專利名稱：集中型安全疏散引導(dǎo)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于安全工程學(xué)科中消防聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種主要應(yīng)用于大型商場、體育場館、賓館、辦公樓、會(huì)展中心等大型公共建筑人員密集場所各種緊急狀態(tài)下的人員集中型安全疏散引導(dǎo)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前應(yīng)用在大型公共建筑人員密集場所的安全疏散引導(dǎo)系統(tǒng)分為非集中控制型系統(tǒng)和集中控制型系統(tǒng)兩種。集中控制型系統(tǒng)又分為兩種一種是自帶電源集中控制型系統(tǒng)，另一種是集中電源集中控制型系統(tǒng)。其中，自帶電源集中控制型系統(tǒng)由集中控制器和自帶電源的應(yīng)急燈具組成，集中電源集中控制型系統(tǒng)由集中控制器、集中應(yīng)急電源和不帶電源的應(yīng)急燈具組成。這兩種系統(tǒng)在目前的工程應(yīng)用中，主要存在如下問題1、系統(tǒng)側(cè)重于對(duì)燈具和電源的控制和管理功能，所以集中控制器不具備探測器接口，無法直接接收現(xiàn)場各種探測器信息作為安全疏散引導(dǎo)的啟動(dòng)信息，均要利用各種通訊接口與連接探測器的其他控制裝置連接，間接接收現(xiàn)場探測器的狀態(tài)信息，增加了安全疏散引導(dǎo)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，導(dǎo)致安全疏散引導(dǎo)的實(shí)時(shí)性降低，延長了人員安全疏散的反應(yīng)時(shí)間。另外一旦探測器的控制裝置出現(xiàn)故障或者控制裝置與集中控制器之間的通訊線路出現(xiàn)問題，則集中控制型系統(tǒng)無法發(fā)揮正常作用，其使用效果會(huì)大打折扣。2、由于對(duì)所有應(yīng)急燈具、應(yīng)急電源的控制功能和管理功能均在集中控制器上實(shí)現(xiàn)，所以對(duì)集中控制器的性能要求非常高，否則很難適用大型工程應(yīng)用。3、供電方式具有局限性。自帶電源集中控制型系統(tǒng)的電源由于設(shè)計(jì)在每個(gè)燈具內(nèi)，因此當(dāng)系統(tǒng)中多個(gè)燈具的供電電源出現(xiàn)故障時(shí)，需要對(duì)每個(gè)燈具進(jìn)行拆裝維護(hù)，所以工程維修不方便，不利于工程維護(hù)和日常管理。集中電源集中控制型系統(tǒng)雖然電源獨(dú)立，工程維護(hù)和管理很方便，但是一旦集中電源出現(xiàn)故障，就會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的供電，影響整個(gè)系統(tǒng)的正常工作，甚至?xí)鸩槐匾目只拧?、集中控制器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，硬件成本高，在小規(guī)模工程中無價(jià)格優(yōu)勢(shì)，因此限制了集中控制型系統(tǒng)的安裝使用場所。由于上述問題的存在，制約了集中控制型安全疏散引導(dǎo)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，影響了該系統(tǒng)的工程應(yīng)用實(shí)效，同時(shí)也不利于人員密集場所的安全防范與管理。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)目前集中控制型安全疏散引導(dǎo)系統(tǒng)存在的不足，本實(shí)用新型提供一種集探測引導(dǎo)于一體、分散控制與集中控制相結(jié)合、性能穩(wěn)定、性價(jià)比高的集中型安全疏散引導(dǎo)系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)發(fā)明的目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案—種集中型安全疏散引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括集中控制器、區(qū)域電源、探測器和應(yīng)急燈具；其中，集中控制器與區(qū)域電源之間采用2總線，通過其端子連接區(qū)域電源的端子進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊，與探測器、應(yīng)急燈具之間采用4總線進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊，所述應(yīng)急燈具為應(yīng)急照明燈和應(yīng)急表示燈，所述區(qū)域電源的每一路輸出前兩項(xiàng)端子的輸出線為通訊總線，其后兩輸出端子的輸出線為電源總線，為現(xiàn)場的探測器和應(yīng)急燈具提供電，各區(qū)域電源每一路輸出端子通過其通訊總線分別接探測器的端子、應(yīng)急燈具的對(duì)應(yīng)端子，其電源端子通過其電源總線分別接應(yīng)急燈具的對(duì)應(yīng)端子，能實(shí)時(shí)巡檢現(xiàn)場各探測器和各應(yīng)急燈具的狀態(tài)，通過通訊總線將現(xiàn)場狀態(tài)信息上傳至集中控制器，提示值班人員進(jìn)行現(xiàn)場維修和處理。所述的每臺(tái)集中控制器可以連接控制和管理I 127臺(tái)區(qū)域電源，每臺(tái)區(qū)域電源有I 8路輸出，每一路輸出有4條總線，可以控制和管理I 254個(gè)探測器和應(yīng)急燈具。所述探測器和應(yīng)急燈具共用同一電源總線，探測器和應(yīng)急燈具的工作電源由區(qū)域電源提供。所述區(qū)域電源為整個(gè)系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，包括區(qū)域CPU電路、與區(qū)域CPU電路連接的通訊控制電路和電源管理電路，另外，還增設(shè)有與區(qū)域CPU電路連接的發(fā)碼控制電路和回碼接收電路，其回碼接收電路的輸出信號(hào)接區(qū)域CPU電路的輸入端，由區(qū)域CPU電路輸出信號(hào)經(jīng)發(fā)碼控制電路接至區(qū)域電源的通訊端子。每臺(tái)探測器采用兩種類型傳感器，其中有火災(zāi)傳感器為感煙傳感器、感溫傳感器、感光傳感器或感氣體傳感器，人員分布傳感器為紅外視頻攝像傳感器，可以實(shí)現(xiàn)火災(zāi)和人員分布復(fù)合探測。本新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果及優(yōu)點(diǎn)I、本新型的探測和應(yīng)急引導(dǎo)控制采用共用總線技術(shù)，使探測與引導(dǎo)控制成為有機(jī)的整體，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)能力，縮短了人員疏散的反應(yīng)時(shí)間。2、本新型采用二級(jí)控制和信息管理方式，集中控制器控制和管理多臺(tái)區(qū)域電源， 即區(qū)域電源控制和管理多只探測器和應(yīng)急燈具，大大降低了由于集中控制器或區(qū)域電源發(fā)生故障引起的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3、采用分散和集中相結(jié)合的控制方式，提高了系統(tǒng)的可操控能力，可以方便地實(shí)現(xiàn)大容量、大區(qū)域疏散弓I導(dǎo)控制。4、區(qū)域電源作為系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，不但使系統(tǒng)降低了對(duì)集中控制器性能的要求， 而且將原來的大功率集中電源分解為若干小功率電源，使集中電源出現(xiàn)故障引起整個(gè)系統(tǒng)的供電出現(xiàn)問題的風(fēng)險(xiǎn)降為最低，方便日常維護(hù)和管理的同時(shí)，提高了系統(tǒng)的性價(jià)比，增強(qiáng)了系統(tǒng)的工程適應(yīng)性。

圖I圖2圖3圖4圖5
為本新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框?yàn)閳DI中集中控制器的電路結(jié)構(gòu)方框圖； 為圖I中區(qū)域電源的電路結(jié)構(gòu)方框圖； 為圖I中探測器的電路結(jié)構(gòu)方框?yàn)閳DI中應(yīng)急燈具的電路結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本新型方案進(jìn)一步詳細(xì)描述參見附圖1，集中型安全疏散引導(dǎo)系統(tǒng)，采用二級(jí)控制和信息管理方式，它包括集中控制器、區(qū)域電源、探測器和應(yīng)急燈具；其中，集中控制器與區(qū)域電源之間采用2總線，通過其端子Cl、C2連接區(qū)域電源的端子Dl、D2進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊，與探測器、應(yīng)急燈具之間采用4總線進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊，所述區(qū)域電源的每一路輸出端子LI、L2的輸出線為通訊總線，輸出端子L3、L4的輸出線為電源總線，為現(xiàn)場的探測器和應(yīng)急燈具供電，所述應(yīng)急燈具為應(yīng)急照明燈和應(yīng)急表示燈，各區(qū)域電源每一路輸出端子LI、L2通過其通訊總線分別接探測器的端子A1、A2、應(yīng)急燈具的端子B1、B2，其端子L3、L4的通過其電源總線分別接應(yīng)急燈具的端子B3、B4，該區(qū)域電源能實(shí)時(shí)巡檢現(xiàn)場各探測器和各應(yīng)急燈具的狀態(tài)，通過通訊總線將現(xiàn)場狀態(tài)信息上傳至集中控制器，提示值班人員進(jìn)行現(xiàn)場維修和處理。所述的每臺(tái)集中控制器可以連接控制和管理1 127臺(tái)區(qū)域電源，每臺(tái)區(qū)域電源有1 8路輸出，每一路輸出有4條總線，該4條總線可以控制和管理1 254個(gè)探測器和應(yīng)急燈具。所述探測器和應(yīng)急燈具共用同一電源總線，探測器和應(yīng)急燈具的工作電源由區(qū)域電源提供。參見附圖2，所述集中控制器由主CPU電路、供電電路、通訊管理電路和引導(dǎo)指示顯示電路組成。與主CPU電路連接的通訊管理電路通過端子C1、C2接區(qū)域電源的端子D1、 D2，將接收到的區(qū)域電源的上傳的信息，傳遞給主CPU電路進(jìn)行處理，同時(shí)將主CPU電路下發(fā)的控制命令，傳遞給區(qū)域電源；SCPU電路輸入端與供電電路的輸出端連接，供電電路為主CPU電路提供電，主CPU電路為引導(dǎo)指示電路、通訊管理電路供電。主CPU電路輸出端接引導(dǎo)指示顯示電路的輸入端，將現(xiàn)場探測器、應(yīng)急燈具的狀態(tài)通過引導(dǎo)指示顯示電路以圖文的方式顯示出來，為應(yīng)急救援人員或日常管理人員提供實(shí)時(shí)的現(xiàn)場信息，用于應(yīng)急救援指揮和日常管理。主CPU電路包括工控主板、電子盤和內(nèi)存。所述區(qū)域電源為整個(gè)系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，包括區(qū)域CPU電路、與區(qū)域CPU連接的通訊控制電路和電源管理電路，另外，還增設(shè)有與區(qū)域CPU電路連接的發(fā)碼控制電路和回碼接收電路，其回碼接收電路的輸出信號(hào)接CPU電路的輸入端，由區(qū)域CPU電路輸出信號(hào)經(jīng)發(fā)碼控制電路接至區(qū)域電源的通訊端子L2。參見附圖3，所述區(qū)域電源包括區(qū)域CPU電路、通訊控制電路、發(fā)碼控制電路、回碼接收電路和電源控制管理，其中，電源控制管理電路由主電電路、備電電路、充電電路、電源輸出管理電路組成。通訊控制電路與端子Dl、D2連接，將接收到的集中控制器下發(fā)的控制命令，傳遞給區(qū)域CPU電路，同時(shí)將區(qū)域CPU電路接收到的探測器和應(yīng)急電源的狀態(tài)信息以及自身電源狀態(tài)信息，上傳給集中控制器，供集中控制器進(jìn)行集中分析和顯示；發(fā)碼控制電路與端子L2連接，回碼接收電路與端子L1連接，發(fā)碼控制電路輸入端和回碼接收電路輸出端分別與區(qū)域CPU電路的對(duì)應(yīng)端連接，區(qū)域CPU電路控制發(fā)碼控制電路，向現(xiàn)場的探測器和應(yīng)急燈具發(fā)送狀態(tài)巡檢命令和應(yīng)急引導(dǎo)啟動(dòng)命令，同時(shí)通過回碼接收電路接收現(xiàn)場探測器和應(yīng)急燈具的狀態(tài)，通過通訊控制電路將現(xiàn)場狀態(tài)信息實(shí)時(shí)上傳給集中控制器。主電電路的輸出分為兩路，一路接至充電電路輸入端，另一路接至電源輸出管理電路的輸入端；充電電路的輸出端接至備電電路輸入端，為備電充電，主電電路與備電電路互為備用，為現(xiàn)場的探測器和應(yīng)急燈具供電，實(shí)現(xiàn)緊急情況下的人員疏散引導(dǎo)。備電電路和主電電路的輸出端分別接至電源輸出管理電路輸入端，電源輸出管理電路輸出端分別接端子L3、L4，同時(shí)與區(qū)域CPU電路連接，接收區(qū)域CPU電路的查詢命令，將電源狀態(tài)信息反饋至區(qū)域CPU電路，區(qū)域CPU電路將區(qū)域電源的狀態(tài)信息、現(xiàn)場探測器的狀態(tài)信息以及現(xiàn)場應(yīng)急燈具的狀態(tài)信息匯總，通過通訊控制電路將現(xiàn)場狀態(tài)信息上傳給集中控制器。區(qū)域電源為整個(gè)系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，所述區(qū)域CPU電路包括單片機(jī)芯片LPC2294、靜態(tài)存儲(chǔ)器RAM和非易失存儲(chǔ)器EERAM。每臺(tái)探測器采用兩種類型傳感器，其中有火災(zāi)傳感器為感煙傳感器、感溫傳感器、感光傳感器或感氣體傳感器中的一種，人員分布傳感器為紅外視頻攝像傳感器，可以實(shí)現(xiàn)火災(zāi)和人員分布復(fù)合探測。參見附圖4，探測器由單片機(jī)、第I電平變換電路、第I信號(hào)解碼電路、第I應(yīng)答控制電路、火災(zāi)傳感器、人員分布傳感器、通道選擇電路、信號(hào)放大電路組成。其中，第I電平變換電路接端子A1、A2，第I電平變換電路的輸入端接收區(qū)域電源發(fā)來的巡檢命令，其輸出端接至第I信號(hào)解碼電路I輸入端，第I信號(hào)解碼電路的輸出信號(hào)送至探測單片機(jī)輸入端， 單片機(jī)接收到巡檢命令后，將應(yīng)答信息送至第I應(yīng)答控制電路，經(jīng)第I應(yīng)答控制電路的輸出端接至第I電平變換電路，將應(yīng)答信息回送至區(qū)域電源?；馂?zāi)傳感器和人員分布傳感器的輸出的信號(hào)分別接至通道選擇電路輸入端，通道選擇電路接受探測單片機(jī)的控制，分別選通不同的傳感器進(jìn)行現(xiàn)場信息提取，通道選擇電路的輸出信號(hào)經(jīng)信號(hào)放大電路接探測單片機(jī)輸入端，將傳感器信號(hào)進(jìn)行放大，探測單片機(jī)輸出的信號(hào)返回接通道選擇電路，信號(hào)放大電路的輸出連接至探測單片機(jī)，由探測單片機(jī)對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行數(shù)字采集、分析和處理，保存探測器的狀態(tài)，然后等待區(qū)域電源的巡檢，準(zhǔn)備回送探測器的狀態(tài)信息。探測用的單片機(jī)采用單片機(jī)芯片PIC16F676。參見附圖5，應(yīng)急燈具由應(yīng)急控制單片機(jī)、第2變換電路、第2信號(hào)解碼電路、第2 應(yīng)答控制電路、第3電平變換電路、發(fā)光器件、應(yīng)急控制電路組成。與端子BI、B2連接的第 2電平變換電路接收區(qū)域電源發(fā)來的巡檢命令和應(yīng)急引導(dǎo)啟動(dòng)命令，第2電平變換電路的信號(hào)輸出端連接至第2信號(hào)解碼電路輸入端，其輸出端信號(hào)送至應(yīng)急控制單片機(jī)，應(yīng)急控制單片機(jī)接收到巡檢命令和應(yīng)急引導(dǎo)啟動(dòng)命令后，將應(yīng)答信息送至第2應(yīng)答控制電路輸入端，經(jīng)第2應(yīng)答控制電路的輸出端連接至第2電平變換電路輸入端，將應(yīng)答信息回送至區(qū)域電源；第3電平變換電路連接端子B3、B4，將區(qū)域電源提供的電源進(jìn)行電平變換，提供發(fā)光器件可用的電平級(jí)別，應(yīng)急控制單片機(jī)接收到應(yīng)急引導(dǎo)啟動(dòng)命令后，將控制命令發(fā)至應(yīng)急控制電路輸入端，應(yīng)急控制電路的輸出接發(fā)光器件輸入端，第3電平變換電路輸出端接發(fā)光器件輸入端，啟動(dòng)部件發(fā)光，實(shí)現(xiàn)人員疏散引導(dǎo)。應(yīng)急控制單片機(jī)采用芯片PIC16F676。該系統(tǒng)具體工作原理探測器實(shí)時(shí)采集火災(zāi)傳感器和人員分布傳感器的數(shù)據(jù)，送至探測單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，一旦發(fā)現(xiàn)有異常情況，如發(fā)生火災(zāi)、人員過多擁擠、疏散通道堵塞等，立即將信息送至區(qū)域電源，區(qū)域電源根據(jù)現(xiàn)場的供電情況，確定是否啟動(dòng)自身的備用電源進(jìn)行現(xiàn)場供電，同時(shí)將異常信息上傳給集中控制器，集中控制器根據(jù)現(xiàn)場異常情況的級(jí)別，參照相應(yīng)的疏散預(yù)案，下發(fā)控制命令至區(qū)域電源，區(qū)域電源根據(jù)控制命令， 結(jié)合異常區(qū)域的異常事件類型、建筑結(jié)構(gòu)特征、疏散通道寬度、安全出口的數(shù)量距離等信息，啟動(dòng)現(xiàn)場的應(yīng)急燈具，形成疏散引導(dǎo)路線，引導(dǎo)人員迅速、安全撤離。當(dāng)系統(tǒng)所監(jiān)視的人員密集場所無異常事件發(fā)生時(shí)，區(qū)域電源實(shí)時(shí)巡檢現(xiàn)場探測器和應(yīng)急燈具的狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)故障，立即上傳至集中控制器，提示值班人員進(jìn)行現(xiàn)場維修和處理。
權(quán)利要求1.一種集中型安全疏散引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括集中控制器、區(qū)域電源、探測器和應(yīng)急燈具；其中，集中控制器與區(qū)域電源之間采用2總線，通過其端子(C1、C2)連接區(qū)域電源的端子(Dl、D2)進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊，與探測器、應(yīng)急燈具之間采用4總線進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊，所述應(yīng)急燈具為應(yīng)急照明燈和應(yīng)急表示燈，所述區(qū)域電源的每一路輸出端子 (L1、L2)的輸出線為通訊總線，輸出端子(L3、L4)的輸出線為電源總線，為現(xiàn)場的探測器和應(yīng)急燈具提供電，各區(qū)域電源每一路輸出端子(L1、L2)通過其通訊總線分別接探測器的端子(A1、A2)、應(yīng)急燈具的端子(B1、B2)，其端子(L3、L4)的通過其電源總線分別接應(yīng)急燈具的端子(B3、B4)，能實(shí)時(shí)巡檢現(xiàn)場各探測器和各應(yīng)急燈具的狀態(tài)，通過通訊總線將現(xiàn)場狀態(tài)信息上傳至集中控制器，提示值班人員進(jìn)行現(xiàn)場維修和處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集中型安全疏散引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于所述的每臺(tái)集中控制器可以連接控制和管理I 127臺(tái)區(qū)域電源，每臺(tái)區(qū)域電源有I 8路輸出，每一路輸出有4條總線，可以控制和管理I 254個(gè)探測器和應(yīng)急燈具。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的集中型安全疏散引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于所述探測器和應(yīng)急燈具共用同一電源總線，探測器和應(yīng)急燈具的工作電源由區(qū)域電源提供。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的集中型安全疏散引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于所述區(qū)域電源為整個(gè)系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié),包括區(qū)域CPU電路、與區(qū)域CPU電路連接的通訊控制電路和電源管理電路，另外，還增設(shè)有與區(qū)域CPU電路連接的發(fā)碼控制電路和回碼接收電路，其回碼接收電路的輸出信號(hào)接區(qū)域CPU電路的輸入端，由區(qū)域CPU電路輸出信號(hào)經(jīng)發(fā)碼控制電路接至區(qū)域電源的通訊端子(L2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的集中型安全疏散引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于每臺(tái)探測器采用兩種類型傳感器，其中有火災(zāi)傳感器為感煙傳感器、感溫傳感器、感光傳感器或感氣體傳感器，人員分布傳感器為紅外視頻攝像傳感器，可以實(shí)現(xiàn)火災(zāi)和人員分布復(fù)合探測。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種集中型安全疏散引導(dǎo)系統(tǒng)，它包括集中控制器、區(qū)域電源、探測器和應(yīng)急燈具；其中，集中控制器與區(qū)域電源之間采用2總線，區(qū)域電源與探測器、應(yīng)急燈具之間采用4總線進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊，其總線有數(shù)據(jù)和電源總線，其電源總線為現(xiàn)場的探測器和應(yīng)急燈具供電，該區(qū)域電源能實(shí)時(shí)巡檢現(xiàn)場各探測器和各應(yīng)急燈具的狀態(tài)，通過通訊總線將現(xiàn)場狀態(tài)信息上傳至集中控制器，提示值班人員進(jìn)行現(xiàn)場維修和處理。本系統(tǒng)的探測和應(yīng)急引導(dǎo)控制采用共用總線技術(shù)，使探測與引導(dǎo)控制成為有機(jī)的整體，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)能力；還由于每個(gè)區(qū)域電源能控制和管理多只探測器和應(yīng)急燈具可以方便地實(shí)現(xiàn)大容量、大區(qū)域疏散引導(dǎo)控制。
文檔編號(hào)H05B37/02GK202353876SQ20112046277
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月21日
發(fā)明者劉玉寶, 宋洋, 宋珍, 梅志斌, 董文輝 申請(qǐng)人:公安部沈陽消防研究所