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《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(tǒng)的科學設計，使其在整個火災發(fā)生、發(fā)展中起到預防和控制作用。近年來智能建筑發(fā)展迅速的同時，給火災隱患監(jiān)測帶來很大的難度，也對對火災自動報警系統(tǒng)提出越來越高的要求。能準確預防并控制火災需要性能優(yōu)良的火災自動報警系統(tǒng)，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(tǒng)；設計

一、火災自動報警系統(tǒng)的發(fā)展現狀

我國的火災報警系統(tǒng)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(tǒng)的重要性，逐漸加大了對火災報警系統(tǒng)的投放與研發(fā)力度，并取得了一定的成果。目前，我國的火災自動報警系統(tǒng)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(tǒng)具有安裝簡單、不破壞建筑物、靈活方便擴展等優(yōu)點，深受社會各界的喜愛與歡迎。

二、火災自動報警系統(tǒng)的硬件設計

2.1報警控制器

火災自動報警系統(tǒng)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(tǒng)中，報警控制器具有聯(lián)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(tǒng)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(fā)展需求。

2.2復合探測節(jié)點

復合探測節(jié)點包括探測節(jié)點的硬件結構、探測節(jié)點核心電路以及前端信號調理電路。在火災自動報警系統(tǒng)中，復合探測節(jié)點的設計起到智能化的作用。例如，火災探測節(jié)點的硬件結構，其為復合探測節(jié)點中的重要部分，能夠分析建筑中的火災因素，在節(jié)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(jié)點的有效性，利用無線通信節(jié)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(tǒng)中的無線通信網絡分為無線通信節(jié)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(jié)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(jié)點與電路抗干擾，才能滿足電氣火災自動報警系統(tǒng)的運用需要，提高無線通信網絡的運行水平。

2.4報警及聯(lián)動模塊

在建筑電氣火災自動報警系統(tǒng)中，報警與聯(lián)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(fā)光二極管，發(fā)出聲光報警信號，聯(lián)動模塊控制好相關的聯(lián)動設備，實現聯(lián)動控制的目標，同時在短時間內啟動自動滅火系統(tǒng)、防火卷簾、防煙排煙系統(tǒng)、非消防電源燈，利用繼電器完成聯(lián)動設備的控制。

三、火災自動報警系統(tǒng)的軟件設計

3.1軟件開發(fā)環(huán)境

建筑電氣火災自動報警系統(tǒng)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(tǒng)的運行水平。軟件開發(fā)環(huán)境方面，采用嵌入式的軟件開發(fā)環(huán)境，監(jiān)理可以交叉編譯的環(huán)境，按照自動報警系統(tǒng)的需求，移植BootLoader引導程序和嵌入式μClinux內核，創(chuàng)建文件系統(tǒng)。

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(tài)，判斷是否需要啟動聯(lián)動報警。

3.3探測節(jié)點軟件

火災探測節(jié)點的軟件用于收集火災自動報警系統(tǒng)中的監(jiān)測數據，包括濃度、溫度等，待探測節(jié)點上電、復位后，軟件進入初始化的工作狀態(tài)，與火災報警器構成網絡化的連接，發(fā)送連接請求到火災報警控制器。節(jié)點軟件根據外部的狀態(tài)發(fā)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(jié)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(fā)送軟件的數據信息，等待執(zhí)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(guī)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(guī)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(fā)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(tǒng)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(tǒng)為例，對智能建筑火災自動報警系統(tǒng)進行分析。本工程為一類高層建筑，為火災自動報警系統(tǒng)特級保護對象，采用控制中心報警系統(tǒng)。

4.2主要設計原則

(1)火災報警系統(tǒng)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(tǒng)(FAS)，能及時發(fā)現并報告火情，聯(lián)動BAS等其它系統(tǒng)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(qū)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(lián)動控制柜進行硬線手動控制；

(6)BAS系統(tǒng)對通風、空調、照明、自動扶梯等機電設備實行集中監(jiān)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(tǒng)實施監(jiān)控管理，不再納入BAS；自動滅火系統(tǒng)保護區(qū)域內的設備聯(lián)動，由自動滅火系統(tǒng)實現，FAS監(jiān)視其狀態(tài)；

(7)消防緊急廣播與公共廣播合設，共用一套系統(tǒng)設備，設消防廣播專用話筒和切換裝置。廣播系統(tǒng)應滿足《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》相關要求。

4.3消防監(jiān)控室

(1)消防監(jiān)控室設置火災自動報警及聯(lián)動控制主機，能進行全區(qū)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(fā)出有關防災設備運行指令，協(xié)助指揮搶險救災。具有獨立完成所管轄保護區(qū)的火災探測、相關設備的聯(lián)動、監(jiān)測的能力;(2)系統(tǒng)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(jié)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(tǒng)留有RJ45接口，可利用外接筆記本進行監(jiān)控工作;并在合適的場所設置區(qū)域顯示器；在重要機房、設備室等無人值守的重要區(qū)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(qū)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(tǒng)主機。

結束語

伴隨我國社會經濟發(fā)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(tǒng)與技術正不斷發(fā)展革新，并相應產生智能建筑火災報警系統(tǒng)。由于火災報警系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的設計規(guī)劃，進而充分發(fā)揮出其系統(tǒng)在降低火災損失與管控火情蔓延方面的作用。

參考文獻:

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