應急疏散原理范文

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關鍵詞 三層交換；路由；虛擬局域網

中圖分類號TM8 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）49-0158-02

Layer 3 Switching Technology Principle and Applicatio

WANG Yu1,ZHOU Wu-qiang2

1.Luoyang Institute of Science and echnoIogy,Luoyang 471003

2.Luoyang Institute of Science and echnoIogy,Luoyang 471003

Abstract Layer 3 switching is integrated by the layer 2 switching and routing technology, base on layer 3 switching to configure VLAN,the transfer speed will be improved by the wire-speed switching in a VLAN-subnet and the wire-speed routing between VLAN-subnets. This article from the layer 3 switching technical generation, working principle, application and realization from the data exchange technology development trend are discussed in detail layer 3 switching technology.

Keywords Layer 3 Switching；Route；VLAN

0 引言

在信息化高速發展的今天，網絡的應用越來越普及，網絡的性能和傳輸速率都得到了非常大的提高，設備功能越來越強大，網絡正朝著虛擬化、高速化和大型化的方向發展，早期的路由器和交換機網絡模式已經不能滿足日益增長的子網間通信需求，更難實現多媒體通信所要求的低延遲量的穩定性，將企業局域網絡模型轉變為三層交換+虛擬局域網模式是信息化發展必然的趨勢。

1 第三層交換技術簡介與工作原理

1.1 第三層交換技術簡介

大家都知道，傳統的交換技術是在0SI模型中的第二層（數據鏈路層）進行操作的，而第三層交換技術則是相對于傳統交換技術而提出的。在局域網中，邏輯上劃分的不同VLAN之間通信必須要通過路由器轉發，由于VLAN之間的數據通信量是巨大的，如果路由器對每一個數據包都路由一次，隨著網絡上數據通信量的不斷增加，路由器將不堪重負，成為整個網絡運行的瓶頸。基于這種情況三層交換技術便應運而生，它是在0SI模型中的第三層（網絡層）實現了數據包的高速轉發，不僅具有非常強大的二層包處理能力，而且它還可以工作在OSI第三層替代或部分完成傳統路由器的功能。簡而言之，它就是二層交換技術與三層轉發技術的結合，從而解決了局域網中網段劃分之后子網間通信必須依靠路由器的局面，解決了由于使用路由器速度較慢造成的訪問速度低下，網絡規模受限制等問題。

1.2 第三層交換技術工作原理

當前主要存在兩種第三層交換技術：一是流交換，它不在0SI模型中的第三層（網絡層）處理所有報文，而只分析流中的第一個報文，完成路由處理，并基于第三層地址轉發該報文，流中的后續報文被交換到0SI模型中的第二層(數據鏈路層)，從而打通源IP地址和目的IP地址之間的一條通道。有了這條通道，三層交換機就沒有必要每次將接收到的數據包進行拆包來判斷路由，而是直接將數據包進行轉發，將數據流進行交換，這種技術的設計目的是方便線速路由；二是報文到報文交換，每一個報文都要經過第三層處理，且數據流轉發是基于第三層地址的。掌握第三層交換技術的精髓首先需要區分這兩種報文的不同轉發方式。

流交換方法因為后續報文走捷徑而無需第三層處理。由于它不能適應路由的拓撲變化，它就不能識別路由表中對標準協議的改變。因此，流交換方法可能需要另外的協議取得拓撲變化信息，以便到達交換系統正確的地方。

報文到報文交換設備通過運行標準協議并維護路由表，可動態地重新路由報文，繞過網絡的擁塞點和故障點而無需等待高層的協議檢測報文丟失，其明顯特征是其能夠適應路由的拓撲變化。

1.2.1 流交換技術原理及實現方法

在流交換中，首個報文被分析以確定其是一組具有相同源地址或目的地址的報文或者是否標識一個“流”，節省了檢查每一個報文要浪費的處理時間。流交換需要兩個技巧，其一是，一旦建立穿過網絡的路徑，就讓流足夠長以便利用捷徑的優點；其二是，要識別第一個報文的哪一個特征標識一個流，這個流可以使其余報文走第二層路徑。怎樣識別屬于特定流的報文、建立通過網絡的流通路徑以及檢測流隨實現機制的變化而不同。

假定使用IP協議的兩臺計算機通過第三層交換機進行通信的過程，發送計算機甲在開始數據發送時，已知目標計算機的IP地址，但不知在網絡上發送所需要的MAC地址，則要采用地址解析協議（ARP）來確定目標計算機的MAC地址。發送計算機把自己的IP地址與目標計算機的IP地址比較，采用其軟件中配置的子網掩碼提取出網絡地址來確定目標計算機是否與自己在同一子網內。若目標計算機乙與發送計算機甲在同一子網內，甲廣播一個ARP請求，乙返回其MAC地址，甲得到目標計算機乙的MAC地址后將這一地址存儲起來，并用此MAC地址封包轉發數據，第二層交換模塊查找MAC地址表確定將數據包發向目標端口。

如果兩臺計算機不在同一子網內，發送計算機甲要與目標計算機丙通信，發送計算機甲要向“缺省網關”發出ARP（地址解析協議）封包，而“缺省網關”的IP地址已經在系統軟件中設置，這個IP地址實際上對應第三層交換機的第三層交換模塊。所以當發送計算機甲對“缺省網關”的IP地址廣播出一個ARP請求時，若第三層交換模塊在以前的通信過程中已得到目標計算機乙的MAC地址，則向發送計算機甲回復乙的MAC地址；否則第三層交換模塊根據路由信息向目標計算機廣播一個ARP請求，目標計算機丙得到此ARP請求后向第三層交換模塊回復其MAC地址，第三層交換模塊保存此地址并回復給發送計算機甲以后，當再進行甲與丙之間數據包轉發時，將用最終的目標計算機的MAC地址封包，數據轉發過程全部交給第二層交換處理，數據得以高速交換。

1.2.2報文到報文交換技術原理及實現方法

報文到報文交換遵循這樣一個數據流過程：報文進入交換機中的物理接口，即OSI模型中的第一層，然后在第二層接受目標MAC檢查，如能在第二層能交換則進行二層交換，否則進入到第三層，即網絡層。在第三層，報文要經過地址解析、路徑確定及某些特殊服務，處理完畢后報文已更新，確定合適的輸出端口后，報文通過OSI模型中的第一層傳送到物理介質上。傳統路由器是一種典型的符合第三層報文到報文交換技術的設備，現代基于硬件的第三層交換設備已經克服它完全基于軟件的工作機制所產生的固有缺陷。

2 第三層交換機的應用

第三層交換機的應用，主要是代替傳統路由器作為網絡的核心。在以太網中，配合其他普通交換機使用，系統管理員能打造無縫的以太網交換系統，為整個系統提供高質量的網絡服務。在大型局域網中，往往會將第三層交換機用在網絡的核心層，用第三層交換機上的各種不同類型的端口連接不同的子網或VLAN，這樣的結點數相對較少，結構相對簡單，而且成本較低，也有較多的控制功能。

3 結論

三層交換技術和VLAN在當今的局域網已經廣泛應用，兩者的緊密結合可將用戶終端高效規范管理，使得局域網絡能夠更加靈活地配置，能將廣播風暴以及病毒攻擊限制在較小的范圍內，大大加強了網絡系統的安全性。隨著局域網絡技術的不斷發展和完善，三層交換技術和VLAN還會為提高網絡管理的安全性、方便性、可靠性及運行效率發揮更大的作用。

參考文獻

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[關鍵詞] 離散數學 專業特色 創新能力 教學改革 教學方法

離散數學是計算機應用類專業的一門重要的專業基礎課，在計算機、電氣與信息工程中扮演著重要的角色，是隨著計算機科學的發展而逐步形成的一門新興的工具型學科，建立于20世紀60年代初期，是研究離散量的結構及相互關系的學科。它在算法與數據結構、程序設計語言、數值與符號計算、操作系統、編譯系統、軟件工程與方法學，數據庫與信息檢索系統、網絡與分布式計算、計算機圖形學及人機通信等各個領域都有著廣泛的應用。對這門課程的理解、掌握和拓展，將對學生的數據分析、組織、處理能力有極為深刻的影響；同時也可以培養學生抽象思維能力和邏輯表達能力，提高發現問題、分析問題、解決問題的能力也有著不可替代的作用；而對于從事計算機科學及其應用的科技工作者來說，離散數學更是必須掌握的重要基礎。

一、離散數學課程教學中存在的問題

近年來，大部分高職院校離散數學教學課時不但沒有增加卻在逐年遞減，甚至有些高職院校完全取消了離散數學課。例如，我院目前在計算機專業所開設的數學課程僅有《高等數學》，而對于計算機專業的學生來說，由于所從事的計算機科學所需要的高度的數學訓練幾乎全來自離散數學而非連續數學，所以學生即看不到所學的數學知識有什么用處，體會不到數學的應用價值，同時還不知道什么是《離散數學》，更不要提對離散數學重要性的認識。這可能會對離散數學課程的設置帶來不少阻力，因此，應加大對離散數學重要性的宣傳力度，積極尋求來自各方面的支持與配合，從而使新課程的設置得以順利實施。

同時，作為課程本身也有以下幾個弊端：

⑴培養目標不明確，沒有制定與計算機應用類專業人才培養目標一致的離散數學教學計劃，缺乏應用能力和創新意識的培養，不能滿足現代高職教育對人才培養的需要。

⑵教學內容處理簡單，教師把該門課程當成數學課來處理，離散數學包括數理邏輯、集合論、代數系統、圖論、組合數學等多個彼此獨立的數學分支，離散數學將這些知識有機組合成為合理、完善的體系。這些知識具有或多或少的聯系，但又自成體系，致使學生感覺各部分內容聯系不大，對課程學習的目的不明確，學生甚至覺得這門課程和計算機科學聯系不起來，從而缺乏學習興趣。

⑶離散數學內容多、概念多、理論性強、抽象、解題方法靈活，學生一時難以理解和記憶，并且對定義和定理之間的聯系缺乏一定的概括能力，在實際教學中學生興趣不高，教學效果不理想。

⑷教學過程還不能圍繞“職業”的目標開展各項教學活動，課程的內容與參與工作后的實際問題相互脫節，缺乏有機的結合，沒有體現課程為專業服務的基本原則。

⑸課堂教學大多采用傳統的“黑板+粉筆”教學手段，課堂教學的信息量受到一定的限制，教學體系中缺乏運用現代化的教學工具解決實際問題的內容，缺少將抽象知識轉化為實際應用能力的平臺。

⑹沒有建立合理有效的評價體系。

針對實際教學中存在的問題，提出了改革措施。

二、以應用型人才和創新意識為核心的計算機應用類專業《離散數學》課程設計

對于課程設計這一概念的理解并不統一，歸結起來有狹義和廣義之分。本文指的是狹義的課程設計，它是指對某門課程的目標、內容、結構、教法及考核的組織與安排。

1.結合高職院校人才培養模式的特點設置課程培養目標、優化和整合教學內容

準確定位離散數學課程目標，是課程改革的首要任務，也是優化教學內容，選取科學有效教學方法的依據和根本。我們認為離散數學教學的三大目標是：

（1）掌握離散數學的基本理論與方法，培養抽象的離散思維能力與邏輯思維能力。

（2）為諸多計算機應用類專業后續專業課程提供支持。

（3）作為計算機應用類專業的應用與研究工具，能夠解決本專業的實際問題。

我們認為，選取合理的教學內容是保證完成教學目標的根本。教師在選取教學內容上應從學生實際出發，兼顧專業與應用，形成具有自身特色的教學大綱和教學內容。離散數學具有很強的應用性，特別是對于計算機應用類專業，更是有明確固定的應用領域。因此，在教學過程中應采取“實用為主”的原則，根據計算機應用類各個專業的人才培養方案，調整課程結構，組合課程體系，優選課程內容。首先，離散數學還是一門數學課程，要突出數學的特色，即數學的符號化、形式化、抽象性、嚴密性及邏輯性特點，使學生學后能提高離散抽象思維與邏輯思維能力。其次，對計算機應用類專業的學生來說還應解決專業領域中出現的問題，在教學中注重從理論知識、基本概念、實踐應用等多角度、全方位的介紹離散數學與其他后續課程之間的關系，讓學生了解、領略離散數學在后續課程和本專業中的重要作用，如數據結構、操作系統、編譯原理、數據庫原理和人工智能、形式語言及自動機、數字邏輯等都離不開離散數學。代數結構是研究關于運算及其規則的學科，代數方法被廣泛應用于可計算性與計算復雜性、密碼學、網絡與通信理論等；圖論為數據結構和數據表示理論等奠定了數學基礎和描述方法。圖論中的通路與回路，為研究操作系統中是否存在死鎖問題提供理論依據。支配集、覆蓋集與近年比較熱門的無線傳感器網絡研究有著密切的聯系。不僅離散數學的基本思想、概念和方法廣泛地滲透在計算機科學與技術的各個領域，而且其基本理論和研究成果更是全面而系統地影響和推動著計算機科學與技術的發展。

2.綜合利用多種教學方法

教學方法的改革是提高教學質量的重要保證。離散數學課程的特點是定義多、定理多、公式多，內容抽象，邏輯性強，教學時數又少，傳統的教學模式己越來越難適應這種大容量、少課時的教學要求。只有采取新的符合教學規律的教學方法、教學模式，將現代教育技術充分而有效地應用于教學之中，才能在有限的教學時間中，增加單位時間的信息量。傳統教學手段和多媒體教學有其各自的優勢和不足，應互補而非對立。如離散數學中大量的概念、公式和定理，若由教師板書，勢必占用很多時間，學生也會產生倦怠感，借助于多媒體手段就可以使教師有更多的時間進行講解。然而，作為一門數學課，如果教師只坐在操作臺前，缺少了共同的解決問題過程，學生的思維能力就形成不了，這也是一種失敗。因此，如何將傳統的教學方法與現代化教學手段恰當的結合，做到優勢互補是我們進行教學改革的一個新課題。高度的抽象性和嚴密的邏輯性，是離散數學的兩個顯著的特點，它決定了離散數學教學不僅應注意傳授知識，更應注意培養學生的抽象思維和邏輯思維。多媒體輔助教學的優點是形象、具體，但當教學中需要培養學生的想象能力、抽象能力和邏輯推理能力的時候，若用屏幕上有限的“形象”代替了學生更接近數學本質的“想象”，用屏幕上個別的“具體”取代了學生的數學“抽象”，用屏幕上的快速推導，取代了板書教學中邊寫邊想、師生互動的邏輯漸進過程，也許反而減弱對學生的能力的訓練。所以，在采用多媒體課件教學的過程中，一定要配合黑板板書，并靈活采用啟發式、發現式、討論式等多種教學方法，即應針對教學內容采取與之相應的教學方法和手段，這樣才能發揮各種教學方法的綜合功能，取得最佳的教學效果。

3.建立合理有效的評價體系

由于高等職業技術教育的性質和培養目標所決定，高職數學教學質量評價標準不能等同于普通高等教育。檢驗高職辦學質量如何的最終標準，要看培養的學生能否適應市場、受市場歡迎，因而數學教學質量評價標準，要根據所學的知識是否符合崗位所需要的標準，所學的知識是否在未來的工作中用得上、用得好來制定，使數學教育評價體系更具科學性和實用性。因此，采用形式多樣的考試形式以及教學評價方式應該是整個教學改革不可缺少的環節。在教學評價中加大應用能力的考核比例，避免造成高分低能的現象。我們可以建立嚴格，詳實的考核標準，在學期之初發給學生，讓學生了解數學教學的考核標準，知道自己該怎么做，如何做。

我們將學生成績考核標準分為三部分：“30%平時測評+30%基礎能力測評+40%應用能力測評”。30%平時測評是對學生學習過程的考核，包括學習態度、學習紀律、上課出勤、上課回答問題、課堂練習、平時測驗、課后作業完成等情況。30%基礎能力測評是對學生數學基本能力的測評。它主要考查學生對數學基本概念的掌握和理解，對公式、性質、定理的運用與理解，考核學生基礎知識的掌握情況，這部分考核采用期末閉卷考試形式，限時完成。40%應用能力測評是開放式考試成績。可以口試和筆試結合、采用做大作業和讓學生寫小論文等形式。它主要考核學生應用數學知識解決實際問題的能力。為防止抄襲,教師對該項考核完成優秀的學生論文、報告還要進行答辯，再做出最后的成績評定。

這種考核評價方式能充分體現高職數學教學“以應用為目的，重視創新，提高素質”的原則，而且能夠給學生一個綜合的評定，是由單純數學理論知識的考核轉變為知識、能力和綜合素質的考核。

離散數學教學的最終日的是為計算機應用類專業的學生提供必需的數學基礎，如何開好此門課程，是擺在我們面前的一個現實問題，涉及到課程目標的準確定位、優化和整合教學內容、綜合利用多種教學方法、建立合理有效的評價體系等諸多方面。

參考文獻：

[1]何中勝.《離散數學》教學中的問題分析與對策研究[J].高等理科教育，2007，(75).

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隨著語料庫語言學的發展，詞塊在語言習得中的作用受到了越來越多的重視。許多研究表明，以詞塊為基本單位的詞匯學習能夠提高詞匯習得效率，提高語言輸出的正確度與流利度。鑒于藝術班學生相對較弱的英語語言功底，筆者認為增加藝術班學生的有關教材單元話題的詞塊儲備量和加強學生的相關詞塊生成能力是開展高三英語藝術班學生詞匯復習的有效途徑。

1. 理論簡介

詞塊是介于單詞和句法之間的單位，是一些兼有詞匯和句法特征的半固定或固定化表達。詞塊具有較穩定的語義、結構和較固定的語用功能，它們的使用往往與一定的語境相聯系。因此，詞塊是語法、語義和語境的結合體，具有很強的語言生成力。以詞塊為基本單位的詞匯學習，有利于學生記憶和儲存語言知識，符合學生的認知規律和語言習得規律。可以說詞塊是搭建英語“高樓”的“預制板”，高三學生應該在教師的指導下提取、感知、內化詞塊，達到輸出的自動化。

2. 詞塊輸入的途徑

教師以多種途徑指導學習者輸入詞塊，可以改變學習者英語言語活動的“自然”狀態，改變學習者過多采取與母語言語活動相關策略、對言語過程注重信息傳達而較少注意英語語言本身的現狀，促進學習者詞匯的積累并能夠輸出優質語句。

2.1 教材詞塊輸入

高三英語一輪復習以基礎知識復習為核心。藝術班學生英語基礎薄弱，這要求教師在進行一輪詞匯復習時要回歸教材。在紛繁復雜的詞匯世界里，教師需要引導學生對教材模塊1-8甚至模塊9和10里的單元的詞塊內容，按照相關話題重新進行梳理、提取和誦讀。語義場理論認為要構成一個完整的詞匯系統，語言系統中的詞匯在語義場上必須是相互聯系的。Crow和Quigley（1985）研究發現，英語作為第二語言的高年級學生用語義場記住的詞匯比背誦詞匯表記住的詞匯多一倍。因此，以“單元話題”為主線幫助學生構建話題詞匯的語義場是一種科學而有效的做法。以下是筆者指導任教班級學生從第六模塊的第二單元提取的相關“happiness”話題詞塊：

（1） a day without suffering 沒有痛苦的一天

（2） devote herself to gymnastics 致力于體操運動

（3） cost her future happiness 把她未來的幸福華為泡影

（4） in good spirits 精神狀態良好

（5） The secret to happiness is to do...幸福的秘絕是……

筆者指導學生提取和歸納閱讀文章中的詞塊的同時，要求學生誦讀詞塊。誦讀詞塊是一種積極的語言輸入過程。學生依托課文中的語言情境，對輸入詞塊進行觀察、感知和分析，為以后的應用做準備。例如，學生想要表達“把未來的幸福華為泡影”，就不會按照母語思維去編造語言，而能很快提取出誦讀過的詞塊。

2.2 一輪復習材料的詞塊輸入-《藝考之路》

《藝考之路》屬于南方鳳凰臺系列，與教材相配套，主要針對高三藝考生。 書中不僅收錄了從模塊一到模塊八的常見單詞、詞組和句式而且每個單元都收錄一個契合話題的范文。筆者要求學生背誦書中的常見單詞和詞組，背誦重點句子和范文。尤其是范文，學生通過背誦不僅擴大了詞塊量，而且學會了寫相關話題的書面表達，完全符合語義場理論，與教材達到了前后呼應的效果，大大提高了一輪復習的效率。以下是筆者在《藝考之路》范文積累板塊找到的好句子：

（1）正是這些奮斗和障礙提升了我們的毅力，使我們走向成功。

It is these struggle and obstacles that increase our willpower and contribute to our success.

（2）溫室里的花朵永遠不能抵抗風暴。

Flowers from a greenhouse can never withstand a storm.

（3）我愿意使他遭受生活中的艱難困苦而不是一味地保護他，使他免受于困難。

I would expose him to the hardships in life instead of protecting him from difficulties.

（4）首先，清潔工不得不一大早就開始清潔工作，甚至在日出之前，為本地市民提供干凈的環境。

To begin with， the cleaners have to start the cleaning early in the morning， even before the sunrise， to provide a clean surrounding for the local citizens.

2.3 語料庫詞塊輸入-《新課標英語詞匯》

《新課標英語詞匯》作為我校高中生必備的自主學習詞匯用書收錄了《普通高中英語課程標準（實驗）》列出的八級目標即高考要求掌握的3500個單詞，增補了約1000個使用頻率高的單詞和500個高考要求掌握的習慣用語或固定搭配，標注了高考詞頻標和考頻，收錄了教材原句，精選高考例題，鏈接高考真題。該書是一本很適合高三學生使用的語料庫。

筆者在每天的課堂中會結合一輪復習資料-《藝考之路》，帶著學生根據筆者提出的重點詞在《新課標英語詞匯》中查找并要求學生摘抄常用的搭配并要求學生背誦相應的例句。除此之外，筆者會定期從中挑一些句子，讓學生背誦。第二天，筆者會根據布置的背誦任務，抽查這些句子。學生通過抄寫，背誦和默寫這三個程序逐漸豐富了自己的詞塊知識，讓學生熟悉英語中約定俗成的表達和固定的詞語搭配，獲得真正的英語語感。

2.4 模擬試卷詞塊輸入

高三學生做的模擬卷也是很好的語料。單項、完形、閱讀、任務型閱讀里蘊含著豐富的詞塊知識。讓學生最大化利用這些詞塊、積累一些使用頻率高的詞塊是筆者需要做的事情。筆者要求每位學生準備一本摘抄本用來摘抄試卷中使用頻率高的表達法及長難句，并要求學生每天朗誦并達到能熟練使用的目的。例如： rise from； withdraw from； recognition； desperately； cognition； break down； Most of them will be thrown away within two years， adding plastic， heavy mental and chemical waste to the environment. ； If you apply for a job position with a foreign company， chances are you will be asked to provide an English cover letter along with your resume。

3. 結論

教師要利用各種不同的途徑，圍繞話題，幫助學生積累詞塊。同時，教師要不斷創造詞塊輸出的機會，加強學生詞塊輸出的訓練，及時反饋學生詞塊使用情況并給予指導，使學生的詞塊輸出達到熟練的程度，并最終讓學生書面表達語句實現準確性、流暢性和得體性。 單項選擇；句子翻譯、多譯、句型轉換；不限時寫作；限時寫作等等都是較好的詞塊輸出練習。通過這些練習，學生不僅能夠檢查自己掌握詞塊的熟練程度，并能夠在成功使用詞塊的過程中增強他們學習英語的興趣和信心。

筆者正在自己所帶的藝術班進行相關的教學實踐。詞塊的積累需要師生較多的前期投入，但是因為藝術班學生要花相當多的時間學習藝術專業，他們在詞塊積累方面欠缺很多。所以，學生需要付出相當大的努力才能建立詞塊輸入和輸出意識，形成詞塊積累、運用、鞏固的良性循環。

參考文獻

[1] 教育部. 普通高中英語課程標準（實驗）[M]. 北京： 人民教育出版社， 2003.

[2] 楊春玲， 周斌. “語義場理論對中學英語詞匯教學的啟示”[J]. 中小學外語教學， 2009（07）.

[3] 吳繼琴. “基于單元話題的高三英語詞匯復習”[J]. 中小學英語教學與研究， 2015（09）.

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關鍵詞：智能監控；應急照明；動態逃生指示

1傳統應急照明存在的問題

傳統的應急照明系統是采用自帶蓄電池的應急照明燈具組成的應急照明系統，這種系統一般采用雙電源供電的方式。這種方案只是將應急照明系統作為一個獨立的配電系統來考慮，很難和火災自動報警系統實現聯動，在較為復雜的火災現場會給人員逃生帶來困難。另外，疏散指示標志照明燈的日常維護和檢修存在著嚴重的滯后現象，疏散指示標志照明燈最主要的作用是能在發生火災時應急啟動，而應急啟動的關鍵在于其電池充放電是否正常。依靠人力的維護和檢修，不能及時發現設備存在問題，在發生火災時往往會給逃生疏散指示帶來許多盲區，滿足不了火災逃生的要求。

2智能應急照明系統的工作原理

智能應急照明系統能與火災報警系統聯動，在消防控制室確認火災信號后.智能應急照明系統能及時自動點亮疏散區域內的應急照明燈具，并能對現場每個應急照明、疏散指示燈進行編程控制，可使疏散指示以光流的形式，動態指示逃生路徑，這樣在煙霧環境中， 逃生人員可以清晰、及時地判斷逃生方向。智能應急照明系統與火災報警系統聯動，在確認火災信號后，使所有應急疏散指示燈按照規定的逃生路線調整指示方向，其遵循的逃生邏輯為：① 指示方向必須遠離著火點；② 著火點以上樓層應避開向著火層發生點的臨近出口疏散；③ 接近或到達安全出口時有燈光閃爍及聲音提示，使現場疏散人員在第一時間得到正確的疏散導向指示， 以避免錯過安全出口延誤逃生時機。

3工法特點

智能應急照明系統主控機為PC機。回路供電電壓為DC24V安全電壓，應急燈具為單片機智能控制終端，通過總線可以完成一對多通信控制巡檢功能。同一總線系統可以掛接不同類型的燈具終端，通過編程控制相應防火分區內的應急照明燈點亮、熄滅，并可進行功能和應急測試。由于虛擬分區的技術支持，大大方便了工程設計和工程管理工作。同時智能應急照明系統可與建筑物內的樓字管理系統可靠兼容，方便了設備日常管理工作。

4適用范圍

適用于酒店、超市、商場、大型辦公樓及廠房等各公共建筑。

5工藝原理

5.1應急照明管線敷設：

電線配管要求同火災自動報警系統。電線敷設，干線配線方式為ZR—RVSP—2×1.5+ZR—BV—2×6，支線配線方式為ZR—RVS—2×1.5+ZR—BV—2×1.5，其中ZR—RVSP—2×1.5/ZR—RVS—2×1.5為通訊線，ZR—BV—2×6/ZR—BV—2×1.5為DC24V電源線。

5.2智能（直流）主站、蓄電池柜、控制器主機、控制器分機的選擇及就位：

5.2.1智能（直流）主站的選擇以設計為準。

5.2.2鉛酸蓄電池選擇根據電源功率選擇鉛酸電池的容量。電池安裝在智能（直流）主站的機柜里面。

5.2.3控制器主機用于監測控制整個系統的運行。控制器主機應該放在消防控制室內，并且遠離有變頻設備或者產生較大電磁干擾的設備。

5.2.4控制器分機的選擇要根據被控燈具的點數來決定，

5.3集中電源式集中控制型照明燈/標志燈的就位分配要求通用原則：從控制機分機引出的同一通信回路的燈具的ID號不能重疊、但可以跳號，但是要說明是同一個控制機分機不同通信回路的燈具ID號是可重疊的。

5.4應急照明燈具的安裝：將通訊線壓接在通訊端子上，將電源線壓接在電源端子上。

5.5系統測試及疏散方案編制。

5.6虛擬防火分區劃分與消防自動報警系統聯動。

6施工工藝流程

6.1系統構成

6.2施工方法及要點：

智能（直流）主站的安裝及接線

電源主機安裝：電源主機是整個設備的備電提供中心。具有自動切換功能。在安裝調試過程，由于主電的不穩定，所以要求安裝過程中注意保護電池組。落地安裝。

蓄電池組的安裝：蓄電池組安裝過程中，要求電池搬運過程都應該保持端子向上，不能倒置。電池安裝時，一層一層整齊排列的碼放到電源主機的機柜中。

智能（直流）電池主站的內部接線蓄電池之間的連線， 蓄電池監控線接線：為避免危險起見，每層電池暫不連，拉開電池主保險，電池監控線未使用時不插入。電池監測線：電池監測線為1—TB0～1

電池主站的輸入電源線：電池主站的輸入電源線主要是三相五線，其中三個相線A B C接到ACQF空開的上口。零線N和地線PE分別接到零線端子排和地線端子排上。

電池主站的輸出電源線：給分機提供電源的使用L（+） N（—）。

電池主站的輸入/輸出通訊線連接電池主站的輸入通信線（CH CL）為監控主機對電源主站的控制，輸出通信線（CH CL）也是監控主機的通信干線。這樣的鏈式結構，可以保證通信的最佳效果。

6.3控制器分機的安裝接線

6.3.1控制器分機的安裝

落地安裝或壁掛安裝，安裝過程中注意開孔的鐵屑防止進入模塊盒內和開關電源內。

6.3.2輸入電源

雙路輸入方式接線示意圖

6.4應急照明燈UBS—0.5lx/2A—ELS1019安裝接線

6.4.1安裝：先裝底座，為防止丟失可在最后再裝燈芯

6.4.2接線示意圖

6.4.3擰上燈頭之前需要在圖紙上標明燈頭的序列號，0.XXX.XXX.XXX，用以編程。

應急照明燈具特點

輸入電壓為DC24V，燈具為LED光源不帶蓄電池組。

每只燈具均帶地址編碼及傳感器；點式故障報警。

可編程點式控制；非持續、持續工作模式定義；執行強迫點燈、定時程序控制模式。

篇5

【關鍵詞】建筑工程；應急照明；供電方式；特點；控制

應急照明是各種建筑物中的重要安全設施，一旦發生了事故電源中斷，應急照明對人員安全疏散、消防救援等起到重要作用。應急照明主要包括疏散照明、安全照明和備用照明。

1應急照明的分類

應急照明包括安全照明、疏散照明和備用照明幾種主要方式。安全照明一般是在正常電源發生故障時而啟用的應急照明部分；疏散照明是正常電源發生故障時而確保人員安全撤離時而設置的照明；備用照明正常電源發生故障時為保證正常活動的進行而采取的應急措施。

2應急照明供電控制

是由設計人員根據工程項目本身的供配電條件且符合規范規定，選擇適當的供電方法開展設計。應急照明的控制一般有兩種形式：其一是平時處于光源常閉狀態，只在正常照明回故失電時，才自動點亮；其二是作為正常照明的一部分并與此同時使用，當正常照明因故失電時，無論應急照明的控制開關處于何種狀態（開、閉），都應自動點亮。

3建筑電氣照明的特點

3.1電氣照明設計的專業性在進行照明設計時，應根據視覺要求、作業性質和環境條件，通過對光源和燈具的選擇和配置，使工作區或空間具備合理的照度和顯色性，適宜的亮度分布以及舒適的視覺環境。在確定照明方案時，應考慮不同類型建筑對照明的特殊要求，處理好電氣照明與天然采光的關系；采用高光效光源、燈具與追求照明效果的關系；合理使用建設資金與采用高性能標準光源燈具等技術經濟效益的關系。

3.2電氣照明種類的多樣性。照明種類可分為：正常照明、應急照明、值班照明、警衛照明、景觀照明和障礙標志燈。

3.3電氣照明供電的系統性應根據照明負荷中斷供電可能造成的影響及損失，合理地確定負荷等級，并應正確的選擇供電方案。特別重要的照明負荷，宜在負荷末級配電盤采用自動切換電源的方式。工作電源采用分區樹干式，備用電源也采用分區樹干式或由首層到頂層垂直干線的方式。電氣照明作為一個整體具有系統性，不能簡單地按使用要求劃分系統，人為地分割，在當代建筑中各種照明種類是緊密結合在一起的。

4應急狀態下建筑電氣照明控制

4.1建筑火災危險性特點

建筑火災危險性具有火勢蔓延快、疏散困難、撲救難道大、火險隱患多的特點。

4.2建筑疏散困難的原因

建筑中疏散困難首先是由于層數多，垂直距離長，疏散到地面或其它安全場所的時間較長；其次是人員集中；三是發生火災時由于各種豎井拔氣力大，火勢和煙霧向上蔓延快，增加了疏散的困難。

4.3控制原理

針對建筑的特點，必須做好防火設計，其中重點考慮的是人員的安全疏散，從平面走廊到豎向樓梯規范都作了嚴格規定。不僅從建筑設計本身，而且對電氣照明提出了明確的要求。建筑公共走廊照明、樓梯間照明作為重要負荷必須采用雙電源，配電盤末級自動切換供電方式。公共走廊照明包括了平時的正常照明、火災應急照明和值班照明。在任何狀態下，都必須能確保正常工作。正常使用時，系統由工作電源供電，包括值班照明、應急照明等負荷處于全天24小時供電狀態，公共走廊正常照明則根據使用要求定時控制，可以控制中心遠程控制也可配電盤就地定時控制。當公共走廊正常照明退出運行，只有值班照明繼續工作，以保證夜間保安巡視等工作的照明及監控要求。當發生火災時，公共走廊照明由于是雙電源供電，能夠確保公共走廊正常照明工作，滿足疏散要求。如果工作電源發生故障或退出運行，則系統瞬間失電，燈具自帶電源型應急燈點亮，經過數秒延時，備電電源供電，應急燈熄滅，公共走廊正常照明繼續工作。當工作和備電電源都退出運行時，應急燈點亮，保證工作時間不小于30min，此時已是一種極限狀態。

5建筑應急照明設置場所

5.1疏散照明設置的場所

建筑疏散樓梯間、防煙樓梯間前室、疏散通道、消防電梯間及其前室、合用前室；高層公共建筑的觀眾廳、展覽廳、多功能廳、宴會廳、會議廳、候車（機）廳、營業廳、辦公大廳、和避難層（間）等場所；建筑面積超過1500平米的展廳及歌舞娛樂、放映游藝廳等場所；人員密集且面積超過300平米的地下建筑和面積超過200平米的演播廳等；高層居住建筑疏散樓梯間、長度超過20m的內走道、消防電梯間及其前室、合用前室；在上述場所除設置疏散走道照明外，在各安全出入口和疏散走道應設置安全出入口標志和疏散指示標志。

5.2安全照明設置的場所

火災時因正常電源突然中斷將導致人員傷亡的潛在危險場所應設安全照明。如醫院內的手術室、急救中心、急診室所有用房、監護病房、產房、嬰兒室等。

6建筑應急照明的供電時間及應急電源的轉換時間

應急照明的供電時間因其功能不同而有所差異。用于消防工作區域的備用照明其供電時間應保證連續供電3小時以上。而用于暫時工作的備用照明應保證連續供電1小時以上。疏散照明應保證連續供電不少于30分鐘。應急電源起動的時間安全照明應保證在0.5秒內起動，備用照明及疏散照明不應超過5秒，用于防盜安全使用的備用照明則應在1.5秒內起動。

7應急照明電源兩種供電方式

目前應急照明電源多采用蓄電式，蓄電式電源一般供電方式的選擇有兩種，一種獨立式電源，獨立式供電應急燈本身自帶備用蓄電池；另一種方式是集中式電源。集中式供電應急燈本身不帶電源，發生用電故障時，由專用集中式應急電源供電。應急照明電源要考慮應急照明用電負荷的等級、使用場所、持續工作時間、應急電源轉換時間及工程實際要求等方方面面的因素。

采用交流電源供電。當應急照明用電負荷等級為一級時，要求由兩路獨立電源供電，確保一路電源故障時，另一路應急電源仍能繼續工作，并按防火分區設置末端自動切換應急照明配電箱。

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關鍵詞：應急照明；疏散照明；智能應急照明；

中圖分類號：J914 文獻標識碼：A 文章編號：

概述

隨著中國經濟的快速增長，城市發展速度和城市人口的增加，許多現代化、高層化、大型化及復雜化的醫院、商業、寫字樓等大型建筑物越來越多， 這些建筑物不僅人員密集，而且內部疏散通道更長，更復雜，人員對內部疏散通道不熟悉，因此在火災發生時人員疏散的難度非常大。當火災發生煙氣下降、擴散蔓延時，人們需要沿著正確的方向通過防火分區到達次安全區域，再從次安全區域的疏散出口疏散到室外安全區域，此時傳統的應急疏導指示就近指引的原則已不能滿足逃生的要求，需要根據著火的部位、火災現場實時的情況，按照預設的多種逃生方案對現場疏散指示的方向做出優化調整，指出一條安全迅速的逃生路線,從而最大限度地保證人身安全。

2．智能應急照明與傳統應急照明比較

傳統的疏散應急標志燈在建筑樓宇內作為孤立的單體存在，無法做到響應火災現場的變化，更不能動態地調整逃生方向指示，給現場逃生帶來困難。此外，應急標志燈的日常維護和檢修上存在著嚴重的滯后現象，應急標志燈最主要的作用是能在火災時啟動應急，而啟動應急的關鍵在于其電池充放電工作是否正常。依靠人力的維修和檢修，不能及時發現產品問題，其反作用是在火災時往往會給大樓的逃生疏散指示帶來許多盲區。這樣的應用現狀已經無法滿足現代大型建筑的要求。智能消防應急照明疏散指示系統具有如下特點，能夠彌補傳統疏散應急照明疏散指示系統的不足：

可與消防報警協同工作，可以準確判斷火災發生的具置。

所有應急標志燈的指示方向均可以根據火災的發生位置進行調整。當中央控制器接收到火災報警系統的報警信號后，立刻下達指令使所有應急標志燈按照合理的逃生邏輯調整指示方向。使逃生人群遠離火災發生處，最大限度的保證逃生人群的生命安全。

智能控制系統自動地對所有應急標志燈及應急照明燈實施全天候24小時不間斷的自動巡檢，并在第一時間以聲光報警的方式提示并顯示故障燈的位置及故障原因，方便維護人員對系統的維護和檢修。

以地面光流的形式進行消防疏散誘導，動態指示逃生路徑。即使在煙霧環境中，逃生人員以最低姿態移動時也可以快速、準確的判斷出最佳路徑。

在緊急狀態下，安全出口指示燈增加了閃爍及聲音提示，如“這里是安全出口”，以免逃生人員錯過最佳安全出口延誤逃生時機。

3．智能應急照明系統的組成、特點

3.1 智能應急照明系統的組成：

智能應急照明疏散系統主要由智能監控主站、智能控制器分機、消防應急疏散照明燈、消防疏散標志燈、消防應急導線光流燈及通訊網絡等組成。

（1）、智能監控主機：

智能監控主機通常設置在消防控制中心，通過通訊網絡將各區域控制器分機以及下屬的應急燈具聯結成智能應急疏散照明系統，并采用協議方式與火災自動報警及聯動系統連接。火災自動報警系統根據火災發生的地點提供聯動信號智能應急照明系統會執行相應的疏散預案，引導人員安全疏散。

智能監控主機具有控制分機層。監控主機對智能應急照明系統內所有設備具有監視與控制功能，并具有自診斷功能，能夠對全系統功能進行周期性的自動監測。

（2）、智能控制器分機：

設于防火分區內作為通信及配電設備給末端集中電源式燈具供電及控制。智能控制器分機每個輸出模塊均有地址碼、狀態接受監視與控制；與智能監控主機

通訊，將自身工作狀態上傳至主機，實現主機對集中電源的監控；帶載應急照明標志燈，接收主機的指令，控制所帶消防應急燈具工作，將燈具工作狀態實時上傳到主機。

（3）、終端層燈具：

應急照明疏散燈具具有地址編碼模塊，光源LED，輸入電壓DC24V。地址編碼模塊相當于一個微處理器，其內有算術邏輯部件、寄存器、控制電路、時鐘發生器、存儲器、輸入/輸出、輔助電路及內部總線。可實現對每只燈的持續、非持續二作模式定義；執行調向、強制點燈、定時程序控制，定時監測燈具性能，燈具自動報警燈功能。

3.2 智能應急照明系統的特點：

智能應急照明系統一般采用集中監控方式，通過信息技術、計算機技術和自動控制技術對樓宇內的消防結點模塊以及各類消防應急標志燈進行實時監控，一旦出現故障，能在第一時間內報出故障燈具的編號和位置，便于馬上進行維修以達到產品日常維護的目的；在獲得消防報警火災聯動信息后，使所有應急疏散指示燈按照規定的逃生路線調整指示方向，指出一條安全迅速的逃生路線，在接近或到達出口時，通過語音、頻閃等功能提示，警示疏散者，避免錯過出口，保證快速疏散從而最大限度地保證人身安全。該系統具有可控性好、可靠性高、安全性好、節能、壽命長等特點。

4．智能應急照明系統的工作原理及在工程設計中的應用

根據工程實際大小設計，系統主機設置在消防控制中心，可多臺主機聯網；系統分機可設置在強電井內，控制所帶消防燈具的工作，可帶本層或本層及上下多層一定點數的消防燈具；系統主機與系統分機之間距離如果小于600米時，可2.0 mm2采用阻燃屏蔽雙絞線進線通訊，如果大于600米時，采用室外型4芯單模光纖通訊；末端消防燈具間采用四總線連接，線型截面積根據支路布線長度壓降損失原則進線合理選擇；嵌地式疏散標志燈宜單獨構成支路，布線應采用防水型線纜，所有線路接頭均應做防水處理。

系統主機能監視所有設備的工作狀態，控制受控區域燈具的工作狀態，如發生故障，底層設備以主報式上報到主機，顯示在軟件操作界面上，同時可發出聲光報警提醒監控人員，聲報警可手動消除，光報警必須排除故障后才能解除，24小時不間斷巡檢，節省大量人力物力，消除逃生盲區；系統主機采用協議方式和消防報警系統聯動，接收消防報警系統傳來的火警聯動確認信號，以此作為聯動的依據，其聯動過程如下：

（1）選擇現場疏散通道內的煙感探頭點作為聯動信息采集點；

（2）一旦這些聯動點確認發生火災，消防報警主機發送聯動信號給集中控制器消防燈具系統中央全局監控主控制器；

（3）主控制器根據預設的聯動預案，檢索正確的優化指令；

（4）主控制器通過通訊設備向目標燈具發送局部優化指令；

（5）燈具接收到信號后按預案轉讓應急；

（6）在預案執行過程中，主控制器可實時根據現場聯動信息及時調整疏散方向指引；

（7）隨著火災蔓延，主控制器無法為現場的逃生人員選擇一條更為安全的疏散通道時，系統將復位應急標志燈具的指示方向；

（8）主控制器能以手動、自動方式向底層燈具發送火災應急指令，自動模式下以火災報警主機經確認的火災聯動信號為依據；手動模式下，具有操作權限的工作人員根據火災發生現狀，一鍵式到位發送聯動預案；

（9）火災發生到中期，即使出現局部通訊被破壞或強電失電，設置于每一應急標志燈具內部的鎳氫蓄電池將持續給標志燈具30分鐘以上，此外，燈具不受主機指令控制的模式下，將以默認方式轉入應急。

5 小結

智能應急照明疏散指示系統具有諸多技術特點和優勢，在現代各型建筑的應急逃生領域中發揮至關重要的作用，是現代建筑中至關重要的安全保障體系。應該廣泛應用于新型建筑中，在具體應用中不斷地推陳出新，適應市場的需求。

參考文獻

[1]GB17945-2010. 消防應急照明系統和疏散指示系統[S].

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關鍵詞:購物中心照明節能設計

中圖分類號：TE08文獻標識碼： A 文章編號：

1前言

購物中心是大型零售業為主體，眾多專業店為輔助業態和多功能商業服務設施形成的聚合體。作為商業零售業發展歷程中的最高形式，產生于美國，在二十世紀七八十年代盛行于歐美。

某購物中心建筑高度23.75米、建筑面積13.86萬m2；地下兩層，地上四層、局部五層，屬多層大型商業建筑。在二次設計中，變更了原設計中的照明方案，選用了多種照明節能新產品。該購物中心2010年10月23日開業后，通過工程回訪及測試，達到預期節能效果。

一般照明節能設計

一般照明設計

2.1.1一般照明設計及燈具選型

原設計中，購物中心營業區域天花吊頂大量采用傳統格柵燈、筒燈。變更設計時，根據經營布局規劃，選用高效節能燈具及光源；根據經營分類、商品品類選擇色溫，顯色指數Ra>80；綜合考慮天花裝飾光帶、貨柜功能性照明，在1.5m陳列面，百貨區天花一般照明照度設計為500lx，超市貨區一般照明為750lx；照明功率密度（LPD）為9-11W/m2，小于《建筑照明設計標準》（GB50034-2004）16W的目標值。二次設計對燈具的選擇變更如下：

1、主力店F1層為百貨商場，經營化妝品、金銀首飾、名表等。原設計為1*150W金鹵燈，變更后改為6"LED筒燈,在國內首次選用飛利浦MODULE2000 36W/830 LED高光模組，功率大大降低，進線電纜、配電柜內元件、配管穿線也相應降低；照明功率密度（LPD）為9W/m2，

小于《建筑照明設計標準》（GB50034-2004）中16W/m2的目標值。

2、原設計采用的3*40W 600*600mm格柵燈變更為3*16W 600*600mm格柵燈，新燈具中加裝了納米高光反射罩，反射系數較普通燈具大大提高；光源采用高效單端插拔式熒光管； LPD為10-11W/m2，小于《建筑照明設計標準》中16W/m2的目標值。用于主力店F2-F4男女服裝商場、家居專賣店、兒童用品專賣店。

3、超市貨區原設計采用2*58W雙管光帶燈，變更改為1*45W光帶燈，新燈具中加裝了納米高光反射罩，大大提高了燈具反射系數；光源采用高效直管熒光燈； LPD為14.5W/m2，小于《建筑照明設計標準》中17W/m2的目標值。

一般照明系統控制

根據購物中心業態分布及各業態特點，變更設計中一般照明系統控制采取如下方式：

各辦公室、員工餐廳、倉庫、機房、衛生間等照明采用面板燈開關控制，辦公走廊

采用雙控面板燈開關分散控制；

2、購物中心共享空間采光較好，通道照明采用時間控制器集中控制；

3、各天花一般照明配電柜內設置多臺接觸器，將本防火區域內的貨區天花照明、天花裝飾光帶、走道天花照明回路分開，分別由接觸器控制。因BAS造價較高未采用，燈光控制采用按鈕現場/遠程控制或可編程控制器（PLC）集中控制，由PLC集中控制時，開啟時間由電腦設定控制。

一般照明PLC系統控制圖如下：

圖1集中控制柜二次控制原理圖

節能計算

新選用的2*32W節能筒燈、無暗區支架燈、停車場光管支架等均選用高效節能型燈具，與原設計選型接近，不參與節能計算。

表2一般照明節能計算表

上表中“電費單價”的計算如下：

（1）該購物中心用電性質為“一般工商業用電”，采用峰平谷電價；

（2）所在地區的銷售電價（含基金及附加）為：平時段電價0.7603元/ kWh；峰時段電價1.1782元/ kWh；尖峰時段電價1.2479元/ kWh；谷時段電價0.3424元/ kWh；

（3）用電時段為每日8:30-21:30，其中平時段6.5h（11:30-18:30），峰時段3h（9:00-11:30、18:00-19:00、21:00-21:30），尖峰時段3h（10:30-11:30、19:00-21:00）。

（4）因負荷穩定，故電費單價=（6.5*0.7603+3*1.1782+3*1.2479）/（6.5+3+3）=0.0.9776元/ kWh。

應急照明節能設計

應急照明設計

購物中心應急照明及疏散指示系統原設計為ATS電源加裝EPS，由消防監控室主機與各EPS通訊，實現FS與EPS聯動。二次設計時，為實現節能需要，選用新型智能消防應急疏散照明指示系統，該系統由監控主機、電池主站、電壓安全型控制分機、集中電源點式監控型標志燈/照明燈、通信模塊等組成，滿足消防要求。

應急照明系統控制

該智能消防應急疏散照明指示系統控制具有以下功能：

1、日常管理OFF/ON程序采用二次編程方法由管理人員確定；

2、監控主機系統自動對下層設備及燈具進行實時監測，發生故障時發出聲光報警；聲故障可手動消除，光故障必須排除故障后解除；

3、系統自動執行每天1次的功能性測試計劃程序；每3個月進行1次放電測試提示；保證火災發生前系統完好；

4、消防主機火災信號輸入時，強迫點亮系統全部照明燈具；

5、可統一根據火災信號對疏散標志燈進行緊急疏散方案編程：危險區域疏散樓梯口的安全出口標志燈關閉；指向危險區域的應急疏散標志燈的指向箭頭自動調向；疏散標志燈、安全出口標志燈閃爍，引導人員安全快速疏散。

應急照明系統圖如下：

圖4應急照明系統圖

3.3節能計算

原設計的應急照明燈具為2*18W帶罩節能筒燈，疏散樓梯間應急照明燈具為1*22W半圓球節能吸頂燈。變更設計前后，標志燈為持續供電且功率均為1W，故不參與節能計算；運行方案中平時程序控制關閉的疏散樓梯間應急照明燈雖有功率差別，亦不參與節能計算。

應急照明節能計算見表4。

表4應急照明節能計算表

上表中“電費單價”的計算與表2中的“電費單價”計算相似，因工作人員入場，應急照明需提前使用，故電費單價計算調整如下：

（1）用電時段為每日8:30-21:30，其中平時段6.5h（11:30-18:30），峰時段3.5h（8:30-11:30、18:00-19:00、21:00-21:30），尖峰時段3h（10:30-11:30、19:00-21:00）。

（2）電費單價=（6.5*0.7603+3.5*1.1782+3*1.2479）/（6.5+3.5+3）=0.9853元/ kWh。

工程設計回訪

4.1實際照度

該購物中心管理人員提供了以下信息：

用TES1339數字照度儀測試主力店F1層LED筒燈貨區照度（1.5m）：僅LED筒燈開

啟時照度660lx左右；天花光帶同時開啟時照度850lx左右；再開啟功能性照明（貨柜照明）時照度在1450lx左右。

測試主力店F2-F4層照度（1.5m）：開啟筒燈及格柵燈時照度710lx左右；天花光

帶同時開啟時照度780lx左右；再開啟功能性照明（貨柜照明）時照度在1400lx左右。

測試主力店B1層照度（1.5m）：開啟超市光帶時照度920lx左右。

測試購物中心專賣店照度均在600lx以上，各通道等公共區域照度在450lx以上。

測試應急照明照度在2lx以上，疏散樓梯間照度在5lx以上，通過了消防驗收。

4.2管理控制

據管理人員反映，照明、應急照明控制較為靈活，便于管理。

4.3新產品投資回收期

根據實際采購合同價格與原設計方案產品市場價格測算，LED燈具（光源30000h壽命）、

應急智能照明系統增加投資的的回收期分別為15個月、12個月。

結論

通過變更設計，選用新型節能燈具及光源產品、采用多種控制方式，能夠滿足經營需要

篇8

關鍵詞：高層建筑；智能疏散照明系統；設計

Abstract: with the development of economy and the progress of science and technology, people to electrical intelligent put forward higher request, so the electric intelligent system in intelligent building in the position more and more important. Combining with the project examples of a high-rise building intelligent evacuation of lighting system design is discussed.

Keywords: high building; Intelligent escape lighting system; design

中圖分類號：TU97文獻標識碼：A 文章編號：

“火場如戰場，時間就是生命”，火災時疏散照明對于保障人員快速逃生十分重要，智能疏散照明系統在提高疏散照明可靠性、方便管理、節能環保等方面比傳統的獨立式疏散照明有著明顯的技術優勢智能消防應急照明疏散指示逃生系統通過動態疏散為火災時的人群提供最優的疏散路徑；燈具發生故障時系統提示以及時檢修；采用安全電壓保證消防人員的安全；火災時閃爍發光使透光性更好；采用更加節能的LED光源。因而，智能疏散系統的推出和實施受到建筑業的廣泛歡迎和好評，被廣泛應用于功能復雜多樣，人員密集的高層建筑。

一、智能疏散照明系統介紹

1、系統組成及工作原理

智能消防應急照明疏散指示逃生系統由以下各部分組成，如圖1。

圖1：智能疏散照明系統的組成

1）感煙火災探測器，消防火災報警主機是消防智能應急疏散指示逃生系統進行聯動的外部系統，是火警信息的來源。

2）集中控制應急燈主機由交互式操作軟件支持，負責解析底層設備的工作故障狀態信息，接收來自消防報警系統的火警聯動信息。對火警信息進行決策，對底層燈具發送各種指令。控制主機主要由中心接入器、工控機、逆變器、主機應急電源、液晶顯示器、打印機、消防聯動節點轉換器組成。

3）區域匯集器負責信息的收集和雙向傳遞，可設置消防聯動節點。

4）可調控消防應急燈具：①安全出口燈由主機控制。可帶語音、頻閃、滅燈，可設置消防聯動節點。②可調向疏散指示標志燈由主機控制。可頻閃、調整指示方向。③光標子母燈由主機控制。以不同方向閃動光流指示逃生方向。

2、燈具與光源

智能疏散照明系統的標志燈和照明燈均為消防專用型燈具，其制造標準符合防火的要求。燈具由微處理器、內部總線、電子變壓器/鎮流器、光源及傳感器等組成，受中央控制器控制，故障時可向中央控制器發出報警信號。智能疏散照明系統的燈具采用LED或節能燈光源，在保證照度的前提下，盡可能地減少了燈具數量和供電電源容量。

3、系統功能

智能疏散照明系統主要功能包括：日常開關程序預設及手動控制、應急狀態疏散方案預設(強迫點燈、強迫頻閃/流動和分區域運行)、智能動態導光、系統功能自動測試、故障實時監控及系統信息存儲記錄等。智能疏散照明系統應用于綜合醫院這種建筑規模大、消防安全要求高的工程中，可以保證疏散照明系統可靠性、降低系統日常檢修維護的工作量，提高管理效率。智能疏散照明系統與火災自動報警系統聯動可采用以下兩種方式之一實現：

1）采用干結點模式。FAS按建筑物內所有防火分區提供著火點信號為一個對應聯動結點給智能疏散照明系統。

2）采用 RS232接口標準modbus協議模式。由FAS按建筑物內所有防火分區提供著火點信號為一個對應聯動結點給智能疏散照明系統。

4、系統供配電

智能疏散照明系統采用集中電源供電，將備用蓄電池組集中設置，便于監測和維護管理。智能疏散照明系統光源采用24V或220V電壓，220V電壓產品又分為交流和直流兩類。火災時不僅要保證疏散照明系統供電可靠還要保證人員安全，避免發生觸電事故。智能疏散照明系統宜選用24V安全電壓供電，采用非安全電壓供電時對管線及燈具應做好防水處理。從配電網絡安全考慮，切斷疏散照明系統電源與電網或發電機組的關聯，單獨形成區域子電網與大地網隔離運行，可以避免短路越級跳閘影響其他消防動力設備電源的正常使用，確保消防滅火救援工作得以順利進行。

二、設計應用實例

某大廈高度為289米，建筑面積為28.2萬平方米，地上68層，地下4層，主樓和副樓1～7層連通為裙房，作為商場、餐飲、辦公用途。主樓8～36層為辦公，38～52層為公寓，54～63層作為公寓式辦公、64～68層為康體中心、主題式餐廳，其中21、37及53層位避難層，兼設備用房。由于建筑功能較復雜、人員密集，外來人員不熟悉疏散路線，火災時對疏散照明系統的依賴性較大。設計中選用了BXF9-C2型智能疏散照明系統，與消防報警系統聯網運行，預置各種應急方案，保證了火災疏散的安全性，同時疏散照明系統具備的監控功能極大減少日常維護工作量，明顯降低運行成本。

1、系統配置

根據消防性能化論證意見，本工程僅在裙房一層~四層設置智能疏散系統。本工程采用的BXF9-C2型智能疏散照明系統由控制器主機、集中控制型疏散標志燈及照明燈組成。控制器主機設在首層消防控制室，監控各個區域內的燈具。疏散標志燈及照明燈電源由該防火分區內的應急照明配電箱供電。所有單元均由一對通信信號線(E-BUS總線)連接成網絡。

系統設置具有特點：語音出口燈設置于防火分區末端出口處（如圖2），雙向可調標志燈設置于通道內，嵌墻安裝（如圖3，間距地上20m以內，地面10m），地面標志燈設置于大空間通道內（如圖4）。

圖2安全出口疏散指示 圖3 雙向可調疏散標志燈 圖4 地面導向光流子燈

地面導向光流燈應用有兩種方式：完全配置，對人員密集的場所通道內，以0.5米間距設置導向光流燈。局部配置，在通道口、交叉路口設置導向光流標志燈具，燈具間距為0.5m。

采用自帶電源型燈具的系統，其安全性高，一旦發生火災，不受水噴淋等影響。而采用集中電源時，終端燈具在選型時應采用防水防護等級較高的設備，以避免因滅火而引起的線路問題，致使燈具無法工作。

該大廈智能疏散逃生系統采用1臺主機 (設置于消防控制中心)。主機負責監控其下各路路由器。主機控制系統界面上能顯示與其各自相連的主機的通訊線之間的通訊狀態(通訊故障、通訊正常)。主機一經開啟，系統控制平臺啟動后，逐級之間就開始通訊。

圖5 就近疏散路徑圖（平時）

圖6 安全疏散路徑圖（火災時）

消防報警聯動信號集中接入中央主機中，通過中央主機傳遞火災聯動信號。語音出口標志燈設置于防火分區末端出口處，平時光源常亮，火災聯動時通過指令控制啟動燈具的頻閃功能和語音提示功能。雙向可調墻面標志燈設置于通道內，平時光源常亮，火災聯動時通過指令控制啟動燈具的頻閃功能和指示方向。地面標志燈設置于主樓大廳、長廊等大空間通道內，平時光源常亮，火災聯動時通過指令控制啟動燈具的頻閃功能和指示方向。該大廈采用協議聯動方式，讀取FAS系統所有通道內的煙感、溫感探頭信息，以每個探頭作為聯動預案觸發信號。一旦火警確定，以災情點作為分界線，以災害中心向外輻射疏散。疏散預案在聯動的第一時間通過現場的疏散燈具指揮逃生人員安全、準確、迅速疏散（見圖5、6）。

三、結束語

總之，隨著科技的發展，智能疏散照明系統為當今社會的人身安全提供了一個更可靠的保障。隨著大型復雜建筑的不斷涌現及人們對智能應急疏散照明系統認識的不斷提高，智能應急疏散照明必定是未來疏散照明系統應用的發展方向。

參考文獻

[1]. 智能應急疏散指示系統研究[D]. 沈陽航空工業學院, 2009 .

[2]孫少辰. 動態疏散指示系統研究[D]. 沈陽航空工業學院, 2010 .

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關鍵詞：地鐵火災；仿真分析；人員疏散；人口密度

中圖分類號：U231 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）04-0044-03

地鐵火災一旦發生，人員疏散是減少事故損失的關鍵。但由于地鐵火災的試驗研究具有成本高、試驗時間長、所需試驗人員多等缺點，在地鐵的設計階段，無法通過實驗對人員疏散等問題進行研究。因此，計算機仿真成為了研究地鐵火災事故中常用的方法，本文通過對深圳地鐵火災人員疏散進行仿真分析，探討了地鐵火災事故中的注意事項，同時提出了相應的應對措施。

一、地鐵火災人員疏散仿真模型的建立

（一）地鐵火災發生時人員的行為反應

1．地鐵站工作人員的行為。火災發生時，地鐵工作人員具有報警、幫助乘客逃生、參與滅火等職責。其行為有一定職責性和目的性。

2．乘客的行為。發生地鐵火災時最危險的行為是乘客產生恐慌。一般情況下，人在火災發生時會盡可能逃離火災現場。但如果因恐慌喪失了判斷力，多數人會選擇盲從，而導致擁擠、爭搶等行為。由于乘客在地鐵中占了絕大部分，所以此次仿真分析的主要研究對象是乘客。

（二）火災情況下人員的運動規律

一般，火災時人員逃生速率v（米／秒）與當時的人流密集度（人／平方米）及通道寬度b（米）有很大關系。人流密集度越大，逃生速率越慢。相關研究發現逃生速率與人員密度的關系如下：

（1）

考慮人行走的差異，逃生速率應乘上折算系數，即有。圖1所示即為人的行走速率和人流密度的關系圖。

圖1 人的行走速率和人員密度關系圖

（三）人員疏散仿真模型

應用元胞自動機的原理，文章建立了人員疏散仿真模型。所謂的元胞自動機原理，是指將一個矩形的平面分成為若干網格，每一格點都代表一個元胞或基本單元，其狀態值為1與0分別對應著網格上的實格與空格。在設定規則下，網格上的實格與空格按一定規則進行變化，以體現單元格時間、空間及狀態的隨機演化狀態。

在實際火災逃生過程中，每個人都會按照自身情況和周圍環境等因素做出判斷和決定。大致上，可將影響乘客行為反應的因素分為三類：（1）靜態場景的影響。如乘客會按照車站的平面布局判斷出出口位置，以確定逃生方向。（2）動態場景的影響。如乘客疏散過程中的交流或從眾行為。（3）火災產物的影響。如火災產生的煙氣、聲音和顏色等將對乘客的逃生行為產生影響。

以上三種因素對人員疏散模型的影響可用式（2）表征如下：

（2）

其中：

是人員進入單元格（m，n）的概率，0≤＜1。是正規化因子，使所有能夠進入單元格的人員概率和為1。是位置吸引系數，表征車站的形狀和出口布置影響乘客行為的程度，。是方向吸引系數，表征乘客相互之間影響的程度，。是火災影響系數，表征火災場景影響乘客行為的程度，。指元胞（m，n）的狀態，=1時表示有人或物占據，不能進入，=0則表示無人或物占據，能夠進入。指動態場，表征人群的相互影響，（如在人員疏散的過程中廣播指引乘客疏散至某處，該單元格的動態場增大，表示更多乘客會到達該單元格）。指靜態場，表征地鐵站結構、出口位置等因素對人員行為反應的影響，（通常情況下，距出口越近的地方靜態場值越大）。指火災影響力，的值取得越小，表明該處越接近火源，。

二、地鐵火災人員疏散仿真分析

（一）仿真所選案例和相關條件

本文以深圳地鐵站中典型的雙層島式車站作為研究對象進行仿真，這種類型的車站設有站臺層、站廳層共兩層。一般在站廳層設有與外界聯系的通道和出入口，站臺層和站廳層通過四座人行樓梯相通（目前新的《地鐵設計規范》：允許使用自動扶梯疏散，但考慮到緊急情況下自動扶梯的不安全性，按最惡劣的疏散情形計算，即不考慮自動扶梯的疏散能力）。列車設有6節車廂（滿載時共1680人）。站內疏散人員的類別為成年男性和女性、小孩及老人。

（二）仿真結果的分析

1．火災對人員疏散的影響。在式（2）中，是火災影響系數。沒有發生火災時，其值為0；發生火災時其值大于0，一般取=0.4。火源發熱率參考相關的資料，在地鐵內起火時取為10MW，移動可燃物則取為5MW。根據仿真結果所得的人員疏散時間如表1所示。

從表1可知：（1）有無火災時人員疏散所用時間相差并不明顯，最大時相差不足35s，這表明在火災沒有達到危險狀態之前，火災的影響不是很明顯；（2）火源發熱率為10MW時的人員疏散時間要比發熱率為5MW時長約4.18%，這表明火勢越大，對人員的疏散就越不利。因此，控制火勢蔓延對減少人員傷亡有著重要意義。

2．出口條件對人員疏散的影響。

（1）出站口閘機。閘機處通常是疏散人員的瓶頸。仿真結果顯示，疏散2500個人，有閘機比沒有閘機所需的疏散時間長了近100s，這不滿足設計規范的相應要求。應采取特別的措施來加強閘機處的人員通行能力，如設置沒有閘機的緊急疏散口或者是采用雙向閘機。目前，國內地鐵采取的通行措施是在發生火災后，由車站值班人員緊急釋放閘機并人工打開邊門通道。

（2）出口的個數。圖2所示為三個及四個出口時所需疏散時間的仿真結果。由圖可知，兩者相差不多，即增加過多的出口數量對疏散效率的提高影響不大。

3．樓梯的寬度對人員疏散的影響。火災發生時，人員疏散所需的時間與站臺層和站廳層之間的樓梯數量及寬度有著直接關系。此次仿真取站臺層與站廳層間有四座樓梯，左邊樓梯寬度取為2.5米，右邊為1.5米。根據我國的《地鐵設計規范》相關規定，樓梯設計應按發生事故時疏散時間不大于6分鐘進行驗算。則由圖3可知，這種樓梯所能容納的最大的安全疏散人群數為4000人。由圖3還可以看出，2500人處是一個“拐點”（疏散時間為268s），此時的疏散效率最高。

三、地鐵火災事故中各崗位人員的應對措施

正確應對地鐵火災事故，明確各崗位人員的相關職責，按照制定好的火災處理程序、方案和措施進行火災補救，能夠在很大程度上減少人員傷亡和財產損失。

（一）乘客的應對措施

地鐵火災發生在列車上或車站內，乘客往往是第一時間發現火災的，如果掌握一定的應對措施，是保證地鐵火災快速得到處置的關鍵因素。地鐵發生火災后，乘客應采取的主要措施：（1）第一時間報告，在車站可以就近尋找工作人員或按壓手動報警按鈕、使用乘客對講系統報告車控室，在列車上應通過乘客緊急通訊裝置報告司機；（2）列車行駛過程中，千萬不要使用緊急解鎖手柄，避免造成列車區間停產；（3）嘗試使用滅火器撲救；（4）盡量遠離火源，按照地鐵工作人員指示疏散。

但是，由于目前國內的乘客普遍缺少逃生應急知識，運營單位應加大公眾安全和應急知識培訓。

（二）司機的應對措施

司機在地鐵火災事故中職責重大，其采取的應對措施正確與否，直接關系著乘客的生命安全。在列車火災事故中，司機應采取的主要措施：（1）接到乘客火災報警后，立即向行車調度員報告，盡可能將列車運行（不關閉空調）至前方車站再疏散乘客。（2）告知乘客火災事故相關處理辦法，安撫乘客情緒。（3）到達前方車站后，確認車門和屏蔽門打開。（4）疏散好乘客后立即降弓。（5）列車在迫停區間時，須與行車調度員一起確認疏散方向，并組織乘客的疏散。（6）后續司機一旦發現前面發生火災，應立即停車，向行車調度員報告，并按相關指示行車。

（三）車站的應對措施

收到火災報告后，車站須立即報告OCC，并使用廣播向乘客發出疏散指引，告知乘客如何撤離，同時指派車站工作人員組織和引導乘客的快速撤離，將站內的混亂局面控制到最低，開放車站所有的閘機及安全出口。此外，車站還須組織人員對火災進行初期的撲救及傷員的搶救。

（四）OCC的應對措施

列車火災下，應對措施：（1）報110、120，封鎖住火災發生區間，停止運行火災發生車站及其有關車站。（2）判斷火災情況，以指示列車是否繼續前行或是組織人員撤離。（3）對被迫停在區間隧道的列車布置好防護，并對線路中的其他列車采取相應措施，如扣車等。（4）組織救援列車的行進，與其他調度員及車站值班員協調溝通，以準備正線行車的

恢復。

車站火災下，應對措施：（1）報110、120，組織相鄰車站人員增援；（2）組織發生火災車站退出服務，并監控火勢蔓延情況，如可能蔓延至區間，應立即組織區間停運；（3）組織后續列車，不停站

通過。

并視現場情況，組織對事發區域停電。

（五）總體應對措施

火災發生后，在OCC的指揮下由車站具體負責第一時間現場處理，由當值車站的值班站長或列車司機作為應急負責人，按照“乘客生命安全第一”的原則，采取一切措施確保乘客的疏散并開展初期火災的撲救工作，同時啟動應急程序，調集各方面應急力量進行增援。在消防部門接手處理后，應在其指揮下組織配合開展火災處理和災后恢復運營等工作。

四、結語

文章對地鐵火災事故時影響人員疏散時間的因素（出口個數、閘機、樓梯寬度等）進行了仿真分析，結果表明該類型地鐵站使用四座人行樓梯和三個出站口能夠基本上滿足2500人員在火災事故中緊急疏散的要求，但在閘機特別的措施是保證疏散效率的關鍵。另外，文章指出了各崗位人員在地鐵火災事故中的應對措施，這對地鐵火災的人員疏散及傷員救治工作有著重要的指導意義。

參考文獻

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[2] 楊志杰，沈紋．地鐵消防安全狀況及對策[J]．消防科學與技術，2002，（3）.

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關鍵詞：應急照明；智能誘導；動態逃生；

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

1、概述

建筑物的大型化和大量高密度的特大型建筑以及地下建筑的涌現，導致了建筑物的通道更長、更復雜。對于消防疏散來說，怎樣在火災發生時使逃生更安全、更準確、更迅速，正是時代對建筑防災提出的新課題。為了適應現代化、大型化建筑消防疏散指示的要求，開發了智能消防應急照明疏散指示逃生系統及產品。工程實踐證明，消防智能應急照明疏散指示逃生系統完全滿足現代化、大型化建筑工程的需要。并受到建筑業的廣泛歡迎和好評。

2、應急逃生

現代建筑越來越趨向于高層化、多功能化及大型化。僅有火災探測報警與自動滅火系統的設置還不夠完整。人們已逐步意識到火災報警系統在現代建筑中所起的重要安全保障作用，隨著人們對自身安全意識的加強，對安全的關注不再僅僅停留在借助外力的防災和滅火上，在火災現場，能進行逃生的恰恰是逃生者本人。然而，火災現場環境惡劣，煙、霧、火以及逃生者自身的恐慌心理等眾多因素都有可能在最后一刻使逃生者錯失逃生的機會。

如果在火災現場有一套自成一體的火災逃生系統，利用應急疏散標志燈指引安全的逃生方向，降低人們的恐慌心理，能動地避開煙、霧、火，會使逃生者得到生存的機會。目前，建筑物內的逃生僅僅停留在獨立型應急疏散標志燈上，怎樣根據現場火警信息，把應急疏散標志燈作為一個整體，輔助人們逃生卻是一個空白。

3、智能誘導

3.1 若干問題

3.1.1 城市大型化的問題

中國是人口大國，而城市更是人口聚居地。隨著人口的集中化，城市會變得越來越龐大，建筑人口居住密度越來越高。因此，如何高效率地利用地上與地下的空間，已成為一個重大的課題。很多大城市，將商業中心、電影院、交通設備等集中到地下空間形成地下城市建筑。地上建筑越來越高層化、大型化、功能化，勢必使火災逃生通道更為復雜，加大了火災發生時的逃生難度，使得怎樣安全引導逃生這一問題更為嚴峻。

3.1.2 建筑群體的存在形式及問題

現代的建筑已經不再是孤立的單體，錯綜復雜的建筑群體，即使在日常行走中，也需借助于標志指示燈或是指示牌，毋庸說在火災發生時的混亂局面。僅把火災逃生希望寄托在眾多消防硬件設備和逃生者的主觀判斷上是不夠的。利用一切可利用的火警信息，做到智能地疏散人員，正是基于這一需求產生了智能火災逃生系統，也正是研發推廣該系統的理念。

3.1.3 火災逃生的最大障礙――煙

在火災發生時，由于煙霧中產生很多二氧化硫、一氧化碳等有毒有害氣體，當人吸入這些氣體后，會導致人體缺氧、呼吸困難、思維遲鈍、視線不清。在這種情況下能保持清醒的時間大約為50s左右，加之現代建筑物通道長而復雜，逃生就更困難。消防智能應急疏散指示逃生系統借助消防報警的火災信息，結合光流、語音、頻閃，從聽覺、視覺等感觀上引導人們正確逃生。

3.1.4 獨立型應急疏散標志燈應用現狀

目前的應急標志燈在建筑樓宇內作為單體存在，無法做到響應火災現場的變化，更不能動態地調整逃生方向指示，對現場逃生帶來困難，此外，應急標志燈的日常維護和檢修上存在著嚴重地滯后現象，應急標志燈最主要的作用是能在發生火災時應急啟動，而應急啟動的關鍵在于其電池充放電工作是否正常。依靠人力的維護和檢修，不能及時發現產品問題，其反作用是在發生火災時往往會給逃生疏散指示帶來許多盲區，滿足不了火災逃生的要求。

3.2 解決方案

智能消防應急照明疏散指示逃生系統，有效地解決了獨立型應急標志燈維護檢修盲點，以及無法和報警系統聯動，在火災發生時實時調整應急指示方向的問題。

智能消防應急照明疏散指示逃生系統是具有自主知識產權的新一代疏散指示逃生系統。該系統提出了火災應急疏散指示逃生的完整方案。其中包括獨立監控系統，以及和消防報警設備的聯動系統。

智能消防應急照明疏散指示逃生系統采用集中監控方式，通過信息技術、計算機技術和自動控制技術對樓宇內的消防安全通道進行實時監控，以達到產品維護、安全疏散智能化的目的，不僅解決了產品日常維護的難題，并在獲得消防報警火災聯動信息后，對逃生路徑進行智能分析，調整疏散方向。消除火災發生時樓宇內逃生疏散指示盲區，提高大樓的安全系數。

智能消防應急照明疏散指示逃生系統采用總線式技術，為用戶節省大量重復投資，并使所有產品集成在一個相對開放的協議下。其次，該系統在設計中，充分考慮了用戶系統的容量和擴展性，以滿足用戶對大容量設備的需要。另外，該疏散指示逃生系統可以靈活拓展，采用系統重組，解決火災現場的各種問題，為使用方提供建議性解決方案。因此，本系統全面地考慮到了消防應急系統及其各個子系統的實際情況，是體現逃生全新理念的疏散指示逃生系統。

3.3 監視控制

為解決傳統應急標志燈日常維護檢修的難題，提高樓宇安全系數，本系統具備了底層設備的故障巡檢功能，通過系統架構的網絡，如發生故障，底層設備以主報式上報到主機，顯示在軟件操作界面上，同時聲光報警提醒監控人員、24小時不間斷巡檢，節省大量人力物力，消除逃生盲區。

為實現在火災發生時能動地調整應急標志燈指示方向，本系統和消防報警系統聯動，借助消防報警系統火災探測器探測到的火災信息，對底層設備進行控制，發送指令，實施頻閃、語音、光流閃動等動作。這些動作都通過加載在主機中的決策方案，由主機控制。

4、系統的組成

智能消防應急照明疏散指示逃生系統由以下各部分組成。

4.1 火災探測器火災報警主機是消防智能應急疏散指示逃生系統進行聯動的火警信息的來源。

4.2 集中控制應急燈主機由交互式操作軟件支持，負責解析底層設備的工作故障狀態信息，接收來自消防報警系統的火警聯動信息。對火警信息進行分析決策，對底層燈具發送各種指令。

主機主要由中心接入器、工控機、逆變器、主機應急電源、液晶顯示器、打印機、消防聯動節點轉換器組成。

4.3 主要參數

（1）一個中心接入器可以控制30或60個區域匯集器，中心接入器和區域匯集器之間采用總線制連接方式。

（2）一個控制柜中可安裝100個消防干節點接收器，如需要的接收器超過數量，可另設接收器安裝箱。

（3）主機應急電源在充電17h后，自動轉入浮充電狀態，應急放電狀態≥2h。

（4）主機控制柜供電功率35W，輸入電源AC220V/50Hz，控制柜具有充電狀態顯示，聲光報警，模擬斷電試驗開關以及消音開關。

4.4 區域匯集器負責信息的收集和雙向傳遞，可設置消防聯動接點。主要參數如下：

（1）一個區域匯集器可接30或60個燈具（母燈）。

（2）區域匯集器應急電源由時鐘電路控制充電，充電17h后自動轉入浮充電狀態。應急供電時間≤2h。

（3）區域匯集器供電功率5W，輸入電源AC220V/50Hz.

4.5 安全出口燈型號：LED/0702/A/GQ/Z功能：由主機控制，可帶語音、頻閃、滅燈，可設置消防聯動接點。

（1）出口指示燈位于樓道出口處；

（2）在安裝指示燈的位置需預留86型接線暗盒。

4.6 向疏散指示標志燈型號：LED/0702/ZS功能：由主機控制，可頻閃、調整指示方向。

（1）指示燈的出口方向可根據消防聯動信息由主機柜發出指令改變方向；

（2）指示燈供電功率3W，輸入電源AC220V/50Hz；

（3）指示燈應急放電時間≥2h。

4.7 光流子母燈型號：LED/0702/GL/QQ功能：由主機控制，以不同方向閃動光流指示逃生方向。

（1）光流母燈裝于墻體1m線以下，需預留兩個86型接線盒，一個通強電，另一個通弱電；

（2）光流母燈強弱電設計時，離母燈最近的子燈作為弱電進線通道；

（3）子燈的間距為1.5m，為減小電壓降，光流燈組的導線應選用截面為2.5mm2的銅芯電源線；

（4）總數為30個子燈的供電功率為3W，超過數量的子燈，按比例增大功率。輸入電源為AC220V/50Hz.光流燈應急放電時間≥2h。

5、系統應用

5.1 應用范圍高層民用建筑的疏散走道、影劇院、娛樂場所、單層建筑面積超過3000m2商場（含超市）、展覽廳、會議中心、病房樓、寫字樓、賓館、體育館等人員密集的大型室內公共場所。

5.2 案例分析現代的建筑運用了各種化學材料，一旦發生火災，會產生大量的毒煙，這些毒煙是導致人員逃生失敗的直接原因。因此，在引導逃生時，除了避火，怎樣避煙逃生是本系統解決問題的根本。

（1）樓梯口設置了帶語音的安全出口燈。功能有滅燈、頻閃、語音。

（2）樓道內設置可調向疏散指示標志燈。功能有改變方向、頻閃。

（3）樓道的主干道設置地面光流指示燈。功能有改變方向、閃動，平時不工作。

在各樓層的樓梯休息平臺，設置感煙探測器的采集點，收集火災信息。

根據相關規定，消防智能應急疏散指示逃生系統消防聯動的覆蓋范圍為火災本層，火災發生層的上一層、下一層，以及所有地下層。

假設三層發生火災，通過消防聯動，本系統的主機收到火災信息，通過檢測系統，啟動系統轉入應急。工作過程如下：

5.2.1 火災本層

（1）各光流燈啟動，方向朝火警點的反方向閃動。

（2）各出口標志燈啟動，關閉處于火警點的出口標志燈。其他出口標志燈頻閃，并語音廣播。

（3）各可調向疏散指示標志燈啟動，改變指示方向，指向火警點的反向，并且頻閃。

5.2.2 火災層的上一層視火災層火勢、煙霧的具體走勢而定。在案例中，火警發生于樓道內，煙霧走向右，因此火災層右邊的光流燈和出口燈就近指引，而上一層右邊的光流燈反向，出口燈關閉，因為該樓梯下面正是煙霧蔓延區。

5.2.3 火災層的下一層及地下層按默認方式啟動，即啟動應急各出口標志燈及其語音，疏散光流燈、可調向疏散指示標志燈就近指引。

所有底層設備都受控于中央主機，其工作狀態、應急方案顯示在操作界面上并記錄于數據庫中，異常狀態有聲光報警，同時打印輸出。

6、技術優勢本系統的網絡采用新研發的3S總線技術

下面對其主要特性做簡要描述。3S總線是一種基于單片機的多機通訊系統，采用通用單片機作為節點的控制芯片，因此具有成本低、可靠性高的特點。

6.1 3S網絡

（1）數據可靠性高采用完善的CRC校驗機制，保證數據的準確，發生錯誤，數據自動重發，嚴重錯誤節點自動關閉，線路故障自動報警等。

（2）結構靈活計算機接入方式靈活，可以選擇RS232、以太網、USB等，網絡規模可以根據需要無限擴展，路由器可采用級聯結構，網絡中任何兩個節點之間（RTU、終端設備、路由器、計算機接口等）均可跨網段直接訪問。

（3）3S網絡為多主結構網絡中的任何節點都可主動向網絡中的其他節點發送數據，節省令牌傳遞的時間，保證數據能及時到達，網絡采用短幀結構和非破壞性的仲裁機制，數據幀包含路由信息，節省通路建立和斷開時間，簡化路由算法。

（4）最高通訊速度可達200kbps（

最遠通訊距離為5km（

（5）每個網段可容納100個節點。

3S網絡通訊協議的實現采用軟硬件結合的方法，因此具有較高的靈活性，在樓宇自動化系統（BAS）和家庭自動化中可以替代國際標準現場總線，且具有突出的價格優勢。采用3S總線的RTU具有監控各種電壓信號、開關信號，模擬信號及連接各種傳感器和執行器的能力，可以方便地構成BA監控系統。采用3S總線替代傳統的RS232或RS485，將使系統具有更高的可靠性和更大的網絡規模。

6.2 原理概要3S網絡的基點是，制定一套應用于現場總線系統的局部總線標準，包括局部總線的物理層接口，數據鏈路層、網絡層協議，并且設計與國際標準現場總線的接口，使得整個局部總線能夠作為一個子網嵌入到現場總線系統中。局部總線內部節點間能夠通訊，并且具有互操作特性。局部總線滿足低速、低成本、易于實現的特點。與標準現場總線不同，3S網絡局部總線中數據鏈路層以上均采用軟件實現。研究內容包括，物理層設計、硬件接口定義、數據鏈路層、網絡層設計、與現場總線網絡的接口設計、低功耗設計、總線供電等特性的實現。

其關鍵技術為：

（1）軟件實現全部協議，并保證實時性的要求；

（2）局部總線能夠與不同的現場總線通訊；

（1）3S總線計算機接口可用多種接口接入計算機：RS232、USB、EtherNet. 3S網絡側可連接99個路由器、RTU或其他終端設備。

（2）3S總線路由器兼有路由和匯集器功能，路由器兩邊均可連接99個節點，路由器可執行廣播功能、節點通訊故障診斷功能、自動重發功能等。

（3）通用RTU通用的3S總線RTU具有可監控各種電瓶信號、開關信號、模擬量、頻率信號等功能，并能將信號自動遠傳給需要數據的節點或計算機，也可根據接收到的數據及命令執行相應的控制任務，例如啟動電動機、打開閥門等。

（4）其他終端設備將3S網絡嵌入到各終端設備中，利用終端設備的MCU實現3S網絡通訊。例如3S門禁讀卡機、3S溫度傳感器、3S液位儀等。利用這些3S終端設備均可以實現各種專用系統如：門禁系統、溫度監控系統、液位監控系統等。

6.4 3S總線與現場總線、RS485的對比局部總線采用普通單片機通過軟件實現協議，雖然在最高通訊速度上不如采用硬件實現的現場總線技術的通訊速度高，但在大多數場合設備距離較遠的應用領域，如樓宇自動化、小區自動化等領域，通訊速度不可能過高，此時局部總線和普通現場總線處在同一個水平線上。而局部總線的價格具有非常突出的優勢，特別是在量大面廣的底層設備，具有突出的優勢。

6.5 協議優點局部總線在協議的設計上，繼承了多種現場總線的優點：

（1）采用非破壞式的總線競爭方式，其突出的優點是，在總線負載較重（信息通量大）時，網絡不會阻塞。

（2）多主結構。不需要專門的主機或令牌，任何節點可主動訪問總線內其他節點。

（3）組態特性。一經組態，網絡中任何兩點可以跨越多個網段實現信息的交換，不需主機的干預。

（4）采用帶有路由信息的變長地址結構。網絡可擴展性極強，規模近乎無限。

（5）采用CRC校驗方式，極低的出錯概率。

（6）自動通訊故障檢出功能。

（7）硬件的報文濾波，不會因網絡信息量大而影響設備正常運行。

由于成本低，使得局部總線可以廣泛應用到量大、面廣的各種需要在線通訊的設備上，嵌入到設備中，或者應用于大型機器內部通訊網絡。例如：BA系統、報警系統、抄表系統、門禁系統等各種監控系統中，也可用于家庭智能化網絡及各種工業控制系統中。由于局部總線的實現方案成本遠低于現場總線，因此產品的價格將具有突出的競爭力。

由于采用具有自主知識產權的局部總線技術，對開發人員的要求較低，只要有普通單片機的開發經驗就可，因此特別適合我國傳統機電行業的技術改造，將帶動我國一批國有、民營企業提升產品技術含量和市場競爭力，對于產品的用戶來說有助于提升生產自動化水平和管理水平，因此具有廣泛的社會意義和巨大的經濟效益。