大型樓宇火災撤離引導系統的分析與設計

北京聯合大學城市軌道交通與物流學院 肖 康

在全球經濟高速發展的時代背景下，大型建筑拔地而起，與之俱來就是樓宇內的安全問題，大型樓宇用電設備相對復雜，很容易因為短路、過載而引發火災，防火措施就是必不可少的安全措施，而火災撤離引導系統就是防火措施中很重要的一環，它可以在火災來臨時敏銳地察覺，并協助驚慌失措的人們找到正確的逃生路線，很大程度上地保證了人們的人生安全和財產安全。

其實在很久以前人們就已經關注消防安全，對學生和企業員工進行消防培訓，在大樓內安裝消防裝置（消防栓、滅火器），張貼安全逃生標志，但這些都是基本的安全設施，在火災真正來臨時能發揮的作用極其有限，而現在缺乏的就是一套完整的火災安全撤離引導系統，所以我們致力于開發出一套完整的火災撤離引導系統，作為人們的安全保障。

1 大型樓宇火災的危害

大型樓宇一般都是高層建筑，人員比較密集，情況也比較復雜，由于其內部電氣設備的使用，本身就容易因為設備短路和過載而引發火災，一旦發生火災，火勢迅速蔓延，并產生大量有毒煙霧，通過樓梯口電梯間進行擴散，這時就會造成人員驚慌失措，極其容易發生踩踏事件，甚至會在驚慌失措下選擇跳樓逃生。由于現在經濟飛速發展，大型樓宇的建設一般都是建筑群，所以給消防救援也帶來了很大的救援難度，最好的就是提前做好防范避免火災發生，同時建立完善的火災撤離引導系統，才能在火災真正來臨時更大程度的保證人員安全和財產安全。

2 系統的分析與設計

基于近幾年大家安全意識的提高和大型樓宇的建設，與之俱來的安全問題越來越多，處理這些問題的應急預案也必須提前規劃，大型樓宇內部情況本來就很復雜，一般人進去也不會注意安全逃生出口在哪里，所以我們必須提前做好安全撤離引導預案，但是目前對于火災的檢測與人員撤離系統的建設并不完善，大多是通過傳感器監測，發現火災并通過一些自動裝置噴灑水來控制火勢，同時將數據傳輸到保安室，保安人員對人員進行疏散，保證人員安全撤離，但是在火災來臨時，時間是非常寶貴的，爭分奪秒換取的就是更大程度地保護人員安全和財產安全，我們這次所做的就是通過一些設備（燈光和聲音）對人們進行引導，保證在火災發生的同時開始指引人員撤離。要完成對人員的引導撤離，首先必須確保火災監測的精確性，這就需要多種傳感器的配合，首先通過煙霧報警器初步判斷，然后加上紅外探測器的輔助，通過紅外探測器對監測區域進行拍攝，對得到的紅外圖像與相鄰區域的溫度進行比較，再判斷是否超過警戒值來判斷是否發生火災，如果判斷出疑似發生火災就向保安室發送數據，通知保安人員，同時啟動安全撤離引導系統，安全撤離引導系統包括語音提示和燈光提示，語音系統提示人們不要驚慌同時通過語音指導人們從安全通道撤離，在語音引導的同時打開燈光指示，輔助引導人們安全撤離（如圖1所示）。

在逃生過程中也要不斷采集數據，因為火災是一個動態的，情況隨時會發生意想不到的改變，不斷采集數據進行比較分析才能確保逃生路線的安全，如發現逃生路線中存在障礙，及時反饋到計算機中，計算機通過對各個檢測點的分析判斷來選取最優路線，引導人們安全快速的撤離。

圖1 火災撤離引導系統流程圖

3 結論

大型樓宇內部設計的復雜導致火災發生時情況的多變，嚴重拖慢了火災救援的效率，而筆者所設計的系統可以在火災發生時及時檢測并通過多點數據收集比較，快速規劃出最優逃生路線，并通過聲光共同指引來引導人們快速有效地撤離，從而減少火災人員傷亡和經濟損失。

4 項目問題和發展前景

在完成本項目設計的同時，我們也發現了很多問題，我們在火災檢測時需要采集多點數據進行比較，隨后打開撤離引導系統，這就需要系統精確地檢測分析，這就要求數據采集的時效性以及系統處理信息的效率，只有保證了數據采集的時效和系統分析的效率，才能在火災來臨時及時發現并引導人員撤離，從而降低人員傷亡和經濟損失。而且由于火災發生的偶然性，設備可能很多時候不會使用，這時候對設備的維護檢修也就比較重要，得保證設備和系統能正常運行，保證在火災來臨時能及時做出反應，引導人員安全有序的撤離，保證人員安全和財產安全。

由此也可以看出本系統的實用性，在經濟飛速發展的時代背景下，大型樓宇拔地而起，火災也頻頻發生，而本產品可以在復雜情況下的火災險情做出最優逃生路線規劃和精確的引導，相比于之前數據反饋回保安室再進行安全疏散，不僅縮短了火災來臨時的救援時間還節省了人力，它可以在火災來臨時根據實際情況隨時調整逃生路線，保證撤離路線暢通無阻，并通過聲光同時引導，在第一時間做出反應，大大提高了火災的救援率，幫助人們在更短的時間內脫離危險，降低了火災的人員傷亡和財產損失，但是目前市場上對這種系統的開發研究投入并不多，所以本產品的成功制作將會對未來火災撤離引導起到很大作用，在未來有很大的商業前景。