随着无线通信技术的快速发展,其通信效率及稳定性显著提升,可以满足智能火灾疏散系统的基本通信需求。基于无线通信技术的便捷性,目前采用无线通信技术实现的智能火灾疏散系统越来越多,其研究和应用受到了相关行业领域的广泛关注。在系统设计开发过程中,应充分发挥无线通信技术优势,确保系统各项功能的完善性。1系统设计需求分析目前关于无线智能火灾报警系统、疏散系统等的研究较多,而且逐步进入应用阶段,能够在火情实时监测的基础上,为实际救援逃生提供多方面支持,是一种新型高科技保安系统。对于高层建筑、大型商场等火灾疏散难度较高的应用场景,智能火灾疏散系统可以有效提升实际救援逃生的效率。目前其无线监测信号范围可以达到数百千米,能够满足大多数建筑的监测需求。但是从已经投入应用的研究成果来看,无线智能火灾报警系统产品较多,而疏散系统产品则较少。这主要是由于疏散系统相比于报警系统功能需求更加复杂,需要在动态监测火情状况、预测火势蔓延趋势的基础上,结合实际建筑场景,快速规划科学的逃生路线,从而为火灾现场的人员逃生提供支持。此外,也需要满足系统稳健性、容错性等方面的性能需求,确保其功能作用可以正常发挥[1]。2基于无线通信的智能火灾疏散系统总体架构设计2.1系统结构设计基于无线智能火灾疏散系统的功能及性能需求,在系统总体结构设计过程中,可采用三级架构模式,即终端节点层、中继模块层、系统总控层。系统总体功能目标是在火灾等紧急情况下,为楼宇内部人员快速疏散逃生提供智能化指示,包括基本地图显示功能、逃生路线规划功能、声光指引功能等。在三层架构模式下,终端节点层主要由传感器节点组成,根据建筑结构,将传感器布置在各个重要节点,用于采集和监控火情,第一时间获取火灾发生信息。中继模块层主要采用无线通信技术,建立终端节点设备与系统总控制模块的连接,实时反馈现场信息。然后由总控制模块采用智能算法,对现场火情进行分析和预测,自动完成逃生路线规划等工作,将结果反馈到用户手机APP,指导人员逃生。根据实际使用需求,总控制模块具体包括同楼层自救、疏散指引、不同楼层自救、疏散指引等功能。可以根据火情分布情况,制定多路径分散疏散指示,配合消防救援行动,尽可能提升人员逃生率[2]。2.2关键技术应用(1)无线通信技术,各系统模块之间均采用无线通信技术进行信息传输,以满足现场参数动态采集、人员逃生移动的使用需求。同时为了保证无线通信系统的稳健性,需要设置备用供电系统,如果因火灾发生导致楼宇供电系统瘫痪,需要启动备用供电系统,确保系统通信的正常连接。(2)分层处理技术,在上述三级系统结构下,每个层次的模块都具有分层处理功能,在此基础上通过系统联动,汇总现场信息及处理结果,完成疏散路径指示工作,确保系统运行效率。(3)动态监测及规划技术,考虑到楼宇火灾蔓延速度较快,现场火情不断变化,已规划的安全逃生线路也会发生变化。因此需要采用智能算法,实现动态监测及规划,持续为使用者提供最佳的逃生方案。(4)系统设备自维护技术,在智能火灾疏散系统的应用过程中,也需要对系统设备状态进行实时监测,及时发现设备故障隐患,并采取维护措施,从而保证系统在发生火灾时能够正常使用[3]。2.3系统运行原理基于无线通信的智能火灾疏散系统,其终端节点层、中继模块层、系统总控层的模块均采用无线通信方式。具体采用NRF24L01无线通信模块,具有通信覆盖范围大、数据传输可靠的优点。在各个模块间基于包协议进行数据传输,可降低系统模块间的耦合度。同时为每个模块预留接口,可以为系统二次开发、系统升级和维护提供方便。