基于高校建筑群火災自動報警系統聯網技術研究

摘要：本文以江蘇農牧科技職業學院為例，研究了基于高校建筑群火災自動報警系統聯網技術的管理方法。首先，分析了火災自動報警系統聯網管理的必要性，包括提高火災預警能力、降低人員成本、提高處置效率、實現智能化管理和優化資源配置等優勢。其次，介紹了江蘇農牧科技職業學院的基本情況和火災自動報警系統現狀以及系統的聯網情況，提出了江蘇農牧科技職業學院建筑群及多校區之間火災自動報警系統聯網管理的技術實施方案，包括聯網路徑、遇到的困難和解決方案以及實施效果。最后，總結了研究成果，并展望了未來的發展方向。通過本研究，可以為高校建筑群火災自動報警系統的聯網管理提供參考和借鑒。

關鍵詞：高校建筑群；火災自動報警系統；聯網技術

火災自動報警系統在高校的安全管理中扮演著重要角色，隨著高校規模擴大和校園建設的推進，高校消防安全問題受到廣泛關注[1]。為提高校園火災防控水平、提高高校消防安全工作效果，高校建筑群火災自動報警系統聯網技術成為研究重點。近年來，隨著科技發展和安防要求提升，對于多個消防控制室的建筑群以及多校區火災自動報警系統聯網問題的研究逐漸豐富，高校火災報警系統也逐漸向智能化、網絡化發展[2]。本文將以江蘇農牧科技職業學院為研究對象，深入探討基于高校建筑群火災自動報警系統聯網技術，以加強高校消防安全管理，提高火災防控水平，推動消防安全技術發展。

一、高校建筑群火災自動報警系統聯網管理的必要性

（一）提高火災預警能力

在高校建筑群中，火災預警能力的提升對保障師生生命財產安全至關重要。通過火災自動報警系統聯網管理，可以實時監控各個消防設備的運行狀態，從而提高系統的火災預警能力[3]。這種聯網管理的必要性體現在以下幾個方面：首先，聯網管理可以及時發現所有聯網消防設備的故障或異常情況，提前預警并采取相應的措施，提高預警系統的可靠性和穩定性，確保系統完整好用。其次，聯網管理可以實現對火災自動報警系統的集中化管理，還可以對火災報警系統進行數據分析和統計，為改進管理和應急響應提供科學依據。

（二）減少值班人員成本

在高校建筑群中，采用火災自動報警系統聯網管理可以有效減少值班人員成本。根據《消防控制室通用技術要求》，消防控制室的管理應采取每日24小時專人值班制度，每班應有至少2名值班人員，同時還要落實勞動管理相關規定，每班工作時間不得超過8小時，這些值班人員需要持有消防控制室操作職業資格證書。可見，如果一個校區設有多個消防控制室，并且還有多個校區，那么人員配備的成本壓力將非常大。通過火災自動報警系統的聯網管理，可以實現對各個消防設備的集中監控和遠程管理，減少對值班人員的依賴。系統聯網后，可以實時監測火災預警設備的運行狀態，及時發現問題，提高火災預警的準確性。

（三）提高初起火災處置效率

提高初起火災處置效率是保障校園安全的關鍵。聯網管理可以實現消防設備的遠程操控，從而縮短火災撲救時間，減少損失，提高效率[4]。聯網管理使得消防設備能夠實時與消防控制中心進行數據交互和指令傳遞，消防值班人員可以通過遠程操作的方式對火災現場進行實時監控和指揮。當火災發生時，聯網系統會自動觸發報警，并將報警信息及時傳輸到消防控制中心，消防值班人員也可通過監控畫面了解火災狀況，迅速啟動單位內部火災救援預案調度隊伍。可見，這種聯網管理的必要性在于提高初起火災處置效率，即在火災初期能夠迅速發現、報警和處置，最大限度減少火災蔓延可能性。通過遠程操控消防設備，消防人員可以更快速采取滅火措施，有效控制火勢，防止火災擴大造成更大損失。

（四）實現智能化管理

智能化管理可以通過實時采集聯網火災報警控制器的報警信息和運行狀態信息，通過數據上傳至云平臺后臺進行智能分析和管理，實現對聯網自動報警系統的全方位感知、全過程監控[5]。借助智能化管理系統，可以實現遠程監控、故障診斷、預警分析等功能，提高管理效率。此外，智能化管理系統還可以通過對歷史數據的分析和預警模型的建立，提前發現潛在的火災風險，并進行預警分析，以便及時采取相應的防范措施。這樣可以大大提高火災預警的準確性和及時性，最大程度降低火災發生可能性。

（五）優化資源配置

通過網絡技術進行聯網管理，可以實現消防設備的集中管理和調配，優化資源配置。消防控制中心可以實時監控各個消防設備的狀態和運行情況，并根據需要進行集中調配，例如，在火災發生時，系統可以根據具體情況自動啟動相應的消防設施，提高滅火效率和成功率[6]。同時，聯網管理還可以實現對消防設備的遠程操控，消防值班人員可以根據實際需要對設備進行遠程控制，如遠程啟動消防水泵、防排煙、消防廣播、應急照明和疏散指示系統等，這樣可以最大程度利用現有資源，提高火災撲救效果。

二、江蘇農牧學院火災自動報警系統聯網現狀

（一）江蘇農牧學院介紹

江蘇農牧科技職業學院始建于1958年9月，是以培養農牧科技類技術技能型人才為主的高等院校。學院秉承“緊扣農牧產業鏈辦學，緊密結合產學研育人，緊跟區域增長極發展”的辦學理念，面向全國25個省（市、自治區）招生，在校生17000余人，校園占地面積4390余畝，校舍建筑面積58萬平方米，圖書館藏書130萬冊，教學科研儀器設備總值3.03億元。已經形成以鳳凰路校區、迎賓路校區、紅旗大道校區（江蘇現代畜牧科技園）和創新大道校區（江蘇中藥科技園）為兩翼四校區辦學格局。建有“四區四基地”產教深度融合育人平臺，擁有國家實訓基地3個和科技創新平臺2個、省級科研平臺19個、36個院內實訓基地和700多個校外實訓基地。

（二）江蘇農牧學院火災自動報警系統情況

江蘇農牧科技職業學院火災自動報警系統是為了保障學院師生消防安全而設計使用的一項重要設施，系統采用符合規范要求的銅心絕緣導線、銅心電纜、光纖等線材進行傳輸，系統能夠及時、準確探測火災信息，自動報警，及時執行滅火指令，保障學院師生的生命財產安全。系統主要包括火災觸發裝置、火災報警裝置、聯動輸出裝置以及其他輔助功能裝置等。火災自動探測器安裝配置在教室、宿舍、實驗室、食堂等易發生火災的場所，通過感應煙霧、溫度等火災跡象，能夠自動觸發報警信號。火災報警控制器負責接收來自火災探測器及其他火災報警觸發器件的火災報警信號，并發出火災報警聲、光信號，指示火災發生部位，記錄火災報警信息。此外，新型系統還具有智能化管理功能，系統可以實現對各個探測器的監控和管理，包括定期巡檢、故障自動報警、電源監控等，確保系統的可靠性和穩定性。同時，系統還可以與學院其他安全設備如視頻監控系統、門禁系統等進行集中聯動控制，形成一個完整的安全管理網絡，提高學院整體安全水平。

（三）江蘇農牧學院建筑群火災自動報警系統聯網情況

江蘇農牧科技職業學院火災自動報警系統采用星型集中器聯網技術，對各分校區設有火災自動報警系統的樓幢進行了聯網，形成了各校區建筑群的控制中心報警系統。為進一步提高校園消防安全管理水平，根據學院消防管理需求，學院決定在鳳凰路校區和迎賓路校區兩個校區之間實現火災自動報警系統的聯網管理。這兩個校區之間的直線距離約為3.5公里，設計初期發現聯網實際距離超出了正常消防設備通訊協議（232、458、CAN）的聯網距離，傳統的通信方式無法實現點對點的聯網通信，經與消防報警設備廠家溝通和研究，最后此項目選擇了光纖傳輸。

三、江蘇農牧學院火災自動報警系統校區間聯網技術實施方案

（一）聯網路徑選擇

江蘇農牧科技職業學院鳳凰路校區與迎賓路校區之間的距離已經超過了正常消防設備通訊協議的聯網距離，聯網信號會大量衰減，無法實現有效通信。為解決這個問題，可以利用光纖作為傳輸介質，通過CAN協議的光纖轉化器將電信號轉化為光信號，實現遠程聯網。另外，還可以架設一個網絡平臺，通過物聯網的方式，將消防報警主機的信息上傳至該平臺，再通過網絡傳播實現信息互通。然而，由于架設網絡平臺需要廠家提供消防報警主機的源代碼解析，在廠家拒絕提供源代碼后，不得不放棄此方案。因此，江蘇農牧科技職業學院最終選擇光纖作為傳輸介質，使用CAN協議實現點對點的聯網方式。

（二）遇到的困難

首先，通過前期勘察，發現兩個校區之間橫跨多所大學與道路，直接布線放置光纜施工難度大。為了解決這個問題，學院選擇了向當地網絡運營商租用光纖。其次，租用光纖后發現，網絡運營商所布置的光纖并不是按照學院前期設想的直接連接兩點的方式進行布置，而是為了實現區域覆蓋率最大化進行布置，導致光纖的距離遠遠超過了原本的直線距離。通過光纖測量儀的測量，發現網絡運營商的光纖距離達到了12.7公里，而消防報警設備廠家所生產的設備參數傳輸極限距離為8公里，理論上超過8公里將無法實現聯網通信。

（三）解決方案

首先，對光纖距離超過設備傳輸極限問題，學院施工團隊進行了多次試驗與測試，發現消防報警設備CAN聯網協議的傳輸距離與傳輸介質的長度無直接關聯。通過計算光纖的信號衰減和CAN聯網協議的波特率，得出結論可以通過將CAN聯網的電信號轉換為光信號的方式，解決傳輸距離的限制，聯網結構如圖1所示。其次，學院咨詢了市場上多數的信息設備傳輸公司，購買了多種光端機，并通過多次試驗和測試，最終選定了一款能夠將傳輸波特率固定在2210且傳輸距離達到20公里的設備。安裝該設備后，成功實現了消防報警主機的實時聯網通信。

CAN光纖轉換器采用DC24V供電，能夠將控制器CAN總線聯網信息轉換后通過光纖進行傳輸。轉換器由主控電路、CAN總線收發電路、光收發驅動電路、隔離電源等部分組成。CAN總線收發電路與其他電路之間信號采用光耦隔離。CAN總線收發電路收到信息后，由主控電路對信息進行處理并轉發到光發送電路。光接收電路收到信息后，由主控電路對信息進行處理并轉發到CAN總線收發電路。

通過以上解決方案，江蘇農牧科技職業學院克服了在多個校區之間實現火災自動報警系統聯網過程中遇到的困難。

（四）實施效果

通過將CAN聯網的電信號轉換為光信號，并選擇適合的光端機設備，成功擴展了傳輸距離，使消防報警主機能夠實時聯網通信。由于采用光纖作為通信傳輸介質，網絡還具有高隔離電壓、防電磁干擾、抗雷擊等優點。這樣，學院能夠更好監控兩個校區內的火災自動報警系統運行狀態，能夠迅速響應火災報警，確保校園消防安全。

結語

本文以江蘇農牧科技職業學院為例，研究了高校建筑群之間火災自動報警系統聯網技術的應用。通過對火災自動報警系統聯網管理的必要性進行分析，認識到該技術在提高火災預警能力、減少成本、提高效率、實現智能化管理和優化資源配置方面具有重要作用。在江蘇農牧科技職業學院的實踐中，了解到該學院已經建立了火災自動報警系統網絡，并且在一定程度上實現了多校區聯網統一管理。然而，也發現了一些困難，比如聯網路徑的選擇和實際操作中的問題。為了解決這些困難，提出了相應的技術解決方案，通過實施技術方案，江蘇農牧科技職業學院取得了良好的效果。總之，高校建筑群火災自動報警系統聯網技術的研究，對于提高火災防范和安全管理水平具有重要意義，希望能夠為其他高校的火災防范工作提供一定的參考和借鑒。

參考文獻

[1]林龍池.淺談火災自動報警系統調試[J].機電產品開發與創新，2022，35（05）：120-122.

[2]田純.基于LoRa的智能建筑電氣火災自動報警系統設計[J].自動化技術與應用，2022，41（11）：65-68.

[3]馬曉嘯.火災自動報警系統的安裝與調試[J].科技研究，2021（21）：123.

[4]王晨.火災自動報警系統聯動的若干問題探討[J].智能建筑電氣技術，2022（02）：59-62，149.

[5]王正奎.火災自動報警系統在應急救援中的應用[J].集成電路應用，2022（03）：168-169.

[6]楊浩，王曉勇.火災自動報警系統消防實訓教學裝置研發[J].科學與信息化，2023（08）：144-146.

作者簡介：汪永祥（1982- ），男，漢族，安徽桐城人，本科，一級注冊消防工程師，研究方向：消防安全技術管理。