一种可进行差异化引导的建筑物内应急疏散指示灯的制作方法

本发明提供了一种可进行差异化引导的建筑物内应急疏散指示灯，属于安全科学与工程领域。

背景技术：

随着经济持续发展、大型建筑物不断增加，与大型建筑物相关的灾害风险，例如火灾风险也在增大。由于大型建筑物，例如大型商场、商务写字楼、交通枢纽建筑、高层商品房建筑内通常人员密集，一旦发生火灾，能否通过建筑物内的逃生楼道，及时、快速、高效地疏散撤离建筑物内的人员，对降低火灾伤亡起着至关重要的作用。大型建筑物内的逃生楼道通常是一个比较复杂的路网系统，对于位于建筑物内不同位置的人员而言，其最佳疏散撤离路径是各不相同的。因此，帮助建筑物内的待疏散人员找到各自的最佳疏散撤离路径是应对建筑物火灾的重要手段。其中，在建筑物内逃生楼道里安装的应急疏散指示灯对引导人员进行有效疏散撤离发挥着极其重要的作用。

然而，目前的建筑物内应急疏散指示灯并不适合进行高度差异化的应急疏散路径引导。相关理论研究已经证明：在动态演化的高楼火灾情境下，既便是同一楼层楼道里相邻两个区域里的人员，比如同一楼层楼道里相邻两个房间里的人员，其最优疏散撤离路径也可能是截然不同的。举个简单的例子，假设建筑物内某一高层楼道里从左到右有甲乙丙三间房，楼道两端都有楼梯通向不同的出口。又假设在建筑物内的某一火灾扩散情景下，各房间内人员的最优应急疏散路径的理论解算结果是：甲房间里的人员向左走可以赶在火灾扩散阻断左侧楼梯之前疏散撤离到安全楼层，但是向右走则不能赶在火灾扩散阻断右侧楼梯之前疏散撤离到安全楼层；丙房间里的人员向右走可以赶在火灾扩散阻断右侧楼梯之前疏散撤离到安全楼层，但是向左走则不能赶在火灾扩散阻断左侧楼梯之前疏散撤离到安全楼层；乙房间里的人员无论向左走，还是向右走都可以赶在火灾扩散阻断相应侧楼梯之前疏散撤离到安全楼层。那么，这种情况下，由于现有的指示灯所显示的信号可以被甲乙丙三间房的人员都看见，所以现有的指示灯无论怎么显示何种引导信号，都会对一部分待疏散人员产生干扰甚至误导作用。比如，假设现有的指示灯显示左右双向箭头，则虽然对乙房间的人员是正确的引导信号，但是可能会造成部分甲房间的人员因为看到有向右的信号而向右走，而部分丙房间的人员因为看到有向左的信号而向左走，结果这两部分人员都因此错过了逃生机会；又比如，假设现有的指示灯显示向左的单向箭头，则虽然对甲乙两房间的人员是正确的引导信号，但是却会误导丙房间的人员都向左走，结果造成丙房间的人员都无法逃生。

要有效实现上述灾害情境下的差异化的应急疏散路径引导效果，就需要指示灯为建筑物内不同区域的待疏散人员同时提供互不干扰的引导信号，即，在上述灾害情境下，指示灯需要能够同时为甲房间的人员显示向左的单向箭头，为乙房间的人员显示左右双向箭头，为丙房间的人员显示向右的单向箭头；并且，指示灯所显示的向左的单向箭头只能被甲房间的人员所看见，乙丙两房间的人员都看不见，指示灯所显示的左右双向箭头只能被乙房间的人员所看见，甲丙两房间的人员都看不见，指示灯所显示的向右的单向箭头只能被丙房间的人员所看见，甲乙两房间的人员都看不见。只有这样，指示灯才可能引导各个房间的待疏散人员沿着各自不同的理论最优疏散路径进行快速有效的疏散撤离。

事实上，现有的应急疏散指示灯的安装及所显示的引导信号一般都不针对具体的房间，而是服务于指示灯所在的整个楼层楼道；现有的应急疏散指示灯系统所实现的差异化应急疏散路径引导主要是指不同楼层楼道之间的差异化，而同一楼层楼道里的所有指示灯的引导信号一般都是一样的；并不能实现相关理论研究中所提出的精细化差异引导。精细化差异引导要求可以对同一楼层楼道里相邻的不同区域的待疏散人员实现完全不同的应急疏散路径引导，而且互不干扰。

专利申请“一种视界可调节的建筑物内应急疏散指示灯”(申请号：201910061035.9)利用一组可以左右转动角度的竖条板来实现为建筑物内不同区域的待疏散人员提供互不干扰的应急疏散引导信号。该专利申请的指示灯中实现竖条板转动的部件结构复杂；该专利申请的指示灯最多只能同时为两个区域的待疏散人员提供互不干扰的引导信号，而且这种情况下用以为每个区域人员显示引导信号的竖条板数目会减少一半，从而降低引导信号的可识别度。

本发明提出一种可进行差异化引导的建筑物内应急疏散指示灯，就是要用于为建筑物内不同区域的待疏散人员提供互不干扰的差异化引导信号。本发明的指示灯不需要专利申请(201910061035.9)中的可转动竖条板，而且本发明的指示灯，在与专利申请(201910061035.9)的指示灯的同样大小尺寸下，可以在不降低引导信号的可识别度的情况下，同时为三个区域的待疏散人员提供互不干扰的引导信号。

技术实现要素：

本发明的目的是要提供一种可进行差异化引导的建筑物内应急疏散指示灯。以解决为建筑物内同一楼层楼道里不同区域的待疏散人员同时提供互不干扰的差异化应急疏散路径指引信号的技术问题。

本发明为解决上述技术问题，将通过下述的技术方案来实现：本发明的指示灯具有由一块平板加一套栅条所组成的像素灯基座，指示灯的平板正面与指示灯所安装的墙面平行，平板上有一组彼此平行且等间距分布的竖向条缝，每个竖向条缝中安装有一片栅条，栅条由动力装置驱动可以对于平板正面前后运动，需要时，动力装置驱动栅条从平板上的竖向条缝中伸出而立于平板正面上，形成彼此平行等间距垂直于平板正面的栅条组，不需要时，动力装置驱动栅条从平板上的竖向条缝中缩入而隐于平板正面下，平板正面上成列安装有像素灯，每片栅条的左右两面也都分别成列安装有像素灯，可以安装多列；指示灯有两种不同的工作模式以显示引导信号；第一种工作模式是为指示灯左前方、正前方和右前方的待疏散人员同时显示同一个通用引导信号，在此工作模式下，动力装置带动所有栅条从竖向条缝中缩入隐于平板正面下，平板正面上的所有像素灯点亮一起组合显示所需要的通用引导信号，从而指示灯左前方、正前方和右前方的待疏散人员都可以同时看到该通用引导信号；第二种工作模式是为指示灯左前方、正前方和右前方的待疏散人员显示互不干扰的差异化引导信号，在此工作模式下，动力装置推动所有栅条从竖向条缝中伸出立于平板正面上，由于栅条的遮挡作用，位于指示灯左前方的待疏散人员只能看到所有栅条左面的像素灯所组合显示的引导信号，位于指示灯右前方的待疏散人员只能看到所有栅条右面的像素灯所组合显示的引导信号，位于指示灯正前方的待疏散人员只能看到平板正面上像素灯所组合显示的引导信号，从而同时为指示灯左前方、正前方和右前方三个不同区域内的待疏散人员提供互不干扰的差异化引导信号。

本发明的指示灯为了使栅条能够从平板上的竖向条缝中伸出和缩入，可以采用如下驱动结构设计：指示灯中的所有栅条都连结到一根传动连杆；传动连杆上有一根带齿纹的连杆，啮合到一个传动齿轮上；传动齿轮由动力装置驱动可双向旋转，从而带动传动连杆相对于平板正面前后运动，进而再由传动连杆带动所有栅条从平板上的竖向条缝中伸出和缩入。

本发明的指示灯为了使栅条能够从平板上的竖向条缝中伸出和缩入，也可以采用如下驱动结构设计：指示灯中的所有栅条都连结到一根传动连杆；传动连杆套在一个偏心轮的导轨槽内，导轨槽的一段离偏心轮的转动轴近，导轨槽的另一段离偏心轮的转动轴远；动力装置可驱动偏心轮双向旋转角度，就能迫使传动连杆在导轨槽的近端和远端之间来回移动，即，迫使传动连杆相对于平板正面前后运动，从而再由传动连杆带动所有栅条从平板上的竖向条缝中伸出和缩入。

本发明的指示灯为了使栅条能够从平板上的竖向条缝中伸出和缩入，还可以采用如下驱动结构设计：指示灯中的所有栅条都连结到一根传动连杆；传动连杆上有一个螺孔，连到一根带螺纹的螺杆，螺孔和螺杆都垂直于平板正面；双向旋转螺杆就可以使螺杆在螺孔里旋进旋出；动力装置可以双向转动带螺纹的螺杆，使得带螺纹的螺杆在传动连杆上的螺孔中旋进和旋出，从而带动传动连杆相对于平板正面前后运动，最终带动所有栅条从平板上的竖向条缝中伸出和缩入。

本发明的指示灯中的像素灯所组合显示的应急疏散引导信号可以是各种相关的静态、动态图像和文字。同时，本发明的指示灯中的各个部件可以根据实际需要而采用适当的材料、形状、尺寸、大小、数量、颜色和布局位置设计。

本发明的一种可进行差异化引导的建筑物内应急疏散指示灯具有以下有益效果：本发明的指示灯通过所有栅条左面的像素灯的组合显示信号、所有栅条右面的像素灯的组合显示信号、以及平板正面上的像素灯的组合显示信号，可以实现同时为同一楼层楼道里不同区域内的待疏散人员显示互不干扰的差异化应急疏散引导信号，从而有效精确地引导每个区域内的待疏散人员按照各自的理论最优疏散路径进行疏散撤离，缩短待疏散人员的疏散撤离时间，提高待疏散人员的逃生机会，降低建筑物火灾所造成的人员伤亡。

附图说明：

附图给出本发明的一种可进行差异化引导的建筑物内应急疏散指示灯的示意图：

图1：本发明的一种可进行差异化引导的建筑物内应急疏散指示灯的第一种实施方式的主要结构示意图。

图2：本发明的一种可进行差异化引导的建筑物内应急疏散指示灯的第二种实施方式的主要结构示意图。

图3：本发明的一种可进行差异化引导的建筑物内应急疏散指示灯的第三种实施方式的主要结构示意图。

图4：本发明的一种可进行差异化引导的建筑物内应急疏散指示灯的显示通用引导信号的示意图。

图5：本发明的一种可进行差异化引导的建筑物内应急疏散指示灯的显示差异化引导信号的示意图。

示意图中的标号说明：1指示灯的平板2可以从竖向条缝中伸出和缩入的栅条3平板上的竖向条缝4安装在平板正面上的像素灯5安装在栅条左面的像素灯6安装在栅条右面的像素灯7传动连杆8带齿纹的连杆9传动齿轮10动力装置11指示灯的外框架12偏心轮13导轨槽14带螺纹的螺杆15安装指示灯的墙面16指示灯左前方的待疏散人员17指示灯正前方的待疏散人员18指示灯右前方的待疏散人员。

具体实施方式：

下面结合附图，对本发明的一种可进行差异化引导的建筑物内应急疏散指示灯做进一步说明。

图1给出了本发明的一种可进行差异化引导的建筑物内应急疏散指示灯的第一种实施方式的主要结构示意图。图1中的应急疏散指示灯的主要部件有指示灯的平板(1)、栅条(2)、平板上的竖向条缝(3)、安装在平板正面上的像素灯(4)、安装在栅条左面的像素灯(5)、安装在栅条右面的像素灯(6)、传动连杆(7)、带齿纹的连杆(8)、传动齿轮(9)、动力装置(10)、以及指示灯的外框架(11)。指示灯的平板(1)安装固定在外框架(11)上。平板(1)上有一组彼此平行且等间距分布的竖向条缝(3)。每个竖向条缝(3)中安装有一片栅条(2)，栅条(2)可以从竖向条缝(3)中伸出立于平板(1)正面上，也可以从竖向条缝(3)中缩入隐于平板(1)正面下。平板(1)正面上成列安装有多列像素灯(4)；每片栅条(2)左面成列安装有像素灯(5)，可以安装多列；每片栅条(2)右面也成列安装有像素灯(6)，可以安装多列。所有栅条(2)连结到传动连杆(7)。传动连杆(7)上有一根带齿纹的连杆(8)，啮合到传动齿轮(9)上。传动齿轮(9)由动力装置(10)驱动可双向旋转，从而带动所有栅条(2)从竖向条缝(3)中伸出和缩入。当需要指示灯为其左前方、正前方和右前方的待疏散人员显示同一个通用引导信号时，所有栅条(2)从竖向条缝(3)中缩入隐于平板(1)正面下；此时平板(1)正面上的所有像素灯(4)组合显示该通用引导信号，而指示灯左前方、正前方和右前方的待疏散人员都可以同时看到该通用引导信号。当需要指示灯为其左前方、正前方和右前方的待疏散人员显示互不干扰的差异化引导信号时，所有栅条(2)从竖向条缝(3)中伸出立于平板(1)正面上；此时，指示灯左前方的待疏散人员只能看到由所有栅条(2)左面的像素灯(5)所组合显示的引导信号；指示灯正前方的待疏散人员只能看到由平板(1)正面上的像素灯(4)所组合显示的引导信号；指示灯右前方的待疏散人员只能看到由所有栅条(2)右面的像素灯(6)所组合显示的引导信号。从而同时为指示灯左前方、正前方和右前方三个不同区域内的待疏散人员显示互不干扰的差异化引导信号。在图1的示例中，平板(1)正面上的像素灯(4)所组合显示的引导信号是一组向左的箭头，表示指示灯正前方的待疏散人员应该向左疏散撤离；所有栅条(2)左面的像素灯(5)所组合显示的引导信号是一个表示禁止通行的“×”信号，告知指示灯左前方的待疏散人员不能向右走；所有栅条(2)右面的像素灯(6)所组合显示的引导信号是一组向右的箭头，告知指示灯右前方的待疏散人员应该向右疏散撤离。需要强调的是：栅条(2)左面的像素灯(5)和栅条(2)右面的像素灯(6)都是凹嵌在栅条(2)上，以便最大限度地避免对指示灯正前方待疏散人员所造成的信号干扰；只是在图1的示例中，为了更好地表示出栅条(2)的左右两面都安装有像素灯，才故意将像素灯(5)和像素灯(6)画得仿佛是凸起安装在栅条(2)上。

图2给出了本发明的一种可进行差异化引导的建筑物内应急疏散指示灯的第二种实施方式的主要结构示意图。图2中的应急疏散指示灯的主要部件与图1中基本相同，区别在于：图2中的应急疏散指示灯没有带齿纹的连杆(8)和传动齿轮(9)，取而代之的是具有导轨槽(13)的偏心轮(12)。传动连杆(7)套在偏心轮(12)的导轨槽(13)内，导轨槽(13)的一段离偏心轮(12)的转动轴近，导轨槽(13)的另一段离偏心轮(12)的转动轴远。动力装置(10)可驱动偏心轮(12)双向旋转角度，再通过偏心轮(12)上的导轨槽(13)推动传动连杆(7)相对于平板(1)正面前后运动，从而由传动连杆(7)带动所有栅条(2)从竖向条缝(3)中伸出和缩入。在图2的示例中，平板(1)正面上的像素灯(4)所组合显示的引导信号是向左向右的双向箭头，表示指示灯正前方的待疏散人员可以向左，也可以向右疏散撤离；所有栅条(2)左面的像素灯(5)所组合显示的引导信号是一个表示禁止通行的“×”信号，告知指示灯左前方的待疏散人员不能向右走；所有栅条(2)右面的像素灯(6)所组合显示的引导信号也是一个“×”信号，表示指示灯右前方的待疏散人员不能向左走。再次强调：栅条(2)左面的像素灯(5)和栅条(2)右面的像素灯(6)都是凹嵌在栅条(2)上；但是在图2的示例中，为了更好地表示出栅条(2)的左右两面都安装有像素灯，才故意将像素灯(5)和像素灯(6)画得仿佛是凸起安装在栅条(2)上。

图3给出了本发明的一种可进行差异化引导的建筑物内应急疏散指示灯的第三种实施方式的主要结构示意图。图3中的应急疏散指示灯的主要部件与图1中基本相同，区别在于：图3中的应急疏散指示灯没有带齿纹的连杆(8)和传动齿轮(9)，取而代之的是带螺纹的螺杆(14)。带螺纹的螺杆(14)垂直于平板(1)正面。带螺纹的螺杆(14)一端插在传动连杆(7)上的螺孔里，另一端连在动力装置(10)上。动力装置(10)可以双向转动带螺纹的螺杆(14)，使得带螺纹的螺杆(14)在传动连杆(7)上的螺孔里旋进和旋出，从而带动传动连杆(7)相对于平板(1)正面前后运动，最终带动所有栅条(2)从竖向条缝(3)中伸出和缩入。在图3的示例中，指示灯采用在栅条(2)左面、平板(1)正面、栅条(2)右面分时段脉冲显示信号的方式，以便最大化显示信号互不干扰的效果；在当前时刻，只有平板(1)正面上的像素灯(4)被点亮，所组合显示的引导信号是一组向右的箭头，表示指示灯正前方的待疏散人员应该向右疏散撤离；所有栅条(2)左面的像素灯(5)和栅条(2)右面的像素灯(6)在当前时刻都被关掉了，没有显示，以避免信号干扰。再次强调：栅条(2)左面的像素灯(5)和栅条(2)右面的像素灯(6)都是凹嵌在栅条(2)上；但是在图3的示例中，为了更好地表示出栅条(2)的左右两面都安装有像素灯，才故意将像素灯(5)和像素灯(6)画得仿佛是凸起安装在栅条(2)上。

图4给出了本发明的一种可进行差异化引导的建筑物内应急疏散指示灯的显示通用引导信号的示意图。为了更好的示意效果，图4专门画成俯视图，并且只画了指示灯中的平板(1)、栅条(2)、平板上的竖向条缝(3)、安装在平板正面上的像素灯(4)、安装在栅条左面的像素灯(5)、安装在栅条右面的像素灯(6)、传动连杆(7)，而省略了指示灯中的其它部件。指示灯安装在墙面(15)上，指示灯的平板(1)与墙面(15)保持平行。为了给指示灯左前方的待疏散人员(16)、正前方的待疏散人员(17)和右前方的待疏散人员(18)显示同一个通用引导信号，传动连杆(7)带动所有栅条(2)从竖向条缝(3)中缩入隐于平板(1)正面后方；此时平板(1)正面上的所有像素灯(4)组合显示所需的通用引导信号，指示灯左前方的待疏散人员(16)、正前方的待疏散人员(17)和右前方的待疏散人员(18)都可以同时看到该通用引导信号。

图5给出了本发明的一种可进行差异化引导的建筑物内应急疏散指示灯的显示差异化引导信号的示意图。为了更好的示意效果，图5专门画成俯视图，并且只画了指示灯中的平板(1)、栅条(2)、平板上的竖向条缝(3)、安装在平板正面上的像素灯(4)、安装在栅条左面的像素灯(5)、安装在栅条右面的像素灯(6)、传动连杆(7)，而省略了指示灯中的其它部件。指示灯安装在墙面(15)上，指示灯的平板(1)与墙面(15)保持平行。为了给指示灯左前方的待疏散人员(16)、正前方的待疏散人员(17)和右前方的待疏散人员(18)显示互不干扰的差异化引导信号，传动连杆(7)带动所有栅条(2)从竖向条缝(3)中伸出立于平板(1)正面上；此时，指示灯左前方的待疏散人员(16)只能看到由所有栅条(2)左面的像素灯(5)所组合显示的引导信号；指示灯正前方的待疏散人员(17)只能看到由平板(1)正面上的像素灯(4)所组合显示的引导信号；指示灯右前方的待疏散人员(18)只能看到由所有栅条(2)右面的像素灯(6)所组合显示的引导信号。从而同时为指示灯左前方、正前方和右前方三个不同区域内的待疏散人员显示互不干扰的差异化引导信号。