電氣自動化控制（智能化）在消防工程中的應用研究

黃海成

摘要：在實際消防工程項目中，消防設備自動化控制的應用已經越來越廣泛。基于此，本文從火災自動報警系統、自動噴水滅火系統等方面入手，分析了電氣自動化技術在消防工程中的應用要點和應用情況，并闡述了電氣自動化控制系統的組成和功能，以促進自動化控制技術在消防工程中應用。

關鍵詞：電氣自動化；智能化；消防工程

引言

隨著城市化建設工作不斷推進，對城市安全的重視程度也隨之提高，而消防工程作為其中的核心，相應的技術、手段亦隨之升級。消防工程是關系到人民生命財產安全的重要工程，其安全性和可靠性至關重要。電氣自動化技術的引入和普及，智能化消防系統、消防設備自動化控制、消防聯動控制等技術不斷涌現，為消防工程的安全性和可靠性提供了有力保障，使消防工程的整體水平得到提高，為國家消防事業的發展帶來了極大的促進作用。

一、電氣自動化控制在消防工程中的應用

（一）火災自動報警系統

火災自動報警系統是用來發現火災的自動報警系統。火災自動報警系統在消防工程中的應用可以有效減少火災的發生，并為人們提供及時的自救和逃生機會。隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，我國火災自動報警系統也得到了快速發展。目前，我國已經開始將火災自動報警系統納入消防工程建設，這不僅有利于減少火災發生頻率，還有利于保證消防工程質量。

火災自動報警系統主要包括探測器、警鈴和聲光警報器等。在日常生活中，經常看到很多建筑物安裝了各種類型的火災探測器。這些探測器主要包括煙霧探測器、 CO氣體探測器和紅外探測器等。它們可以準確探測到不同類型的火災，并及時報警，撲滅初期火災，降低火災發生后造成的損失。需要注意的是，一般情況下，火災自動報警系統需要和消防系統進行聯動控制，在此基礎上進一步實現對多個消防系統的協同作戰和資源共享，提高消防工程效率和安全性。在實際消防工程項目中，消防聯動控制的應用已經越來越廣泛。以某大型工業園區為例，該園區采用了消防聯動控制系統，包括火災自動報警系統、自動噴水滅火系統、氣體滅火系統等。當火災發生時，火災自動報警系統會立即發出報警信號，并啟動相應的應急處理措施。同時，自動噴水滅火系統和氣體滅火系統也會根據火災情況自動啟動相應的滅火裝置，對火災進行及時有效撲滅。此外，該園區還采用了智能巡檢系統，可以實時監測消防設施的狀態和運行情況，及時發現和處理故障。又如：在高層建筑中，將火災自動報警系統和消防設備及自動化控制系統聯動，該建筑采用消防設備自動化控制系統，包括自動噴水滅火系統、消火栓系統、防火門系統等。自動噴水滅火系統的水泵和閥門可以通過自動化控制系統以及火災自動報警系統實現自動啟動和關閉，確保在火災發生時能夠及時啟動噴水滅火裝置。消火栓系統則可以通過自動化控制系統實時監測消火栓的狀態和水壓情況，確保在火災發生時能夠及時提供有效的滅火水源。防火門系統則可以通過自動化控制系統實現防火門的自動關閉和狀態監測，確保在火災發生時能夠及時隔離火源，防止火勢蔓延。

（二）自動噴水滅火系統

自動噴水滅火系統是一種比較先進的滅火系統，是由火災探測報警系統、自動噴水滅火系統、消火栓系統、防煙排煙系統和供水系統等組成。它具有自動啟動功能，能夠及時發現火災并啟動噴水滅火；它具有自動報警功能，可以及時發現火災并通知消防人員滅火；它還具有自動報警和控制功能，可以實現消防人員與火災的有效隔離。此外，它還具有自動控制功能，能夠實現對噴頭的控制。現階段，消防噴水系統的形式朝著多元化方向發展，除了常規的雨淋系統之外，水幕系統在不斷推廣。比較而言，水霧可以有效降低空氣溫度，抑制空氣中的有害物質、有害氣體濃度。以某高層辦公樓為例，該建筑采用了濕式自動噴水滅火系統。火災發生時，系統迅速啟動，噴頭根據火源位置自動開啟，有效控制了火勢蔓延。據統計，火災發生后5分鐘內，系統成功將火勢控制在起火區域，避免了更大損失。噴頭選型與布置：應根據建筑物的使用性質、火災危險性以及空間高度等因素，選擇合適的噴頭類型和布置方式。例如，在高層辦公樓中，應采用快速反應噴頭，并根據樓層高度和火災危險性進行合理布置。不僅如此，還需要確保管網設計合理，管道直徑、長度以及閥門設置等均需經過嚴格計算，以保證系統在水力學性能上的優越性。同時，應避免管道出現死水區或過大的水頭損失。水泵選型與設置最為關鍵，需要根據系統的流量和壓力要求選擇合適的水泵，并確保水泵在系統啟動時能夠迅速達到額定工作狀態[1]。

（三）防煙排煙系統

防煙排煙系統是為了防止火災在建筑物內蔓延，防止煙氣擴散，保護人員安全而設置的。通常采用機械排煙方式，控制系統在火災發生時，可以自動打開防排煙口，并控制送風口關閉，以達到排煙效果。電氣自動化控制的防煙排煙系統分為以下幾種：一是機械排煙系統；二是自然排煙系統；三是機械加壓送風系統；四是排煙窗。在電氣自動化控制的防煙排煙系統中，通過設置自動調節排煙窗的風機，可以保證火災發生時，排煙窗能自動打開或關閉。在電氣自動化控制的防煙排煙系統中，除了以上介紹的幾種控制方式外，還可以通過電氣自動化控制在火災發生時自動關閉防排煙閥來實現電氣自動化控制防煙排煙系統的自動切換功能。在實際設計過程中，需要根據建筑物的使用性質和火災危險性進行合理劃分防煙分區。每個防煙分區應具有獨立的排煙系統，以確保在火災發生時能夠有效控制煙霧擴散[2]。

二、智能化在消防工程中的應用

（一）火災自動報警系統

在消防工程中應用智能化技術，可以及時發現火災并報警。當發生火災時，工作人員可以根據火災報警信號進行火災的準確判斷，并迅速采取措施消除火災。智能化技術的應用可以提高系統的可靠性和穩定性。如：西門子Sinorix系列火災自動報警系統，具有高性能、高可靠性和易于擴展等特點，該系統采用智能探測器和模塊化設計，可根據實際需要進行靈活配置。

（二）消防聯動控制系統

在消防工程中應用智能化技術，可以實現消防聯動控制系統的自動化、智能化和網絡化，這對提高消防工程的可靠性和安全性非常重要。消防聯動控制系統是一種分布式智能控制系統，主要由消防設備、現場設備、控制設備和中央管理設備組成。中央管理設備是整個系統的核心部分，包括電源管理和通信管理兩個部分。

（三）人員定位和安全疏散系統

在人員定位和安全疏散系統中應用智能化技術，可以實現人員定位和安全疏散功能，在發生火災時可以迅速找到疏散人員并進行緊急疏散，降低人員傷亡率。如：某建筑中應用的海思Hi3516EV300系列智能攝像頭，具有高清畫質、智能分析和人臉識別等特點。該攝像頭可與RFID讀卡器進行聯動，實現人員定位和跟蹤。

（四）滅火救援系統

在滅火救援系統中應用智能化技術可以實現滅火救援工作的自動化、智能化和網絡化。滅火救援工作是一項專業性很強的工作。現階段，很多消防隊伍都配置了智能化技術體系，如大疆經緯M300 RTK無人機搭載紅外熱成像相機和高倍數光學變焦相機等設備，可對火場進行實時監測和火情分析，為救援人員提供準確的信息支持[3]。

（五）防火安全監控系統

在防火安全監控系統中應用智能化技術可以實現對火災隱患的實時監測、預警、報警和控制，從而確保消防工程安全、穩定運行[4]。

三、電氣自動化控制在消防工程中的應用框架

在現代社會中，電氣自動化控制系統已經成為現代建筑的重要組成部分，在提高人們生活質量方面發揮著重要作用。電氣自動化控制技術是一項新型技術，其應用范圍越來越廣。同時，隨著電子計算機和通信技術的不斷發展，電氣自動化控制系統越來越先進和完善。因此，在實際應用中要不斷探索新技術和新方法，充分發揮電氣自動化控制系統的優勢[5]。

（一）系統配置框架

電氣自動化控制的防煙排煙系統可采用 PLC、觸摸屏、聯動模塊、手動控制按鈕等。PLC控制器通過通信模塊與火災報警控制器連接，通過模擬量輸出模塊采集各種火災報警信號，并將接收到的信號轉換成4-20 mA信號送至火災報警控制器。在電氣自動化控制的防煙排煙系統中，可以使用觸摸屏對現場設備進行監控，還可以使用手動控制按鈕進行設備自動切換。在電氣自動化控制的防煙排煙系統中，通常采用具有多種輸入輸出接口的模塊（電動防火閥、電動排煙閥、排煙風機等），通過這些模塊組成不同的控制系統，來實現系統中各設備之間的聯動。同時，在電氣自動化控制的防煙排煙系統中還可以設置各種形式（常開、常閉、可編程等）的輸出模塊，以滿足不同場合下各種不同功能要求，如：報警輸出、聯動輸出、手動控制輸出等。以某建筑工程項目為例，在構建消防工程體系過程中，采用分布式控制系統架構，由中央控制器、區域控制器和執行器組成。中央控制器負責全局監控和調度，區域控制器負責各自區域的監控和控制，執行器負責具體設備的執行。借助工業以太網和現場總線技術，實現各控制器之間的實時通信和數據共享[6]。

（二）系統控制要點

1.防排煙閥控制。防排煙系統主要由防火閥、排煙風機、防煙排煙系統控制柜（簡稱防煙排煙控制柜）、手動閥門、手動按鈕以及相關的控制箱、電控設備組成。在消防控制室內，有一組與消防聯動控制器相連的火災報警控制器，用于接收火災報警信號，并反饋到消防控制室的監控主機。另外，還有一套與消防聯動控制器相連的手動控制閥門設備，用于控制防火閥、排煙風機等相關設備動作。防煙排煙系統控制柜一般位于消防控制室內，主要負責接收火災報警信號，并將信號反饋給消防控制室的監控主機，同時也接收來自聯動控制器發出的信號。根據防煙排煙系統的工作原理和設計要求，在火災發生時，防排煙閥會在一定時間內自動開啟或關閉。

2.排煙風機控制。

在電氣自動化控制的防煙排煙系統中，通常采用機械排煙方式，即通過設置機械排煙風機來實現對排風口的調節。在電氣自動化控制的防煙排煙系統中，設置一臺或多臺機械排煙風機，當發生火災時，能根據現場情況自動啟動或停止排煙風機，保證排煙口的開啟和關閉。

在電氣自動化控制的防煙排煙系統中，可以根據實際情況，選擇不同類型的機械排煙風機。比如，當通風管道內煙溫達到70℃以上時，可以采用正壓送風方式排煙；當通風管道內溫度達到80℃以上時，可以采用負壓通風方式排煙。另外，在電氣自動化控制的防煙排煙系統中，還可以設置一些輔助控制功能，如故障報警功能、手動復位功能、復位操作等[7]。

結語

綜上所述，隨著電氣自動化技術的不斷發展和進步，電氣自動化技術在消防工程中的應用越來越廣泛，而且在消防工程中的作用也越來越突出。電氣自動化技術的應用大大提高了消防工程的管理水平和工作效率，保證了消防工程質量。同時，電氣自動化技術也能有效降低消防工程施工成本。由于消防工程涉及范圍廣，所以在施工過程中要嚴格按照國家標準和規范進行施工，才能保證消防工程的質量[8]。

參考文獻

[1]石磊.電氣自動化在消防控制系統中的應用分析[J].電氣技術與經濟，2023（08）：325-327.

[2]李樂.基于電氣自動化控制的消防工程設計[J].大眾標準化，2022（03）：125-126+129.

[3]項勇.電氣自動化控制在消防工程中的應用分析[J].消防界（電子版），2021，7（17）：73+75.

[4]殷芳，齊斌.電氣自動化控制在消防工程中的應用分析[J].設備管理與維修，2021（Z1）：134-135.

[5]戚韞韜.電氣自動化控制在建筑消防工程設計中的應用[J].信息記錄材料，2020，21（05）：71-72.

[6]薛昆.電氣自動化控制在消防工程中的應用探討[J].消防界（電子版），2019，5（05）：59.

[7]韓衛杰.電氣自動化控制在消防工程中的應用解析[J].城市建設理論研究（電子版）， 2019（02）：184.

[8]國贏.電氣自動化控制在消防工程中的應用解析[J].建材與裝飾，2018（15）：212-213.