智能建筑火災自動報警系統的設計與研究

【摘要】隨著全球科學技術水平的不斷提升，信息技術被廣泛應用到建筑領域中，從而催生了“智能建筑”概念。如今，自動化技術逐漸成熟，建筑智能化水平也日益提高，尤其是在近幾年里“智能化技術”的迅猛發展和深入普及，越來越多的專家學者將研究對象放在智能建筑領域，可見，建筑智能化無疑是當前高檔建筑的必要特征之一。本文通過對智能建筑火災自動報警系統的探究，簡單介紹了智能建筑樓宇自動消防警報系統，并對其應用在建筑中的價值和狀況做了簡要分析，希望對我國智能建筑火災自動報警系統的發展提供一點幫助。

【關鍵詞】智能建筑；樓宇自動化；火災；消防；自動報警系統

資源節約型環境下，自動報警技術作為我國樓宇自動化系統的新思想、新途徑，勢必有利于我國智能建筑領域的綜合能力的提高。如今，伴隨著光纖、網絡、生物工程等新興技術滲透到建筑領域中來，這也給未來建筑的智能化改造注入了全新的活力，裝備了火災自動報警系統的智能建筑，必定會給未來我國智能建筑提供更好的技術條件。應用自動報警技術建立全程監控、自動報警、圖景掃描、信息控制模型，對信號測試、監控、維修的各個階段實施可視化的模擬，勢必有利于我國智能建筑樓宇自動化事業的技術經濟效益，對建筑安全運營工作會有非常好的借鑒與指導意義。

1.智能建筑樓宇自動化系統

樓宇自動化系統作為建筑智能化最重要的組成部分之一，其作用是構成建筑內部設備自動控制系統，該系統首先進行相關數據的采集，接著把搜集好的信號傳送到設備中，并對建筑內部運作情況展開邏輯性分析，最終驅動執行器實行對樓宇的自動化控制，完善智能建筑的可使用功能。簡單來說，樓宇自動化系統包含了變配電系統、空調制冷系統、供熱系統、照明系統和垂直監控管理系統。借助樓宇自動化系統，可以很好地實現智能建筑內部設備和環境的監控管理工作，給建筑居住和使用人員建造舒適、安全、高效的空間環境，給管理者提供便捷的管理方法，合理降低了建筑能耗與管理成本，同時也為我國現代化物業管理提供基礎保障。

以往的樓宇自動化系統里不存在自動報警，這導致控制系統只單純由一束束電線與氣動控制裝置構成，這種控制系統的功能十分簡單，同時也缺乏可操作性。可以說，傳統模式下的樓宇自動化系統是一種封閉模式，這問題通過其通信協議就可以看出。很多廠商采取的通信協議不同，彼此不能相互兼容。一直到固體物理技術出現后，才使得樓宇邏輯電路替換下原有的連線與繼電器，直接數字控制器也代替了電子儀表板與氣動控制裝置。但如果客戶需要連接到不同的DDC系統時，設備互不兼容的問題還是沒能解決。受到這種封閉式系統的影響，彼此的子系統之間很難實現信息共享。如今，隨著LONWORKS自動報警技術在樓宇自動化系統中的應用，給開放的、靈活的樓宇控制系統提供了實現平臺，該技術在智能樓宇監控問題上有著很明顯的優勢。

2.火災自動報警系統的主要部件選擇及工作原理

2.1 火災自動報警系統的主要部件

火災自動報警系統的組成主要是由觸發器件（火災探測器）、火災報警裝置以及具有其他輔助功能的裝置組成，它能在火災初期將燃燒產生的煙霧、熱量和光輻射等物理量，通過火災探測器變成電信號，傳輸到火災報警控制器，并發出聲、光警報信號，啟動消防聯動設備。火災自動報警系統工作示意圖如圖1所示。

2.2 火災自動報警系統工作原理

系統通過火災傳感器探測火災有無信息，經過處理后傳送到主控系統后緊急啟動消防聯動設備裝置進行現場報警與消防控制。同時將此火警信息通過網絡送到消防中心經過管理人員研究分析做出準確消防控制決策，實現一方有災多方支援的綜合消防控制系統。通過計算機網絡技術，FAS智能系統很方便的實現與智能建筑其他子系統集成，同時能夠通過多種通信方式實現報警與控制。

3.智能建筑火災自動報警系統設計

3.1 系統組成及方案

智能建筑中FAS的智能化設計，是現代電子工程和計算機技術在防火領域應用的產物。樓宇自動化控制系統主要由自動化機組，可編程控制器（PLC）、空氣壓力變送器，變頻器、室內狀態傳感器、溫度傳感器、接觸器、中間繼電器、熱繼電器、防火型磁力起動器、斷路器等系統保護電器等組成。從網絡節點邏輯功能上，Zigbee設備能夠劃分成：路由節點，終端設備，以及網絡協調器；從設備功能方面劃分，能夠劃分成：簡約功能設備，全功能設備。室內狀態傳感器、溫度傳感器、實現對建筑功能和PLC的有效保護，以及對建筑內部環境的切換控制。無線傳感器為終端設備，依據傳感器配置的部位，也能夠設置成路由節點。Zigbee網絡能夠支持65535個節點，能夠很好地滿足各種需要。

3.2 硬件設計

系統硬件主要由數據采集部分和數據接收部分組成。數據采集部分包括傳感器、無線收發芯片、控制MCU等。控制MCU和無線收發芯片是由SPI總線實現連接，二者一起組成無線傳輸模塊。數據接收端使用相同的無線收發模塊，使用RS232異步串口和PC機通信。其功能相當于一個接入點，一方面接收采集數據并上傳給主機，另一方面將主機向數據采集端發送的控制信號以無線的方式發射出去。如圖2所示為系統硬件結構框圖。

3.3 軟件設計

本系統軟件部分是由數據采集端與數據接收端兩個子程序所構成，它們都包括程序初始化、發射過程和接收過程三個部分。程序初始化的作用是對單片機、RF芯片、SPI等部分進行初始化處理；發射部分則是把已建立的數據包經過單片機、SPI接口送至RF發射模塊，達到輸出目的；接收部分完成的是數據接收和并進行處理功能。

4.應用效果

在控制網技術下的火災自動報警系統中，通過建筑狀況搜集的客觀資料，我們可以初步確定遠程檢測的初始方案，進而在智能建筑功能運營過程中根據故障檢測數值、經驗方法等內容，開展反饋分析等工作，修正初步方案與自動報警計劃，以保證建筑狀態按照最優的控制方案進行。因此，自動化火災報警工作的重要性也就顯而易見了。針對我國智能建筑運行階段的一些不安全因素，自動化故障檢測技術在遠程檢測中的應用能夠很好的解決此類問題，它不但可以很好地掌握建筑的功能運營狀態，利用火災報警數據對流量方案進行整改，并指導建筑功能的篩選工作；還可以預見可能發生火災風險，采取一系列的事前措施，給建筑的安全管理提供信息，將事故突發率降至最低，保證了智能建筑安全運營的穩定性。

5.結束語

當前絕大部分先進的自動報警技術都具備非常強大的控制功能，在主菜單和與源功能的有機結合的基礎上，通過引入智能軟件技術和火災自動報警技術，并在多個領域結合彼此，相互滲透，從而給新興的智能建筑樓宇自動化帶來了強烈的生命力。如今智能建筑火災自動報警技術的發展方向無疑是系統化、智能化與小型化，以確保在信號測試系統使用網絡控制技術的同時，能夠很好地滿足智能建筑信號測試的安全需求，并最終減免人力勞動強度，有效改善智能建筑樓宇自動化系統，以達到節約生產能耗和建筑安全運營的可持續發展目標。

參考文獻

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