智能疏散系统指示灯的设计

李曙光

摘 要：随着中国经济的迅速发展，建筑物环境愈加复杂，层数和通道增加，建筑人员密集，这造成消防工作越来越复杂。发生火灾时不恰当的疏散诱导和指挥容易造成混乱，发生人身安全事故。相对于传统疏散指示系统，智能型疏散指示系统可以在发生火灾时，依据现场火灾发生的情况及时引导群众向正确的方向和安全出口处疏散，使现场群众能够在最短时间内、沿着最短路线到达安全地带。本文采用CAN通信方式，实现点对多的控制。当火灾发生时由系统可自动形成最佳的疏散路线，并通过控制指示灯执行相应操作，实现智能疏散功能。

关键词：智能疏散系统 CAN通信 串口通信

中图分类号：TU89 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）04（b）-0040-02

Abstract：With the rapid development of China's economy， the building environment has increased complexity， number of storeys and passages， and densely built builders， which has made fire work more and more complex.Improper evacuation induction and command during fire is likely to cause confusion and personal safety accidents.Compared with the traditional evacuation indicator system， the intelligent evacuation indicator system can guide the people to evacuate in the correct direction and the safety exit in time， according to the situation of the fire in the scene， so that the people can be in the shortest time and along the shortest route to the whole area of Daan. In this paper， we use CAN communication mode to achieve point to point control. When the fire occurs， the system can automatically form the best evacuation route，and achieve the intelligent evacuation function by controlling the indicator light to perform the corresponding operation.

Key Words：Intelligent Evacuation System； CAN Communication； Serial Communication

现代高层建筑的消防疏散和逃生问题引起我们国家和人民的特别关注。传统的疏散系统由火灾探测报警装置和应急照明疏散指示设备构成，但它们之间工作是独立的，相互不关联的，缺乏相对比较密切的合作。特别是在目前比较流行的疏散指示是固定方式，指向其出口方向，以此引导人群正确的逃生和远离火灾周围，但安全出口标志存在安全隐患，使得当在疏散线路上或者安全出口附近发生火灾时，会将人员引向危险区域，被困人员将独自面临逃生方向的选择，被引向危险区域。同时，固定方向的疏散指示灯具在烟雾下的引导效果也不理想，随着烟气及烟气层的自上向下扩散，会极大地削弱指示灯的能见距离；特别是大型建筑物结构复杂，疏散指示灯比较分散，起不到应有的疏散作用；疏散指示灯的检修维护需要大量的人力物力，因此开发新型智能疏散指示系统具有重要现实意义。

1 智能疏散指示灯工作原理

智能疏散指示灯上电初始时刻对灯具进行自检，若有故障发送给配电箱，没有故障按照指令执行相应的操作。智能疏散指示灯的功能主要是：改变灯指向、上报灯运行状态、执行指令操作。在正常状态下智能疏散指示灯的操作主要是执行监测灯的好坏，等待指令。

一旦火灾探测器或者烟雾报警器探测到火灾发生，就将火灾信号发送给智能主机，智能主机立即对分机和指示灯发送指令，启动安全疏散通道内的疏散指示灯，预先制定完整的疏散方案，形成一條完整的疏散照明灯光流，指示线路起到疏散导向的功能。

控制电路选择48引脚的C80851F500单片机，实现与分级的通信和对灯具的控制。通信采用CAN控制器实现上下级之间的联系，灯具采用单片机自带的AD对灯具工作电压进行采集来判断灯具的工作状态。

2 智能疏散指示指示灯的软件设计

本文制定了智能疏散指示系统的通信协议主要实现灯具与主机和分机之间的通信。

（1）灯具状态字：0表示无效，1表示有效，用来表示灯具的状态，如灯具出现故障时，灯具状态字第8位为1，第7位为灯具是否频闪，第6位为灯具是否发音，第5位为无效位，第1位到第3位都是表示3个灯具左中右亮灭。

（2）设备地址范围：灯具地址范围是1～112，0表示无地址。

（3）保存码：保存码是主机控制单个分机单个灯具的D4位，用来控制灯具状态，保存码为0时灯具为当前状态，1时灯具为上电状态，2时灯具为引导疏散状态。

（4）单灯单控一二级CAN：当ID10-ID0位为4，D7为01时表示单灯单控，即主机控制一个灯具，且灯具返回数据。当火灾发生时主机收到火灾信号，采用合适的算法，通过一二级CAN控制灯具的保存码和状态字和屏蔽字来控制灯具的亮和灭。

（5）灯具参数设置：当1D10-ID0为6，D8为1时，主机可设置灯具的分机数、支路数和灯具编号，实现对灯具的编码，方便检修和疏散；D8为2时可以读取灯具的地址，D8为3时可以设置灯具的方向，4时读取灯具的实时方向。D8为11时，可以设置灯具的初始保存码和灯具状态字。当1D10-ID0为14、D8为1～16时，灯具可以向主机返回数据，如返回灯具编号等。

3 结语

本文介绍了智能疏散指示系统的背景和研究意义，对指示灯功能和通信协议进行合理设计和研究。设计了适合CAN通信方式的通信协议，能够实现整个系统对指示灯的监测和控制，当发生火灾时，可以迅速改变指示灯的状态，从而更快地速疏导人群。

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