基于动态光流的疏散诱导技术

基于视觉的应急疏散指示技术是利用人眼能获取的信息来进行疏散指示的技术。在消防中，人眼能获取的信息主要是灯光，也就是疏散指示灯发出的亮光和图案。就人眼的特性而言，人眼对绿光和红光最为敏感，易于发现，但在火场中，到处是红色的火光，无法使用红光。因此在指示灯颜色方面主要选取绿光作为指示色。在图案方面，主要是箭头和人形疏散标志。 目前大部分在用的疏散指示标志就是采用这种方式，如图6-20所示。

图6-20　传统疏散指示标志灯

1.传统视觉疏散指示技术

目前，大部分楼宇建筑中仍然使用的类似上述疏散指示标志，即独立型标志灯。 由于其本身电器上的特性，在工程使用时，只需提供工作电源，点亮方向指示光源即可。然而，这种独立式标志灯也存在诸多问题。

首先，该种指示标志不具备故障检测上报功能，启用后其维护完全依赖人力巡检，因此在维护上存在着滞后现象。一旦损坏，火灾情况下会造成逃生疏散盲区。

其次，独立型标志灯无法改变疏散方向，不能根据周围火灾情况对疏散方向做出调整。独立型标志灯的疏散引导是孤岛行为，无法和周围设施和环境有机融合，也无法根据环境做出合理的疏散方向指引。

最后，该种独立式标志灯只有两种状态：开（亮）和关（灭）。在正常开（亮）状态下，所给信息是静止的，常亮状态，在应急情况下不够醒目。

可见，独立型应急标志灯，其指示状态固定，已经不能满足大型公共场所的应用环境。鉴于此，需要开展基于视觉信息的新型疏散诱导技术方面的研究。

2.基于动态光流的疏散诱导技术

考虑到目前疏散标志指示主要是静止图案指示，缺乏动态信息指示，在应急情况下不易被人们发现，进而降低疏散指示性能。就此，公安部上海消防研究所研究了基于动态光流的疏散诱导技术。顾名思义，基于动态光流的疏散诱导技术主要是通过动态变化的光流来进行方向导引，采用LED技术、LED矩阵和智能控制等技术来实现。

首先，在放光器件方面，选用LED灯（发光二极管）作为放光元件。LED是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入N区的空穴和由N区注入P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。

其次，为了实现有效的指示，采用了LED矩阵设计。也就是将LED灯珠排列成矩阵形式，如5×100，即500颗LED灯珠排列成5行100列。在每一时刻，会有n（1≤n≤100）列共5n颗灯珠点亮进行指示，如图6-21所示。

图6-21　LED灯珠阵列

然后为了克服传统独立式疏散标志灯仅静态指示的不足，该技术依次点亮5n颗灯珠，当前时刻点亮的灯珠与前一时刻的点亮灯珠有重叠，但不完全重叠。这样就给疏散人群呈现的是一条跑动的绿色光带，光带跑动的方向即为疏散方向，如图6-22所示。

最后，为了适应大型总体建筑的应急疏散，采用智能控制技术，将上述光流灯通过总线连接起来，组成系统。在系统中，通过程序将接入的光流灯协同起来，在制定区域动态一致地进行疏散指示。实物外观图如图6-23所示。