無線樓宇防火報警系統(tǒng)設計

南京歐果智能科技有限公司 張 寧

在新時代背景下，自動化控制技術(shù)和信息技術(shù)在各個領(lǐng)域中都得到了有效應用，這給智能建筑的發(fā)展帶來了更多機遇。樓宇防火報警系統(tǒng)作為智能建筑中的主要內(nèi)容之一，為了保障其設計的合理性，需要應用無線等先進技術(shù)對其進行設計，采用區(qū)域報警系統(tǒng)，保障火災探測器的有效性，完善報警的自動化效果，保障其質(zhì)量。基于此，本文對無線樓宇防火報警系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和特點進行了分析，希望可以實現(xiàn)樓宇消防報警系統(tǒng)的自動化。

無線樓宇防火報警系統(tǒng)能夠?qū)ο嚓P(guān)的信息數(shù)據(jù)進行有效處理和存儲，對建筑內(nèi)的實際情況進行全面監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)異常行為，可以對報警數(shù)值進行有效設計，實現(xiàn)異常節(jié)點的告警，操作人員在此過程中能夠根據(jù)異常節(jié)點的位置信息，對安全隱患的區(qū)域進行有效處理，主要目的是減少繁瑣布線，從而保障無線樓宇防火報警系統(tǒng)設計的有效性。

1 無線樓宇防火報警系統(tǒng)中的ZigBee網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

在ZigBee網(wǎng)絡中，我們會發(fā)現(xiàn)其中存在兩種節(jié)點，分別為全功能節(jié)點和精簡功能節(jié)點。其中的全功能節(jié)點本身具有路由功能，所以它在實際運行的過程中需要進行長時間的供電，如果一直處于工作的狀態(tài)，就會對系統(tǒng)本身帶來一定的影響。但是精簡功能節(jié)點并沒有的路由功能，它是可以進行休眠的，其供電方式也是非常靈活的，在對其進行使用的時候可以應電池對其進行供電。

ZigBee網(wǎng)絡中的協(xié)調(diào)器也具備路由特點功能。其中的功能節(jié)點，如探測器節(jié)點，或者是聯(lián)動節(jié)點，它們都具備路由器的功能，所以說ZigBee協(xié)議協(xié)調(diào)器它屬于一種比較特殊的FFD，能夠完成ZigBee協(xié)議中所設置的大部分服務。此外，這種設備的組網(wǎng)能力也是非常強的，能夠形成星型和MESH網(wǎng)狀網(wǎng)，還可以結(jié)合實際項目的需要，合理選擇網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

對于火災相關(guān)的物理量數(shù)據(jù)進行整合，主要以ZigBee網(wǎng)絡和TCP/IP網(wǎng)絡為基礎(chǔ)，加強ZigBee網(wǎng)絡與協(xié)調(diào)器節(jié)點的有效結(jié)合。同時，無線樓宇防火報警系統(tǒng)在消防中的合理應用，還可以將其他節(jié)點所將處理后的數(shù)據(jù)，應用無線的方式，將其快速地傳送到ZigBee網(wǎng)絡中，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行浴?/p>

2 無線樓宇防火報警系統(tǒng)的應用

無線樓宇火災監(jiān)測系統(tǒng)除了具有信息傳輸速度等多種優(yōu)點，它還具有可靠性強和安全性高等優(yōu)勢，其中的節(jié)點數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠以單節(jié)點的方式對火災中的多個物理量數(shù)據(jù)進行采集和整合。數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)也可以實現(xiàn)對多種無線信息的有效整合。一些部分研究人員在對此系統(tǒng)進行分析時，發(fā)現(xiàn)它還是以ZigBee網(wǎng)絡以協(xié)調(diào)器節(jié)點為中心，對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行傳輸?shù)摹?/p>

建筑樓宇在安裝火災報警系統(tǒng)后，可以提前對導致火災發(fā)生的因素進行預測，消除安全隱患。FAS系統(tǒng)和電力自動監(jiān)控系統(tǒng)還可以實現(xiàn)對樓宇的全面檢測，加強環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)的有效整合，保證用戶的安全，避免對公共設施等帶來嚴重影響。

3 無線樓宇防火報警系統(tǒng)運行中的問題

在科學技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，建筑行業(yè)加強了消防的重視，尤其是在眾多報警故障后，為了保障樓宇防火報警系統(tǒng)的有效性，加強了對無線樓宇防火報警系統(tǒng)的設計和應用。但是受到一些客觀因素的影響，此系統(tǒng)在實際的應用中還存在一些問題。第一，火災探測器的位置會受到一定程度的限制，F(xiàn)AS系統(tǒng)在建設時，需要預留管道和接線，在規(guī)劃設計后，也不能對其進行更改。第二，由于各個探測器在連接的時候，其單個探測器總是出現(xiàn)問題，這會對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來嚴重影響。

最后是漏報和誤報率高。無線樓宇防火報警系統(tǒng)在實際運行的過程中，會受到線路故障和粉塵等多種因素的影響，這將導致火災自動報警系統(tǒng)出現(xiàn)漏報和誤報的問題，造成一定的經(jīng)濟損失。ZigBee技術(shù)屬于一種短距離無線通信技術(shù)，其節(jié)點電池工作的時間非常長，可以達6個月，甚至兩年。再加上其具有功耗低等多種有效，在無線樓宇防火報警系統(tǒng)設計中得到了有效的應用。應用2.44GHz波段，可以對其中的各個節(jié)點進行有效控制，強化無線樓宇防火報警系統(tǒng)功能，保證此系統(tǒng)的有效性。

4 基于ZigBee無線網(wǎng)絡的火災報警系統(tǒng)

4.1 系統(tǒng)的總體設計

在開展無線樓宇防火報警系統(tǒng)設計工作時，由于一些火災系統(tǒng)規(guī)格比較大，所以在對其進行構(gòu)建的時候，需要應用多個探測節(jié)點，對復雜的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行有效應用。合理應用此技術(shù)對火災報警系統(tǒng)進行設計，可以實現(xiàn)終端節(jié)點和協(xié)調(diào)器節(jié)點的有效結(jié)合，讓其構(gòu)成火災報警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行浴Ｈ绫?所示。

表1 ZigBee采集器系統(tǒng)的運行情況表

研究發(fā)展，如果空氣中一氧化碳濃度達到了0.06%，經(jīng)過一個小時后人就會中毒。所以在對無線樓宇防火報警系統(tǒng)進行設計時候，需要在此技術(shù)的基礎(chǔ)上，對CO的濃度進行有效控制，對其限定值進行合理化的設計，當其溫度到達30℃到35℃時，協(xié)調(diào)器節(jié)點就會接收到數(shù)據(jù)，然后按照要求判斷其中是否有火災發(fā)生，避免一氧化碳濃度超過具體范圍。此外，還要根據(jù)溫度和一氧化碳濃度的標志位，對火災的發(fā)生情況進行判定，如果在此過程中有火災發(fā)生，就要發(fā)出相應的警報，然后積極采取相關(guān)措施對其進行處理。

4.2 系統(tǒng)的硬件設計

在對無線樓宇防火報警系統(tǒng)中的協(xié)調(diào)器節(jié)點，或者終端節(jié)點進行設計時候，需要將CC2430芯片作為其中的處理器芯片，主要是因為CC2430芯片具有強大的IAR集成等功能，受到開發(fā)環(huán)境等多種技術(shù)的支持，是一種先進設備。如果基于ZigBee對微控制器內(nèi)核進行合理化設計，其片內(nèi)資源也是豐富的，再加上其外圍支持電路具有超低功耗和高靈敏度等優(yōu)點，其中所應用元件還具有低成本的特點，能夠支持快速和廉價的ZigBee節(jié)點構(gòu)建。同時，還需要注意溫度對此系統(tǒng)的影響。如表2所示。

表2 ZigBee系統(tǒng)的溫度試驗情況

因此，相關(guān)的設計人員可以結(jié)合先進的ZigBee協(xié)議，對CC2430進行有效應用，完善ZigBee解決方案，保障無線樓宇防火報警系統(tǒng)設計的有效性。此外，在對其系統(tǒng)硬件進行合理化設計時，其中內(nèi)容主要由3部分組成，有終端節(jié)點、電源設計和協(xié)調(diào)器節(jié)點，這些內(nèi)容在系統(tǒng)硬件設計中有效應用，進一步提高了信息傳輸?shù)挠行浴?/p>

4.3 ZigBee無線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡

技術(shù)人員在完成終端各類探測器的設計，以及報警設備數(shù)據(jù)采集等相關(guān)內(nèi)容后，還需要通過ZigBee技術(shù)，獲取不同區(qū)域內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)信息，在對其進行整合完，將其中的數(shù)據(jù)信息上傳到協(xié)調(diào)器節(jié)點。STM32處理器單元集成是比較常見的設備，其在火災報警控制器中的有效應用，可以完成數(shù)據(jù)信息的有效傳輸，實現(xiàn)通信線路的配置和控制。

由于每一個終端節(jié)點它們都是獨立的，所以當設備出現(xiàn)問題后，系統(tǒng)會對設備進行查詢，在此過程中不會涉及其他節(jié)點，系統(tǒng)的負擔也沒有增量。火災自動報警和聯(lián)動控制技術(shù)的有效結(jié)合，可以實現(xiàn)信息傳輸網(wǎng)絡的有效性，對網(wǎng)絡信息進行獨立配置。因此，在對火災報警專屬網(wǎng)絡進行設計時候，需要借助ZigBee技術(shù)，對數(shù)據(jù)采集和的傳輸網(wǎng)絡進行有效構(gòu)建，保障火災報警系統(tǒng)專屬網(wǎng)絡的合理性。

結(jié)束語：綜上所述，為了可以在信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下，保障我國樓宇防火報警系統(tǒng)運行的可靠性，要合理應用數(shù)據(jù)融合和先進技術(shù)搭建系統(tǒng)實物模型，在ZigBee無線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡和特定頻率的基礎(chǔ)上，對傳感器類型和設備進行有效設計，避免系統(tǒng)受到客觀因素的影響，從而不斷提高無線樓宇防火報警系統(tǒng)的反應速度。