智能化技術在建筑消防電氣工程中的應用

程玲軍

中交溫州高鐵新城投資發展有限公司 浙江 溫州 325000

引言

建筑消防設施需要專業單位組織專業人員進行施工，并且后期由專人進行維護運行。建筑火災發生時，消防設施能夠發揮應有作用的關鍵取決于建筑消防設施主要技術參數的選取與設置、施工安裝質量水平以及消防設備維護管理水平。消防控制系統包含消火栓系統、自動噴水滅火系統、防排煙系統、控制中心火災自動報警系統、應急照明和疏散指示系統以及城市消防遠程監控系統等。消防電氣設施是消防設施中的重要組成部分，主要包括消防用電設備供配電系統及各種消防電氣裝置及設備。整個消防設施的正常施工與運行都與電離不開關系，一個建筑物中包括的各種裝置及設備通常高達上千種，如何保證系統的正常運行及維護，同時便于技術人員進行管理，引進智能化技術有效地解決了這一問題。本文重點闡述了智能化技術在消防電氣工程中的應用。

1 智能化技術的概念及發展趨勢

智能化技術的概念可以理解為是對計算機技術、精密傳感技術以及GPS定位技術三方面的綜合應用，其主要是通過GPS、傳感器、輸入輸出模塊來實現對受控設備的控制，并將信息及時傳送至計算機監控系統，由計算機監控系統對信息進行分析，同時根據需要發出指令，從而實現智能控制。隨著社會經濟的不斷發展，人們對于安全的重視程度越來越高，對施工技術的要求也越來越高，智能化技術應運而生，其在實際操作應用中的表現是：能夠智能化診斷故障；取代工人進行一些危險作業以及進行精密施工；產品安裝水平的提高；工人工作效率的提高；設備智能化水平的提高[1]。

發展趨勢：①性能發展方向柔性化；實時智能化；高速高精度高效化；工藝復合性和多軸化。②功能發展方向用戶界面圖形化；插補和補償方式多樣化；科學計算可視化；應用多媒體技術。③體系結構的發展集成化；網絡化；模塊化。

2 智能化技術的優勢分析

在建筑消防電氣工程中運用智能化技術簡要來說就是實現建筑消防電氣自動化，實現消防電氣工程的自動巡檢，自動運行，自動報修。消防電氣工程自動化是電氣工程自動化中重要的一部分，其優勢主要表現在以下幾個方面。

2.1 提升了消防電氣系統運行監管的高效性

在建筑消防電氣工程系統的施工過程及運行過程中，故障問題是難以避免的，會對生產生活造成嚴重影響。在建筑消防電氣工程施工中，智能化系統的應用在提升系統運行監管高效性上主要體現在兩方面：

一是可以實現對各種消防裝置及設備的高效監控及管理。以火災自動報警系統中的火災探測報警系統為例（見附圖1），火災探測器檢測到火災后，將火災特征指數轉變為電信號，直接將信號上傳至火災報警控制器，火災報警控制器對信號進行判斷后，顯示火災探測器的位置，并記錄火災報警時間。工作人員發現火災信號后，去現場進行核實，確實發生火災，則觸動火災現場的火災報警按鈕，火災報警控制器在確認火災探測器及火災報警按鈕兩個火災信號后，立即啟動火災報警裝置 ，并將信號傳至消防聯動控制器。在實際工作中，在消防工程施工及試運行階段，施工人員可以通過觸動火災探測器以及火災報警按鈕來檢測系統是否實現正常運行。在后期管理過程中，管理人員可以通過控制界面確定火災的位置，只需要對報警的位置進行查看，從而大大減少了工作量，提升了運行監管的高效性[2]。

二是可以實現對故障的快速檢測和維修。智能化技術采用了GPS對各種消防裝置及設備進行了定位。工作人員可以對建筑消防電氣工程施工過程中出現的故障點進行定位，根據故障數據的反饋及時進行維修，從而提高故障維修的速度，縮短維修時間。同時可以對頻繁出現故障的以及火災危險性較大的部分進行重點監控，找出故障原因，并制定相應的防范措施，以防范火災的發生。

2.2 實現了建筑消防電氣工程系統的聯動性

通過智能化技術，將建筑消防工程中包含的消火栓系統、自動噴水滅火系統、防排煙系統、控制中心火災自動報警系統、應急照明和疏散指示系統與城市消防遠程監控系統連接起來，實現智能化控制，聯動管理一體化，大大提升了火災確認的精準度，從而從根本上提高了預防火災的能力。

2.3 實現了對建筑消防電氣工程系統的全面監控

隨著建筑業的高速發展，超高層建筑及大型商業綜合體的不斷涌現，建筑中的消防電氣設備不計其數，以火災探測器為例，火災探測器對高度和面積均有要求，特別對于機場這樣的大型建筑來說，需要同時設置幾千甚至上萬個火災探測器才能滿足消防設計要求。量大面廣，傳統的監控模式很難實現全面監控，智能化技術的應用解決了這一難題，通過各種輸入輸出模塊將各種受控設備與消防電氣控制裝置進行連接，并對受控設備的數據信息進行收集，同時在消防控制室圖形顯示裝置進行顯示，工作人員在消防控制室即可實現對建筑消防電氣的監測與控制[3]。

3 智能化技術的具體應用

3.1 在消防應急照明系統中的應用

在建筑消防電氣工程中，為保障人員安全，在火災中減輕甚至消除人們的恐懼心理，提高人員疏散逃生的效率，設置應急照明及疏散指示標志極為重要。作為疏散逃生輔助設施，應急照明和疏散指示標志對于設置部位、照度以及如何開啟均有明確要求。

智能消防應急照明系統包括應急照明控制器（HOUNEN主機）、應急照明集中電源（HOUNEN分機）、應急照明分配電裝置（EPS）、智能應急照明和疏散指示燈具、其他通信（控制）設備等。根據不同控制類型可分為集中控制型和非集中控制型系統。在智能消防應急照明系統中，應用智能化技術，根據消防設計要求，在電氣柜中設置應急照明控制器和應急照明發配電裝置，并接入火災探測報警系統。當發生火災時，控制系統根據火災探測報警系統的信號，根據系統內的預制疏散方案，對現有的疏散路徑（包括燈光亮度以及燈光數量、位置）進行重新規劃調整，自動選擇最合適的逃生路線，指引建筑內的人員進行安全快速的疏散。智能消防應急照明系統選取具有頻閃功能的燈具以及光源連續的光帶，通過視覺刺激降低疏散人員的恐慌心理，指引疏散人員通過安全路徑進行逃生，并有效避免踩踏事件的發生[4]。

3.2 在消防預警監控系統中的應用

隨著互聯網技術的不斷發展，當前最新的消防監控預警系統-智慧消防物聯網平臺智能采集終端，在消防預警監控系統中引入了互聯網技術及視頻攝像頭技術，這個智能化技術的應用將原有的由人來監控中心及火災信息終端變為智能監控，同時及時將數據上傳至服務器，通過服務器發送至管理者及值班人員的手機中。有效避免了因值班人員離崗或其他原因造成的延遲預警，實現了智能檢測預警功能，是消防行業的一大創新技術。

其工作原理是，檢測裝置通過無線方式與Wifi模塊，定時觸發模塊連接，Wifi模塊通過無線方式與互聯網中的消防云數據服務器連接；服務器與個人手機或電腦中的消防管理軟件通信連接；煙霧感應器，環境溫度傳感器，視頻攝像頭，紅外式熱成像探頭可準確檢測火災，并通過Wifi模塊向互聯網及消防管理軟件及時傳輸火災現場的情況，檢測裝置，Wifi模塊，消防云數據服務器相互之間的通信方式為無線連接，簡化了現場布線等操作，大大降低了成本，并實現了從“人為監控”向“智能監控”的轉變[5]。

智慧消防物聯網平臺智能采集終端工作原因如下：

3.3 在防靜電以及屏蔽接地中的應用

建筑消防電氣系統中由各種電子設備組成，在系統運行過程中，電子設備之間以及設備與周圍環境之間會互相干擾，從而對電子設備的運行產生影響，直接影響整個消防電氣系統的運行穩定性。因此，需要將電磁兼容設計引入消防電氣系統中，從而實現控制系統在有電磁干擾的環境下工作可行性。電磁兼容設計設計原理及功能大體有三個方面：一是通過屏蔽或將設備外殼接地以解決電磁干擾；二是選取抗干擾能力高的電子設備以減少電磁干擾的影響；三是對干擾傳播途徑進行屏蔽，不過成本較高。在具體施工中，我們常采用的方法是將設備外殼與PE線連接，從而解決電磁干擾，保障設備的安全運行[6]。

4 結束語

隨著社會的不斷發展，超高層建筑以及大型商業綜合體不斷涌現，人員密度越來越高，消防救援難度越來越高。《消防法》明確提出了消防以“預防為主、防消結合”為工作方針，堅持防、消并重，做好建筑消防電氣工程的設計、施工以及管理工作。智能化技術的應用在發揮消防電氣工程的實際作用，確保安全運行方面起到了關鍵性作用，在今后，我們更要加強智能化技術在消防電氣工程的應用力度。