火災自動報警與消防聯動系統的應用

王成章

（北京市昌平區消防救援支隊，北京 102200）

最近幾年，在我國科技水平的不斷提高下，建筑工程不斷增多，建筑火災事故頻繁發生，在這樣的背景下，火災自動報警與消防聯動系統應運而生，將該系統應用于預防與控制火災中，從而及時、有效地控制火情，為人們創造逃生的機會，從而保障人們的生命安全。因此，如何科學實現和應用火災自動報警與消防聯動系統是相關人員必須思考和解決的問題。

1 系統工作原理

火災自動報警與消防聯動系統在具體的設計和應用中，通過自動監控建筑物火災蔓延情況，從而及時、有效地了解和掌握可能出現的火情，便于消防工作的有效開展。該系統在具體的運用中，需要針對建筑物用途的差異性以及消防聯動設備類型、數量的差異性，實時監控建筑火災情況。該系統工作原理如下：一旦發現建筑物出現異常煙氣，系統會自動觸發和啟動探測器，由探測器發出相應的疏散信號，然后，觸發和啟動消防聯動系統，由消防聯動系統補救火災，消防聯動系統包括自動滅火系統、消防廣播系統、消防電話系統以及排煙系統等，確保人員能夠井然有序地逃離火災現場。

2 系統實現

2.1 火災探測系統實現

火災探測系統在具體的設計中，主要利用了型號為AT89C55的單片機，該單片機內包括大量的flash存儲器，這些存儲器具有反復擦寫功能[1]，避免了對存儲器的擴展處理，為提高系統運行性能發揮出重要作用。同時，通過利用該單片機，還能科學控制和調整供電電壓范圍，使供電電壓始終處于4V～6V，盡可能降低電壓波動幅度，從而避免因此電壓波動幅度過大而嚴重影響系統的運行性能，為后期實現系統的自動化采集功能以及自動化控制功能打下堅實的基礎。探測器種類繁多，包括溫度探測器、煙霧探測器、CO2濃度探測器以及CO濃度探測器。通過綜合應用以上各種類型的探測器[2]，對相關信息數據的收集和整理，并采用數模轉換的方式，將相關信號傳輸到相應的處理器中，由處理器進行針對性地處理和整理。探測系統結構設計如圖1所示。從圖中可以看出，探測系統主要由探測裝置、充電電路、電池、看門狗等部分組成，其中，探測裝置主要包括煙霧探測、穩定探測、火焰探測、CO探測、CO2探測。通過借助串行A/D轉換，將這些探測裝置與單片機1探測報警發射裝置進行有效地連接，以實現看門狗、聲光報警相關信息的傳遞和交互。

圖1 探測系統設計

2.2 火災自動報警系統實現

火災自動報警系統原理結構如圖2所示，從圖中可以看出，為了更好地控制建筑火災事故，提高火災消防自動化控制水平，現將消防控制系統、通信系統以及報警系統有效融合，并保證三大系統線路連接的可靠性和安全性，以促進滅火工作的有效開展。同時，為了避免因變壓器產生電磁干擾而影響火災自動報警系統的運行性能，相關人員在搭建和應用火災自動報警系統的過程中，要確保傳輸線路以及消防控制線路連接的穩定性和可靠性，同時，還要充分發揮和利用保護自動報警系統相關功能。此外，在使用消防聯動控制系統中，相關人員還要借助手動控制裝置，有效地保護耐火電纜，確保耐火電纜不會受到火災的不良影響。

圖2 火災自動報警系統原理結構

2.3 主控中心報警與控制模塊實現

控報警與控制模塊結構設計如圖3所示，在設計該模塊的過程中，圖1中的單片機1利用無線網絡，將最終分析處理的結果傳輸到圖3中的單片機2中，由單片機2處理獲取到的信號，整個處理內容如下：當建筑出現火災事故時，聲光報警裝置會在第一時間內快速啟動相關功能，此時，液晶界面會呈現出火災事故出現的時間、地點，然后，遠程報警裝置會在最短時間內向消防部門發送火災進展情況，便于消防部門及時、有效地了解和把握火災情況以及救災工作的進展情況等信息。當建筑物內沒有出現火災事故時，聲光報警裝置會自動切斷電源，處于關閉狀態。此時，液晶顯示器會將采集的相關信息呈現在屏幕上，便于其他人員的查看和調用。

圖3 控報警與控制模塊結構設計

2.4 消防聯動控制系統實現

消防聯動控制系統作為一種常用的輸出單元，在保證控制中心運行性能方面發揮出重要作用。當消防設備在傳輸控制信號的過程中，相關人員要盡可能提高控制信號傳輸的穩定性、可靠性，只有這樣，才能確保消防工作能夠正常、穩定、有序地開展。此外，消防聯動控制系統的外在表現形式具有一定的多樣性。消防聯動控制系統常見形式如表1所示。消防聯動控制系統在具體的運用中，通過綜合利用總線制系統和多線制系統，可以實現對警示火災、切斷消防電源、防火門自動化控制以及排煙功能的設計和開發。當建筑物內出現嚴重的火災事故時，火災報警器會在第一時間內快速發出相應的警報信息，有消防聯動裝置針對火災發展情況[2]，啟動電路相關邏輯系統，有電路邏輯系統發出相應的求解信號，以達到有效開展滅火工作的目的。在這個過程中，消防聯動系統可以在自動控制狀態下，確保滅火工作落實到位，這樣一來，不僅有效地提高了建筑物火災預防水平，還提高滅火工作的開展效率和效果，只有這樣，才能將火災事故發生的概率降到最低。

表1 消防聯動控制系統常見形式

2.5 消防廣播系統實現

當建筑物出現火災事故時，系統控制中心要在第一時間內向消防廣播系統發出相應的信號，然后，科學指導人員井然有序地離開火災現場以及傷員搶救工作。當地下室出現火災事故時，消防廣播系統會與地下室各層房間自動建立接通關系，確保相關人員能夠順利逃離火災地點，以保障人們的生命安全。此外，消防人員可以針對建筑物的布局特征，利用廣播消防功能模塊以及揚聲器相關設備，實現對火災現場的及時管控，確保火災現場人員能夠及時獲取相應的疏散信號，促進消防工作的有效開展。消防廣播系統工作原理如圖4所示。

圖4 消防廣播系統工作原理

2.6 消防電話系統實現

為了進一步提高消防工作的開展效率和效果，實現建筑物火災事故的自動化控制和處理，相關人員要重視對消防電話系統的設計。首先，要嚴格按照火災控制相關標準和要求，搭建和使用電話主機，該主機運用四總線控制方式，將水泵房、空調機房、配電室以及控制中心進行有效地連接，便于消防人員能夠在第一時間內利用電話插孔，對各個樓層的火災情況進行全方位監控和管理，確保滅火工作能夠正常、穩定、有序地開展。另外，在使用消防電話系統開展滅火工作時，消防人員還要采用布置總線制的方式，利用控制中心電話，向電壓插孔或者消防系統傳輸相關信息，從而更好地通知相關人員井然有序地開展消防工作，以確保消防工作開展的有效性和及時性。在開展消防工作的過程中，消防電話總機與消防電話分機之間要始終保持正常、穩定的連接狀態，避免因連接不穩定而影響整個系統的運行性能，進而嚴重影響消防工作開展的效率和效果。最后，還要針對建筑物的特性，科學合理地布置和使用消防通信系統，便于相關信息的共享和傳輸，以達到提高重要信息數據利用率的目的。由于建筑層間面積相對較小，因此，消防人員要針對建筑物布局特點，采用電話回路的方式，進一步提高電話插孔的利用率，為后期確保消防工作的有效開展創造良好的條件。消防電話系統設計流程如圖5所示。

圖5 消防電話系統設計流程

3 火災自動報警與消防聯動系統布線

在對該系統進行布線的過程中，相關人員要嚴格按照該系統的結構原理圖，加強對消防工作的自動化控制，盡可能避免建筑物火災事故的發生，一旦通信系統與報警系統之間線路出現短路等問題，勢必會嚴重影響消防工作的有效開展，因此，相關人員要優先選用具有較高阻燃性能的電纜，以實現對該系統傳輸電路鋪設和連接，同時，還要使用金屬管等相關系統，充分發揮和利用火災自動報警與消防聯動系統的應用優勢。此外，還要采用耐火電纜保護方式，實現對裝置線路的手動控制，為提高消防工作的開展效果，降低火災出現概率，保障人們的生命安全和財產安全發揮出重要作用。

4 系統應用

為了更好地驗證火災自動報警與消防聯動系統的可靠性和可行性[3]，現將該系統科學有效地應用于建筑工程案例中，并取得了良好的應用效果。

4.1 工程概況

該項目屬于高層辦公大樓，主要包括2個組成部分，分別是主樓和附樓。地下一層設置了設備存儲房和車庫，附樓包括2個重要場所，分別是餐飲場所和娛樂場所。整個建筑物總高度達到了95m，總建筑面積達到了21366m2。現嚴格按照消防相關標準和要求[4]，將該建筑項目設置為一類高層。

4.2 應用社會效益

通過應用火災自動報警與消防聯動系統，不僅實現了建筑消防管理的化、自動化控制和管理，為及時有效地補救火災打下堅實的基礎。同時，由于該系統具有強大的自動化控制功能，避免了人工頻繁操作，因此，有效地降低了人工管理成本。由此可見，火災自動報警與消防聯動系統取得了較高的社會效益和經濟效益。

4.3 系統作用

火災自動報警與消防聯動系統在預防和控制火災領域中具有重要作用，不僅可以實現對火情的實時監測和控制，為人們創造逃生的機會，還能簡化消防工作流程，促使消防工作變得更加便捷化、高效化，為降低火災出現概率，保障人們的生命安全和財產安全提供重要的平臺支持。

5 結語

綜上所述，通過開發和應用火災自動報警與消防聯動系統，不僅可以實現對消防工作的自動化控制和管理，還能提高消防工作的效率和效果，該文通過利用信息技術和單片機技術，完成對火災自動報警與消防聯動系統的設計開發，并將該系統應用于實際消防工作中，有效地驗證了該系統的應用價值，取得較高的社會效益和經濟效益，因此，該系統值得在各大消防部門中推廣，為促進消防工作能夠正常、穩定、有序地開展提供重要的平臺支持，只有這樣，才能更好地保障人們的生命安全和財產安全。