建筑物火災報警監控系統的智能化技術研究

摘要：隨著科技的不斷進步，建筑物的火災報警監控系統逐漸向智能化方向發展。智能化技術的應用大大提高了火災防控的效率與精確度，特別是在高層建筑和大型復雜建筑物中。智能化火災報警系統能夠利用先進的傳感器技術、云計算、大數據分析以及物聯網（IoT）技術，實時監控建筑內部的環境變化，并及時作出反應。這些系統不僅可以快速檢測火災的初期跡象（如煙霧、溫度變化等），還能夠通過聯動控制自動啟動消防設備，如滅火器、排煙系統等，減少人員疏散時間，保障人員生命安全。同時，系統能夠記錄火災發生的具體位置、時間等信息，便于事后調查和分析。通過智能平臺的集成，系統還能實現遠程監控，支持云端數據存儲與管理，使建筑的消防安全得到全方位保障。

關鍵詞：建筑物；火災；報警監控系統；智能化

引言

高層建筑和大型商業綜合體的復雜性使得傳統的火災報警系統面臨許多挑戰。為了有效應對這些挑戰，智能化火災報警系統應運而生。智能化火災報警系統不僅提高了火災檢測的及時性，還有效提升了火災應急處理能力，極大地減少了火災帶來的損失。

一、建筑物火災報警監控系統中的關鍵技術

火災報警監控系統能夠在火災初期快速檢測并報警，啟動相關消防設備，保障人員安全疏散，最大限度減少火災損失^[1]。

（一）火災探測報警系統

1.火災探測器

火災探測器是最基本的檢測設備，主要有點型光電感煙火災探測器和感溫火災探測器等。這些探測器能夠感知煙霧、熱量等物理量的變化，并將這些變化轉換為電信號傳輸給火災報警控制器。

2.火災報警控制器

火災報警控制器負責接收來自探測器的信號，進行分析和處理。在拿斯特系統中，N7-1002控制器被廣泛應用，其具有7寸大屏顯示、扁平化人機交互界面，能夠在0.5秒內上傳報警信號，0.2秒內實現高速聯動，確保火災信息的及時傳遞和處理。

3.手動火災報警按鈕

作為備用報警手段，手動火災報警按鈕可以在自動系統失效或未能及時檢測到火災時，由人員手動觸發報警。現代手動火災報警按鈕設計注重防潮、防腐蝕和抗氧化性能，確保其在各種環境下的可靠性。

（二）消防聯動控制系統

1.應急集中電源

應急集中電源在火災發生時提供電力支持，確保消防系統的正常運行。在拿斯特系統中，集中電源設置于消防控制室內，與火災報警控制器共同構成強大的消防網絡系統。

2.聯動設備

聯動設備包括防火門、排煙風機、滅火器等設備，這些設備在接收到火災報警信號后能夠自動啟動。例如，火災聲光警報器設計有光報警、聲報警和聲光報警三種模式，能夠根據需要靈活設置工作模式。

3.隔離模塊

用于樹狀分支總線接線下的短路保護，確保在系統部分出現故障時，不會影響整個系統的正常運行。

（三）可燃氣體探測報警系統及電氣火災監控系統

1.可燃氣體探測報警系統

該系統通過檢測建筑物內的可燃氣體濃度變化，預防火災的發生。主要設備包括可燃氣體探測器，能夠感知氣體的泄漏并發出報警信號。

2.電氣火災監控系統

電氣火災監控系統主要用于檢測電氣線路的異常情況，如過載、短路等。通過實時監控電氣設備的運行狀態，及時發現和處理潛在的火災隱患。拿斯特系統中的電氣火災監控設備能夠記錄火災發生的部位和時間，使管理人員能夠迅速采取措施。

二、建筑電氣火災監控系統的設計方案

（一）組成方式設計

1.火災探測器

系統包括感煙探測器、感溫探測器和可燃氣體探測器。探測器需要能夠實時監測火災的早期跡象，快速響應火災信號。

2.電氣火災監控裝置

電氣火災監控系統通過監控電氣線路的溫度、電流等參數，及時發現電氣故障，如過載、短路等問題，減少因電氣火災造成的事故。

3.聯動控制系統

一旦火災發生，控制系統可通過控制消防設施（如滅火設備、排煙風機、防火門等）啟用，快速減少火災蔓延和火災對建筑造成的損害。在設計中，可配圖加以說明，以展示系統各組件關系和布局。

（二）探測器位置設計

1.安全出口和疏散通道

這些地方人員密集是火災時最先疏散的區域，探測器應能夠及時響應，確保疏散通道的暢通性。

2.樓梯間和避難層

這些地方常常是火災時人員避難的關鍵位置。探測器應設置在樓梯的頂部和避難層的關鍵區域。

3.電氣設備房和機房

電氣設備火災風險較大，應特別關注設備房、配電房等區域的火災檢測。

4.頂部和屋頂

根據煙霧上升的特點，探測器應設置在建筑的頂部或屋頂。在此設計中，配圖能夠幫助直觀理解探測器的布局。

（三）主機位置設計

1.集中化管理

主機應設置在便于監控的地方，控制中心可以集中監視并管理整個建筑的火災報警系統。

2.易于維護

控制主機應安裝在易于操作和維護的位置，避免過于復雜的布線或難以進入的地方。

3.電源與數據傳輸

確保主機有穩定的電源供給，并能夠與整個消防系統及其他相關設施進行數據交換和聯動控制。

（四）報警閾值設計

報警閾值設計是火災監控系統中至關重要的一環。合適的閾值設置可以避免系統過于敏感而頻繁報警，也能確保系統在火災初期及時響應。

1.溫度閾值

對于感溫探測器，設置溫度閾值時需考慮建筑物的環境條件、使用功能等。一般來說，當溫度超出設定值時，探測器會觸發報警。

2.煙霧濃度閾值

煙霧探測器的報警閾值應根據建筑物的具體環境和危險性設定，避免煙霧濃度輕微變化導致誤報。

3.氣體濃度閾值

對于可燃氣體探測器，報警閾值應設定為氣體濃度的安全極限，過低的閾值可能導致誤報，過高的閾值可能錯過危險。此部分可通過表格形式直觀顯示不同探測器的閾值設定（表1）。

（五）監控系統運行

1.實時數據采集與傳輸

系統需實時采集各探測器的數據，并將信息傳輸到報警主機或云平臺進行處理。網絡連接應穩定，保證火災發生時信息的及時傳輸。

2.聯動控制

火災發生時，系統不僅要發出報警信號，還需要自動控制相關設施（如防火門、排煙風機、滅火器等）啟動，以防火災蔓延。

3.故障檢測與自診斷

監控系統應具備自診斷功能，能夠在設備出現故障時發出警告，確保系統的可靠性。配圖可以幫助展示系統運行流程，明確報警信號的傳輸路徑與聯動控制機制。

三、拿斯特自動火災監控系統

（一）概述

拿斯特自動火災監控系統主要由火災探測報警系統、消防聯動控制系統、可燃氣體探測報警系統以及電氣火災監控系統組成^[2]。通過實時監控、快速報警、精確定位火災位置，系統能夠在火災發生的初期采取有效措施。

（二）應用場合

該系統適合應用于高層建筑、大型商業綜合體、地鐵車站、醫院、學校、工業園區和倉庫等場所。

（三）系統結構

火災探測報警系統通過光電感煙探測器和感溫探測器監測火災的早期跡象，并通過智能總線發送信號。消防聯動控制系統接收到報警信號后，會自動啟動排煙風機和防火門。可燃氣體探測報警系統監測建筑內的可燃氣體濃度，并通過無線通訊網絡發送警報^[3]。電氣火災監控系統負責監控電氣線路的溫度和電流，通過無線通信網絡發現異常。最終，所有信號會匯集到消防聯動控制系統，形成一個高效、可靠的火災防控網絡。

（四）系統功能

拿斯特自動火災監控系統具備以下主要功能。火災探測與報警：能夠實時監控建筑物內的火災信號（如煙霧、溫度變化等），并及時發出聲光報警。自動聯動控制：當火災被探測到時，系統能夠自動啟動消防設備，如滅火器、排煙系統、防火門等，進行火災控制。精確定位火災位置：系統能夠準確記錄火災發生的具體位置，方便現場人員定位火源，并采取滅火措施。應急響應：系統通過應急電源支持，確保在停電情況下仍能正常運行，保障消防聯動設施的可靠性。數據記錄與存儲：記錄火災發生的詳細數據，包括報警時間、位置、設備狀態等，便于事后追溯和分析。

（五）配置方案

拿斯特自動火災監控系統的配置方案根據不同建筑物的規模、復雜程度以及使用功能進行定制，配置方案的主要要素包括以下幾點。探測器配置：根據建筑的不同區域（如走廊、樓梯、機房等），配置不同類型的火災探測器（如光電感煙探測器、感溫探測器等）。報警控制器配置：根據建筑物的大小和結構，合理布置火災報警控制器，確保報警信號的傳輸無障礙。消防聯動設施配置：根據建筑物的消防需求，配置聯動控制系統，確保在火災發生時，能夠迅速啟動滅火系統、排煙系統等設施。應急電源配置：確保系統在停電的情況下能夠繼續工作，保證火災報警系統的持續運行。智能平臺接入：通過物聯網技術，將消防系統接入云平臺，進行遠程監控和管理，提升管理效率。

結語

隨著智能化技術的不斷進步，建筑物的火災報警監控系統已經從傳統的人工報警、單一的火災探測方式發展為具備高度智能化、多功能集成的系統。這種系統不僅能夠迅速、準確地發現火災，采取有效的應急措施，還能通過物聯網技術實現遠程監控與管理，提升了消防安全的全面性和實時性。智能化火災報警系統的推廣與應用，將為現代建筑物提供更加安全、可靠的火災防控保障，有效降低火災事故發生概率和造成的損失，保護人民的生命財產安全。

參考文獻

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[3]劉理.基于建筑智能化實訓平臺的無線火災自動報警系統設計[J].阜陽職業技術學院學報，2023，34（03）：47-50.

作者簡介：曹植（1985— ），男，漢族，陜西寶雞人，碩士研究生，講師，研究方向：電氣工程。