CN201684316U - 智能型led应急疏散指示灯系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能型LED应急疏散指示灯系统，有效解决火灾事故中，缺少安全疏散指示设备的问题，其结构是，控制主机内有控制主机电路，控制主机电路是ARM单片机与第一SRAM存储器、第二FLASH存储器、第一RS-485接口、RS-232接口相联，并装在同一集成块上构成，控制主机外部与LCD显示器、键盘、蜂鸣器、消音键、通信器、第一火警指示灯、消音指示灯、电源DC/DC相连接，第一RS-485接口上有集线器，集线器和LED应急疏散标志灯具相连接，所说的LED应急疏散标志灯具由并联在集线器上的火警信息显示灯、疏散方向指示灯和楼层、出口指示灯组成，本实用新型是一种集信息、计算机和自动控制为一体的智能型、网络化安全疏散指示灯具，大大节省了能源。

Description

智能型LED应急疏散指示灯系统

一、技术领域

本实用新型涉及灯具，特别是一种智能型LED应急疏散指示灯系统。

二、背景技术

火灾是一种多发性灾害事故，严重威胁着人们的生命财产安全。火灾事故调查发现，疏散设施的缺陷和人们在火灾紧急情况下出现逃生失误行为是造成群死群伤火灾事故的重要原因。如果由于某种原因人们不能通过安全疏散指示标志获得疏散信息，或者信息不正确，人们就会陷入混乱、恐慌状态，可能导致伤亡人数增多。

随着现代建筑的自动化及智能化要求的提高，人们安全意识的进一步加强，对建筑消防安全系统的要求也越来越高，而应急疏散指示系统是疏散设施不可或缺的组成部分。有效的疏散指示标志可以指引人们确定正确的疏散路线，避免盲目逃生，缩短疏散时间，减少火灾事故造成的损失。因而完善疏散指示标志系统，使之适合更多环境——特别是在火灾发生后的极端情况、适合更多人使用，已成为迫切要解决的问题。

目前建筑楼宇内的应急疏散标志灯具大部分以单体形式存在，处于一种相对静态的逃生指示，疏散方式为就近引导型，这种引导在火灾发生时具有盲目性和不合理性。同时不能进行实时监控，以达到24h产品维护，不能在突发事故中，应急使用，故改进和创新势在必行。

三、实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本实用新型之目的就是提供一种智能型LED应急疏散指示灯系统，可有效解决火灾事故中，缺少安全疏散指示设备的问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括控制主机，控制主机内有控制主机电路，控制主机电路是ARM单片机与第一SRAM存储器、第二FLASH存储器、第一RS-485接口、RS-232接口相联，并装在同一集成块上构成，控制主机外部与LCD显示器、键盘、蜂鸣器、消音键、通信器(模块)、第一火警指示灯、消音指示灯、电源DC/DC相连接，第一RS-485接口上有集线器，集线器和LED应急疏散标志灯具相连接，所说的LED应急疏散标志灯具由并联在集线器上的火警信息显示灯、疏散方向指示灯和楼层、出口指示灯组成。

本实用新型是一种集信息、计算机和自动控制为一体的智能型、网络化安全疏散指示灯具，首次将LED显示屏用于消防领域，大大节省了能源。

四、附图说明

图1为本实用新型的结构主视图。

图2为本实用新型的LED应急疏散标志灯具的显示屏驱动电路图。

五、具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图1-图2给出，本实用新型包括控制主机，控制主机内有控制主机电路，控制主机电路是ARM单片机1与第一SRAM存储器7、第二FLASH存储器6、第一RS-485接口18、RS-232接口4相联，并装在同一集成块上构成，控制主机外部与LCD显示器2、键盘3、蜂鸣器9、消音键8、通信器(模块)10、第一火警指示灯13、消音指示灯12、电源DC/DC 5相连接，第一RS-485接口18上有集线器17，集线器和LED应急疏散标志灯具相连接，所说的LED应急疏散标志灯具由并联在集线器17上的火警信息显示灯14、疏散方向指示灯15和楼层、出口指示灯16组成。

为了保证使用效果，所说的ARM单片机型号为LPC2138；所说的RS-232接口4上装有通信协议转换器11，按照不同厂家要求的通信协议与火灾自动报警器进行信息交互，接收火灾自动报警器探测到的报警测器的位置等信息；所说的通信器(模块)10和有线、无线传输网络相连接，接收来自现场灭火指挥人员、消防指挥中心等部门的信息，并在火警信息显示灯上显示出来；所说的火警信息显示灯14、疏散方向指示灯15和楼层、出口指示灯16均由显示屏驱动电路和LED显示屏组成；所说的显示屏驱动电路是单片机23上接有第二SRAM存储器24、第二FLASH存储器25、第二RS-485接口20和消音/自检键26，单片机输出端与正常指示灯19、第二火警指示灯22相连，显示屏驱动电路和电源21相连；所说的单片机23为AT89S52。

本实用新型是集中供电、集中控制型消防指示系统，正常情况下显示如安全出口、方向箭头等指示信息。主机通过网络对LED应急疏散标志灯具等底层设备的工作状态进行24小时不间断巡检。如发生故障，主机将故障显示在LCD显示器上，同时声光报警，提醒监控人员。与此同时，主机时刻保持与火灾自动报警器的数据通信。当发生火警时，接收火灾自动报警器的报警数据，将其转换为着火点的位置信息，系统软件对着火点位置进行火灾蔓延趋势判断，根据火势和楼内情况等信息找出最佳逃生路线。然后，通过内部网络将这些信息传至LED应急疏散标志灯具，并根据需要实施频闪、移动显示。通过通信器(模块)，主机可利用有线、无线通信手段与现场灭火指挥人员或消防指挥中心等部门进行通信，使系统置于消防指挥人员的管理之下，并利用LED应急疏散标志灯具所提供的信息发布平台，显示灭火施救和疏散引导信息。

本实用新型的FLASH存储器选用SST29SF040，其存储容量为512K×8Bit，用于存储GB2312规定的一、二级简体汉字的16×16点阵字模和ASC II码的8×16点阵字模；SRAM存储器用于存储收到的火警数据以及字模转换后生成的点阵数据；LED显示屏为红、绿双基色屏，各种信息可通过红、绿、黄三种颜色显示出来，提供有静态显示、闪烁、拉幕、卷轴等多种显示方式以满足不同信息类型和长度的显示需要。LED应急疏散标志灯具可根据其安装位置显示所需的内容(如“安全出口”、“EXIT”等)；当有火警发生时，ARM处理器根据其收到信息的汉字内码或ASC II码，找到对应字模在FLASH中的存储地址，生成显示所需的点阵数据存入SRAM中，然后按所设定的顺序和方式，控制其在屏幕上显示出来，同时通过蜂鸣器和火警指示灯发出声、光报警。消音/自检键为复用键，在报警状态下，按此键起到消音的作用，同时点亮消音指示灯；在正常状态下此键起到自检键的作用，进入自检状态后，按预先设定的顺序，每按一次键检测一种功能，当所有功能检测完毕后，退出自检状态。

本实用新型中ARM处理器采用了LPC2138，通过RS-232接口与火灾自动报警器连接，按照不同厂家要求的通信协议与其进行信息交互，接收火灾自动报警器探测到的报警探测器的位置等信息；通过第一RS-485接口与LED应急疏散标志灯具相连，检测LED应急疏散标志灯具的运行状态，根据设置向其传送火警显示信息或疏散指示信息；此外，控制主机备有网络通信接口，可通过配置不同的模块(如：GSM、GPRS、INTERNET、无线单频或集群通信网等)接收来自现场灭火指挥人员、消防指挥中心等部门的信息，并在LED应急疏散标志灯具上显示出来，从而起到指导消防队员和救援人员进行灭火和施救、引导楼内其他人员安全疏散的作用。LCD显示器和键盘用于系统的参数设置和监视系统的运行情况。包括LED应急疏散标志灯具的参数设置、运行情况检测、探头号码与位置信息转换设置、显示记录查询等。

本实用新型相配使用的有智能决策软件，当LED应急疏散标志灯具工作时，ARM处理器将预存或由通信接口接收到的信息代码先经过字模转换，生成显示点阵数据，然后由点阵数据形成显示所需的行、列控制信号，经驱动后最终将所需的信息以汉字和英文的形式在LED应急疏散标志灯具上显示出来，并根据需要对不同的指示灯和蜂鸣器或报警器进行相应的控制。正常情况下以绿色显示“安全出口”或楼层号的中英文字体。当有火警时，系统控制主机根据报警的探测器号码在FLASH存储器中找到地址信息，通过智能决策软件对火点的具体位置、火警类型等信息进行分析，对逃生路径进行判断，转换为显示信息代码，通过总线传送给控制各LED应急疏散标志灯具ARM处理器，ARM处理器根据显示信息代码，通过汉字字库转换为显示点阵数据，并按照设定的显示参数在LED应急疏散标志灯具的LED屏上显示出来，如显示“安全通道”、“禁止通行”、安全通道光带等内容。

本实用新型相配使用的火警疏散指示信息发布软件的使用情况：

火灾时，及时准确地向现场人员传递火灾信息，准确地指示疏散路线，是减少火灾损失的重要条件。火灾事故研究表明，一成不变的安全出口及方向指示标识在某些情况下很可能出现信息误导。

本实用新型设计出发点就在于火灾时及时地向现场人员提供火情信息和正确地疏散引导信息。为此，系统将软件划分为火灾蔓延趋势判断模块、安全疏散路线决策模块、信息生成模块和数据通信模块等几部分，通过它们之间的分工协作来完成上述任务。在确定安全疏散路线时，贯彻“安全引导”优于“就近引导”、智能化判断与指挥人员的引导相结合的原则。在显示指示上做到统一调控、信息一致、动态显示、主动引导。

对于建筑火灾智能疏散，尤其是高层建筑火灾，最为关键的一点就是选取疏散路径。路径的选取就是对火灾形势进行正确的判断，以确定路径选取时的合理性、安全性，以保障疏散时人群能安全撤离。在选择途径时需考虑的因素包括建筑物自身特点(如建筑构造、建筑材料特性、建筑疏散通道的分布、建筑物死角分布等等内容)、建筑物内的消防设计(如包括防火卷帘、自动喷淋、消防器材的分布、火灾报警分布、排烟系统等)、建筑物内人员分布情况及人群类型、建筑物内的危险源分布情况和周边环境情况等。“智能化”要求对火灾的蔓延有准确的判断，对于建筑物本身的特性、人群分布情况、危险物分布情况、环境影响等多方面因素都需要进行综合分析，也就是说，需要把建筑物及人群看作一个整体，一个复杂系统，利用系统思想去设置整个逃生指示系统。

本实用新型由LED应急疏散标志灯具、控制主机、集线器和通信器(模块)等几部分组成。采用总线式三层网络结构作为其组网形式，第一层为主机；第二层是集线器，第三层为LED应急疏散标志灯具。

LED应急疏散标志灯具——以红绿双基色LED模块作为显示屏幕，并配有扬声器和指示灯。此外，紧急情况下，也可以用于重要信息的显示。

集线器——系统采用RS-485总线制通讯系统，主机和火警显示灯之间采用485集线器将RS-485总线变成星形或放射性连接，简化485总线连接结构，拓展总线距离和节点数，以满足不同用户的需要。

控制主机——是系统的指挥中枢，通过集线器与LED应急疏散标志灯具组成显示系统。通过RS-232接口接收火灾自动报警器的报警数据，并利用通信器(模块)实现与外界的信息交互。

通信器(模块)——利用各种有线或无线传输网络(如：GSM、GPRS、INTERNET、无线单频或集群通信网等)，实现与消防指挥系统的信息交互。

本实用新型具有以下功能：

1能与消防报警系统联动。能与一台或多台区域火灾报警控制器、集中火灾自动报警器相联，获取消防报警系统探测器探测到的火灾信息。

2.火警信息处理功能。系统能根据火警信息，通过智能决策软件，分析火灾蔓延趋势，找出最佳逃生路线，将就近引导改为有效与安全引导。

3.动态显示功能。能够根据火警信息将分析得到的疏散指示信息及时地发布显示出来，使其真正起到安全疏散指示的作用。

本实用新型与火灾自动报警控制器联动，根据第一、第二、……等着火点的位置通过智能决策软件判断火灾蔓延趋势。统一调控各疏散指示灯具，显示最佳逃生路线和疏散方向。接收并显示来自消防指挥系统的信息，为灭火扑救工作、人员的安全疏散提供帮助。

本实用新型能显示汉字、字符和简单的图形；配备相应模块也可显示其他各种文字；显示颜色有红、黄、绿三种，满足了禁止通行、故障、正常指示等不同信息的显示颜色；具有静态、闪烁、移动、展开、闭合等多种显示方式，实现动态显示，加强提示效果，提高人们识别标志的能力。

当火灾时总电源被切断后，正常照明全部断电，LED应急疏散标志灯具的亮度对其指示作用有很大的影响，LED应急疏散标志灯具采用全点阵LED模块，除了在亮度、色彩的鲜艳性等方面具有明显优势外，在显示方式上与传统的指示灯具也有很大的不同。它通过闪烁、移动、展开、闭合等十多种特技显示方式，将静态显示该为动态展示，变被动显示为主动吸引，提高了显示的醒目性，无论有烟或无烟，这些标志都能迅速吸引人的视觉注意，从而起到良好的疏散指示作用。目前，我国消防应急灯具采用的光源多为荧光灯、白炽灯光源，而本实用新型所用的LED应急疏散标志灯具在亮度与他们一致的情况下耗电是之三分之一，平均寿命达到10年以上。

Claims (5)

1.一种智能型LED应急疏散指示灯系统，包括控制主机，其特征在于，控制主机内有控制主机电路，控制主机电路是ARM单片机(1)与第一SRAM存储器(7)、第二FLASH存储器(6)、第一RS-485接口(18)、RS-232接口(4)相联，并装在同一集成块上构成，控制主机外部与LCD显示器(2)、键盘(3)、蜂鸣器(9)、消音键(8)、通信器(10)、第一火警指示灯(13)、消音指示灯(12)、电源DC/DC(5)相连接，第一RS-485接口(18)上有集线器(17)，集线器和LED应急疏散标志灯具相连接，所说的LED应急疏散标志灯具由并联在集线器(17)上的火警信息显示灯(14)、疏散方向指示灯(15)和楼层、出口指示灯(16)组成。

2.根据权利要求1所述的智能型LED应急疏散指示灯系统，其特征在于，所说的RS-232接口(4)上装有通信协议转换器(11)。

3.根据权利要求1所述的智能型LED应急疏散指示灯系统，其特征在于，所说的通信器(10)和有线、无线传输网络相连接。

4.根据权利要求1所述的智能型LED应急疏散指示灯系统，其特征在于，所说的火警信息显示灯(14)、疏散方向指示灯(15)和楼层、出口指示灯(16)均由显示屏驱动电路和LED显示屏组成。

5.根据权利要求4所述的智能型LED应急疏散指示灯系统，其特征在于，所说的显示屏驱动电路是单片机(23)上接有第二SRAM存储器(24)、第二FLASH存储器(25)、第二RS-485接口(20)和消音/自检键(26)，单片机输出端与正常指示灯(19)、第二火警指示灯(22)相连，显示屏驱动电路和电源(21)相连。

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