大學(xué)校園火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的探討

文｜北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部 王程程

中國航天建設(shè)集團(tuán)有限公司 潘 彬

大學(xué)校園火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的探討

文｜北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部 王程程

中國航天建設(shè)集團(tuán)有限公司 潘 彬

本文在分析大學(xué)校園現(xiàn)有消防火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了進(jìn)行消防火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，建立火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建議，并給出了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的框架及實(shí)現(xiàn)方案。

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警 火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 系統(tǒng)方案

1 高校消防火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)現(xiàn)狀

高校肩負(fù)教學(xué)、科研的重任，不論是教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓還是學(xué)生宿舍，其安全都至關(guān)重要。很多高校已投入大量資金搭建校園建筑的消防火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，即使是原本未安裝消防火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的舊有建筑，也逐步得到了消防改造，極大程度地保證了校園安全。

目前，校園消防火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)多采用集中報(bào)警方式：各層火災(zāi)探測(cè)裝置通過獨(dú)立的消防控制線路，由弱電豎井經(jīng)弱電線槽接入本樓消防報(bào)警主機(jī)及聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)；消防報(bào)警主機(jī)接收火災(zāi)報(bào)警信息并對(duì)信息進(jìn)行處理、顯示及記錄；系統(tǒng)支持通過在控制臺(tái)上的顯示面板上及對(duì)手動(dòng)/自動(dòng)按鈕的操作實(shí)現(xiàn)消火栓泵、噴淋泵、防排煙風(fēng)機(jī)、防火卷簾門等消防設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制。

2 聯(lián)網(wǎng)的必要性

校園各樓宇建設(shè)年代不同，所使用的消防火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)、設(shè)備品牌、技術(shù)成熟程度均不相同。因此，高校不得不分別針對(duì)每棟樓宇委派專人負(fù)責(zé)其消防火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的操作及維護(hù)。如果有部分樓宇并未實(shí)現(xiàn)24小時(shí)有人員值班，將可能因延誤報(bào)警造成巨大的損失。

為單體建筑搭建消防火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)僅是邁出了校園消防安全建設(shè)的第一步，組建網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)是校園消防安全建設(shè)的必然趨勢(shì)。高校建筑多，教學(xué)科研設(shè)備多，人員密集；針對(duì)這樣的建筑群，可采用分散式與集中式相結(jié)合的控制方式，將各建筑物的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，建立火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)有效的消防監(jiān)管。通過火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，校園內(nèi)各建筑獨(dú)立安裝的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)將構(gòu)成一個(gè)具有報(bào)警顯示、監(jiān)控管理服務(wù)等功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

3 火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)框架

火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由前端傳輸設(shè)備、報(bào)警監(jiān)控通信網(wǎng)、火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控中心組成。前端與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)備連接，將報(bào)警信息通過光纖傳送到監(jiān)控中心；監(jiān)控中心通過監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)視。系統(tǒng)組成框架如圖1所示。

傳輸設(shè)備與用戶端火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)連接，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。傳輸設(shè)備經(jīng)過數(shù)據(jù)采集，將運(yùn)行狀態(tài)信息、報(bào)警信息通過報(bào)警監(jiān)控通信網(wǎng)傳至火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控中心。

火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控器采集信息后傳至數(shù)據(jù)服務(wù)器。數(shù)據(jù)服務(wù)器將信息保存到數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中所有的報(bào)警和故障記錄，以及聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)管理資料，顯示每個(gè)區(qū)域的消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備位置平面圖、設(shè)備工作狀態(tài)以及故障反饋信號(hào)。

4 火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案

火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方案組成如圖2所示，數(shù)據(jù)流向?yàn)椤扒岸恕獋鬏斁W(wǎng)絡(luò)—監(jiān)控中心”。

通信模塊通過RS232/CANBus接口采集區(qū)域報(bào)警控制器的信息數(shù)據(jù)；這些信息數(shù)據(jù)由遠(yuǎn)程通信轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)信號(hào)，再由光纖收發(fā)器轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，通過光纖傳遞給設(shè)置在校園消防監(jiān)控中心的光纖收發(fā)器接收端；光纖收發(fā)器接收端將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)信號(hào)，最終將信號(hào)傳遞到軟件平臺(tái)——監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

4.1 前端組成

數(shù)據(jù)采集卡將并口信號(hào)轉(zhuǎn)換為串口信號(hào)。通信模塊采用單片機(jī)及CANBus技術(shù)（該通信方式穩(wěn)定可靠，最大通信距離為6.5km），接收數(shù)據(jù)并完成通信介質(zhì)及協(xié)議的轉(zhuǎn)換。對(duì)于沒有RS232及RS485接口的火災(zāi)報(bào)警控制器，可將該模塊設(shè)計(jì)在控制器箱體內(nèi)。通信模塊上可安裝LED，顯示控制器及本機(jī)狀態(tài)，值班人員通過觀察LED顯示即可掌握火災(zāi)報(bào)警控制器的狀態(tài)，并據(jù)此向監(jiān)控中心發(fā)送報(bào)警信號(hào)。該模塊可現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行自檢、復(fù)位、消音、查崗應(yīng)答等操作。

通信轉(zhuǎn)換模塊為壁掛結(jié)構(gòu)，采用嵌入式操作系統(tǒng)uCOS作為軟件平臺(tái)，同時(shí)支持TCP/IP、電話線、GPRS/CDMA等多種通信方式。通信轉(zhuǎn)換模塊接收有效數(shù)據(jù)并完成通信協(xié)議轉(zhuǎn)換，通過電纜傳輸數(shù)據(jù)。

基于對(duì)校園的規(guī)模及減少雷電干擾方面的考慮，傳輸介質(zhì)采用光纖較為合適；為保證可靠性，采用分布式環(huán)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

4.2 監(jiān)控中心組成

校園消防監(jiān)控中心是火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心部分，有服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及遠(yuǎn)程通信接口等硬件設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)信息的集中通信、處理、存儲(chǔ)和系統(tǒng)設(shè)備的管理維護(hù)。其服務(wù)器具有長連接服務(wù)、數(shù)據(jù)傳輸（自上而下，自下而上的數(shù)據(jù)傳輸）、存儲(chǔ)日志、搶答機(jī)制，以及與接警受理平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)互通等功能，采用Linux操作系統(tǒng)，使用MySQL數(shù)據(jù)庫。

報(bào)警監(jiān)控中心的應(yīng)用軟件包括系統(tǒng)管理軟件、用戶信息管理軟件、報(bào)警信息處理軟件等，多采用模塊化設(shè)計(jì)，可同時(shí)接收多個(gè)傳輸設(shè)備發(fā)出的報(bào)警信號(hào)，呼叫報(bào)警監(jiān)控中心值班人員確認(rèn)報(bào)警信息；可顯示、存儲(chǔ)、查詢單體建筑的基本信息、建筑物信息，以及消防系統(tǒng)設(shè)備信息、設(shè)備供應(yīng)商信息和設(shè)備使用信息；可將報(bào)警、故障信息與相應(yīng)的電子地圖位置信息對(duì)應(yīng)顯示，并提供相應(yīng)信息的檢索和打印。

消防監(jiān)控綜合信息軟件主要用于管理聯(lián)網(wǎng)的單體建筑的基本信息、消防系統(tǒng)設(shè)施及設(shè)備使用情況，設(shè)備通信回路、防區(qū)信息按一定的邏輯關(guān)系組織整合。

監(jiān)控接警受理軟件用于對(duì)報(bào)警設(shè)備信息進(jìn)行分析及處理，可與地理信息系統(tǒng)（GIS）配合——報(bào)警受理系統(tǒng)在接收?qǐng)?bào)警信息后向GIS發(fā)送報(bào)警數(shù)據(jù)，GIS以地理圖形模式顯示報(bào)警的實(shí)際位置。GIS可嵌入安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

校園消防監(jiān)控中心軟件、硬件系統(tǒng)的基本配置不僅要滿足現(xiàn)有設(shè)備監(jiān)管的需要，還需考慮滿足對(duì)未來擴(kuò)展能力的需要。

5 結(jié)束語

由于校園內(nèi)各樓宇的消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)年代、品牌不同，某些進(jìn)口設(shè)備通信協(xié)議不公開等原因，各高?？筛鶕?jù)自身情況，將校園各樓消防報(bào)警工作站聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)原有系統(tǒng)的監(jiān)視（未實(shí)現(xiàn)控制單體建筑消防設(shè)備的功能），走出保衛(wèi)校園消防安全重要的“第二步”。而根據(jù)各高校消防監(jiān)控管理的新需求，進(jìn)行“校園消防監(jiān)控中心”平臺(tái)的擴(kuò)建，則可實(shí)現(xiàn)對(duì)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備真正意義上的“監(jiān)視”與“控制”，走出保衛(wèi)校園消防安全關(guān)鍵的“第三步”。

1 GB 50116-2008 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．

2 張忠．火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用與集成[M]．2008．