談藍(lán)牙技術(shù)在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用

●黃明陽(yáng)

(邵陽(yáng)市消防支隊(duì)，湖南邵陽(yáng) 422000)

隨著通信網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)發(fā)達(dá)，各種通信電纜在辦公場(chǎng)所和家庭居室隨處可見?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)給人們工作生活帶來(lái)全新改善的同時(shí)，其通信電纜無(wú)處不在，也給人們帶來(lái)了不少麻煩，如電纜使用不便、連線頻繁出現(xiàn)故障、各種電纜之間無(wú)法通用等等。為了解決這些問題，誕生了藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)，并以較低成本實(shí)現(xiàn)各設(shè)備間的無(wú)線通信［1］。近幾年，隨著我國(guó)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警工程的不斷成熟，我國(guó)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警技術(shù)得到了一定的發(fā)展，但在實(shí)際應(yīng)用中，自動(dòng)報(bào)警技術(shù)仍然比較落后。傳統(tǒng)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)采用有線連接，連線發(fā)生老化脫皮腐蝕磨損的情況較多，故障發(fā)生率較高，錯(cuò)誤報(bào)告率也比較高，安全性與可靠性較低?？梢姡馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)有線方式被無(wú)線方式取代是一個(gè)必然趨勢(shì)。本文探討藍(lán)牙無(wú)線通信技術(shù)在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用。

一、藍(lán)牙技術(shù)簡(jiǎn)介

藍(lán)牙是無(wú)線傳輸技術(shù)的一個(gè)重大突破，其利用通用型信號(hào)傳輸接口，將一個(gè)或多個(gè)電子設(shè)備在無(wú)線連接的情況下，進(jìn)行信息交換和傳輸。它提供一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，任何一個(gè)具有藍(lán)牙電子設(shè)備的電子產(chǎn)品都可以進(jìn)行信息交流。

隨著信息電子產(chǎn)品的發(fā)展，我們身邊的信息電器產(chǎn)品越來(lái)越多，這其中包括計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和家用電器等。與此同時(shí)，電器之間的連線也越來(lái)越多，給用戶造成了諸多不便或麻煩。藍(lán)牙正是為解決這些不便而提供了一個(gè)既經(jīng)濟(jì)又方便的解決方案，以“無(wú)線替代電纜”是藍(lán)牙開發(fā)的初衷，也是其最基本的用途。

藍(lán)牙技術(shù)是愛立信公司在1994年提出的一種最新的短距離無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其最初的目的是希望采用短距離無(wú)線技術(shù)將各種數(shù)字設(shè)備(如移動(dòng)電話、計(jì)算機(jī)、PDA等)連接起來(lái)以消除千頭萬(wàn)緒令人頭疼的電纜連線。愛立信在此領(lǐng)域的研究引起了IBM、英特爾、諾基亞、東芝公司的注意。這幾家公司于1998年2月倡議組成了藍(lán)牙特殊利益小組(SIG)，致力于藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定、藍(lán)牙產(chǎn)品的測(cè)試以及協(xié)調(diào)各國(guó)藍(lán)牙使用頻段的一致性。

藍(lán)牙技術(shù)是便攜式電子設(shè)備和固定式電子設(shè)備之間代替電纜連接的短距離無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)，將各種數(shù)字信息的外部設(shè)備用無(wú)線方式連接起來(lái)，進(jìn)而形成一種個(gè)人周圍領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)，使得在其范圍之內(nèi)各種信息化的移動(dòng)便攜設(shè)備都能實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的資源共享［2］。它使用跳頻(FH，F(xiàn)requeney Hopping)和時(shí)分復(fù)用(TDD)等技術(shù)，來(lái)建立信息傳輸。其體積小、成本低、穿透性強(qiáng)等特性逐漸成為數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域的生力軍［3］。自SIG成立以來(lái)，加盟的公司已超過2 000個(gè)，表明藍(lán)牙技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的潛在市場(chǎng)。

二、傳統(tǒng)有線火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)存在的問題

傳統(tǒng)有線火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)存在的問題主要有:(1)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置的智能化、網(wǎng)絡(luò)化程度低。目前我國(guó)使用的火災(zāi)探測(cè)器雖然都進(jìn)行了智能化設(shè)計(jì)，但是系統(tǒng)還是不能準(zhǔn)確的判定火災(zāi)，漏報(bào)、誤報(bào)的情況仍然多見。當(dāng)前我國(guó)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)大多是區(qū)域自動(dòng)報(bào)警，安裝的形式自成體系，沒有形成大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)化報(bào)警系統(tǒng)。(2)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的組件連接方式有待改善。在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中大多是通過多線制和總線制連接方式為主，在探測(cè)器、報(bào)警器及控制器之間通常使用多條導(dǎo)線貫穿，這樣就需要消耗大量材料，阻礙了報(bào)警系統(tǒng)更廣泛的使用。(3)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)誤報(bào)、漏報(bào)問題較多。因?yàn)榛馂?zāi)探測(cè)器在實(shí)際使用過程中安裝復(fù)雜，各種傳感器在探測(cè)火災(zāi)方面存在一些不足之處，不能準(zhǔn)確的感應(yīng)各種物質(zhì)燃燒中的參數(shù)變化，對(duì)火災(zāi)發(fā)生過程中的探測(cè)存在盲區(qū)，導(dǎo)致誤報(bào)、漏報(bào)。

三、藍(lán)牙技術(shù)在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用

藍(lán)牙技術(shù)用無(wú)線技術(shù)取代有線網(wǎng)絡(luò)連接，使不同廠家生產(chǎn)的硬件能夠在無(wú)線連接的情況下，在近距離范圍內(nèi)具有交互信息和交叉操作的可能性［4］。將藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用于火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警領(lǐng)域可實(shí)現(xiàn)火災(zāi)信息的無(wú)線傳輸，是解決上述問題的可行方案，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警技術(shù)應(yīng)向藍(lán)牙技術(shù)智能化方向發(fā)展。

(一)實(shí)現(xiàn)報(bào)警系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化

將藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用于火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中，利用計(jì)算機(jī)將控制器和探測(cè)器等各個(gè)系統(tǒng)和環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和調(diào)用，從而對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控，讓系統(tǒng)管理人員可以及時(shí)準(zhǔn)確地掌握各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)和存在的問題，實(shí)現(xiàn)宏觀管理，從而有效防止當(dāng)前許多火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)擅自停用，管理人員管理不到位、疏忽大意的問題。

(二)實(shí)現(xiàn)報(bào)警系統(tǒng)的智能化

實(shí)際上，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)智能化是通過智能模仿人的思維，對(duì)溫度、濕度等信息進(jìn)行主動(dòng)的采集，然后通過邏輯系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行處理，分析各種數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)火災(zāi)，同時(shí)極大地避免了誤報(bào)和漏報(bào)的現(xiàn)象，在火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候，可以迅速的根據(jù)收集到的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)和判斷，對(duì)火災(zāi)進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)，為救援工作提供更大的空間。將藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用于火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，藍(lán)牙火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可以及時(shí)收集到火災(zāi)的波及范圍，火勢(shì)的大小，煙霧情況等信息，配合電子地圖呈現(xiàn)虛擬的災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警和滅火救援決策的智能化，從而在滅火救援戰(zhàn)斗中為各方力量的及時(shí)準(zhǔn)確反應(yīng)提供合理化建議，實(shí)現(xiàn)各方滅火救援力量的聯(lián)動(dòng)，最大程度的降低損失。此外，火災(zāi)中收集到的各種數(shù)據(jù)能夠?qū)馂?zāi)原因和責(zé)任進(jìn)行分析判斷。如果是全智能型火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，還可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)巡檢的速度和可靠性。

(三)實(shí)現(xiàn)報(bào)警系統(tǒng)的多樣化

1．火災(zāi)探測(cè)技術(shù)的多樣化。當(dāng)前我國(guó)使用的火災(zāi)探測(cè)器根據(jù)相應(yīng)工作原理可以分為感煙、感溫、火焰、可燃?xì)怏w探測(cè)器和組合探測(cè)器等，其中，感煙探測(cè)器的使用最為廣泛，但是在發(fā)展中，光纖性探測(cè)技術(shù)和火焰自動(dòng)探測(cè)技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)都得到了開發(fā)和應(yīng)用。除此之外，科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn)納米粒子化學(xué)活性強(qiáng)、化學(xué)反應(yīng)選擇性好，因此納米材料的氣體探測(cè)器是探測(cè)有毒氣體和易燃易爆氣體同時(shí)進(jìn)行預(yù)警的最佳設(shè)備，這種預(yù)警設(shè)備能夠快速準(zhǔn)確的對(duì)火災(zāi)情況進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)開始了對(duì)這種技術(shù)的重點(diǎn)研究。綜上，我國(guó)火災(zāi)探測(cè)技術(shù)正向多樣化發(fā)展，將藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用于火災(zāi)探測(cè)器，可簡(jiǎn)化火災(zāi)探測(cè)器的結(jié)構(gòu)。

2．自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)連接方式的多樣化。伴隨著無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展和完善，以及藍(lán)牙技術(shù)的廣泛應(yīng)用，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)各設(shè)備之間可采取靈活多樣的連接方式，以優(yōu)化報(bào)警系統(tǒng)，如短距離可采用藍(lán)牙無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行連接，遠(yuǎn)距離利用現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。以更加準(zhǔn)確有效的傳遞信息，進(jìn)一步簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)不同探測(cè)器之間、探測(cè)器與控制器、各單位與城市消防指揮中心的連接，達(dá)到早期預(yù)警、快速處置的目的，提高整體抗御火災(zāi)的能力。

(四)實(shí)現(xiàn)報(bào)警系統(tǒng)的小型化

在我國(guó)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中，小型化報(bào)警系統(tǒng)是指探測(cè)部分以及子系統(tǒng)的小型化。利用藍(lán)牙技術(shù)可實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和系統(tǒng)化，在一些小的場(chǎng)所，中心控制器的設(shè)備就可以進(jìn)一步小型化，甚至可以不必單獨(dú)安裝中心控制器，而是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備和服務(wù)資源進(jìn)行判斷和預(yù)警，這種方式的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)不僅簡(jiǎn)單方便，而且可節(jié)約人力和資金。

(五)實(shí)現(xiàn)報(bào)警系統(tǒng)的社區(qū)化

當(dāng)前我國(guó)在很多重要的建筑中都應(yīng)用了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，但相對(duì)于美國(guó)日本等發(fā)達(dá)國(guó)家很多家庭都已經(jīng)安裝了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的情況，我國(guó)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)使用情況仍然不是很樂觀。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們將更加深入地認(rèn)識(shí)到安全的重要性，因此火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)也在不斷完善，不斷提高智能化程度，很多社區(qū)已經(jīng)開始積極推廣防盜、防火聯(lián)動(dòng)報(bào)警裝置。這為藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用于家庭火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警提供了契機(jī)，將獨(dú)立式藍(lán)牙火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器應(yīng)用于家庭，實(shí)現(xiàn)短距離無(wú)線傳輸，由社區(qū)組網(wǎng)，形成簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)的社區(qū)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，以提高社區(qū)家庭抗御火災(zāi)的能力，降低家庭火災(zāi)發(fā)生的幾率，減少火災(zāi)損失。

(六)實(shí)現(xiàn)報(bào)警系統(tǒng)的無(wú)線化

相比于目前常見的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，藍(lán)牙無(wú)線火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)具有施工簡(jiǎn)單、安裝方便的特點(diǎn)，同時(shí)可以通過更小的結(jié)構(gòu)損害，實(shí)現(xiàn)原有系統(tǒng)的集成和擴(kuò)展，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上更加簡(jiǎn)單，可以完全尋址，從而更加適于網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)，這樣就能夠在建筑物分散的城市和建筑群中進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)使用，既可減少控制中心的布置，節(jié)約建筑面積，又可減少人員配置，簡(jiǎn)化火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的組成。針對(duì)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)多發(fā)的狀況，可將藍(lán)牙無(wú)線火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用于正在施工或者裝修的場(chǎng)所，保障建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的火災(zāi)安全，在施工完成之后，可將該藍(lán)牙無(wú)線火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)移到其他場(chǎng)所，不會(huì)造成浪費(fèi)，既保障了施工現(xiàn)場(chǎng)安全，又節(jié)約了資金，何樂而不為呢。

(七)實(shí)現(xiàn)報(bào)警系統(tǒng)的高靈敏化

藍(lán)牙無(wú)線火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可使用先進(jìn)的激光探測(cè)技術(shù)和獨(dú)特的空氣采樣技術(shù)，運(yùn)用“人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”算法，實(shí)現(xiàn)早期火災(zāi)智能預(yù)警。這種系統(tǒng)適應(yīng)能力、管理能力、學(xué)習(xí)處理能力先進(jìn)，甚至接近人類的神經(jīng)系統(tǒng)，而且這種高智能的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)還可以與主機(jī)進(jìn)行雙向無(wú)線智能溝通，使整個(gè)系統(tǒng)的適應(yīng)能力和傳輸速度大大提高，在實(shí)際應(yīng)用中誤報(bào)率更低，靈敏度更高，在火災(zāi)發(fā)生前進(jìn)行預(yù)警的可靠性和準(zhǔn)確性大大提高。

四、結(jié)束語(yǔ)

跳頻、TDD等技術(shù)的使用使藍(lán)牙射頻電路更加簡(jiǎn)單，藍(lán)牙無(wú)線通信協(xié)議的大部分內(nèi)容都可以用專用集成電路和軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此從技術(shù)上保證了藍(lán)牙設(shè)備的高性能和低成本，這為藍(lán)牙技術(shù)的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)［5］。目前，我國(guó)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)普遍存在協(xié)議不一致，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)漏報(bào)、誤報(bào)的問題，以及火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)智能化程度低，網(wǎng)絡(luò)化程度低，不能有效的對(duì)抗特殊惡劣環(huán)境情況等問題。為此，應(yīng)該不斷完善相關(guān)消防法律和規(guī)范，通過統(tǒng)一開放的協(xié)議，對(duì)藍(lán)牙火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的新技術(shù)、新工藝以及新材料進(jìn)行研究，不斷改進(jìn)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的工作性能，降低維護(hù)過程中的各種費(fèi)用，同時(shí)不斷提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性，為處置火災(zāi)提供更加有力的保障，從而確保人民財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)社會(huì)和諧穩(wěn)定發(fā)展。

［1］符鶴，周忠華，彭智朝．藍(lán)牙技術(shù)的原理及其應(yīng)用［J］．微型電腦應(yīng)用，2006，(7)．

［2］孫甲琦，劉欣，郭黎利．基于Bluetooth(藍(lán)牙)技術(shù)的PC系統(tǒng)［J］．信息技術(shù)，2001，(7)．

［3］楊軍．藍(lán)牙技術(shù)與無(wú)線火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)［J］．安防科技，2003，(2)．

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［5］曹沖．藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用前景［J］．無(wú)線電工程，2001，(3)．