消防自動控制系統在智能建筑中的應用

摘 要：隨著我國科技的不斷進步和社會經濟的快速發展，現代建筑不斷地高層化與復雜化，火災事故頻繁地發生造成了巨大的人員傷亡和經濟損失。智能建筑對消防控制系統的要求也越來越高。

關鍵詞：智能建筑;智能消防控制系統;系統結構設計

1消防自動控制系統的結構設計方案

1.1 智能消防自動控制系統的組成

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

火災探測器是火災自動報警系統最重要的部分，起到傳感作用。它能夠自動將火災特征參數發送給火災報警器。一旦發生火災，現場人員用火災報警器按鈕直接將火情發給火災報警器。火災報警控制器又是火災自動報警系統的核心，它能夠把火災報警信號，經過運算處理后，再發出報警信號。電氣火災監控系統是監控電氣設備漏電的早期裝置。它的報警是為了避免損失，以便提高智能消防控制系統的可靠性。

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

1.2 智能消防自動控制系統總體設計

在智能消防控制系統的總體設計方案中，將建筑物分為N個防火分區，監控主機（PC機）是整個智能消防控制系統的核心，對整個智能消防控制系統進行實時地監控和管理。智能消防控制系統采用CAN總線來進行組網和通信傳輸，CAN 總線覆蓋這個智能消防控制系統，系統中的每一個控制器都相當于是一個節點，任意一個節點發生故障，都不會影響到其他節點的正常工作，從而實現了智能消防控制系統的網絡化和智能化。PC機還運用本工程編寫的智能火災報警判定綜合算法，它是把閾值比較法和斜率判定法兩種判定算法相結合，充分利用現代計算機處理大規模數據的技術和能力，對火災特征參數數據進行多種修正、補償和判定，盡最大可能地減少火災的誤報率和漏報率，提高了火災報警的準確率，從而體現了智能消防控制系統的智能性和可靠性。

火災自動報警的信息有4個來源，分別是火災探測器、手動報警按鈕、消防電話和火災監控器等。四個火災報警來源中只要出現一個，就會輸出火災報警信號。接到火災報警信號后，消防聯動控制器便會立即啟動，并控制消防聯動設備，進行必須要完成的消防動作。消防聯動設備主要的動作有：切斷非消防電源、啟動UPS電源、開啟火災事故廣播和應急廣播、開啟應急照明和疏散指示燈、開啟滅火系統、防排煙系統、防火卷簾系統等。

2 ?智能建筑中消防自動控制系統的設計應用

2.1 ?火災探測器

火災發展的過程主要分三個階段，即初期、發展以及衰減熄滅階段。火災探測器對火災現場進行監測，并將火災參數特征物理量轉化成電信號，再傳送到火災報警控制器。根據不同火災類型，火災探測器主要分為感溫、感煙、光電探測、可燃氣體探測等形式。根據火災探測器不同的警戒范圍，可分成點型和線型兩種。

2.2 ?STC消防報警控制器

火災探測器所輸出的是模擬量信號，經過STC的A/D 轉換模塊可以轉換成數字信號，然后通過CAN總線的傳輸，再發送到監控主機，由監控主機進行信號的分析與處理。手動報警按鈕能夠利用I/O模塊直接與火災報警控制器進行數據通信。

2.3 ?監控主機

監控主機是整個智能消防控制系統的核心，是人與機器對話的接口，是實現智能火災報警判定綜合算法的平臺。監控主機在接收到現場火災特征參數之后，通過智能火災報警判定綜合算法，對火災特征參數數據進行分析處理后，把重要的火災信息顯示在監控界面上，然后輸出相對應的指令，傳輸給消防聯動控制器，再使消防聯動設備運作。

2.4 ?STC消防聯動控制器

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

2.5 ?消防設施設備

消防設施設備有報警、滅火、通訊、廣播和聯動等設備。報警設備由各種類型火災探測器、自動報警控制器及手動按鈕等組成。發生火災時，各種類型火災探測器自動將火災現場的火災特征參數數據傳輸到自動報警控制器，也可手動按鈕直接報警。

2.6 ?消防自動控制系統的軟件系統

智能消防控制系統的PC機上只設計了RS232串口，要想實現在CAN 總線上的數據通信，需使用智能協議轉換器。對轉換器軟件進行正確的設置，可將通信網絡的每個節點都組網，實現整個智能系統得到控制。監控主機即PC機是整個智能消防控制系統的核心，PC機不僅是實現智能火災報警判定綜合算法的平臺而且還是實現智能消防控制系統監控的平臺。

參考文獻：

[1]郭婷婷.基于Map X 的智能消防疏散系統編輯軟件的設計與實現[D].大連：大連理工大學，2013：2-84.

[2]楊春麗，吳綠野.城市綜合體火災自動報警系統設計[J].建筑電氣.2015，（01）：28-316.

作者簡介：

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