应急疏散原理范文

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关键词 三层交换；路由；虚拟局域网

中图分类号TM8 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）49-0158-02

Layer 3 Switching Technology Principle and Applicatio

WANG Yu1,ZHOU Wu-qiang2

1.Luoyang Institute of Science and echnoIogy,Luoyang 471003

2.Luoyang Institute of Science and echnoIogy,Luoyang 471003

Abstract Layer 3 switching is integrated by the layer 2 switching and routing technology, base on layer 3 switching to configure VLAN,the transfer speed will be improved by the wire-speed switching in a VLAN-subnet and the wire-speed routing between VLAN-subnets. This article from the layer 3 switching technical generation, working principle, application and realization from the data exchange technology development trend are discussed in detail layer 3 switching technology.

Keywords Layer 3 Switching；Route；VLAN

0 引言

在信息化高速发展的今天，网络的应用越来越普及，网络的性能和传输速率都得到了非常大的提高，设备功能越来越强大，网络正朝着虚拟化、高速化和大型化的方向发展，早期的路由器和交换机网络模式已经不能满足日益增长的子网间通信需求，更难实现多媒体通信所要求的低延迟量的稳定性，将企业局域网络模型转变为三层交换+虚拟局域网模式是信息化发展必然的趋势。

1 第三层交换技术简介与工作原理

1.1 第三层交换技术简介

大家都知道，传统的交换技术是在0SI模型中的第二层（数据链路层）进行操作的，而第三层交换技术则是相对于传统交换技术而提出的。在局域网中，逻辑上划分的不同VLAN之间通信必须要通过路由器转发，由于VLAN之间的数据通信量是巨大的，如果路由器对每一个数据包都路由一次，随着网络上数据通信量的不断增加，路由器将不堪重负，成为整个网络运行的瓶颈。基于这种情况三层交换技术便应运而生，它是在0SI模型中的第三层（网络层）实现了数据包的高速转发，不仅具有非常强大的二层包处理能力，而且它还可以工作在OSI第三层替代或部分完成传统路由器的功能。简而言之，它就是二层交换技术与三层转发技术的结合，从而解决了局域网中网段划分之后子网间通信必须依靠路由器的局面，解决了由于使用路由器速度较慢造成的访问速度低下，网络规模受限制等问题。

1.2 第三层交换技术工作原理

当前主要存在两种第三层交换技术：一是流交换，它不在0SI模型中的第三层（网络层）处理所有报文，而只分析流中的第一个报文，完成路由处理，并基于第三层地址转发该报文，流中的后续报文被交换到0SI模型中的第二层(数据链路层)，从而打通源IP地址和目的IP地址之间的一条通道。有了这条通道，三层交换机就没有必要每次将接收到的数据包进行拆包来判断路由，而是直接将数据包进行转发，将数据流进行交换，这种技术的设计目的是方便线速路由；二是报文到报文交换，每一个报文都要经过第三层处理，且数据流转发是基于第三层地址的。掌握第三层交换技术的精髓首先需要区分这两种报文的不同转发方式。

流交换方法因为后续报文走捷径而无需第三层处理。由于它不能适应路由的拓扑变化，它就不能识别路由表中对标准协议的改变。因此，流交换方法可能需要另外的协议取得拓扑变化信息，以便到达交换系统正确的地方。

报文到报文交换设备通过运行标准协议并维护路由表，可动态地重新路由报文，绕过网络的拥塞点和故障点而无需等待高层的协议检测报文丢失，其明显特征是其能够适应路由的拓扑变化。

1.2.1 流交换技术原理及实现方法

在流交换中，首个报文被分析以确定其是一组具有相同源地址或目的地址的报文或者是否标识一个“流”，节省了检查每一个报文要浪费的处理时间。流交换需要两个技巧，其一是，一旦建立穿过网络的路径，就让流足够长以便利用捷径的优点；其二是，要识别第一个报文的哪一个特征标识一个流，这个流可以使其余报文走第二层路径。怎样识别属于特定流的报文、建立通过网络的流通路径以及检测流随实现机制的变化而不同。

假定使用IP协议的两台计算机通过第三层交换机进行通信的过程，发送计算机甲在开始数据发送时，已知目标计算机的IP地址，但不知在网络上发送所需要的MAC地址，则要采用地址解析协议（ARP）来确定目标计算机的MAC地址。发送计算机把自己的IP地址与目标计算机的IP地址比较，采用其软件中配置的子网掩码提取出网络地址来确定目标计算机是否与自己在同一子网内。若目标计算机乙与发送计算机甲在同一子网内，甲广播一个ARP请求，乙返回其MAC地址，甲得到目标计算机乙的MAC地址后将这一地址存储起来，并用此MAC地址封包转发数据，第二层交换模块查找MAC地址表确定将数据包发向目标端口。

如果两台计算机不在同一子网内，发送计算机甲要与目标计算机丙通信，发送计算机甲要向“缺省网关”发出ARP（地址解析协议）封包，而“缺省网关”的IP地址已经在系统软件中设置，这个IP地址实际上对应第三层交换机的第三层交换模块。所以当发送计算机甲对“缺省网关”的IP地址广播出一个ARP请求时，若第三层交换模块在以前的通信过程中已得到目标计算机乙的MAC地址，则向发送计算机甲回复乙的MAC地址；否则第三层交换模块根据路由信息向目标计算机广播一个ARP请求，目标计算机丙得到此ARP请求后向第三层交换模块回复其MAC地址，第三层交换模块保存此地址并回复给发送计算机甲以后，当再进行甲与丙之间数据包转发时，将用最终的目标计算机的MAC地址封包，数据转发过程全部交给第二层交换处理，数据得以高速交换。

1.2.2报文到报文交换技术原理及实现方法

报文到报文交换遵循这样一个数据流过程：报文进入交换机中的物理接口，即OSI模型中的第一层，然后在第二层接受目标MAC检查，如能在第二层能交换则进行二层交换，否则进入到第三层，即网络层。在第三层，报文要经过地址解析、路径确定及某些特殊服务，处理完毕后报文已更新，确定合适的输出端口后，报文通过OSI模型中的第一层传送到物理介质上。传统路由器是一种典型的符合第三层报文到报文交换技术的设备，现代基于硬件的第三层交换设备已经克服它完全基于软件的工作机制所产生的固有缺陷。

2 第三层交换机的应用

第三层交换机的应用，主要是代替传统路由器作为网络的核心。在以太网中，配合其他普通交换机使用，系统管理员能打造无缝的以太网交换系统，为整个系统提供高质量的网络服务。在大型局域网中，往往会将第三层交换机用在网络的核心层，用第三层交换机上的各种不同类型的端口连接不同的子网或VLAN，这样的结点数相对较少，结构相对简单，而且成本较低，也有较多的控制功能。

3 结论

三层交换技术和VLAN在当今的局域网已经广泛应用，两者的紧密结合可将用户终端高效规范管理，使得局域网络能够更加灵活地配置，能将广播风暴以及病毒攻击限制在较小的范围内，大大加强了网络系统的安全性。随着局域网络技术的不断发展和完善，三层交换技术和VLAN还会为提高网络管理的安全性、方便性、可靠性及运行效率发挥更大的作用。

参考文献

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[关键词] 离散数学 专业特色 创新能力 教学改革 教学方法

离散数学是计算机应用类专业的一门重要的专业基础课，在计算机、电气与信息工程中扮演着重要的角色，是随着计算机科学的发展而逐步形成的一门新兴的工具型学科，建立于20世纪60年代初期，是研究离散量的结构及相互关系的学科。它在算法与数据结构、程序设计语言、数值与符号计算、操作系统、编译系统、软件工程与方法学，数据库与信息检索系统、网络与分布式计算、计算机图形学及人机通信等各个领域都有着广泛的应用。对这门课程的理解、掌握和拓展，将对学生的数据分析、组织、处理能力有极为深刻的影响；同时也可以培养学生抽象思维能力和逻辑表达能力，提高发现问题、分析问题、解决问题的能力也有着不可替代的作用；而对于从事计算机科学及其应用的科技工作者来说，离散数学更是必须掌握的重要基础。

一、离散数学课程教学中存在的问题

近年来，大部分高职院校离散数学教学课时不但没有增加却在逐年递减，甚至有些高职院校完全取消了离散数学课。例如，我院目前在计算机专业所开设的数学课程仅有《高等数学》，而对于计算机专业的学生来说，由于所从事的计算机科学所需要的高度的数学训练几乎全来自离散数学而非连续数学，所以学生即看不到所学的数学知识有什么用处，体会不到数学的应用价值，同时还不知道什么是《离散数学》，更不要提对离散数学重要性的认识。这可能会对离散数学课程的设置带来不少阻力，因此，应加大对离散数学重要性的宣传力度，积极寻求来自各方面的支持与配合，从而使新课程的设置得以顺利实施。

同时，作为课程本身也有以下几个弊端：

⑴培养目标不明确，没有制定与计算机应用类专业人才培养目标一致的离散数学教学计划，缺乏应用能力和创新意识的培养，不能满足现代高职教育对人才培养的需要。

⑵教学内容处理简单，教师把该门课程当成数学课来处理，离散数学包括数理逻辑、集合论、代数系统、图论、组合数学等多个彼此独立的数学分支，离散数学将这些知识有机组合成为合理、完善的体系。这些知识具有或多或少的联系，但又自成体系，致使学生感觉各部分内容联系不大，对课程学习的目的不明确，学生甚至觉得这门课程和计算机科学联系不起来，从而缺乏学习兴趣。

⑶离散数学内容多、概念多、理论性强、抽象、解题方法灵活，学生一时难以理解和记忆，并且对定义和定理之间的联系缺乏一定的概括能力，在实际教学中学生兴趣不高，教学效果不理想。

⑷教学过程还不能围绕“职业”的目标开展各项教学活动，课程的内容与参与工作后的实际问题相互脱节，缺乏有机的结合，没有体现课程为专业服务的基本原则。

⑸课堂教学大多采用传统的“黑板+粉笔”教学手段，课堂教学的信息量受到一定的限制，教学体系中缺乏运用现代化的教学工具解决实际问题的内容，缺少将抽象知识转化为实际应用能力的平台。

⑹没有建立合理有效的评价体系。

针对实际教学中存在的问题，提出了改革措施。

二、以应用型人才和创新意识为核心的计算机应用类专业《离散数学》课程设计

对于课程设计这一概念的理解并不统一，归结起来有狭义和广义之分。本文指的是狭义的课程设计，它是指对某门课程的目标、内容、结构、教法及考核的组织与安排。

1.结合高职院校人才培养模式的特点设置课程培养目标、优化和整合教学内容

准确定位离散数学课程目标，是课程改革的首要任务，也是优化教学内容，选取科学有效教学方法的依据和根本。我们认为离散数学教学的三大目标是：

（1）掌握离散数学的基本理论与方法，培养抽象的离散思维能力与逻辑思维能力。

（2）为诸多计算机应用类专业后续专业课程提供支持。

（3）作为计算机应用类专业的应用与研究工具，能够解决本专业的实际问题。

我们认为，选取合理的教学内容是保证完成教学目标的根本。教师在选取教学内容上应从学生实际出发，兼顾专业与应用，形成具有自身特色的教学大纲和教学内容。离散数学具有很强的应用性，特别是对于计算机应用类专业，更是有明确固定的应用领域。因此，在教学过程中应采取“实用为主”的原则，根据计算机应用类各个专业的人才培养方案，调整课程结构，组合课程体系，优选课程内容。首先，离散数学还是一门数学课程，要突出数学的特色，即数学的符号化、形式化、抽象性、严密性及逻辑性特点，使学生学后能提高离散抽象思维与逻辑思维能力。其次，对计算机应用类专业的学生来说还应解决专业领域中出现的问题，在教学中注重从理论知识、基本概念、实践应用等多角度、全方位的介绍离散数学与其他后续课程之间的关系，让学生了解、领略离散数学在后续课程和本专业中的重要作用，如数据结构、操作系统、编译原理、数据库原理和人工智能、形式语言及自动机、数字逻辑等都离不开离散数学。代数结构是研究关于运算及其规则的学科，代数方法被广泛应用于可计算性与计算复杂性、密码学、网络与通信理论等；图论为数据结构和数据表示理论等奠定了数学基础和描述方法。图论中的通路与回路，为研究操作系统中是否存在死锁问题提供理论依据。支配集、覆盖集与近年比较热门的无线传感器网络研究有着密切的联系。不仅离散数学的基本思想、概念和方法广泛地渗透在计算机科学与技术的各个领域，而且其基本理论和研究成果更是全面而系统地影响和推动着计算机科学与技术的发展。

2.综合利用多种教学方法

教学方法的改革是提高教学质量的重要保证。离散数学课程的特点是定义多、定理多、公式多，内容抽象，逻辑性强，教学时数又少，传统的教学模式己越来越难适应这种大容量、少课时的教学要求。只有采取新的符合教学规律的教学方法、教学模式，将现代教育技术充分而有效地应用于教学之中，才能在有限的教学时间中，增加单位时间的信息量。传统教学手段和多媒体教学有其各自的优势和不足，应互补而非对立。如离散数学中大量的概念、公式和定理，若由教师板书，势必占用很多时间，学生也会产生倦怠感，借助于多媒体手段就可以使教师有更多的时间进行讲解。然而，作为一门数学课，如果教师只坐在操作台前，缺少了共同的解决问题过程，学生的思维能力就形成不了，这也是一种失败。因此，如何将传统的教学方法与现代化教学手段恰当的结合，做到优势互补是我们进行教学改革的一个新课题。高度的抽象性和严密的逻辑性，是离散数学的两个显著的特点，它决定了离散数学教学不仅应注意传授知识，更应注意培养学生的抽象思维和逻辑思维。多媒体辅助教学的优点是形象、具体，但当教学中需要培养学生的想象能力、抽象能力和逻辑推理能力的时候，若用屏幕上有限的“形象”代替了学生更接近数学本质的“想象”，用屏幕上个别的“具体”取代了学生的数学“抽象”，用屏幕上的快速推导，取代了板书教学中边写边想、师生互动的逻辑渐进过程，也许反而减弱对学生的能力的训练。所以，在采用多媒体课件教学的过程中，一定要配合黑板板书，并灵活采用启发式、发现式、讨论式等多种教学方法，即应针对教学内容采取与之相应的教学方法和手段，这样才能发挥各种教学方法的综合功能，取得最佳的教学效果。

3.建立合理有效的评价体系

由于高等职业技术教育的性质和培养目标所决定，高职数学教学质量评价标准不能等同于普通高等教育。检验高职办学质量如何的最终标准，要看培养的学生能否适应市场、受市场欢迎，因而数学教学质量评价标准，要根据所学的知识是否符合岗位所需要的标准，所学的知识是否在未来的工作中用得上、用得好来制定，使数学教育评价体系更具科学性和实用性。因此，采用形式多样的考试形式以及教学评价方式应该是整个教学改革不可缺少的环节。在教学评价中加大应用能力的考核比例，避免造成高分低能的现象。我们可以建立严格，详实的考核标准，在学期之初发给学生，让学生了解数学教学的考核标准，知道自己该怎么做，如何做。

我们将学生成绩考核标准分为三部分：“30%平时测评+30%基础能力测评+40%应用能力测评”。30%平时测评是对学生学习过程的考核，包括学习态度、学习纪律、上课出勤、上课回答问题、课堂练习、平时测验、课后作业完成等情况。30%基础能力测评是对学生数学基本能力的测评。它主要考查学生对数学基本概念的掌握和理解，对公式、性质、定理的运用与理解，考核学生基础知识的掌握情况，这部分考核采用期末闭卷考试形式，限时完成。40%应用能力测评是开放式考试成绩。可以口试和笔试结合、采用做大作业和让学生写小论文等形式。它主要考核学生应用数学知识解决实际问题的能力。为防止抄袭,教师对该项考核完成优秀的学生论文、报告还要进行答辩，再做出最后的成绩评定。

这种考核评价方式能充分体现高职数学教学“以应用为目的，重视创新，提高素质”的原则，而且能够给学生一个综合的评定，是由单纯数学理论知识的考核转变为知识、能力和综合素质的考核。

离散数学教学的最终日的是为计算机应用类专业的学生提供必需的数学基础，如何开好此门课程，是摆在我们面前的一个现实问题，涉及到课程目标的准确定位、优化和整合教学内容、综合利用多种教学方法、建立合理有效的评价体系等诸多方面。

参考文献：

[1]何中胜.《离散数学》教学中的问题分析与对策研究[J].高等理科教育，2007，(75).

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【摘要】 目的观察三黄胶囊联合卡托普利对T2DM大鼠主动脉病变及血清醛糖还原酶(AR)的影响。方法高热量饲料加链脲佐菌素(40 mg·kg-1，腹腔注射)建立T2DM大鼠模型后，用三黄胶囊联合卡托普利治疗4周，取主动脉病理解剖学检查，取血测血清FBG、AR。结果与模型组比较，各用药组对大鼠主动脉病变有不同程度的改善，尤以三黄胶囊+卡托普利组为明显;三黄胶囊+卡托普利组FBG从模型组的(13.60±6.43)降为(9.15±2.55)mmol·L-1(P

【关键词】 三黄胶囊; 卡托普利; 2型糖尿病; 大鼠主动脉; AR

糖尿病在发达国家的患病率已高达5%～10%，我国已达3%。2型糖尿病占发病的90%，而85%以上的糖尿病患者死于严重并发症，其死亡率已居肿瘤、心血管病后的第3位[1]。三黄胶囊由大黄、黄连、黄芩组成，方中各药均有文献报道用于2型糖尿病并发症治疗，但目前尚无运用三黄胶囊治疗2型糖尿病的临床研究，实验研究仅韩超[2]报道泻心汤对糖尿病模型动物有降糖作用，改善地塞米松致IR大鼠糖耐量减退。有卡托普利联合大黄治疗糖尿病肾病临床研究[3]，但卡托普利联合三黄胶囊用于2型糖尿病治疗的实验及临床研究尚无，本文旨在报道二者联合对2型糖尿病大鼠主动脉病变及血清醛糖还原酶(Aldose reduetase，AR)的影响，为探索临床治疗该病的优良方法提供实验依据。

1 材料

1.1 动物雄性SD大鼠，体质量(200±20)g，Ⅰ级合格动物，合格证号：川实动字第017号，由泸州医学院实验动物中心提供。

1.2 药品三黄胶囊，0.4 g/粒，批号070901(用时配成5%溶液供实验用)，上海庆安药业有限公司产品;卡托普利，25 mg/片，批号071203(用时配成1%溶液供使用)，汕头金石制药厂产品;甲福明，0.25 g/片，批号071157(用时配成5 %溶液供使用)，山东力诺科峰制药有限公司产品;链脲佐菌素(Strepotozotocin，STZ。用pH4.2的0.1 mol·L-1枸橼酸缓冲液配成1%浓度供注射用)，美国Sigma公司产品，批号080114;AR测试盒，批号200810，美国ADL科技有限公司产品。

2 方法

2.1 模型建立及给药SD大鼠给予高糖高脂饲料(猪油10%，蔗糖20%，胆固醇2.5%.胆酸盐1%，常规饲料66.5%)喂养8周，第5周腹腔注射链脲佐菌素(STZ)40 mg·kg-1，正常对照组仅注射相同剂量的枸橼酸缓冲液，将空腹血糖≥7.0 mmol·L-1，餐后2 h血糖≥11.0 mmol·L-1的大鼠随机分为模型组、甲福明(50 mg· kg-1 ·d-1)组、三黄胶囊(160mg · kg-1 ·d-1)组、卡托普利(15 mg· kg-1 ·d-1)组、三黄胶囊(160 mg · kg-1 ·d-1)组+卡托普利(15 mg· kg-1 ·d-1)组。各给药组灌服相应剂量的药物，正常对照组、模型组同时灌服等容量生理盐水，1次/d，连续4周，用药期末各用药组鼠数为9只。正常对照组10只给予普通饲料喂养，自由饮水。

2.2 观察指标及测定方法治疗期满，禁食12 h，麻醉后腹腔静脉采血5 ml，4℃ 3 000 r/min离心15 min，收集血清，全自动血生化仪测空腹血糖FBG，并按ELISA试剂盒说明检测血清AR;同时取主动脉弓同一部位3 cm长度，常规固定、脱水、包埋、切片、HE染色，光镜下形态学观察。

2.3 统计方法计量资料以 ±s表示，采用SPSS13.0软件统计分析，组间差异采用单因素方差分析，P

3 结果

3.1 对T2DM大鼠主动脉病变的影响(光镜下形态学观察) 从图1-A可见正常对照组内膜表面由单层扁平内皮细胞被覆，光滑平整，与中膜层紧密相相连，中膜弹性纤维及平滑肌排列整齐，外膜完整，可见营养血管和神经束断面;模型组大鼠血管出现中膜﹑内膜增厚，管腔狭窄，未见动脉粥样斑块，弹性纤维和平滑肌排列不规整，可见明显胶原纤维沉着(见图1-B);卡托普利组、三黄胶囊组、甲福明组动脉壁轻度增厚，弹性纤维和平滑肌排列略不规整，可见胶原纤维沉着，未见动脉粥样斑块(见图1-C、D、E);三黄胶囊组+卡托普利组管壁略增厚，内皮细胞光滑平整，中膜弹性纤维和平滑肌排列规整，偶见胶原纤维沉着，未见动脉粥样斑块(见图1-F)。a-对照组(HE，400×)，b-模型组(HE，400×)，c-卡托普利组(HE，400×)，d-三黄胶囊组(HE，400×)，e-甲福明组(HE，400×)，f-三黄胶囊+卡托普利组(HE，400×)图1 三黄胶囊联合卡托普利对T2DM大鼠主动脉病变的影响

3.2 对T2DM大鼠血清血糖及AR的影响从表1可见，与对照组相比，模型组大鼠血清FBG、AR活性明显增加(P

4 讨论

治疗2型糖尿病，西药以降糖为主，对靶器官的保护效应较弱，中药尽管降糖作用较弱，但因其低毒、多环节、多途径、多靶点作用的优点而在慢性并发症治疗方面显示出更大的优势，因此，寻找降糖效果确切且可缓解慢性并发症的药物成为当今该领域的研究热点，而中西医结合将成为未来治疗本病的方向。表1 对T2DM大鼠血清血糖及AR的影响糖尿病高糖状态下，AR活性增加，多元醇代谢活跃：①使多种组织细胞内山梨醇、果糖过度堆积，细胞内渗透压升高，细胞水肿导致;②肌醇的摄入量代偿性减少，影响DAG-PKC和IP3-Ca2+信号转导途径，导致组织细胞Na+-K+-ATP酶活性降低，细胞功能降低;③使NADPH/NADP-比值降低，不利于氧化型谷甘胱肽GSSG转化为还原型谷甘胱肽GSH，导致机体的抗氧化能力减弱。这些改变是导致糖尿病血管并发症的主要原因之一，因此成为治疗的新靶点[4]。

三黄胶囊方中黄连素降低肾脏醛糖还原酶活性而保护糖尿病肾损伤大鼠肾功能、黄芩苷可抑制AR活性而用于糖尿病神经病变及肾脏病变防治[5～6]。卡托普利长期应用可延缓糖尿病肾病、视网膜病、神经病变进程，与改善葡萄糖代谢、改善脂肪和骨骼肌及胰岛组织的微循环、抗炎、拮抗IR、改善肾小球血流、清除自由基，增加红细胞内Na+-K+-ATP酶活力、使细胞内Na+、K+、Ca2+浓度恢复正常等有关，HOPE试验表明， 使糖尿病患者心肌梗死、中风或心脏猝死的发生率降低25%，有望成为人类征服糖尿病并发症的有力武器[7]。本实验通过高脂饲料+亚致病剂量STZ腹腔注射成功诱导2型糖尿病模型，通过三黄胶囊联合卡托普利干预后对主动脉病变的改善作用优于二者单用及甲福明，此作用与降低血清FBG、AR活性有关(可能是通过阻抑AR活性增加的上述3条途径实现)，但联合用药与单用药组间降低血清FBG、AR活性作用差异无显著性，说明三黄胶囊联合卡托普利对主动脉病变的改善作用不仅仅与降低FBG、AR活性有关，可能还有其它机制协同参与，这有待进一步研究。

参考文献

[1] Tang LQ，Wei W，Chen LM.et al.Effects of berbenne Oil diabetes induced by alloxan and a high-fat/high-cholesterol diet in rats[J]Journal of Ethnopharmacology，2006，108(1):109.

[2] 韩 超，潘竟锵，刘惠纯，等.泻心汤对正常和多种糖尿病模型动物的降血糖作用[J].中国实验方剂学杂志，2000，6(4):33.

[3] 叶胜朋.卡托普利及大黄治疗糖尿病肾病的研究[J]. 现代中西医结合杂志，2007，13(13):1695.

[4] 牟淑敏，张宁宁，孙 蓉，等.糖心舒合剂对糖尿病大鼠醛糖还原酶的影响 [J].山东中医药大学学报，2008，32(6): 514.

[5] 刘慰华，黄河清，邓艳辉，等.黄连素对糖尿病肾损伤大鼠肾功能、氧化应激、肾脏醛糖还原酶的影响 [J] .中国药理学通报，2008，24(7): 955.

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关键词：智能监控；应急照明；动态逃生指示

1传统应急照明存在的问题

传统的应急照明系统是采用自带蓄电池的应急照明灯具组成的应急照明系统，这种系统一般采用双电源供电的方式。这种方案只是将应急照明系统作为一个独立的配电系统来考虑，很难和火灾自动报警系统实现联动，在较为复杂的火灾现场会给人员逃生带来困难。另外，疏散指示标志照明灯的日常维护和检修存在着严重的滞后现象，疏散指示标志照明灯最主要的作用是能在发生火灾时应急启动，而应急启动的关键在于其电池充放电是否正常。依靠人力的维护和检修，不能及时发现设备存在问题，在发生火灾时往往会给逃生疏散指示带来许多盲区，满足不了火灾逃生的要求。

2智能应急照明系统的工作原理

智能应急照明系统能与火灾报警系统联动，在消防控制室确认火灾信号后.智能应急照明系统能及时自动点亮疏散区域内的应急照明灯具，并能对现场每个应急照明、疏散指示灯进行编程控制，可使疏散指示以光流的形式，动态指示逃生路径，这样在烟雾环境中， 逃生人员可以清晰、及时地判断逃生方向。智能应急照明系统与火灾报警系统联动，在确认火灾信号后，使所有应急疏散指示灯按照规定的逃生路线调整指示方向，其遵循的逃生逻辑为：① 指示方向必须远离着火点；② 着火点以上楼层应避开向着火层发生点的临近出口疏散；③ 接近或到达安全出口时有灯光闪烁及声音提示，使现场疏散人员在第一时间得到正确的疏散导向指示， 以避免错过安全出口延误逃生时机。

3工法特点

智能应急照明系统主控机为PC机。回路供电电压为DC24V安全电压，应急灯具为单片机智能控制终端，通过总线可以完成一对多通信控制巡检功能。同一总线系统可以挂接不同类型的灯具终端，通过编程控制相应防火分区内的应急照明灯点亮、熄灭，并可进行功能和应急测试。由于虚拟分区的技术支持，大大方便了工程设计和工程管理工作。同时智能应急照明系统可与建筑物内的楼字管理系统可靠兼容，方便了设备日常管理工作。

4适用范围

适用于酒店、超市、商场、大型办公楼及厂房等各公共建筑。

5工艺原理

5.1应急照明管线敷设：

电线配管要求同火灾自动报警系统。电线敷设，干线配线方式为ZR—RVSP—2×1.5+ZR—BV—2×6，支线配线方式为ZR—RVS—2×1.5+ZR—BV—2×1.5，其中ZR—RVSP—2×1.5/ZR—RVS—2×1.5为通讯线，ZR—BV—2×6/ZR—BV—2×1.5为DC24V电源线。

5.2智能（直流）主站、蓄电池柜、控制器主机、控制器分机的选择及就位：

5.2.1智能（直流）主站的选择以设计为准。

5.2.2铅酸蓄电池选择根据电源功率选择铅酸电池的容量。电池安装在智能（直流）主站的机柜里面。

5.2.3控制器主机用于监测控制整个系统的运行。控制器主机应该放在消防控制室内，并且远离有变频设备或者产生较大电磁干扰的设备。

5.2.4控制器分机的选择要根据被控灯具的点数来决定，

5.3集中电源式集中控制型照明灯/标志灯的就位分配要求通用原则：从控制机分机引出的同一通信回路的灯具的ID号不能重叠、但可以跳号，但是要说明是同一个控制机分机不同通信回路的灯具ID号是可重叠的。

5.4应急照明灯具的安装：将通讯线压接在通讯端子上，将电源线压接在电源端子上。

5.5系统测试及疏散方案编制。

5.6虚拟防火分区划分与消防自动报警系统联动。

6施工工艺流程

6.1系统构成

6.2施工方法及要点：

智能（直流）主站的安装及接线

电源主机安装：电源主机是整个设备的备电提供中心。具有自动切换功能。在安装调试过程，由于主电的不稳定，所以要求安装过程中注意保护电池组。落地安装。

蓄电池组的安装：蓄电池组安装过程中，要求电池搬运过程都应该保持端子向上，不能倒置。电池安装时，一层一层整齐排列的码放到电源主机的机柜中。

智能（直流）电池主站的内部接线蓄电池之间的连线， 蓄电池监控线接线：为避免危险起见，每层电池暂不连，拉开电池主保险，电池监控线未使用时不插入。电池监测线：电池监测线为1—TB0～1

电池主站的输入电源线：电池主站的输入电源线主要是三相五线，其中三个相线A B C接到ACQF空开的上口。零线N和地线PE分别接到零线端子排和地线端子排上。

电池主站的输出电源线：给分机提供电源的使用L（+） N（—）。

电池主站的输入/输出通讯线连接电池主站的输入通信线（CH CL）为监控主机对电源主站的控制，输出通信线（CH CL）也是监控主机的通信干线。这样的链式结构，可以保证通信的最佳效果。

6.3控制器分机的安装接线

6.3.1控制器分机的安装

落地安装或壁挂安装，安装过程中注意开孔的铁屑防止进入模块盒内和开关电源内。

6.3.2输入电源

双路输入方式接线示意图

6.4应急照明灯UBS—0.5lx/2A—ELS1019安装接线

6.4.1安装：先装底座，为防止丢失可在最后再装灯芯

6.4.2接线示意图

6.4.3拧上灯头之前需要在图纸上标明灯头的序列号，0.XXX.XXX.XXX，用以编程。

应急照明灯具特点

输入电压为DC24V，灯具为LED光源不带蓄电池组。

每只灯具均带地址编码及传感器；点式故障报警。

可编程点式控制；非持续、持续工作模式定义；执行强迫点灯、定时程序控制模式。

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【关键词】建筑工程；应急照明；供电方式；特点；控制

应急照明是各种建筑物中的重要安全设施，一旦发生了事故电源中断，应急照明对人员安全疏散、消防救援等起到重要作用。应急照明主要包括疏散照明、安全照明和备用照明。

1应急照明的分类

应急照明包括安全照明、疏散照明和备用照明几种主要方式。安全照明一般是在正常电源发生故障时而启用的应急照明部分；疏散照明是正常电源发生故障时而确保人员安全撤离时而设置的照明；备用照明正常电源发生故障时为保证正常活动的进行而采取的应急措施。

2应急照明供电控制

是由设计人员根据工程项目本身的供配电条件且符合规范规定，选择适当的供电方法开展设计。应急照明的控制一般有两种形式：其一是平时处于光源常闭状态，只在正常照明回故失电时，才自动点亮；其二是作为正常照明的一部分并与此同时使用，当正常照明因故失电时，无论应急照明的控制开关处于何种状态（开、闭），都应自动点亮。

3建筑电气照明的特点

3.1电气照明设计的专业性在进行照明设计时，应根据视觉要求、作业性质和环境条件，通过对光源和灯具的选择和配置，使工作区或空间具备合理的照度和显色性，适宜的亮度分布以及舒适的视觉环境。在确定照明方案时，应考虑不同类型建筑对照明的特殊要求，处理好电气照明与天然采光的关系；采用高光效光源、灯具与追求照明效果的关系；合理使用建设资金与采用高性能标准光源灯具等技术经济效益的关系。

3.2电气照明种类的多样性。照明种类可分为：正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明、景观照明和障碍标志灯。

3.3电气照明供电的系统性应根据照明负荷中断供电可能造成的影响及损失，合理地确定负荷等级，并应正确的选择供电方案。特别重要的照明负荷，宜在负荷末级配电盘采用自动切换电源的方式。工作电源采用分区树干式，备用电源也采用分区树干式或由首层到顶层垂直干线的方式。电气照明作为一个整体具有系统性，不能简单地按使用要求划分系统，人为地分割，在当代建筑中各种照明种类是紧密结合在一起的。

4应急状态下建筑电气照明控制

4.1建筑火灾危险性特点

建筑火灾危险性具有火势蔓延快、疏散困难、扑救难道大、火险隐患多的特点。

4.2建筑疏散困难的原因

建筑中疏散困难首先是由于层数多，垂直距离长，疏散到地面或其它安全场所的时间较长；其次是人员集中；三是发生火灾时由于各种竖井拔气力大，火势和烟雾向上蔓延快，增加了疏散的困难。

4.3控制原理

针对建筑的特点，必须做好防火设计，其中重点考虑的是人员的安全疏散，从平面走廊到竖向楼梯规范都作了严格规定。不仅从建筑设计本身，而且对电气照明提出了明确的要求。建筑公共走廊照明、楼梯间照明作为重要负荷必须采用双电源，配电盘末级自动切换供电方式。公共走廊照明包括了平时的正常照明、火灾应急照明和值班照明。在任何状态下，都必须能确保正常工作。正常使用时，系统由工作电源供电，包括值班照明、应急照明等负荷处于全天24小时供电状态，公共走廊正常照明则根据使用要求定时控制，可以控制中心远程控制也可配电盘就地定时控制。当公共走廊正常照明退出运行，只有值班照明继续工作，以保证夜间保安巡视等工作的照明及监控要求。当发生火灾时，公共走廊照明由于是双电源供电，能够确保公共走廊正常照明工作，满足疏散要求。如果工作电源发生故障或退出运行，则系统瞬间失电，灯具自带电源型应急灯点亮，经过数秒延时，备电电源供电，应急灯熄灭，公共走廊正常照明继续工作。当工作和备电电源都退出运行时，应急灯点亮，保证工作时间不小于30min，此时已是一种极限状态。

5建筑应急照明设置场所

5.1疏散照明设置的场所

建筑疏散楼梯间、防烟楼梯间前室、疏散通道、消防电梯间及其前室、合用前室；高层公共建筑的观众厅、展览厅、多功能厅、宴会厅、会议厅、候车（机）厅、营业厅、办公大厅、和避难层（间）等场所；建筑面积超过1500平米的展厅及歌舞娱乐、放映游艺厅等场所；人员密集且面积超过300平米的地下建筑和面积超过200平米的演播厅等；高层居住建筑疏散楼梯间、长度超过20m的内走道、消防电梯间及其前室、合用前室；在上述场所除设置疏散走道照明外，在各安全出入口和疏散走道应设置安全出入口标志和疏散指示标志。

5.2安全照明设置的场所

火灾时因正常电源突然中断将导致人员伤亡的潜在危险场所应设安全照明。如医院内的手术室、急救中心、急诊室所有用房、监护病房、产房、婴儿室等。

6建筑应急照明的供电时间及应急电源的转换时间

应急照明的供电时间因其功能不同而有所差异。用于消防工作区域的备用照明其供电时间应保证连续供电3小时以上。而用于暂时工作的备用照明应保证连续供电1小时以上。疏散照明应保证连续供电不少于30分钟。应急电源起动的时间安全照明应保证在0.5秒内起动，备用照明及疏散照明不应超过5秒，用于防盗安全使用的备用照明则应在1.5秒内起动。

7应急照明电源两种供电方式

目前应急照明电源多采用蓄电式，蓄电式电源一般供电方式的选择有两种，一种独立式电源，独立式供电应急灯本身自带备用蓄电池；另一种方式是集中式电源。集中式供电应急灯本身不带电源，发生用电故障时，由专用集中式应急电源供电。应急照明电源要考虑应急照明用电负荷的等级、使用场所、持续工作时间、应急电源转换时间及工程实际要求等方方面面的因素。

采用交流电源供电。当应急照明用电负荷等级为一级时，要求由两路独立电源供电，确保一路电源故障时，另一路应急电源仍能继续工作，并按防火分区设置末端自动切换应急照明配电箱。

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关键词：应急照明；疏散照明；智能应急照明；

中图分类号：J914 文献标识码：A 文章编号：

概述

随着中国经济的快速增长，城市发展速度和城市人口的增加，许多现代化、高层化、大型化及复杂化的医院、商业、写字楼等大型建筑物越来越多， 这些建筑物不仅人员密集，而且内部疏散通道更长，更复杂，人员对内部疏散通道不熟悉，因此在火灾发生时人员疏散的难度非常大。当火灾发生烟气下降、扩散蔓延时，人们需要沿着正确的方向通过防火分区到达次安全区域，再从次安全区域的疏散出口疏散到室外安全区域，此时传统的应急疏导指示就近指引的原则已不能满足逃生的要求，需要根据着火的部位、火灾现场实时的情况，按照预设的多种逃生方案对现场疏散指示的方向做出优化调整，指出一条安全迅速的逃生路线,从而最大限度地保证人身安全。

2．智能应急照明与传统应急照明比较

传统的疏散应急标志灯在建筑楼宇内作为孤立的单体存在，无法做到响应火灾现场的变化，更不能动态地调整逃生方向指示，给现场逃生带来困难。此外，应急标志灯的日常维护和检修上存在着严重的滞后现象，应急标志灯最主要的作用是能在火灾时启动应急，而启动应急的关键在于其电池充放电工作是否正常。依靠人力的维修和检修，不能及时发现产品问题，其反作用是在火灾时往往会给大楼的逃生疏散指示带来许多盲区。这样的应用现状已经无法满足现代大型建筑的要求。智能消防应急照明疏散指示系统具有如下特点，能够弥补传统疏散应急照明疏散指示系统的不足：

可与消防报警协同工作，可以准确判断火灾发生的具置。

所有应急标志灯的指示方向均可以根据火灾的发生位置进行调整。当中央控制器接收到火灾报警系统的报警信号后，立刻下达指令使所有应急标志灯按照合理的逃生逻辑调整指示方向。使逃生人群远离火灾发生处，最大限度的保证逃生人群的生命安全。

智能控制系统自动地对所有应急标志灯及应急照明灯实施全天候24小时不间断的自动巡检，并在第一时间以声光报警的方式提示并显示故障灯的位置及故障原因，方便维护人员对系统的维护和检修。

以地面光流的形式进行消防疏散诱导，动态指示逃生路径。即使在烟雾环境中，逃生人员以最低姿态移动时也可以快速、准确的判断出最佳路径。

在紧急状态下，安全出口指示灯增加了闪烁及声音提示，如“这里是安全出口”，以免逃生人员错过最佳安全出口延误逃生时机。

3．智能应急照明系统的组成、特点

3.1 智能应急照明系统的组成：

智能应急照明疏散系统主要由智能监控主站、智能控制器分机、消防应急疏散照明灯、消防疏散标志灯、消防应急导线光流灯及通讯网络等组成。

（1）、智能监控主机：

智能监控主机通常设置在消防控制中心，通过通讯网络将各区域控制器分机以及下属的应急灯具联结成智能应急疏散照明系统，并采用协议方式与火灾自动报警及联动系统连接。火灾自动报警系统根据火灾发生的地点提供联动信号智能应急照明系统会执行相应的疏散预案，引导人员安全疏散。

智能监控主机具有控制分机层。监控主机对智能应急照明系统内所有设备具有监视与控制功能，并具有自诊断功能，能够对全系统功能进行周期性的自动监测。

（2）、智能控制器分机：

设于防火分区内作为通信及配电设备给末端集中电源式灯具供电及控制。智能控制器分机每个输出模块均有地址码、状态接受监视与控制；与智能监控主机

通讯，将自身工作状态上传至主机，实现主机对集中电源的监控；带载应急照明标志灯，接收主机的指令，控制所带消防应急灯具工作，将灯具工作状态实时上传到主机。

（3）、终端层灯具：

应急照明疏散灯具具有地址编码模块，光源LED，输入电压DC24V。地址编码模块相当于一个微处理器，其内有算术逻辑部件、寄存器、控制电路、时钟发生器、存储器、输入/输出、辅助电路及内部总线。可实现对每只灯的持续、非持续二作模式定义；执行调向、强制点灯、定时程序控制，定时监测灯具性能，灯具自动报警灯功能。

3.2 智能应急照明系统的特点：

智能应急照明系统一般采用集中监控方式，通过信息技术、计算机技术和自动控制技术对楼宇内的消防结点模块以及各类消防应急标志灯进行实时监控，一旦出现故障，能在第一时间内报出故障灯具的编号和位置，便于马上进行维修以达到产品日常维护的目的；在获得消防报警火灾联动信息后，使所有应急疏散指示灯按照规定的逃生路线调整指示方向，指出一条安全迅速的逃生路线，在接近或到达出口时，通过语音、频闪等功能提示，警示疏散者，避免错过出口，保证快速疏散从而最大限度地保证人身安全。该系统具有可控性好、可靠性高、安全性好、节能、寿命长等特点。

4．智能应急照明系统的工作原理及在工程设计中的应用

根据工程实际大小设计，系统主机设置在消防控制中心，可多台主机联网；系统分机可设置在强电井内，控制所带消防灯具的工作，可带本层或本层及上下多层一定点数的消防灯具；系统主机与系统分机之间距离如果小于600米时，可2.0 mm2采用阻燃屏蔽双绞线进线通讯，如果大于600米时，采用室外型4芯单模光纤通讯；末端消防灯具间采用四总线连接，线型截面积根据支路布线长度压降损失原则进线合理选择；嵌地式疏散标志灯宜单独构成支路，布线应采用防水型线缆，所有线路接头均应做防水处理。

系统主机能监视所有设备的工作状态，控制受控区域灯具的工作状态，如发生故障，底层设备以主报式上报到主机，显示在软件操作界面上，同时可发出声光报警提醒监控人员，声报警可手动消除，光报警必须排除故障后才能解除，24小时不间断巡检，节省大量人力物力，消除逃生盲区；系统主机采用协议方式和消防报警系统联动，接收消防报警系统传来的火警联动确认信号，以此作为联动的依据，其联动过程如下：

（1）选择现场疏散通道内的烟感探头点作为联动信息采集点；

（2）一旦这些联动点确认发生火灾，消防报警主机发送联动信号给集中控制器消防灯具系统中央全局监控主控制器；

（3）主控制器根据预设的联动预案，检索正确的优化指令；

（4）主控制器通过通讯设备向目标灯具发送局部优化指令；

（5）灯具接收到信号后按预案转让应急；

（6）在预案执行过程中，主控制器可实时根据现场联动信息及时调整疏散方向指引；

（7）随着火灾蔓延，主控制器无法为现场的逃生人员选择一条更为安全的疏散通道时，系统将复位应急标志灯具的指示方向；

（8）主控制器能以手动、自动方式向底层灯具发送火灾应急指令，自动模式下以火灾报警主机经确认的火灾联动信号为依据；手动模式下，具有操作权限的工作人员根据火灾发生现状，一键式到位发送联动预案；

（9）火灾发生到中期，即使出现局部通讯被破坏或强电失电，设置于每一应急标志灯具内部的镍氢蓄电池将持续给标志灯具30分钟以上，此外，灯具不受主机指令控制的模式下，将以默认方式转入应急。

5 小结

智能应急照明疏散指示系统具有诸多技术特点和优势，在现代各型建筑的应急逃生领域中发挥至关重要的作用，是现代建筑中至关重要的安全保障体系。应该广泛应用于新型建筑中，在具体应用中不断地推陈出新，适应市场的需求。

参考文献

[1]GB17945-2010. 消防应急照明系统和疏散指示系统[S].

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关键词:购物中心照明节能设计

中图分类号：TE08文献标识码： A 文章编号：

1前言

购物中心是大型零售业为主体，众多专业店为辅助业态和多功能商业服务设施形成的聚合体。作为商业零售业发展历程中的最高形式，产生于美国，在二十世纪七八十年代盛行于欧美。

某购物中心建筑高度23.75米、建筑面积13.86万m2；地下两层，地上四层、局部五层，属多层大型商业建筑。在二次设计中，变更了原设计中的照明方案，选用了多种照明节能新产品。该购物中心2010年10月23日开业后，通过工程回访及测试，达到预期节能效果。

一般照明节能设计

一般照明设计

2.1.1一般照明设计及灯具选型

原设计中，购物中心营业区域天花吊顶大量采用传统格栅灯、筒灯。变更设计时，根据经营布局规划，选用高效节能灯具及光源；根据经营分类、商品品类选择色温，显色指数Ra>80；综合考虑天花装饰光带、货柜功能性照明，在1.5m陈列面，百货区天花一般照明照度设计为500lx，超市货区一般照明为750lx；照明功率密度（LPD）为9-11W/m2，小于《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）16W的目标值。二次设计对灯具的选择变更如下：

1、主力店F1层为百货商场，经营化妆品、金银首饰、名表等。原设计为1*150W金卤灯，变更后改为6"LED筒灯,在国内首次选用飞利浦MODULE2000 36W/830 LED高光模组，功率大大降低，进线电缆、配电柜内元件、配管穿线也相应降低；照明功率密度（LPD）为9W/m2，

小于《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）中16W/m2的目标值。

2、原设计采用的3*40W 600*600mm格栅灯变更为3*16W 600*600mm格栅灯，新灯具中加装了纳米高光反射罩，反射系数较普通灯具大大提高；光源采用高效单端插拔式荧光管； LPD为10-11W/m2，小于《建筑照明设计标准》中16W/m2的目标值。用于主力店F2-F4男女服装商场、家居专卖店、儿童用品专卖店。

3、超市货区原设计采用2*58W双管光带灯，变更改为1*45W光带灯，新灯具中加装了纳米高光反射罩，大大提高了灯具反射系数；光源采用高效直管荧光灯； LPD为14.5W/m2，小于《建筑照明设计标准》中17W/m2的目标值。

一般照明系统控制

根据购物中心业态分布及各业态特点，变更设计中一般照明系统控制采取如下方式：

各办公室、员工餐厅、仓库、机房、卫生间等照明采用面板灯开关控制，办公走廊

采用双控面板灯开关分散控制；

2、购物中心共享空间采光较好，通道照明采用时间控制器集中控制；

3、各天花一般照明配电柜内设置多台接触器，将本防火区域内的货区天花照明、天花装饰光带、走道天花照明回路分开，分别由接触器控制。因BAS造价较高未采用，灯光控制采用按钮现场/远程控制或可编程控制器（PLC）集中控制，由PLC集中控制时，开启时间由电脑设定控制。

一般照明PLC系统控制图如下：

图1集中控制柜二次控制原理图

节能计算

新选用的2*32W节能筒灯、无暗区支架灯、停车场光管支架等均选用高效节能型灯具，与原设计选型接近，不参与节能计算。

表2一般照明节能计算表

上表中“电费单价”的计算如下：

（1）该购物中心用电性质为“一般工商业用电”，采用峰平谷电价；

（2）所在地区的销售电价（含基金及附加）为：平时段电价0.7603元/ kWh；峰时段电价1.1782元/ kWh；尖峰时段电价1.2479元/ kWh；谷时段电价0.3424元/ kWh；

（3）用电时段为每日8:30-21:30，其中平时段6.5h（11:30-18:30），峰时段3h（9:00-11:30、18:00-19:00、21:00-21:30），尖峰时段3h（10:30-11:30、19:00-21:00）。

（4）因负荷稳定，故电费单价=（6.5*0.7603+3*1.1782+3*1.2479）/（6.5+3+3）=0.0.9776元/ kWh。

应急照明节能设计

应急照明设计

购物中心应急照明及疏散指示系统原设计为ATS电源加装EPS，由消防监控室主机与各EPS通讯，实现FS与EPS联动。二次设计时，为实现节能需要，选用新型智能消防应急疏散照明指示系统，该系统由监控主机、电池主站、电压安全型控制分机、集中电源点式监控型标志灯/照明灯、通信模块等组成，满足消防要求。

应急照明系统控制

该智能消防应急疏散照明指示系统控制具有以下功能：

1、日常管理OFF/ON程序采用二次编程方法由管理人员确定；

2、监控主机系统自动对下层设备及灯具进行实时监测，发生故障时发出声光报警；声故障可手动消除，光故障必须排除故障后解除；

3、系统自动执行每天1次的功能性测试计划程序；每3个月进行1次放电测试提示；保证火灾发生前系统完好；

4、消防主机火灾信号输入时，强迫点亮系统全部照明灯具；

5、可统一根据火灾信号对疏散标志灯进行紧急疏散方案编程：危险区域疏散楼梯口的安全出口标志灯关闭；指向危险区域的应急疏散标志灯的指向箭头自动调向；疏散标志灯、安全出口标志灯闪烁，引导人员安全快速疏散。

应急照明系统图如下：

图4应急照明系统图

3.3节能计算

原设计的应急照明灯具为2*18W带罩节能筒灯，疏散楼梯间应急照明灯具为1*22W半圆球节能吸顶灯。变更设计前后，标志灯为持续供电且功率均为1W，故不参与节能计算；运行方案中平时程序控制关闭的疏散楼梯间应急照明灯虽有功率差别，亦不参与节能计算。

应急照明节能计算见表4。

表4应急照明节能计算表

上表中“电费单价”的计算与表2中的“电费单价”计算相似，因工作人员入场，应急照明需提前使用，故电费单价计算调整如下：

（1）用电时段为每日8:30-21:30，其中平时段6.5h（11:30-18:30），峰时段3.5h（8:30-11:30、18:00-19:00、21:00-21:30），尖峰时段3h（10:30-11:30、19:00-21:00）。

（2）电费单价=（6.5*0.7603+3.5*1.1782+3*1.2479）/（6.5+3.5+3）=0.9853元/ kWh。

工程设计回访

4.1实际照度

该购物中心管理人员提供了以下信息：

用TES1339数字照度仪测试主力店F1层LED筒灯货区照度（1.5m）：仅LED筒灯开

启时照度660lx左右；天花光带同时开启时照度850lx左右；再开启功能性照明（货柜照明）时照度在1450lx左右。

测试主力店F2-F4层照度（1.5m）：开启筒灯及格栅灯时照度710lx左右；天花光

带同时开启时照度780lx左右；再开启功能性照明（货柜照明）时照度在1400lx左右。

测试主力店B1层照度（1.5m）：开启超市光带时照度920lx左右。

测试购物中心专卖店照度均在600lx以上，各通道等公共区域照度在450lx以上。

测试应急照明照度在2lx以上，疏散楼梯间照度在5lx以上，通过了消防验收。

4.2管理控制

据管理人员反映，照明、应急照明控制较为灵活，便于管理。

4.3新产品投资回收期

根据实际采购合同价格与原设计方案产品市场价格测算，LED灯具（光源30000h寿命）、

应急智能照明系统增加投资的的回收期分别为15个月、12个月。

结论

通过变更设计，选用新型节能灯具及光源产品、采用多种控制方式，能够满足经营需要

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关键词：高层建筑；智能疏散照明系统；设计

Abstract: with the development of economy and the progress of science and technology, people to electrical intelligent put forward higher request, so the electric intelligent system in intelligent building in the position more and more important. Combining with the project examples of a high-rise building intelligent evacuation of lighting system design is discussed.

Keywords: high building; Intelligent escape lighting system; design

中图分类号：TU97文献标识码：A 文章编号：

“火场如战场，时间就是生命”，火灾时疏散照明对于保障人员快速逃生十分重要，智能疏散照明系统在提高疏散照明可靠性、方便管理、节能环保等方面比传统的独立式疏散照明有着明显的技术优势智能消防应急照明疏散指示逃生系统通过动态疏散为火灾时的人群提供最优的疏散路径；灯具发生故障时系统提示以及时检修；采用安全电压保证消防人员的安全；火灾时闪烁发光使透光性更好；采用更加节能的LED光源。因而，智能疏散系统的推出和实施受到建筑业的广泛欢迎和好评，被广泛应用于功能复杂多样，人员密集的高层建筑。

一、智能疏散照明系统介绍

1、系统组成及工作原理

智能消防应急照明疏散指示逃生系统由以下各部分组成，如图1。

图1：智能疏散照明系统的组成

1）感烟火灾探测器，消防火灾报警主机是消防智能应急疏散指示逃生系统进行联动的外部系统，是火警信息的来源。

2）集中控制应急灯主机由交互式操作软件支持，负责解析底层设备的工作故障状态信息，接收来自消防报警系统的火警联动信息。对火警信息进行决策，对底层灯具发送各种指令。控制主机主要由中心接入器、工控机、逆变器、主机应急电源、液晶显示器、打印机、消防联动节点转换器组成。

3）区域汇集器负责信息的收集和双向传递，可设置消防联动节点。

4）可调控消防应急灯具：①安全出口灯由主机控制。可带语音、频闪、灭灯，可设置消防联动节点。②可调向疏散指示标志灯由主机控制。可频闪、调整指示方向。③光标子母灯由主机控制。以不同方向闪动光流指示逃生方向。

2、灯具与光源

智能疏散照明系统的标志灯和照明灯均为消防专用型灯具，其制造标准符合防火的要求。灯具由微处理器、内部总线、电子变压器/镇流器、光源及传感器等组成，受中央控制器控制，故障时可向中央控制器发出报警信号。智能疏散照明系统的灯具采用LED或节能灯光源，在保证照度的前提下，尽可能地减少了灯具数量和供电电源容量。

3、系统功能

智能疏散照明系统主要功能包括：日常开关程序预设及手动控制、应急状态疏散方案预设(强迫点灯、强迫频闪/流动和分区域运行)、智能动态导光、系统功能自动测试、故障实时监控及系统信息存储记录等。智能疏散照明系统应用于综合医院这种建筑规模大、消防安全要求高的工程中，可以保证疏散照明系统可靠性、降低系统日常检修维护的工作量，提高管理效率。智能疏散照明系统与火灾自动报警系统联动可采用以下两种方式之一实现：

1）采用干结点模式。FAS按建筑物内所有防火分区提供着火点信号为一个对应联动结点给智能疏散照明系统。

2）采用 RS232接口标准modbus协议模式。由FAS按建筑物内所有防火分区提供着火点信号为一个对应联动结点给智能疏散照明系统。

4、系统供配电

智能疏散照明系统采用集中电源供电，将备用蓄电池组集中设置，便于监测和维护管理。智能疏散照明系统光源采用24V或220V电压，220V电压产品又分为交流和直流两类。火灾时不仅要保证疏散照明系统供电可靠还要保证人员安全，避免发生触电事故。智能疏散照明系统宜选用24V安全电压供电，采用非安全电压供电时对管线及灯具应做好防水处理。从配电网络安全考虑，切断疏散照明系统电源与电网或发电机组的关联，单独形成区域子电网与大地网隔离运行，可以避免短路越级跳闸影响其他消防动力设备电源的正常使用，确保消防灭火救援工作得以顺利进行。

二、设计应用实例

某大厦高度为289米，建筑面积为28.2万平方米，地上68层，地下4层，主楼和副楼1～7层连通为裙房，作为商场、餐饮、办公用途。主楼8～36层为办公，38～52层为公寓，54～63层作为公寓式办公、64～68层为康体中心、主题式餐厅，其中21、37及53层位避难层，兼设备用房。由于建筑功能较复杂、人员密集，外来人员不熟悉疏散路线，火灾时对疏散照明系统的依赖性较大。设计中选用了BXF9-C2型智能疏散照明系统，与消防报警系统联网运行，预置各种应急方案，保证了火灾疏散的安全性，同时疏散照明系统具备的监控功能极大减少日常维护工作量，明显降低运行成本。

1、系统配置

根据消防性能化论证意见，本工程仅在裙房一层~四层设置智能疏散系统。本工程采用的BXF9-C2型智能疏散照明系统由控制器主机、集中控制型疏散标志灯及照明灯组成。控制器主机设在首层消防控制室，监控各个区域内的灯具。疏散标志灯及照明灯电源由该防火分区内的应急照明配电箱供电。所有单元均由一对通信信号线(E-BUS总线)连接成网络。

系统设置具有特点：语音出口灯设置于防火分区末端出口处（如图2），双向可调标志灯设置于通道内，嵌墙安装（如图3，间距地上20m以内，地面10m），地面标志灯设置于大空间通道内（如图4）。

图2安全出口疏散指示 图3 双向可调疏散标志灯 图4 地面导向光流子灯

地面导向光流灯应用有两种方式：完全配置，对人员密集的场所通道内，以0.5米间距设置导向光流灯。局部配置，在通道口、交叉路口设置导向光流标志灯具，灯具间距为0.5m。

采用自带电源型灯具的系统，其安全性高，一旦发生火灾，不受水喷淋等影响。而采用集中电源时，终端灯具在选型时应采用防水防护等级较高的设备，以避免因灭火而引起的线路问题，致使灯具无法工作。

该大厦智能疏散逃生系统采用1台主机 (设置于消防控制中心)。主机负责监控其下各路路由器。主机控制系统界面上能显示与其各自相连的主机的通讯线之间的通讯状态(通讯故障、通讯正常)。主机一经开启，系统控制平台启动后，逐级之间就开始通讯。

图5 就近疏散路径图（平时）

图6 安全疏散路径图（火灾时）

消防报警联动信号集中接入中央主机中，通过中央主机传递火灾联动信号。语音出口标志灯设置于防火分区末端出口处，平时光源常亮，火灾联动时通过指令控制启动灯具的频闪功能和语音提示功能。双向可调墙面标志灯设置于通道内，平时光源常亮，火灾联动时通过指令控制启动灯具的频闪功能和指示方向。地面标志灯设置于主楼大厅、长廊等大空间通道内，平时光源常亮，火灾联动时通过指令控制启动灯具的频闪功能和指示方向。该大厦采用协议联动方式，读取FAS系统所有通道内的烟感、温感探头信息，以每个探头作为联动预案触发信号。一旦火警确定，以灾情点作为分界线，以灾害中心向外辐射疏散。疏散预案在联动的第一时间通过现场的疏散灯具指挥逃生人员安全、准确、迅速疏散（见图5、6）。

三、结束语

总之，随着科技的发展，智能疏散照明系统为当今社会的人身安全提供了一个更可靠的保障。随着大型复杂建筑的不断涌现及人们对智能应急疏散照明系统认识的不断提高，智能应急疏散照明必定是未来疏散照明系统应用的发展方向。

参考文献

[1]. 智能应急疏散指示系统研究[D]. 沈阳航空工业学院, 2009 .

[2]孙少辰. 动态疏散指示系统研究[D]. 沈阳航空工业学院, 2010 .

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关键词：地铁火灾；仿真分析；人员疏散；人口密度

中图分类号：U231 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）04-0044-03

地铁火灾一旦发生，人员疏散是减少事故损失的关键。但由于地铁火灾的试验研究具有成本高、试验时间长、所需试验人员多等缺点，在地铁的设计阶段，无法通过实验对人员疏散等问题进行研究。因此，计算机仿真成为了研究地铁火灾事故中常用的方法，本文通过对深圳地铁火灾人员疏散进行仿真分析，探讨了地铁火灾事故中的注意事项，同时提出了相应的应对措施。

一、地铁火灾人员疏散仿真模型的建立

（一）地铁火灾发生时人员的行为反应

1．地铁站工作人员的行为。火灾发生时，地铁工作人员具有报警、帮助乘客逃生、参与灭火等职责。其行为有一定职责性和目的性。

2．乘客的行为。发生地铁火灾时最危险的行为是乘客产生恐慌。一般情况下，人在火灾发生时会尽可能逃离火灾现场。但如果因恐慌丧失了判断力，多数人会选择盲从，而导致拥挤、争抢等行为。由于乘客在地铁中占了绝大部分，所以此次仿真分析的主要研究对象是乘客。

（二）火灾情况下人员的运动规律

一般，火灾时人员逃生速率v（米／秒）与当时的人流密集度（人／平方米）及通道宽度b（米）有很大关系。人流密集度越大，逃生速率越慢。相关研究发现逃生速率与人员密度的关系如下：

（1）

考虑人行走的差异，逃生速率应乘上折算系数，即有。图1所示即为人的行走速率和人流密度的关系图。

图1 人的行走速率和人员密度关系图

（三）人员疏散仿真模型

应用元胞自动机的原理，文章建立了人员疏散仿真模型。所谓的元胞自动机原理，是指将一个矩形的平面分成为若干网格，每一格点都代表一个元胞或基本单元，其状态值为1与0分别对应着网格上的实格与空格。在设定规则下，网格上的实格与空格按一定规则进行变化，以体现单元格时间、空间及状态的随机演化状态。

在实际火灾逃生过程中，每个人都会按照自身情况和周围环境等因素做出判断和决定。大致上，可将影响乘客行为反应的因素分为三类：（1）静态场景的影响。如乘客会按照车站的平面布局判断出出口位置，以确定逃生方向。（2）动态场景的影响。如乘客疏散过程中的交流或从众行为。（3）火灾产物的影响。如火灾产生的烟气、声音和颜色等将对乘客的逃生行为产生影响。

以上三种因素对人员疏散模型的影响可用式（2）表征如下：

（2）

其中：

是人员进入单元格（m，n）的概率，0≤＜1。是正规化因子，使所有能够进入单元格的人员概率和为1。是位置吸引系数，表征车站的形状和出口布置影响乘客行为的程度，。是方向吸引系数，表征乘客相互之间影响的程度，。是火灾影响系数，表征火灾场景影响乘客行为的程度，。指元胞（m，n）的状态，=1时表示有人或物占据，不能进入，=0则表示无人或物占据，能够进入。指动态场，表征人群的相互影响，（如在人员疏散的过程中广播指引乘客疏散至某处，该单元格的动态场增大，表示更多乘客会到达该单元格）。指静态场，表征地铁站结构、出口位置等因素对人员行为反应的影响，（通常情况下，距出口越近的地方静态场值越大）。指火灾影响力，的值取得越小，表明该处越接近火源，。

二、地铁火灾人员疏散仿真分析

（一）仿真所选案例和相关条件

本文以深圳地铁站中典型的双层岛式车站作为研究对象进行仿真，这种类型的车站设有站台层、站厅层共两层。一般在站厅层设有与外界联系的通道和出入口，站台层和站厅层通过四座人行楼梯相通（目前新的《地铁设计规范》：允许使用自动扶梯疏散，但考虑到紧急情况下自动扶梯的不安全性，按最恶劣的疏散情形计算，即不考虑自动扶梯的疏散能力）。列车设有6节车厢（满载时共1680人）。站内疏散人员的类别为成年男性和女性、小孩及老人。

（二）仿真结果的分析

1．火灾对人员疏散的影响。在式（2）中，是火灾影响系数。没有发生火灾时，其值为0；发生火灾时其值大于0，一般取=0.4。火源发热率参考相关的资料，在地铁内起火时取为10MW，移动可燃物则取为5MW。根据仿真结果所得的人员疏散时间如表1所示。

从表1可知：（1）有无火灾时人员疏散所用时间相差并不明显，最大时相差不足35s，这表明在火灾没有达到危险状态之前，火灾的影响不是很明显；（2）火源发热率为10MW时的人员疏散时间要比发热率为5MW时长约4.18%，这表明火势越大，对人员的疏散就越不利。因此，控制火势蔓延对减少人员伤亡有着重要意义。

2．出口条件对人员疏散的影响。

（1）出站口闸机。闸机处通常是疏散人员的瓶颈。仿真结果显示，疏散2500个人，有闸机比没有闸机所需的疏散时间长了近100s，这不满足设计规范的相应要求。应采取特别的措施来加强闸机处的人员通行能力，如设置没有闸机的紧急疏散口或者是采用双向闸机。目前，国内地铁采取的通行措施是在发生火灾后，由车站值班人员紧急释放闸机并人工打开边门通道。

（2）出口的个数。图2所示为三个及四个出口时所需疏散时间的仿真结果。由图可知，两者相差不多，即增加过多的出口数量对疏散效率的提高影响不大。

3．楼梯的宽度对人员疏散的影响。火灾发生时，人员疏散所需的时间与站台层和站厅层之间的楼梯数量及宽度有着直接关系。此次仿真取站台层与站厅层间有四座楼梯，左边楼梯宽度取为2.5米，右边为1.5米。根据我国的《地铁设计规范》相关规定，楼梯设计应按发生事故时疏散时间不大于6分钟进行验算。则由图3可知，这种楼梯所能容纳的最大的安全疏散人群数为4000人。由图3还可以看出，2500人处是一个“拐点”（疏散时间为268s），此时的疏散效率最高。

三、地铁火灾事故中各岗位人员的应对措施

正确应对地铁火灾事故，明确各岗位人员的相关职责，按照制定好的火灾处理程序、方案和措施进行火灾补救，能够在很大程度上减少人员伤亡和财产损失。

（一）乘客的应对措施

地铁火灾发生在列车上或车站内，乘客往往是第一时间发现火灾的，如果掌握一定的应对措施，是保证地铁火灾快速得到处置的关键因素。地铁发生火灾后，乘客应采取的主要措施：（1）第一时间报告，在车站可以就近寻找工作人员或按压手动报警按钮、使用乘客对讲系统报告车控室，在列车上应通过乘客紧急通讯装置报告司机；（2）列车行驶过程中，千万不要使用紧急解锁手柄，避免造成列车区间停产；（3）尝试使用灭火器扑救；（4）尽量远离火源，按照地铁工作人员指示疏散。

但是，由于目前国内的乘客普遍缺少逃生应急知识，运营单位应加大公众安全和应急知识培训。

（二）司机的应对措施

司机在地铁火灾事故中职责重大，其采取的应对措施正确与否，直接关系着乘客的生命安全。在列车火灾事故中，司机应采取的主要措施：（1）接到乘客火灾报警后，立即向行车调度员报告，尽可能将列车运行（不关闭空调）至前方车站再疏散乘客。（2）告知乘客火灾事故相关处理办法，安抚乘客情绪。（3）到达前方车站后，确认车门和屏蔽门打开。（4）疏散好乘客后立即降弓。（5）列车在迫停区间时，须与行车调度员一起确认疏散方向，并组织乘客的疏散。（6）后续司机一旦发现前面发生火灾，应立即停车，向行车调度员报告，并按相关指示行车。

（三）车站的应对措施

收到火灾报告后，车站须立即报告OCC，并使用广播向乘客发出疏散指引，告知乘客如何撤离，同时指派车站工作人员组织和引导乘客的快速撤离，将站内的混乱局面控制到最低，开放车站所有的闸机及安全出口。此外，车站还须组织人员对火灾进行初期的扑救及伤员的抢救。

（四）OCC的应对措施

列车火灾下，应对措施：（1）报110、120，封锁住火灾发生区间，停止运行火灾发生车站及其有关车站。（2）判断火灾情况，以指示列车是否继续前行或是组织人员撤离。（3）对被迫停在区间隧道的列车布置好防护，并对线路中的其他列车采取相应措施，如扣车等。（4）组织救援列车的行进，与其他调度员及车站值班员协调沟通，以准备正线行车的

恢复。

车站火灾下，应对措施：（1）报110、120，组织相邻车站人员增援；（2）组织发生火灾车站退出服务，并监控火势蔓延情况，如可能蔓延至区间，应立即组织区间停运；（3）组织后续列车，不停站

通过。

并视现场情况，组织对事发区域停电。

（五）总体应对措施

火灾发生后，在OCC的指挥下由车站具体负责第一时间现场处理，由当值车站的值班站长或列车司机作为应急负责人，按照“乘客生命安全第一”的原则，采取一切措施确保乘客的疏散并开展初期火灾的扑救工作，同时启动应急程序，调集各方面应急力量进行增援。在消防部门接手处理后，应在其指挥下组织配合开展火灾处理和灾后恢复运营等工作。

四、结语

文章对地铁火灾事故时影响人员疏散时间的因素（出口个数、闸机、楼梯宽度等）进行了仿真分析，结果表明该类型地铁站使用四座人行楼梯和三个出站口能够基本上满足2500人员在火灾事故中紧急疏散的要求，但在闸机特别的措施是保证疏散效率的关键。另外，文章指出了各岗位人员在地铁火灾事故中的应对措施，这对地铁火灾的人员疏散及伤员救治工作有着重要的指导意义。

参考文献

[1] 毛军，郗艳红，吕华，毛卫华，李卫军，李胜利．数值模拟与仿真在地铁火灾防灾减灾中的应用[J]．北京交通大学学报，2008，（8）．

[2] 杨志杰，沈纹．地铁消防安全状况及对策[J]．消防科学与技术，2002，（3）.

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关键词：应急照明；智能诱导；动态逃生；

中图分类号：C35文献标识码： A

1、概述

建筑物的大型化和大量高密度的特大型建筑以及地下建筑的涌现，导致了建筑物的通道更长、更复杂。对于消防疏散来说，怎样在火灾发生时使逃生更安全、更准确、更迅速，正是时代对建筑防灾提出的新课题。为了适应现代化、大型化建筑消防疏散指示的要求，开发了智能消防应急照明疏散指示逃生系统及产品。工程实践证明，消防智能应急照明疏散指示逃生系统完全满足现代化、大型化建筑工程的需要。并受到建筑业的广泛欢迎和好评。

2、应急逃生

现代建筑越来越趋向于高层化、多功能化及大型化。仅有火灾探测报警与自动灭火系统的设置还不够完整。人们已逐步意识到火灾报警系统在现代建筑中所起的重要安全保障作用，随着人们对自身安全意识的加强，对安全的关注不再仅仅停留在借助外力的防灾和灭火上，在火灾现场，能进行逃生的恰恰是逃生者本人。然而，火灾现场环境恶劣，烟、雾、火以及逃生者自身的恐慌心理等众多因素都有可能在最后一刻使逃生者错失逃生的机会。

如果在火灾现场有一套自成一体的火灾逃生系统，利用应急疏散标志灯指引安全的逃生方向，降低人们的恐慌心理，能动地避开烟、雾、火，会使逃生者得到生存的机会。目前，建筑物内的逃生仅仅停留在独立型应急疏散标志灯上，怎样根据现场火警信息，把应急疏散标志灯作为一个整体，辅助人们逃生却是一个空白。

3、智能诱导

3.1 若干问题

3.1.1 城市大型化的问题

中国是人口大国，而城市更是人口聚居地。随着人口的集中化，城市会变得越来越庞大，建筑人口居住密度越来越高。因此，如何高效率地利用地上与地下的空间，已成为一个重大的课题。很多大城市，将商业中心、电影院、交通设备等集中到地下空间形成地下城市建筑。地上建筑越来越高层化、大型化、功能化，势必使火灾逃生通道更为复杂，加大了火灾发生时的逃生难度，使得怎样安全引导逃生这一问题更为严峻。

3.1.2 建筑群体的存在形式及问题

现代的建筑已经不再是孤立的单体，错综复杂的建筑群体，即使在日常行走中，也需借助于标志指示灯或是指示牌，毋庸说在火灾发生时的混乱局面。仅把火灾逃生希望寄托在众多消防硬件设备和逃生者的主观判断上是不够的。利用一切可利用的火警信息，做到智能地疏散人员，正是基于这一需求产生了智能火灾逃生系统，也正是研发推广该系统的理念。

3.1.3 火灾逃生的最大障碍――烟

在火灾发生时，由于烟雾中产生很多二氧化硫、一氧化碳等有毒有害气体，当人吸入这些气体后，会导致人体缺氧、呼吸困难、思维迟钝、视线不清。在这种情况下能保持清醒的时间大约为50s左右，加之现代建筑物通道长而复杂，逃生就更困难。消防智能应急疏散指示逃生系统借助消防报警的火灾信息，结合光流、语音、频闪，从听觉、视觉等感观上引导人们正确逃生。

3.1.4 独立型应急疏散标志灯应用现状

目前的应急标志灯在建筑楼宇内作为单体存在，无法做到响应火灾现场的变化，更不能动态地调整逃生方向指示，对现场逃生带来困难，此外，应急标志灯的日常维护和检修上存在着严重地滞后现象，应急标志灯最主要的作用是能在发生火灾时应急启动，而应急启动的关键在于其电池充放电工作是否正常。依靠人力的维护和检修，不能及时发现产品问题，其反作用是在发生火灾时往往会给逃生疏散指示带来许多盲区，满足不了火灾逃生的要求。

3.2 解决方案

智能消防应急照明疏散指示逃生系统，有效地解决了独立型应急标志灯维护检修盲点，以及无法和报警系统联动，在火灾发生时实时调整应急指示方向的问题。

智能消防应急照明疏散指示逃生系统是具有自主知识产权的新一代疏散指示逃生系统。该系统提出了火灾应急疏散指示逃生的完整方案。其中包括独立监控系统，以及和消防报警设备的联动系统。

智能消防应急照明疏散指示逃生系统采用集中监控方式，通过信息技术、计算机技术和自动控制技术对楼宇内的消防安全通道进行实时监控，以达到产品维护、安全疏散智能化的目的，不仅解决了产品日常维护的难题，并在获得消防报警火灾联动信息后，对逃生路径进行智能分析，调整疏散方向。消除火灾发生时楼宇内逃生疏散指示盲区，提高大楼的安全系数。

智能消防应急照明疏散指示逃生系统采用总线式技术，为用户节省大量重复投资，并使所有产品集成在一个相对开放的协议下。其次，该系统在设计中，充分考虑了用户系统的容量和扩展性，以满足用户对大容量设备的需要。另外，该疏散指示逃生系统可以灵活拓展，采用系统重组，解决火灾现场的各种问题，为使用方提供建议性解决方案。因此，本系统全面地考虑到了消防应急系统及其各个子系统的实际情况，是体现逃生全新理念的疏散指示逃生系统。

3.3 监视控制

为解决传统应急标志灯日常维护检修的难题，提高楼宇安全系数，本系统具备了底层设备的故障巡检功能，通过系统架构的网络，如发生故障，底层设备以主报式上报到主机，显示在软件操作界面上，同时声光报警提醒监控人员、24小时不间断巡检，节省大量人力物力，消除逃生盲区。

为实现在火灾发生时能动地调整应急标志灯指示方向，本系统和消防报警系统联动，借助消防报警系统火灾探测器探测到的火灾信息，对底层设备进行控制，发送指令，实施频闪、语音、光流闪动等动作。这些动作都通过加载在主机中的决策方案，由主机控制。

4、系统的组成

智能消防应急照明疏散指示逃生系统由以下各部分组成。

4.1 火灾探测器火灾报警主机是消防智能应急疏散指示逃生系统进行联动的火警信息的来源。

4.2 集中控制应急灯主机由交互式操作软件支持，负责解析底层设备的工作故障状态信息，接收来自消防报警系统的火警联动信息。对火警信息进行分析决策，对底层灯具发送各种指令。

主机主要由中心接入器、工控机、逆变器、主机应急电源、液晶显示器、打印机、消防联动节点转换器组成。

4.3 主要参数

（1）一个中心接入器可以控制30或60个区域汇集器，中心接入器和区域汇集器之间采用总线制连接方式。

（2）一个控制柜中可安装100个消防干节点接收器，如需要的接收器超过数量，可另设接收器安装箱。

（3）主机应急电源在充电17h后，自动转入浮充电状态，应急放电状态≥2h。

（4）主机控制柜供电功率35W，输入电源AC220V/50Hz，控制柜具有充电状态显示，声光报警，模拟断电试验开关以及消音开关。

4.4 区域汇集器负责信息的收集和双向传递，可设置消防联动接点。主要参数如下：

（1）一个区域汇集器可接30或60个灯具（母灯）。

（2）区域汇集器应急电源由时钟电路控制充电，充电17h后自动转入浮充电状态。应急供电时间≤2h。

（3）区域汇集器供电功率5W，输入电源AC220V/50Hz.

4.5 安全出口灯型号：LED/0702/A/GQ/Z功能：由主机控制，可带语音、频闪、灭灯，可设置消防联动接点。

（1）出口指示灯位于楼道出口处；

（2）在安装指示灯的位置需预留86型接线暗盒。

4.6 向疏散指示标志灯型号：LED/0702/ZS功能：由主机控制，可频闪、调整指示方向。

（1）指示灯的出口方向可根据消防联动信息由主机柜发出指令改变方向；

（2）指示灯供电功率3W，输入电源AC220V/50Hz；

（3）指示灯应急放电时间≥2h。

4.7 光流子母灯型号：LED/0702/GL/QQ功能：由主机控制，以不同方向闪动光流指示逃生方向。

（1）光流母灯装于墙体1m线以下，需预留两个86型接线盒，一个通强电，另一个通弱电；

（2）光流母灯强弱电设计时，离母灯最近的子灯作为弱电进线通道；

（3）子灯的间距为1.5m，为减小电压降，光流灯组的导线应选用截面为2.5mm2的铜芯电源线；

（4）总数为30个子灯的供电功率为3W，超过数量的子灯，按比例增大功率。输入电源为AC220V/50Hz.光流灯应急放电时间≥2h。

5、系统应用

5.1 应用范围高层民用建筑的疏散走道、影剧院、娱乐场所、单层建筑面积超过3000m2商场（含超市）、展览厅、会议中心、病房楼、写字楼、宾馆、体育馆等人员密集的大型室内公共场所。

5.2 案例分析现代的建筑运用了各种化学材料，一旦发生火灾，会产生大量的毒烟，这些毒烟是导致人员逃生失败的直接原因。因此，在引导逃生时，除了避火，怎样避烟逃生是本系统解决问题的根本。

（1）楼梯口设置了带语音的安全出口灯。功能有灭灯、频闪、语音。

（2）楼道内设置可调向疏散指示标志灯。功能有改变方向、频闪。

（3）楼道的主干道设置地面光流指示灯。功能有改变方向、闪动，平时不工作。

在各楼层的楼梯休息平台，设置感烟探测器的采集点，收集火灾信息。

根据相关规定，消防智能应急疏散指示逃生系统消防联动的覆盖范围为火灾本层，火灾发生层的上一层、下一层，以及所有地下层。

假设三层发生火灾，通过消防联动，本系统的主机收到火灾信息，通过检测系统，启动系统转入应急。工作过程如下：

5.2.1 火灾本层

（1）各光流灯启动，方向朝火警点的反方向闪动。

（2）各出口标志灯启动，关闭处于火警点的出口标志灯。其他出口标志灯频闪，并语音广播。

（3）各可调向疏散指示标志灯启动，改变指示方向，指向火警点的反向，并且频闪。

5.2.2 火灾层的上一层视火灾层火势、烟雾的具体走势而定。在案例中，火警发生于楼道内，烟雾走向右，因此火灾层右边的光流灯和出口灯就近指引，而上一层右边的光流灯反向，出口灯关闭，因为该楼梯下面正是烟雾蔓延区。

5.2.3 火灾层的下一层及地下层按默认方式启动，即启动应急各出口标志灯及其语音，疏散光流灯、可调向疏散指示标志灯就近指引。

所有底层设备都受控于中央主机，其工作状态、应急方案显示在操作界面上并记录于数据库中，异常状态有声光报警，同时打印输出。

6、技术优势本系统的网络采用新研发的3S总线技术

下面对其主要特性做简要描述。3S总线是一种基于单片机的多机通讯系统，采用通用单片机作为节点的控制芯片，因此具有成本低、可靠性高的特点。

6.1 3S网络

（1）数据可靠性高采用完善的CRC校验机制，保证数据的准确，发生错误，数据自动重发，严重错误节点自动关闭，线路故障自动报警等。

（2）结构灵活计算机接入方式灵活，可以选择RS232、以太网、USB等，网络规模可以根据需要无限扩展，路由器可采用级联结构，网络中任何两个节点之间（RTU、终端设备、路由器、计算机接口等）均可跨网段直接访问。

（3）3S网络为多主结构网络中的任何节点都可主动向网络中的其他节点发送数据，节省令牌传递的时间，保证数据能及时到达，网络采用短帧结构和非破坏性的仲裁机制，数据帧包含路由信息，节省通路建立和断开时间，简化路由算法。

（4）最高通讯速度可达200kbps（

最远通讯距离为5km（

（5）每个网段可容纳100个节点。

3S网络通讯协议的实现采用软硬件结合的方法，因此具有较高的灵活性，在楼宇自动化系统（BAS）和家庭自动化中可以替代国际标准现场总线，且具有突出的价格优势。采用3S总线的RTU具有监控各种电压信号、开关信号，模拟信号及连接各种传感器和执行器的能力，可以方便地构成BA监控系统。采用3S总线替代传统的RS232或RS485，将使系统具有更高的可靠性和更大的网络规模。

6.2 原理概要3S网络的基点是，制定一套应用于现场总线系统的局部总线标准，包括局部总线的物理层接口，数据链路层、网络层协议，并且设计与国际标准现场总线的接口，使得整个局部总线能够作为一个子网嵌入到现场总线系统中。局部总线内部节点间能够通讯，并且具有互操作特性。局部总线满足低速、低成本、易于实现的特点。与标准现场总线不同，3S网络局部总线中数据链路层以上均采用软件实现。研究内容包括，物理层设计、硬件接口定义、数据链路层、网络层设计、与现场总线网络的接口设计、低功耗设计、总线供电等特性的实现。

其关键技术为：

（1）软件实现全部协议，并保证实时性的要求；

（2）局部总线能够与不同的现场总线通讯；

（1）3S总线计算机接口可用多种接口接入计算机：RS232、USB、EtherNet. 3S网络侧可连接99个路由器、RTU或其他终端设备。

（2）3S总线路由器兼有路由和汇集器功能，路由器两边均可连接99个节点，路由器可执行广播功能、节点通讯故障诊断功能、自动重发功能等。

（3）通用RTU通用的3S总线RTU具有可监控各种电瓶信号、开关信号、模拟量、频率信号等功能，并能将信号自动远传给需要数据的节点或计算机，也可根据接收到的数据及命令执行相应的控制任务，例如启动电动机、打开阀门等。

（4）其他终端设备将3S网络嵌入到各终端设备中，利用终端设备的MCU实现3S网络通讯。例如3S门禁读卡机、3S温度传感器、3S液位仪等。利用这些3S终端设备均可以实现各种专用系统如：门禁系统、温度监控系统、液位监控系统等。

6.4 3S总线与现场总线、RS485的对比局部总线采用普通单片机通过软件实现协议，虽然在最高通讯速度上不如采用硬件实现的现场总线技术的通讯速度高，但在大多数场合设备距离较远的应用领域，如楼宇自动化、小区自动化等领域，通讯速度不可能过高，此时局部总线和普通现场总线处在同一个水平线上。而局部总线的价格具有非常突出的优势，特别是在量大面广的底层设备，具有突出的优势。

6.5 协议优点局部总线在协议的设计上，继承了多种现场总线的优点：

（1）采用非破坏式的总线竞争方式，其突出的优点是，在总线负载较重（信息通量大）时，网络不会阻塞。

（2）多主结构。不需要专门的主机或令牌，任何节点可主动访问总线内其他节点。

（3）组态特性。一经组态，网络中任何两点可以跨越多个网段实现信息的交换，不需主机的干预。

（4）采用带有路由信息的变长地址结构。网络可扩展性极强，规模近乎无限。

（5）采用CRC校验方式，极低的出错概率。

（6）自动通讯故障检出功能。

（7）硬件的报文滤波，不会因网络信息量大而影响设备正常运行。

由于成本低，使得局部总线可以广泛应用到量大、面广的各种需要在线通讯的设备上，嵌入到设备中，或者应用于大型机器内部通讯网络。例如：BA系统、报警系统、抄表系统、门禁系统等各种监控系统中，也可用于家庭智能化网络及各种工业控制系统中。由于局部总线的实现方案成本远低于现场总线，因此产品的价格将具有突出的竞争力。

由于采用具有自主知识产权的局部总线技术，对开发人员的要求较低，只要有普通单片机的开发经验就可，因此特别适合我国传统机电行业的技术改造，将带动我国一批国有、民营企业提升产品技术含量和市场竞争力，对于产品的用户来说有助于提升生产自动化水平和管理水平，因此具有广泛的社会意义和巨大的经济效益。