智能建筑火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)
摘要:智能建筑火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì),使其在整個(gè)火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展中起到預(yù)防和控制作用。近年來智能建筑發(fā)展迅速的同時(shí),給火災(zāi)隱患監(jiān)測帶來很大的難度,也對對火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)提出越來越高的要求。能準(zhǔn)確預(yù)防并控制火災(zāi)需要性能優(yōu)良的火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng),方能將因火災(zāi)造成的生命和財(cái)產(chǎn)損失降到最低。
關(guān)鍵詞:智能建筑;火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng);設(shè)計(jì)
一、火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
我國的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)大約出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代,自改革開放以來,我國逐漸認(rèn)識到火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的重要性,逐漸加大了對火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的投放與研發(fā)力度,并取得了一定的成果。目前,我國的火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)廣泛采用了WIFI等無線通信技術(shù)。采用這種無線通信技術(shù)的火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)具有安裝簡單、不破壞建筑物、靈活方便擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn),深受社會各界的喜愛與歡迎。
二、火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
2.1報(bào)警控制器
火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)中,報(bào)警控制器的設(shè)計(jì)分為硬件結(jié)構(gòu)、存儲器電路、時(shí)鐘與復(fù)位電路、電源電路、液晶顯示電路和鍵盤電路。在建筑電氣火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)中,報(bào)警控制器具有聯(lián)動、自動報(bào)警、人機(jī)交互以及信息存儲的功能。報(bào)警控制器能夠主動識別火災(zāi)的信息,構(gòu)建可靠的通信網(wǎng)。例如某建筑的電氣火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中,報(bào)警控制器選擇的是ARM7處理器,以此為基礎(chǔ),擴(kuò)展無線通信功能,滿足建筑智能化的火災(zāi)報(bào)警發(fā)展需求。
2.2復(fù)合探測節(jié)點(diǎn)
復(fù)合探測節(jié)點(diǎn)包括探測節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)、探測節(jié)點(diǎn)核心電路以及前端信號調(diào)理電路。在火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)中,復(fù)合探測節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)起到智能化的作用。例如,火災(zāi)探測節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu),其為復(fù)合探測節(jié)點(diǎn)中的重要部分,能夠分析建筑中的火災(zāi)因素,在節(jié)點(diǎn)位置探測煙霧、溫度以及CO,及時(shí)探測到風(fēng)險(xiǎn)因素,同時(shí)配合單片機(jī)控制,提高復(fù)合探測節(jié)點(diǎn)的有效性,利用無線通信節(jié)點(diǎn)和火災(zāi)報(bào)警控制器,完成信息交互。
2.3無線通信網(wǎng)絡(luò)
建筑電氣火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)中的無線通信網(wǎng)絡(luò)分為無線通信節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與電路抗干擾2個(gè)部分,確保無線通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。無線通信節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)接口有P87LPC767、S3C44B0X,需提前預(yù)留接口,以便連接無線通信的線路。電路抗干擾的措施中包括射頻電路、數(shù)字電路和模擬電路,需要根據(jù)無線通信網(wǎng)絡(luò)的基本需求,選擇可用的電路抗干擾方式。在無線通信網(wǎng)絡(luò)中,配合好通信節(jié)點(diǎn)與電路抗干擾,才能滿足電氣火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的運(yùn)用需要,提高無線通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行水平。
2.4報(bào)警及聯(lián)動模塊
在建筑電氣火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)中,報(bào)警與聯(lián)動模塊起到報(bào)警、傳輸?shù)淖饔?。例如聲光?bào)警電路,配置有火災(zāi)報(bào)警揚(yáng)聲器與發(fā)光二極管,發(fā)出聲光報(bào)警信號,聯(lián)動模塊控制好相關(guān)的聯(lián)動設(shè)備,實(shí)現(xiàn)聯(lián)動控制的目標(biāo),同時(shí)在最短時(shí)間內(nèi)啟動自動滅火系統(tǒng)、防火卷簾、防煙排煙系統(tǒng)、非消防電源燈,利用繼電器完成聯(lián)動設(shè)備的控制。
三、火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
3.1軟件開發(fā)環(huán)境
建筑電氣火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的軟件基本是配合硬件運(yùn)行的,目的是提高火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的運(yùn)行水平。軟件開發(fā)環(huán)境方面,采用嵌入式的軟件開發(fā)環(huán)境,監(jiān)理可以交叉編譯的環(huán)境,按照自動報(bào)警系統(tǒng)的需求,移植BootLoader引導(dǎo)程序和嵌入式μClinux內(nèi)核,創(chuàng)建文件系統(tǒng)。
3.2控制器軟件
火災(zāi)報(bào)警控制器的軟件設(shè)計(jì)要充分配合報(bào)警器硬件,通過軟件設(shè)計(jì),提高火災(zāi)數(shù)據(jù)的處理、分析能力。在控制器軟件中,引入模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,由火災(zāi)報(bào)警控制器接收建筑現(xiàn)場的火災(zāi)信息。此類信息數(shù)據(jù)具有特定的數(shù)值,在模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)火災(zāi)識別的過程中確定火災(zāi)的狀態(tài),判斷是否需要啟動聯(lián)動報(bào)警。
3.3探測節(jié)點(diǎn)軟件
火災(zāi)探測節(jié)點(diǎn)的軟件用于收集火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)中的監(jiān)測數(shù)據(jù),包括濃度、溫度等,待探測節(jié)點(diǎn)上電、復(fù)位后,軟件進(jìn)入初始化的工作狀態(tài),與火災(zāi)報(bào)警器構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化的連接,發(fā)送連接請求到火災(zāi)報(bào)警控制器。節(jié)點(diǎn)軟件根據(jù)外部的狀態(tài)發(fā)信息,按照待處理實(shí)踐判斷終端程序的請求、定時(shí)或轉(zhuǎn)向。例如火災(zāi)探測節(jié)點(diǎn)的軟件,采集模擬量信號,經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后形成數(shù)字信號,與設(shè)定的閾值比較,超過閾值標(biāo)準(zhǔn),需向火災(zāi)控制器發(fā)送軟件的數(shù)據(jù)信息,等待執(zhí)行控制器的命令。
3.4無線通信網(wǎng)絡(luò)軟件
無線通信網(wǎng)絡(luò)軟件利用模塊化的設(shè)計(jì)路徑,規(guī)劃了無線網(wǎng)絡(luò)模塊,運(yùn)用編程控制指示無線通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。在無線通信網(wǎng)絡(luò)模塊軟件編寫的過程中,需要全面了解網(wǎng)絡(luò)的工作模式,規(guī)劃好對應(yīng)的工作模式。無線通信網(wǎng)絡(luò)軟件的設(shè)計(jì)和科學(xué)的編寫程序,促使無線通信網(wǎng)絡(luò)的軟件以及空閑模式、發(fā)送模式、接收模式都能在較短的時(shí)間內(nèi)完成。
四、智能建筑火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)實(shí)例
4.1實(shí)例分析
本文以某行政樓(總建筑面積:30.9萬平方米,地上面積:22.16萬平方米;地下面積:8.76萬平方米)的火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)為例,對智能建筑火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行分析。本工程為一類高層建筑,為火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)特級保護(hù)對象,采用控制中心報(bào)警系統(tǒng)。
4.2主要設(shè)計(jì)原則
(1)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是防止火災(zāi),貫徹“預(yù)防為主,防消結(jié)合”的方針,設(shè)置火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)(FAS),能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并報(bào)告火情,聯(lián)動BAS等其它系統(tǒng)控制火災(zāi)的蔓延,盡早撲滅火災(zāi);
(2)報(bào)警回路為總線形式,并在總線上適當(dāng)部位選用帶隔離器的探測器;
(3)在普通的辦公室、設(shè)備房、公共走道等區(qū)域設(shè)置光電式感煙探測器;地下室及廚房設(shè)置感溫探測器;
(4)在消防控制中心設(shè)置消防119電話主機(jī),在現(xiàn)場設(shè)置消防電話插孔,以便于消防控制中心了解火災(zāi)情況;
(5)對于排煙風(fēng)機(jī)、事故送風(fēng)機(jī)、消防泵等重要的消防設(shè)備除自動控制外,在消防控制中心還要設(shè)集中聯(lián)動控制柜進(jìn)行硬線手動控制;
(6)BAS系統(tǒng)對通風(fēng)、空調(diào)、照明、自動扶梯等機(jī)電設(shè)備實(shí)行集中監(jiān)控管理。而對于僅在火災(zāi)時(shí)才使用的設(shè)備如防火卷簾、消防泵、消火栓泵、專用防、排煙風(fēng)機(jī)等,則直接由FAS系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)控管理,不再納入BAS;自動滅火系統(tǒng)保護(hù)區(qū)域內(nèi)的設(shè)備聯(lián)動,由自動滅火系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),F(xiàn)AS監(jiān)視其狀態(tài);
(7)消防緊急廣播與公共廣播合設(shè),共用一套系統(tǒng)設(shè)備,設(shè)消防廣播專用話筒和切換裝置。廣播系統(tǒng)應(yīng)滿足《火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)要求。
4.3消防監(jiān)控室
(1)消防監(jiān)控室設(shè)置火災(zāi)自動報(bào)警及聯(lián)動控制主機(jī),能進(jìn)行全區(qū)的火災(zāi)信息探測、處理和傳送,能自動或手動地選擇預(yù)定的解決方案,發(fā)出有關(guān)防災(zāi)設(shè)備運(yùn)行指令,協(xié)助指揮搶險(xiǎn)救災(zāi)。具有獨(dú)立完成所管轄保護(hù)區(qū)的火災(zāi)探測、相關(guān)設(shè)備的聯(lián)動、監(jiān)測的能力;(2)系統(tǒng)能在報(bào)警主機(jī)和圖形工作站上清晰地顯示報(bào)警信息,同時(shí)在圖形工作站上能顯示處理操作的指示和提示信息,方便值守人員及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行處理。
節(jié)省成本考慮分設(shè)了南及公交消防設(shè)備室,北消防控制室作為總控制室;智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)留有RJ45接口,可利用外接筆記本進(jìn)行監(jiān)控工作;并在合適的場所設(shè)置區(qū)域顯示器;在重要機(jī)房、設(shè)備室等無人值守的重要區(qū)域設(shè)置極早期空氣采樣煙霧探測器,采用主動空氣采樣探測的方式,即采用高效抽氣泵不間斷地把被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的空氣樣品抽進(jìn)探測室進(jìn)行探測,能將報(bào)警信息及時(shí)上傳到火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)主機(jī)。
結(jié)束語
伴隨我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人們對建筑應(yīng)用安全需求的提高,當(dāng)前建筑防災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)與技術(shù)正不斷發(fā)展革新,并相應(yīng)產(chǎn)生智能建筑火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。由于火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)對保證建筑結(jié)構(gòu)與人身財(cái)產(chǎn)安全,以及快速撲滅火情的重要影響與作用,需要在自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中,依據(jù)建筑報(bào)警與火災(zāi)防范的具體需求,進(jìn)行智能、高效自動報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃,進(jìn)而充分發(fā)揮出其系統(tǒng)在降低火災(zāi)損失與管控火情蔓延方面的作用。
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