智能疏散指示系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)用

摘要：通過(guò)智能疏散指示系統(tǒng)在長(zhǎng)沙地鐵2號(hào)線中的應(yīng)用，提出了智能疏散指示系統(tǒng)在地鐵中應(yīng)用的重要性。介紹了地鐵工程中智能疏散指示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：智能疏散系統(tǒng)；地鐵；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

Abstract：On the basis of Application of the intelligent evacuation indicating system in Changsha Metro Line 2，this paper puts forward the importance of the application of intelligent evacuation indicating system in subway.This paper introduces design of the intelligent evacuation indicating system in subway.

Key Words：intelligent evacuation system；the subway；system design

常規(guī)的消防應(yīng)急標(biāo)志燈存在指向缺陷問(wèn)題，就是它只能指示一個(gè)固定的逃生方向，一般是指向最近的安全門，但是這樣會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題：如果指示的前方發(fā)生火災(zāi)、指示的前方正是煙霧蔓延過(guò)來(lái)的方向或指示前方的安全門由于故障而不能自動(dòng)開(kāi)啟，就會(huì)誤導(dǎo)人群不能及時(shí)疏散至安全區(qū)域。這種情況幾乎在每次火災(zāi)時(shí)都會(huì)出現(xiàn)，所以目前所應(yīng)用的傳統(tǒng)消防應(yīng)急疏散指示燈有較大的功能局限性。智能逃生指示系統(tǒng)能在火災(zāi)發(fā)生和蔓延時(shí)，用光和聲音，實(shí)時(shí)地為建筑內(nèi)不同地點(diǎn)的人群指示出最佳安全逃生路線，最大限度地減少人員的傷亡。因此，在地鐵中采用智能疏散逃生指示系統(tǒng)是必要的。

1智能疏散指示系統(tǒng)工作原理

智能疏散指示系統(tǒng)與火災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，根據(jù)火災(zāi)報(bào)警探頭檢測(cè)火災(zāi)發(fā)生點(diǎn)及煙霧蔓延方向、安全門的開(kāi)啟狀態(tài)，由系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行分析處理，最后智能控制消防應(yīng)急標(biāo)志燈的指示方向，以及應(yīng)急照明燈的開(kāi)啟，幫助地鐵內(nèi)的人群實(shí)時(shí)地選擇最佳逃生路線。

智能終端采用單片機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和功能操作；服務(wù)器平時(shí)通過(guò)F-BUS總線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)終端，實(shí)時(shí)報(bào)告設(shè)備故障，方便設(shè)備維護(hù)；在險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)，自動(dòng)將危險(xiǎn)信息廣播到每個(gè)終端。終端在收到險(xiǎn)情信息后，標(biāo)志燈類智能終端根據(jù)險(xiǎn)情信息自動(dòng)計(jì)算出合理的逃生方向，打開(kāi)方向指示燈，指示現(xiàn)場(chǎng)逃生人員盡快安全撤離現(xiàn)場(chǎng)，指導(dǎo)受困人員有條不紊撤離現(xiàn)場(chǎng)。

智能終端能對(duì)疏散指示燈內(nèi)的光源進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以保證終端的良好運(yùn)行。應(yīng)急照明專用電源（EPS）為智能終端提供電源，在市電缺失的情況下保證終端正常運(yùn)行。服務(wù)器軟件主要用來(lái)管理設(shè)備數(shù)據(jù)，自動(dòng)分配終端通信地址，發(fā)布險(xiǎn)情信息，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況定制最優(yōu)逃生路徑，定期打印維護(hù)報(bào)表等。

2車站智能疏散指示系統(tǒng)

智能疏散指示系統(tǒng)控制主機(jī)設(shè)在車控室，由車控室雙切箱供電。通信中繼設(shè)備設(shè)在車站兩端的照明配電室內(nèi)，由控制主機(jī)饋出一路通信總線把所有的通信中繼設(shè)備串接起來(lái)；通信中繼設(shè)備由就近一級(jí)負(fù)荷電源切換箱供電。每個(gè)通信中繼設(shè)備到疏散指示或安全出口標(biāo)志燈的供電距離不超過(guò)150米，每個(gè)通信中繼設(shè)備最多不超過(guò)8個(gè)指示燈。

系統(tǒng)在正常情況下，與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)保持連接，時(shí)刻準(zhǔn)備接收火災(zāi)報(bào)警聯(lián)動(dòng)信號(hào)，在收到火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入智能應(yīng)急指示模式，或可以由值班人員控制進(jìn)入人工干預(yù)模式，控制地鐵內(nèi)所有疏散指示或安全出口標(biāo)志燈的工作狀態(tài)。

3區(qū)間智能疏散指示系統(tǒng)

3.1 區(qū)間智能疏散指示系統(tǒng)功能

智能疏散指示系統(tǒng)在火災(zāi)時(shí)控制區(qū)間疏散標(biāo)志的方向，按照遠(yuǎn)離火源的原則與區(qū)間火災(zāi)排煙模式相協(xié)調(diào)。當(dāng)區(qū)間發(fā)生火災(zāi)時(shí)，與相關(guān)區(qū)間疏散指示標(biāo)志燈具進(jìn)行相應(yīng)的聯(lián)動(dòng)。根據(jù)獲取的火警信息和風(fēng)向方向信息，計(jì)算區(qū)間內(nèi)的疏散邏輯；在疏散方案上采用遠(yuǎn)離火源、就近出口與風(fēng)向結(jié)合的原則；當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，第一優(yōu)先采用遠(yuǎn)離火源方案依據(jù)確定基本疏散邏輯，在基本疏散邏輯的基礎(chǔ)上，采用智能系統(tǒng)領(lǐng)域的業(yè)界領(lǐng)先的仿人智能算法，根據(jù)風(fēng)向、就近出口和火災(zāi)的走勢(shì)分析，給出最優(yōu)的疏散路徑指示，指導(dǎo)智能標(biāo)志燈指示方向，幫助區(qū)間內(nèi)的人群實(shí)時(shí)地選擇最佳逃生路線。

3.2 區(qū)間智能疏散指示系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

區(qū)間隧道內(nèi)火災(zāi)時(shí)，為確保區(qū)間隧道火災(zāi)通風(fēng)排煙效果，此時(shí)除用作乘客疏散的路徑外，其他的門、屏蔽門均應(yīng)最大限度的保證關(guān)閉以防止氣流短路的現(xiàn)象發(fā)生。阻塞和火災(zāi)事故時(shí)，非事故區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)不動(dòng)作。由綜合監(jiān)控發(fā)過(guò)來(lái)的區(qū)間火災(zāi)信息是在這個(gè)大的原則下，執(zhí)行火災(zāi)工況下區(qū)間隧道通風(fēng)模式的。

根據(jù)上述隧道通風(fēng)系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明，區(qū)間可控疏散指示系統(tǒng)（SSXT）接收綜合監(jiān)控（ISCS）的風(fēng)向信息，進(jìn)行按迎風(fēng)疏散原則疏散。

區(qū)間設(shè)置可控方向疏散指示系統(tǒng)（SSXT）。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)和環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）的通訊，接收列車停車位置和區(qū)間火災(zāi)位置等報(bào)警信息；系統(tǒng)控制器主機(jī)獲取到以上信息，自動(dòng)形成最佳的疏散路線，并控制系統(tǒng)內(nèi)雙向疏散指示燈點(diǎn)亮相應(yīng)的指示箭頭，開(kāi)啟安全通道的安全出口標(biāo)志燈和疏散照明燈，關(guān)閉危險(xiǎn)區(qū)域安全出口標(biāo)志燈和疏散照明燈，使禁行方向一片黑暗，科學(xué)合理引導(dǎo)人員沿安全通道通過(guò)安全出口快速疏散。

3.3 區(qū)間智能疏散指示系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

系統(tǒng)采用仿人智能算法，利用人工智能理論，計(jì)算出每個(gè)位置的人員疏散最快的安全出口，通過(guò)標(biāo)志指示把該位置的人員引導(dǎo)到最近的安全出口，實(shí)現(xiàn)列車上人流涌出的瞬間車站內(nèi)能有序的、快速的找到最近出口，撤離現(xiàn)場(chǎng)；盡量減少人員在車站內(nèi)的逗留時(shí)間，避免無(wú)序擁擠。

方案A：列車停在區(qū)間任何位置；列車前部火災(zāi)，車頭靠近站臺(tái)；風(fēng)向由B站向A站。該種情況下由于火源在列車上，采用迎風(fēng)疏散+就近出口的原則，系統(tǒng)應(yīng)該做到必須從車尾送新風(fēng)，車頭排煙。

方案B：列車停在區(qū)間任何位置；列車尾部火災(zāi)，車尾靠近站臺(tái)；風(fēng)向由A站向B站。該種情況下由于火源在列車上，采用遠(yuǎn)離火源+迎風(fēng)疏散+就近出口的原則，系統(tǒng)應(yīng)該做到必須從車頭送新風(fēng)，車尾排煙。

方案C：列車停在區(qū)間任何位置；列車火災(zāi)位置不明確，車頭靠近站臺(tái)；風(fēng)向由B站向A站送風(fēng)。該種情況下由于火源在列車上，采用迎風(fēng)疏散+就近出口的原則，系統(tǒng)應(yīng)該做到必須從車尾送新風(fēng)，車頭排煙。

區(qū)間隧道往往缺乏有效的著火點(diǎn)定位手段。目前應(yīng)用較多的是區(qū)間手動(dòng)報(bào)警按鈕和列車駕駛員人工報(bào)警，但這兩種手段的著火點(diǎn)定位精準(zhǔn)度均有待提高。再者上述總結(jié)的幾種區(qū)間隧道疏散方案并不能包含所有的工況，在實(shí)際應(yīng)用中還需進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)。尤其是智能疏散指示預(yù)案的設(shè)定，除硬件方案以外，列車的停靠點(diǎn)和著火車廂號(hào)相關(guān)聯(lián)，需要進(jìn)一步優(yōu)化。

3.4 區(qū)間智能疏散指示系統(tǒng)供電方式

以長(zhǎng)沙地鐵2號(hào)線標(biāo)準(zhǔn)站為例，在車站左右端各設(shè)置蓄電池室1間，其中一間設(shè)置區(qū)間智能疏散照明電源系統(tǒng)，該電源來(lái)自降壓變電所2段不同母線，并在蓄電池室內(nèi)自動(dòng)切換，為區(qū)間智能疏散照明系統(tǒng)提供一級(jí)負(fù)荷電源。

控制主機(jī)位于車控室，控制分機(jī)位于站臺(tái)層兩端照明配電室?？刂浦鳈C(jī)由車控室雙電源切換箱供電，車站兩端的控制分機(jī)由位于蓄電池室內(nèi)的智能疏散照明電源供電。區(qū)間應(yīng)急照明及區(qū)間疏散指示照明、聯(lián)絡(luò)通道出口指示照明分別由位于車站兩端的控制分機(jī)供電和控制。

區(qū)間應(yīng)急照明采用單相220V供電，每相為三根線（L、N、PE）；區(qū)間疏散指示照明，聯(lián)絡(luò)通道出口指示照明采用DC36V供電。區(qū)間應(yīng)急照明及疏散指示照明、出口指示照明燈的電源線和通訊線都采用雙回路交叉接線。

4結(jié)論

在地鐵工程中應(yīng)用智能疏散指示系統(tǒng)可以很好地解決傳統(tǒng)的疏散指示燈的指向缺陷問(wèn)題，并將集中控制的理念引入疏散系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了智能引導(dǎo)人員逃生的目的?？傊?，無(wú)論是地鐵還是其他的民用建筑都值得借鑒和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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[2]《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006.

[3]《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》GB17945-2010.

[4]《城市軌道交通照明》GB/T16275-2008.

作者簡(jiǎn)介：

凌洋（1986-），男，安徽人，2010年畢業(yè)于湖南工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，本科，助理工程師，現(xiàn)從事供配電專業(yè)工程設(shè)計(jì)。