智能疏散指示系統在地鐵中的應用

凌洋 厲紅星

摘要：通過智能疏散指示系統在長沙地鐵2號線中的應用，提出了智能疏散指示系統在地鐵中應用的重要性。介紹了地鐵工程中智能疏散指示系統的設計。

關鍵詞：智能疏散系統；地鐵；系統設計

中圖分類號：U231文獻標識碼： A

Application of intelligent evacuation indicating system in Metro

Ling yangLi hong xing

(China Railway Tunnel Survey＆Design Institute Co.,Ltd.,Changsha 410000,China)

Abstract: On the basis of Application of the intelligent evacuation indicating system in Changsha Metro Line 2, this paper puts forward the importance of the application of intelligent evacuation indicating system in subway. This paper introduces design of the intelligent evacuation indicating system in subway.

Key Words: intelligent evacuation system; the subway; system design

常規的消防應急標志燈存在指向缺陷問題，就是它只能指示一個固定的逃生方向，一般是指向最近的安全門，但是這樣會出現以下問題：如果指示的前方發生火災、指示的前方正是煙霧蔓延過來的方向或指示前方的安全門由于故障而不能自動開啟，就會誤導人群不能及時疏散至安全區域。這種情況幾乎在每次火災時都會出現，所以目前所應用的傳統消防應急疏散指示燈有較大的功能局限性。智能逃生指示系統能在火災發生和蔓延時，用光和聲音，實時地為建筑內不同地點的人群指示出最佳安全逃生路線，最大限度地減少人員的傷亡。因此，在地鐵中采用智能疏散逃生指示系統是必要的。

1智能疏散指示系統工作原理

智能疏散指示系統與火災警報系統聯動，根據火災報警探頭檢測火災發生點及煙霧蔓延方向、安全門的開啟狀態，由系統對信息進行分析處理，最后智能控制消防應急標志燈的指示方向，以及應急照明燈的開啟，幫助地鐵內的人群實時地選擇最佳逃生路線。

智能終端采用單片機控制技術實現對設備的實時監控和功能操作；服務器平時通過F-BUS總線網絡實時監控各個終端，實時報告設備故障，方便設備維護；在險情發生時，自動將危險信息廣播到每個終端。終端在收到險情信息后，標志燈類智能終端根據險情信息自動計算出合理的逃生方向，打開方向指示燈，指示現場逃生人員盡快安全撤離現場，指導受困人員有條不紊撤離現場。

智能終端能對疏散指示燈內的光源進行監測，以保證終端的良好運行。應急照明專用電源（EPS）為智能終端提供電源，在市電缺失的情況下保證終端正常運行。服務器軟件主要用來管理設備數據，自動分配終端通信地址，發布險情信息，根據現場實際情況定制最優逃生路徑，定期打印維護報表等。

2車站智能疏散指示系統

智能疏散指示系統控制主機設在車控室，由車控室雙切箱供電。通信中繼設備設在車站兩端的照明配電室內，由控制主機饋出一路通信總線把所有的通信中繼設備串接起來；通信中繼設備由就近一級負荷電源切換箱供電。每個通信中繼設備到疏散指示或安全出口標志燈的供電距離不超過150米，每個通信中繼設備最多不超過8個指示燈；系統架構詳見下圖。

圖1 車站智能疏散系統網絡系統圖

Fig1 Network diagram of station intelligent evacuation system

系統在正常情況下，與火災報警系統保持連接，時刻準備接收火災報警聯動信號，在收到火災報警信號后，系統會自動進入智能應急指示模式，或可以由值班人員控制進入人工干預模式，控制地鐵內所有疏散指示或安全出口標志燈的工作狀態。

3區間智能疏散指示系統

3.1 區間智能疏散指示系統功能

智能疏散指示系統在火災時控制區間疏散標志的方向，按照遠離火源的原則與區間火災排煙模式相協調。當區間發生火災時，與相關區間疏散指示標志燈具進行相應的聯動。根據獲取的火警信息和風向方向信息，計算區間內的疏散邏輯；在疏散方案上采用遠離火源、就近出口與風向結合的原則；當火災發生時，第一優先采用遠離火源方案依據確定基本疏散邏輯，在基本疏散邏輯的基礎上，采用智能系統領域的業界領先的仿人智能算法，根據風向、就近出口和火災的走勢分析，給出最優的疏散路徑指示，指導智能標志燈指示方向，幫助區間內的人群實時地選擇最佳逃生路線。

3.2 區間智能疏散指示系統設計原則

區間隧道內火災時，為確保區間隧道火災通風排煙效果，此時除用作乘客疏散的路徑外，其他的門、屏蔽門均應最大限度的保證關閉以防止氣流短路的現象發生。阻塞和火災事故時，非事故區間隧道通風系統不動作。由綜合監控發過來的區間火災信息是在這個大的原則下，執行火災工況下區間隧道通風模式的。

根據上述隧道通風系統工藝設計說明,區間可控疏散指示系統(SSXT)接收綜合監控(ISCS)的風向信息,進行按迎風疏散原則疏散。

區間設置可控方向疏散指示系統(SSXT)。該系統可實現與綜合監控系統和環境與設備監控系統（BAS）的通訊，接收列車停車位置和區間火災位置等報警信息；系統控制器主機獲取到以上信息，自動形成最佳的疏散路線，并控制系統內雙向疏散指示燈點亮相應的指示箭頭，開啟安全通道的安全出口標志燈和疏散照明燈，關閉危險區域安全出口標志燈和疏散照明燈，使禁行方向一片黑暗，科學合理引導人員沿安全通道通過安全出口快速疏散。

3.3 區間智能疏散指示系統設計方案

系統采用仿人智能算法，利用人工智能理論，計算出每個位置的人員疏散最快的安全出口，通過標志指示把該位置的人員引導到最近的安全出口，實現列車上人流涌出的瞬間車站內能有序的、快速的找到最近出口，撤離現場；盡量減少人員在車站內的逗留時間，避免無序擁擠。

方案A：列車停在區間任何位置；列車前部火災，車頭靠近站臺；風向由B站向A站。該種情況下由于火源在列車上，采用迎風疏散+就近出口的原則，系統應該做到必須從車尾送新風，車頭排煙。

圖2 疏散方案A

Fig2 Evacuation plan A

方案B：列車停在區間任何位置；列車尾部火災，車尾靠近站臺；風向由A站向B站。該種情況下由于火源在列車上，采用遠離火源+迎風疏散+就近出口的原則，系統應該做到必須從車頭送新風，車尾排煙。

圖3 疏散方案B

Fig3 Evacuation plan B

方案C：列車停在區間任何位置；列車火災位置不明確，車頭靠近站臺；風向由B站向A站送風。該種情況下由于火源在列車上，采用迎風疏散+就近出口的原則，系統應該做到必須從車尾送新風，車頭排煙。

圖4 疏散方案C

Fig4 Evacuation plan C

區間隧道往往缺乏有效的著火點定位手段。目前應用較多的是區間手動報警按鈕和列車駕駛員人工報警，但這兩種手段的著火點定位精準度均有待提高。再者上述總結的幾種區間隧道疏散方案并不能包含所有的工況，在實際應用中還需進行細化設計。尤其是智能疏散指示預案的設定，除硬件方案以外，列車的?？奎c和著火車廂號相關聯，需要進一步優化。

3.4 區間智能疏散指示系統供電方式

以長沙地鐵2號線標準站為例，在車站左右端各設置蓄電池室1間，其中一間設置區間智能疏散照明電源系統，該電源來自降壓變電所2段不同母線，并在蓄電池室內自動切換，為區間智能疏散照明系統提供一級負荷電源。

控制主機位于車控室，控制分機位于站臺層兩端照明配電室?？刂浦鳈C由車控室雙電源切換箱供電,車站兩端的控制分機由位于蓄電池室內的智能疏散照明電源供電。區間應急照明及區間疏散指示照明、聯絡通道出口指示照明分別由位于車站兩端的控制分機供電和控制。

區間應急照明采用單相220V供電，每相為三根線（L、N、PE）；區間疏散指示照明，聯絡通道出口指示照明采用DC36V供電。區間應急照明及疏散指示照明、出口指示照明燈的電源線和通訊線都采用雙回路交叉接線。

圖5 區間智能疏散系統供電示意圖

Fig5 The power supply diagram of interval intelligent evacuation system

4結論

在地鐵工程中應用智能疏散指示系統可以很好地解決傳統的疏散指示燈的指向缺陷問題，并將集中控制的理念引入疏散系統，實現了智能引導人員逃生的目的?？傊?，無論是地鐵還是其他的民用建筑都值得借鑒和應用。

參考文獻：

[1]《地鐵設計規范》GB50157-2013.

[2]《建筑設計防火規范》GB50016-2006.

[3]《消防應急照明和疏散指示系統》GB17945-2010.

[4]《城市軌道交通照明》GB/T16275-2008.

作者簡介：

凌洋(1986-)，男，安徽人，2010年畢業于湖南工程學院電氣工程及其自動化專業，本科，助理工程師，現從事供配電專業工程設計。