【摘 要】近几年，随着城市发展水平的提升，人们对消防应急灯指示系统智能化的要求也在逐渐提高。因此，要结合先进的无线传感技术构建消防应急灯指示系统，以降低建筑出现火灾的概率。本文就智能无线消防应急灯指示系统技术进行分析，以保障人们生命和财产的安全性。
【关键词】智慧消防，无线传感网，消防应急灯
在进行智能无线消防应急等指示系统设计之前，要对建筑结构进行详细的了解，并且还要实时采集灯具的运行状态数据，及时根据灯具的运行状态调整智能无线应急灯具电路设计方案，上传灯具的实时运行数据，对灯具的运行状态进行实时检测，以保障应急疏散的及时性。
1消防应急灯指示系统研究概况
1.1消防应急指示灯的发展
作为消防应急中非常关键的一个环节，消防应急指示等发挥着非常重要的作用。另外，消防应急指示灯本身还有着使用寿命非常长，使用时消耗点亮相对来讲较小的特点，设计人员在将进行消防应急灯设计时，要加大对指示等和电源开关设计的重视，并且在进行设计时，还要充分考虑到单位、学校的实际情况，以保障应急灯能充分发挥出其本身的作用，我国的消防应急指示灯主要经历了以下几个发展历程。
首先，在进行消防应急指示系统设计时，采用的一般主要是的独立式的消防应急指示灯，这种指示灯有着较为固定的特点，一旦建筑发生火灾，应急指示等无法根据火情的具体情况做出相应的变化，这一情况给逃生人员造成了一定的困难。另外，这种消防应急指示灯本身还有着日常维护和检修过程相对来讲较为繁琐的特点，灯具中的电池需要定期进行充电，光源的亮点也需要进行手动关闭，另外这种应急的灯具运行时还会受到市电检测的影响，无法在发生的第一时间就做出相应的反应，为了保障其的正常运行，维护人员在进行检查时，只能依靠人力对其进行检查，使得产品的很多问题无法得到及时的检测，使得很多较为复杂建筑的消防需求无法得到满足。
其次，有线集中式的消防应急灯也是一种经常使用的应急灯，这种灯具的内部没有电池，一旦市电出现故障，这种灯具可以采用UPS对应急灯进行集中供电，在对灯具进行控制时采用的是集中供电方式。这种消防应急灯的缺点也非常明显，如果控制线路出现故障，那么灯具的正常运行就会受到影响。因此，若应急灯拥有独立供电、维护和故障处理功能，将 会大大降低系统的安装成本，单纯的线路故障也不会影响到系统运行。
最后，无线传感网络技术日渐成熟，基于该技术的系统大量出现在人民 的生产生活中，同时也包括消防应急指示灯系统中。相比有线应急灯系统无线消 防应急灯系统既是将原有系统的有线通信介质转变成无线通信介质。
1.2无线传感网络节点的发展
无线传感网络大多由体积小、成本低、能耗利用率高，同时又具有无线通信、参数采集以及数据处理等功能的无线传感节点构成。所以无线节点是无线传感网 络的正常单元，无线节点的构成将直接影响了整个无线网络的性能。节点的主要 功能是对现场环境参数进行感知和数据处理，并将数据通过无线网络上传到汇聚 节点。
2消防应急灯指示系统存在亟待解决的关键问题
消防应急灯及其控制系统开始往系统化和智能化方向发展，但依然 存在以下关键性问题： 1）生存性差。应急事件如火灾和地震都很可能破坏线路情况，导致瘫痪， 从而难以保证被困人员的顺利疏散； 2）影响应急灯照明寿命。在外部电源失效的情况下，集中式控制系统采用 的 RS485 线路通信将消耗应急灯的储存电量； 3）安装过程复杂且可移植性与可维护性差。其线路铺设需与楼宇建造过程 同步进行，并在系统维护、升级和改造上投入的成本会很高； 4）功能还比较单一。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实时监控和故障诊断、疏散通道路线的动态实时计 算和通信线路自动检测与维护方面还很缺乏； 5）无法进行临时部防。针对现场环境的改变无法对先前的布置做出临时改 变，即系统的灵活性和可扩展性太差。 因此，本文将无线传感网技术应用到消防应急灯具的硬件研发和应急灯指示 系统的整体功能研究、设计和实现当中。
3系统总体设计
架构根据数据流走向，将整一套系统架构分为四个层：感知层、网络层、数 据处理层和访问层。 感知层包括感知控制子层和通信延伸子层，感知控制子层实现对应急灯的信 息采集处理和自动控制，通信延伸子层通过通信终端模块组成延伸网络后将应急 灯实体连接到网络层和应用层；网络层主要实现信息的传递、路由和控制，网络 层方案将其设计为树状拓扑结构；数据处理层包括了基本的数据存储、算法分析、 日志管理等功能，主要是处理楼宇内采集到的数据，以直观的数据传送到访问层； 访问层主要实现人机交互界面，由上位机软件实现，目的是实现应急灯故障报警 和预警、应急灯实时状态等功能的显示。系统将感知层和网络层作为硬件部分， 数据处理层和访问层作为软件部分。
4应急灯具硬件设计
系统应急灯具硬件构成在传统应急灯原有的电路基础上提出，但传统灯具具 有诸多缺点所以需要进行修改提高。首先由于传统灯具都为独立工作模式，且无 需检测灯具状态，所以无传感器接口无法对灯具状态进行检测。同时传统应急灯 无自检功能，更无故障报警功能。 当然，为了保证无线节点的嵌入不会降低其稳定性系统必须考虑：无线节点 可能会造成灯具成本的提升和功耗的增加；同时无线节点如何保证与传统灯具很 好的协同工作。 本系统将感知控制子层和通信延伸子层归结为应急灯参数采集及控制模块。 其主要是指以SI10XX系列芯片为核心的通信及控制电路板对现有的消防应急灯 开关电源内的各种电压参数进行实时采集，以发现应急灯当时的工作状态，同时 又根据采集到电压值是否异常来对应急灯进行相应的控制。
5 通信协议部分设计
为了为之后的无线路由协议拟定协议好框架，本章提出无线消防应急灯指示 系统的通信协议的架构设计方案，具体的协议实现原理见第四和第五章。 智能无线传感网的应急灯指示系统的通信协议实现目的是建立一个以上位 机软件为信息最终传输目的地，以无线网关为根节点，以中继节点为扩展域内汇 聚节点的树状网络。在该通信协议内对每一个应急灯节点以最短的传输延迟，较 少的功耗下完成状态信息的传输以保证网络的稳定性。该系统的通信协议实际由 网关与上位机软件的通信协议和无线应急灯节点间的路由协议两部分组成。灯具 节点间的路由协议为整套系统的通信协议的核心，决定了整个通信协议的稳定性。
6总结
综上所述，设计智能无线消防应急灯指示系统时，要加大对应急灯指示系统架构设计的重视，以保障树状网络通信协议能达到规定的要求。另外，在进行应急灯指示系统设计时，还要提升系统的可操作性，对应急灯具的节点进行测试，对消防等应急指示系统进行科学的评估，保证智能无线消防应急灯指示系统安全性和稳定性。
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论文作者:王璐,
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第8期
论文发表时间:2019/7/18
标签：应急灯论文; 系统论文; 指示论文; 灯具论文; 节点论文; 指示灯论文; 智能论文; 《工程管理前沿》2019年第8期论文;