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智能建筑火災自動報警系統設計
來源：消防維保 時間：2019-07-16 08:51:10
《防護工程》2017年第35期
作者：史宇鵬 沈陽格林菲德科技有限公司
摘要：智能建筑火災自動報警系統的科學設計，使其在整個火災發生、發展中起到預防和控制作用。近年來智能建筑發展迅速的同時，給火災隱患監測帶來很大的難度，也對對火災自動報警系統提出越來越高的要求。能準確預防并控制火災需要性能優良的火災自動報警系統，方能將因火災造成的生命和財產損失降到低。
關鍵詞：智能建筑；火災自動報警系統；設計
一、火災自動報警系統的發展現狀
我國的火災報警系統大約出現在20世紀70年代，自改革開放以來，我國逐漸認識到火災報警系統的重要性，逐漸加大了對火災報警系統的投放與研發力度，并取得了一定的成果。目前，我國的火災自動報警系統廣泛采用了WIFI等無線通信技術。采用這種無線通信技術的火災自動報警系統具有安裝簡單、不破壞建筑物、靈活方便擴展等優點，深受社會各界的喜愛與歡迎。
二、火災自動報警系統的硬件設計
2.1報警控制器
火災自動報警系統中，報警控制器的設計分為硬件結構、存儲器電路、時鐘與復位電路、電源電路、液晶顯示電路和鍵盤電路。在建筑電氣火災自動報警系統中，報警控制器具有聯動、自動報警、人機交互以及信息存儲的功能。報警控制器能夠主動識別火災的信息，構建可靠的通信網。例如某建筑的電氣火災報警系統中，報警控制器選擇的是ARM7處理器，以此為基礎，擴展無線通信功能，滿足建筑智能化的火災報警發展需求。
2.2復合探測節點
復合探測節點包括探測節點的硬件結構、探測節點核心電路以及前端信號調理電路。在火災自動報警系統中，復合探測節點的設計起到智能化的作用。例如，火災探測節點的硬件結構，其為復合探測節點中的重要部分，能夠分析建筑中的火災因素，在節點位置探測煙霧、溫度以及CO，及時探測到風險因素，同時配合單片機控制，提高復合探測節點的有效性，利用無線通信節點和火災報警控制器，完成信息交互。
2.3無線通信網絡
建筑電氣火災自動報警系統中的無線通信網絡分為無線通信節點設計與電路抗干擾2個部分，確保無線通信網絡的運行。無線通信節點設計接口有P87LPC767、S3C44B0X，需提前預留接口，以便連接無線通信的線路。電路抗干擾的措施中包括射頻電路、數字電路和模擬電路，需要根據無線通信網絡的基本需求，選擇可用的電路抗干擾方式。在無線通信網絡中，配合好通信節點與電路抗干擾，才能滿足電氣火災自動報警系統的運用需要，提高無線通信網絡的運行水平。
2.4報警及聯動模塊
在建筑電氣火災自動報警系統中，報警與聯動模塊起到報警、傳輸的作用。例如聲光報警電路，配置有火災報警揚聲器與發光二極管，發出聲光報警信號，聯動模塊控制好相關的聯動設備，實現聯動控制的目標，同時在短時間內啟動自動滅火系統、防火卷簾、防煙排煙系統、非消防電源燈，利用繼電器完成聯動設備的控制。
三、火災自動報警系統的軟件設計
3.1軟件開發環境
建筑電氣火災自動報警系統的軟件基本是配合硬件運行的，目的是提高火災自動報警系統的運行水平。軟件開發環境方面，采用嵌入式的軟件開發環境，監理可以交叉編譯的環境，按照自動報警系統的需求，移植BootLoader引導程序和嵌入式μClinux內核，創建文件系統。
3.2控制器軟件
火災報警控制器的軟件設計要充分配合報警器硬件，通過軟件設計，提高火災數據的處理、分析能力。在控制器軟件中，引入模糊神經網絡算法，由火災報警控制器接收建筑現場的火災信息。此類信息數據具有特定的數值，在模糊神經網絡火災識別的過程中確定火災的狀態，判斷是否需要啟動聯動報警。
3.3探測節點軟件
火災探測節點的軟件用于收集火災自動報警系統中的監測數據，包括濃度、溫度等，待探測節點上電、復位后，軟件進入初始化的工作狀態，與火災報警器構成網絡化的連接，發送連接請求到火災報警控制器。節點軟件根據外部的狀態發信息，按照待處理實踐判斷終端程序的請求、定時或轉向。例如火災探測節點的軟件，采集模擬量信號，經過A/D轉換后形成數字信號，與設定的閾值比較，超過閾值標準，需向火災控制器發送軟件的數據信息，等待執行控制器的命令。
3.4無線通信網絡軟件
無線通信網絡軟件利用模塊化的設計路徑，規劃了無線網絡模塊，運用編程控制指示無線通信網絡的運行。在無線通信網絡模塊軟件編寫的過程中，需要全面了解網絡的工作模式，規劃好對應的工作模式。無線通信網絡軟件的設計和科學的編寫程序，促使無線通信網絡的軟件以及空閑模式、發送模式、接收模式都能在較短的時間內完成。
四、智能建筑火災自動報警系統實例
4.1實例分析
本文以某行政樓(總建筑面積:30.9萬平方米，地上面積：22.16萬平方米;地下面積:8.76萬平方米)的火災自動報警系統為例，對智能建筑火災自動報警系統進行分析。本工程為一類高層建筑，為火災自動報警系統特級保護對象，采用控制中心報警系統。
4.2主要設計原則
(1)火災報警系統設計的重點是防止火災，貫徹“預防為主，防消結合”的方針，設置火災自動報警系統(FAS)，能及時發現并報告火情，聯動BAS等其它系統控制火災的蔓延，盡早撲滅火災；
(2)報警回路為總線形式，并在總線上適當部位選用帶隔離器的探測器；
(3)在普通的辦公室、設備房、公共走道等區域設置光電式感煙探測器；地下室及廚房設置感溫探測器；
(4)在消防控制中心設置消防119電話主機，在現場設置消防電話插孔，以便于消防控制中心了解火災情況；
(5)對于排煙風機、事故送風機、消防泵等重要的消防設備除自動控制外，在消防控制中心還要設集中聯動控制柜進行硬線手動控制；
(6)BAS系統對通風、空調、照明、自動扶梯等機電設備實行集中監控管理。而對于僅在火災時才使用的設備如防火卷簾、消防泵、消火栓泵、專用防、排煙風機等，則直接由FAS系統實施監控管理，不再納入BAS；自動滅火系統保護區域內的設備聯動，由自動滅火系統實現，FAS監視其狀態；
(7)消防緊急廣播與公共廣播合設，共用一套系統設備，設消防廣播專用話筒和切換裝置。廣播系統應滿足《火災自動報警系統設計規范》相關要求。
4.3消防監控室
(1)消防監控室設置火災自動報警及聯動控制主機，能進行全區的火災信息探測、處理和傳送，能自動或手動地選擇預定的解決方案，發出有關防災設備運行指令，協助指揮搶險救災。具有獨立完成所管轄保護區的火災探測、相關設備的聯動、監測的能力;(2)系統能在報警主機和圖形工作站上清晰地顯示報警信息，同時在圖形工作站上能顯示處理操作的指示和提示信息，方便值守人員及時、準確地進行處理。
節省成本考慮分設了南及公交消防設備室，北消防控制室作為總控制室;智能火災報警系統留有RJ45接口，可利用外接筆記本進行監控工作;并在合適的場所設置區域顯示器；在重要機房、設備室等無人值守的重要區域設置極早期空氣采樣煙霧探測器，采用主動空氣采樣探測的方式，即采用高效抽氣泵不間斷地把被保護區域內的空氣樣品抽進探測室進行探測，能將報警信息及時上傳到火災自動報警系統主機。
結束語
伴隨我國社會經濟發展與人們對建筑應用安全需求的提高，當前建筑防災警報系統與技術正不斷發展革新，并相應產生智能建筑火災報警系統。由于火災報警系統對保證建筑結構與人身財產安全，以及快速撲滅火情的重要影響與作用，需要在自動報警系統設計工作中，依據建筑報警與火災防范的具體需求，進行智能、高效自動報警系統的設計規劃，進而充分發揮出其系統在降低火災損失與管控火情蔓延方面的作用。
參考文獻:
[1]吳琦.智能建筑火災自動報警系統的分析與設計[D].東華理工大學,2017.
[2]谷志強.智能建筑火災自動報警與消防聯動系統[J].河南建材,2017,03:236-237.
[3]陳鵬,陳靖彬.高層民用智能建筑中火災自動報警系統的設計研究[J].電子世界,2017,16:54.