)在疏散線路上或者安全出口附近發(fā)生火災(zāi)時(shí)，會(huì)將人員引向危險(xiǎn)區(qū)域，被困人員將獨(dú)自面臨逃生方向的選擇，被引向危險(xiǎn)區(qū)域。同時(shí)，固定方向的疏散指示燈具在煙霧下的引導(dǎo)效果也不理想，隨著煙氣及煙氣層的自上向下擴(kuò)散，會(huì)極大地削弱指示燈的能見距離；特別是大型建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，疏散指示燈比較分散，起不到應(yīng)有的疏散作用；疏散指示燈的檢修維護(hù)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(shí)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(shí)刻對(duì)燈具進(jìn)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(yīng)的操作。智能疏散指示燈的功能主要是：改變燈指向、上報(bào)燈運(yùn)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(cè)燈的好壞，等待指令。

一旦火災(zāi)探測(cè)器或者煙霧報(bào)警器探測(cè)到火災(zāi)發(fā)生，就將火災(zāi)信號(hào)發(fā)送給智能主機(jī)，智能主機(jī)立即對(duì)分機(jī)和指示燈發(fā)送指令，啟動(dòng)安全疏散通道內(nèi)的疏散指示燈，預(yù)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(dǎo)向的功能。

控制電路選擇48引腳的C80851F500單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)與分級(jí)的通信和對(duì)燈具的控制。通信采用CAN控制器實(shí)現(xiàn)上下級(jí)之間的聯(lián)系，燈具采用單片機(jī)自帶的AD對(duì)燈具工作電壓進(jìn)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(shè)計(jì)

本文制定了智能疏散指示系統(tǒng)的通信協(xié)議主要實(shí)現(xiàn)燈具與主機(jī)和分機(jī)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(shí)，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(gè)燈具左中右亮滅。

（2）設(shè)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(jī)控制單個(gè)分機(jī)單個(gè)燈具的D4位，用來控制燈具狀態(tài)，保存碼為0時(shí)燈具為當(dāng)前狀態(tài)，1時(shí)燈具為上電狀態(tài)，2時(shí)燈具為引導(dǎo)疏散狀態(tài)。

（4）單燈單控一二級(jí)CAN：當(dāng)ID10-ID0位為4，D7為01時(shí)表示單燈單控，即主機(jī)控制一個(gè)燈具，且燈具返回?cái)?shù)據(jù)。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)主機(jī)收到火災(zāi)信號(hào)，采用合適的算法，通過一二級(jí)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(shè)置：當(dāng)1D10-ID0為6，D8為1時(shí)，主機(jī)可設(shè)置燈具的分機(jī)數(shù)、支路數(shù)和燈具編號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈具的編碼，方便檢修和疏散；D8為2時(shí)可以讀取燈具的地址，D8為3時(shí)可以設(shè)置燈具的方向，4時(shí)讀取燈具的實(shí)時(shí)方向。D8為11時(shí)，可以設(shè)置燈具的初始保存碼和燈具狀態(tài)字。當(dāng)1D10-ID0為14、D8為1～16時(shí)，燈具可以向主機(jī)返回?cái)?shù)據(jù)，如返回?zé)艟呔幪?hào)等。

3 結(jié)語

本文介紹了智能疏散指示系統(tǒng)的背景和研究意義，對(duì)指示燈功能和通信協(xié)議進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和研究。設(shè)計(jì)了適合CAN通信方式的通信協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)對(duì)指示燈的監(jiān)測(cè)和控制，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可以迅速改變指示燈的狀態(tài)，從而更快地速疏導(dǎo)人群。

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