语音报警逃生门锁系统设计说明书

语音报警逃生门锁系统设计说明书
设计作者：刘万春、张军、尹建磊、王冬至
（滨州学院自动化系，滨州256600）
作品内容简介
语音报警逃生门锁系统是集火灾感应报警、地震感应报警、人流量过大报警等功能于一体的安全逃生门锁系统。

无论处于何种状态，这套门锁系统都能以极快的速度在瞬间将门打开，目的是防止在紧急状态下由于恐慌造成对门的误操作而阻碍人员撤离建筑物。

语音报警逃生门锁系统主要用于大型超市/购物中心、影院、酒吧、医院等公共场所的疏散应急防火门或消防逃生通道。

语音报警逃生门锁系统是在普通防火门基础上增加电锁（磁力锁或电插锁）、地震传感器、光电计数器和专用控制器等组成的门锁系统。

控制器能连接火灾探测器、地震探测器、消防中心联动信号、手动紧急按钮，并可与密码/感应门禁控制连接。

平时防火门关闭，电锁得电锁止（起到防盗作用），管理人员可通过门禁或按钮锁正常开启。

当火灾、地震发生或人口流动数量较大时，控制器接收火警信号、地震报警信号或管理中心检测人数超负荷信号时，使电锁失电解锁（逃生疏散标志亮起并有语音提示），方便疏散人员迅速打开防火门逃生，如加装有开门器（闭门器反装），则防火门能自动打开；火警时也可以击碎手动紧急按钮面板逃生。

还可以在此基础上加上门禁控制系统，对语音报警逃生门锁系统进行进一步的统一管理。

1.研制背景及意义
从上个世纪70年代，欧美等国家开始要求在紧急出口必须安装控制系统，到今年，美国已在紧急出口处大量使用带报警装置的安全控制系统。

目前，国内外的研究现状是，针对紧急出口的安全控制问题，欧美等发达国家和台湾均有较成熟和完善的技术解决方案可供借鉴，如在机电一体化，延时开门、开门报警等方面。

但是，国外产品目前仅仅停留在刚刚完成机电结合的阶段。

在语音播报、消防联动、报警联动、延时阻隔等方面还是一片空白。

结合国内的实际应用环境需要,引入推杠锁、电磁锁等成熟产品，并增加了语音提示报警、闪灯报警、自动探测报警、与消防系统联动、报警联动、延时阻隔等多项功能。

这套系统已经在功能和技术上超越了国外的同类产品，是目前国际上最先进、最完备的，也更适合中国国情的一套消防、安防紧急出口逃生疏散系统。

2.主要功能和性能指标
1、防火逃生锁
防火逃生锁又叫消防逃生锁，消防通道锁，在火灾及各种紧急情况下，保障建筑物内的大量人群能迅速、安全逃离；一个动作即可逃出门外，使用者无需逃生装置的
使用经验即可开启逃生。

适用于平开门、金属门、有框玻璃门等疏散门（逃生门）和防火门。

逃生锁功能说明
1、急情况下，建筑内人员可以非常容易且完全没有任何误操作可能地将门锁开启后逃生：本品只需使用人员用手或身体任何部位推（压）开启杠即可将门锁开启。

2、产品具有每次闭门后自动上锁功能：既有效地防止了没有进入资格人员从逃生通道中进入建筑内部，又保证了建筑内人员非常容易地进入逃生通道，因而提高和保障了建筑的安全性与逃生功能。

3、用户自置“通道管理”功能：为便于建筑统一管理的不同要求，本品可由管理者以专用工具将门锁设置为常开（通道）状态或常锁状态——压下门锁启动杆，以产品附带专用工具逆时针转动内锁头，可将锁舌锁定在常开状态（锁舌缩回）；顺时针转动内锁头，可使锁舌复位形成常锁状态。

平推式防火逃生锁
平推地插销式防火逃生锁
下压式防火逃生锁
★超低功耗，电池供电。

智能报警锁采用先进的节电设计，使用两节高性能锂电池供电，可确保正常使用2年以上，不用频繁更换电池。

有“电池快用完”及“电池已用完” 两级电池电量预警提示，以便用户能及时更换电池。

★现场声响报警和远程报警。

智能报警锁启动报警时，自带喇叭会发出响亮警报声以阻吓窃贼；同时发送报警信号到报警器，触发报警器的电话远程报警，及时通知相关人员。

2、烟雾报警
离子烟雾报警器有一个电离室，离子室所用放射元素－－镅241（Am241），强度约0.8微居里左右，正常状态下处于电场的平衡状态，当有烟尘进入电离室会破坏这种平衡关系，报警电路检测到浓度超过设定的阈值发出报警。

光电烟雾报警器内有一个光学迷宫，安装有红外对管，无烟时红外接收管收不到红外发射管发出的红外光，当烟尘进入光学迷宫时，通过折射、反射，接收管接收到红外
光，智能报警电路判断是否超过阈值，如果超过发出警报。

“烟雾报警器”是由两个部分组成：一是一台用于检测烟雾的感应传感器，二是一只声音非常响亮的电子扬声器，一旦发生危险可以及时警醒人们。

3.设计方案
3.1独立式
独立式防火型报警逃生门锁系统使用于一般建筑物内消防楼梯通道及安全出口：如人员出入场所比较单一的企业/学校/研究院、集体宿舍、托儿所、幼儿园、企业车间及宾馆的楼梯等。

3.2联动式
联动式防火型报警逃生门锁系统除了具备独立式防火型报警逃生门锁系统的所有功能，还具有防盗报警、与消防系统联动等功能。

在火灾发生时，防火型报警逃生门锁系统通过消防联动会自动发出逃走位置语音提示。

保证用户准确判断逃生位置，从快速脱离危险，它的适用范围是有一定安全需求的防火通道，中小商业团体，小商场，超市、市内超市、网吧、小型营业餐饮等。

3.3延时式
延时式防火型报警逃生门锁系统除了具备联动式防火型报警逃生门锁系统的所有功能，还具有延时开门功能。

延时开门的等待时间长短可以软件系统来修定，延时功能的应用场合是那些有保安需求的消防逃生门，在火灾等紧急情况下延时功能会通过消防系统自动取消。

这个系统的是适用范围是大中型公共区域，如咖啡厅，酒吧，影院等娱乐场所。

3.4门禁式
门禁式防火型报警逃生门锁系统除了具备延时式防火型报警逃生门锁系统的所有功能外，还增加了门禁管理功能。

加入门禁功能后，原有的延时报警联动功能仍然可以正常实现，同时用户还可以利用门禁控制系统对逃生门进行统一管理，比如：在消防紧急情况下锁死所有逃生门。

该系统主要定位在中大型公共区域，如大型超市/购物中心，高档写字楼，各重点企业/政府办公大楼，物流中心、医院、等大规模既要有安防出入管理又要有消防要求的公共场所。

4.理论设计计算
5.工作原理及性能分析
如图所示为简易气体烟雾报警电路。

该报警器由降压整流与稳压电路、气敏传感元件和触发、报警音响电路等组成。

降压整流与稳压电路由变压器B、桥氏整流电路、集成稳压电源7805等组成。

触发、报警音响电路由可控多谐振荡器(555、R2、W2、C4)和扬声器Y 等组成。

半导体气敏元件采用QM-25型或MQ211型，其适用于煤气、天然气、汽油、醇、醚类及各种烟雾的报警，其要求加热电压稳定，故采用7805对灯丝电压进行稳压，且要求开机预热3分钟。

当气敏元件QM接触到可燃性气体或烟雾时，其A～B极间的电阻降低，从而使该电阻与W1的分压上升，相应555④脚电位上升，当④脚的电位上升到lV以上时，555起振，
其振荡频率为f=1.44／(R2+2Rw2)C4。

图中所示参数对应的频率约为0.6～8kHz。

调节电位器W2，使其频率为1.5kHz即可。

相应555的输出端③脚的输出信号推动扬声器Y发出报警声。

正常情况下，气敏元件的A-B极间的阻值较大，该电阻与W1的分压减小，相应使555④脚处于低电平，555停振，扬声器Y不工作。

电路工作原理
地震报警器
该家用地震报警器电路由地震纵波检测电路、电子开关电路和声光报警电路组成，如图
6-197所示。

地震纵波检测电路由悬挂在弹簧上的小磁铁和霍尔集成电路ICl组成。

电子开关电路由电阻器RI、二极管VD和晶闸管VT组成。

声光报警电路由指示灯HL、音效集成电路IC2、音频功率放大器集成电路IC3、电阻器R2、R3、稳压二极管VS 和扬声器BL组成。

接通电源开关，该地震报警器进入检测状态。

平时，ICl在小磁铁磁力的作用下，其3脚输出低电平，VT处于阻断状态，报警电路不工作。

当有地震活动时，小磁铁受到地震纵波的冲击而作上、下运动。

在小磁铁远离ICl的瞬间，IC1的3脚输出高电平，使VT受触发而导通，HL点亮，lC2和1C3通电工作，lC2输出的音效电信号经IC3放大后，驱动BL发出响亮酌报警声。

元器件选择Rl-R3选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器。

VD选用1N4148型硅开关二极管。

VS选用2CW52型硅稳压二极管。

VT
选用MCRlO0-l或BTl69型晶刊管。

IC1选用C56835或C56839型霍尔传感器集成电路;lC2选用KD9561型报警专用音效集成电路;IC3选用TWH8751型大功率电子开关集成电路。

BL选用1-3W、8Ω的电动式汤声器。

HL选用l2V指示灯。

GB使用小容量免维护蓄电池。

S选用小型单极拨动式开关。

小磁铁使用l5mm长的条形磁铁。

6.创新点及应用
7.紧急逃生门用于公共场所或消防逃生通道。

在停电时，这种自动门无论处于何种状态，都能以极快的
速度在瞬间将门打开，目的是防止在紧急状态下由于恐慌造成对门的误操作而阻碍人员撤离建筑物。

参考文献。