消防自動控制系統(tǒng)在智能建筑中的應(yīng)用

摘 要：隨著我國科技的不斷進(jìn)步和社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)代建筑不斷地高層化與復(fù)雜化，火災(zāi)事故頻繁地發(fā)生造成了巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。智能建筑對消防控制系統(tǒng)的要求也越來越高。

關(guān)鍵詞：智能建筑;智能消防控制系統(tǒng);系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

1消防自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

1.1 智能消防自動控制系統(tǒng)的組成

智能消防控制系統(tǒng)主要由兩個部分組成，常見的有火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和消防聯(lián)動控制系統(tǒng)。其中火災(zāi)自動報警系統(tǒng)主要由4個部分組成，分別是火災(zāi)探測器、火災(zāi)報警器、電氣監(jiān)控系統(tǒng)和手動報警按鈕。消防聯(lián)動控制系統(tǒng)則由消火栓滅火、自動噴水滅火、氣體滅火、防煙排煙、防火卷簾和火災(zāi)自動廣播疏散等系統(tǒng)組成。

火災(zāi)探測器是火災(zāi)自動報警系統(tǒng)最重要的部分，起到傳感作用。它能夠自動將火災(zāi)特征參數(shù)發(fā)送給火災(zāi)報警器。一旦發(fā)生火災(zāi)，現(xiàn)場人員用火災(zāi)報警器按鈕直接將火情發(fā)給火災(zāi)報警器。火災(zāi)報警控制器又是火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的核心，它能夠把火災(zāi)報警信號，經(jīng)過運(yùn)算處理后，再發(fā)出報警信號。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是監(jiān)控電氣設(shè)備漏電的早期裝置。它的報警是為了避免損失，以便提高智能消防控制系統(tǒng)的可靠性。

消火栓滅火系統(tǒng)主要由高位水箱、水泵和室內(nèi)消火栓等組成。主要用于手動滅火。消火栓滅火是最常用的建筑滅火方式。自動噴水滅火系統(tǒng)在進(jìn)行滅火的同時，能發(fā)出火災(zāi)報警信號，它滅火效率高、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。氣體滅火系統(tǒng)主要適用在不能噴水滅火且保護(hù)對象非常重要的情況。防煙排煙系統(tǒng)主要是由防火閥、送排風(fēng)管道、防排煙控制柜等組成。防火卷簾系統(tǒng)由控制信號將卷簾下降至規(guī)定的位置，以達(dá)到防火目的。

1.2 智能消防自動控制系統(tǒng)總體設(shè)計

在智能消防控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案中，將建筑物分為N個防火分區(qū)，監(jiān)控主機(jī)（PC機(jī)）是整個智能消防控制系統(tǒng)的核心，對整個智能消防控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時地監(jiān)控和管理。智能消防控制系統(tǒng)采用CAN總線來進(jìn)行組網(wǎng)和通信傳輸，CAN 總線覆蓋這個智能消防控制系統(tǒng)，系統(tǒng)中的每一個控制器都相當(dāng)于是一個節(jié)點(diǎn)，任意一個節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，都不會影響到其他節(jié)點(diǎn)的正常工作，從而實(shí)現(xiàn)了智能消防控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化。PC機(jī)還運(yùn)用本工程編寫的智能火災(zāi)報警判定綜合算法，它是把閾值比較法和斜率判定法兩種判定算法相結(jié)合，充分利用現(xiàn)代計算機(jī)處理大規(guī)模數(shù)據(jù)的技術(shù)和能力，對火災(zāi)特征參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行多種修正、補(bǔ)償和判定，盡最大可能地減少火災(zāi)的誤報率和漏報率，提高了火災(zāi)報警的準(zhǔn)確率，從而體現(xiàn)了智能消防控制系統(tǒng)的智能性和可靠性。

火災(zāi)自動報警的信息有4個來源，分別是火災(zāi)探測器、手動報警按鈕、消防電話和火災(zāi)監(jiān)控器等。四個火災(zāi)報警來源中只要出現(xiàn)一個，就會輸出火災(zāi)報警信號。接到火災(zāi)報警信號后，消防聯(lián)動控制器便會立即啟動，并控制消防聯(lián)動設(shè)備，進(jìn)行必須要完成的消防動作。消防聯(lián)動設(shè)備主要的動作有：切斷非消防電源、啟動UPS電源、開啟火災(zāi)事故廣播和應(yīng)急廣播、開啟應(yīng)急照明和疏散指示燈、開啟滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、防火卷簾系統(tǒng)等。

2 ?智能建筑中消防自動控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用

2.1 ?火災(zāi)探測器

火災(zāi)發(fā)展的過程主要分三個階段，即初期、發(fā)展以及衰減熄滅階段。火災(zāi)探測器對火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)測，并將火災(zāi)參數(shù)特征物理量轉(zhuǎn)化成電信號，再傳送到火災(zāi)報警控制器。根據(jù)不同火災(zāi)類型，火災(zāi)探測器主要分為感溫、感煙、光電探測、可燃?xì)怏w探測等形式。根據(jù)火災(zāi)探測器不同的警戒范圍，可分成點(diǎn)型和線型兩種。

2.2 ?STC消防報警控制器

火災(zāi)探測器所輸出的是模擬量信號，經(jīng)過STC的A/D 轉(zhuǎn)換模塊可以轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后通過CAN總線的傳輸，再發(fā)送到監(jiān)控主機(jī)，由監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行信號的分析與處理。手動報警按鈕能夠利用I/O模塊直接與火災(zāi)報警控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

2.3 ?監(jiān)控主機(jī)

監(jiān)控主機(jī)是整個智能消防控制系統(tǒng)的核心，是人與機(jī)器對話的接口，是實(shí)現(xiàn)智能火災(zāi)報警判定綜合算法的平臺。監(jiān)控主機(jī)在接收到現(xiàn)場火災(zāi)特征參數(shù)之后，通過智能火災(zāi)報警判定綜合算法，對火災(zāi)特征參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理后，把重要的火災(zāi)信息顯示在監(jiān)控界面上，然后輸出相對應(yīng)的指令，傳輸給消防聯(lián)動控制器，再使消防聯(lián)動設(shè)備運(yùn)作。

2.4 ?STC消防聯(lián)動控制器

消防聯(lián)動控制器起到控制聯(lián)動設(shè)備的作用，主要利用了CAN總線技術(shù)。消防聯(lián)動控制器一般使用STC15F2K60S2芯片組成最小系統(tǒng)，如圖1所示。CAN總線模塊對智能消防控制系統(tǒng)進(jìn)行組網(wǎng)，通常使用I/O模塊連接消防聯(lián)動設(shè)備。

2.5 ?消防設(shè)施設(shè)備

消防設(shè)施設(shè)備有報警、滅火、通訊、廣播和聯(lián)動等設(shè)備。報警設(shè)備由各種類型火災(zāi)探測器、自動報警控制器及手動按鈕等組成。發(fā)生火災(zāi)時，各種類型火災(zāi)探測器自動將火災(zāi)現(xiàn)場的火災(zāi)特征參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶詣訄缶刂破鳎部墒謩影粹o直接報警。

2.6 ?消防自動控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)

智能消防控制系統(tǒng)的PC機(jī)上只設(shè)計了RS232串口，要想實(shí)現(xiàn)在CAN 總線上的數(shù)據(jù)通信，需使用智能協(xié)議轉(zhuǎn)換器。對轉(zhuǎn)換器軟件進(jìn)行正確的設(shè)置，可將通信網(wǎng)絡(luò)的每個節(jié)點(diǎn)都組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)整個智能系統(tǒng)得到控制。監(jiān)控主機(jī)即PC機(jī)是整個智能消防控制系統(tǒng)的核心，PC機(jī)不僅是實(shí)現(xiàn)智能火災(zāi)報警判定綜合算法的平臺而且還是實(shí)現(xiàn)智能消防控制系統(tǒng)監(jiān)控的平臺。

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作者簡介：

何坤，（1993-），男，漢，湖北省當(dāng)陽市，大專，鹽城東山精密制造有限公司，專職消防隊(duì)消防員。