智能樓宇中消防報(bào)警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)智能聯(lián)動的設(shè)計(jì)

葛慧杰

摘 要：消防自動報(bào)警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)是現(xiàn)代樓宇中兩套廣泛應(yīng)用的系統(tǒng)，但兩套系統(tǒng)由于各種原因又處于各自獨(dú)立、互無聯(lián)系的狀態(tài)。在樓宇中絕大部分通道受控于門禁系統(tǒng)，即使在火災(zāi)發(fā)生的情況下也無法自動打開，延緩了逃生時(shí)間。通過消防報(bào)警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)的聯(lián)動設(shè)計(jì)，可使門禁系統(tǒng)跟隨消防系統(tǒng)聯(lián)動控制，在出現(xiàn)火情時(shí)電磁鎖可及時(shí)自動打開從而保證各疏散通道暢通，使火災(zāi)中人員的疏散和逃生及時(shí)有效，保證人員的生命安全并減少財(cái)產(chǎn)損失。

關(guān)鍵詞：消防；門禁；智能聯(lián)動；通道

中圖分類號：TP39；TU892 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）08-00-02

0 引 言

火災(zāi)一直伴隨著人類社會的發(fā)展和進(jìn)步，不僅對財(cái)產(chǎn)造成巨大損失也會危及人民的生命安全。隨著智能化樓宇的發(fā)展和進(jìn)步，消防自動化系統(tǒng)和門禁智能控制系統(tǒng)已經(jīng)走進(jìn)了我國的每一座大廈。其中消防系統(tǒng)主要由消防自動報(bào)警系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、自動噴淋滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)等組成。一旦發(fā)生火災(zāi)，消防自動報(bào)警系統(tǒng)會及時(shí)發(fā)現(xiàn)通報(bào)火情，并與防排煙、防火卷簾門、電梯等系統(tǒng)聯(lián)動，諸如防火卷簾門啟動、電梯自動降至一樓打開且停止運(yùn)行、消防水泵供電等一系列消防聯(lián)動功能。由于消防各系統(tǒng)本身與樓宇中除消防各系統(tǒng)之外的強(qiáng)弱電系統(tǒng)都各自獨(dú)立，故火災(zāi)中消防各系統(tǒng)啟動后如門禁智能控制系統(tǒng)仍然可正常運(yùn)行。

門禁系統(tǒng)顧名思義就是對出入口通道進(jìn)行管制的系統(tǒng)，通過感應(yīng)卡、指紋、虹膜門、面部識別等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對整座大樓或建筑群出入口通道進(jìn)行管理的功能。一旦發(fā)生火情，樓宇中所有可逃生的通道應(yīng)當(dāng)全部迅速打開以供人員逃生，而非僅僅打開消防專用逃生通道。但這與門禁控制系統(tǒng)控制的出入口控制產(chǎn)生矛盾。本設(shè)計(jì)通過消防報(bào)警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)智能聯(lián)動，使門禁系統(tǒng)在日常運(yùn)行時(shí)獨(dú)立運(yùn)行，當(dāng)火情發(fā)生時(shí)則受控于消防報(bào)警控制系統(tǒng)，從而最大限度避免在火災(zāi)中由于人員逃生不及時(shí)造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

1 消防報(bào)警系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)

消防報(bào)警系統(tǒng)又稱火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、消防自動報(bào)警系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分構(gòu)成。

（1）消防報(bào)警主機(jī)：采用JB-QB-GST200火災(zāi)報(bào)警控制器（聯(lián)動型）。本消防報(bào)警主機(jī)是采用雙微處理器并行處理的產(chǎn)品，包括16點(diǎn)、32點(diǎn)、64點(diǎn)、96點(diǎn)、128點(diǎn)、192點(diǎn)、242點(diǎn)火災(zāi)報(bào)警控制器和火災(zāi)報(bào)警聯(lián)動型等14種控制器，通過控制器可以組建完全開放的系統(tǒng)，通過擴(kuò)展接口可連接數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

（2）火災(zāi)樓層顯示盤：采用ZF-500Z型火災(zāi)顯示盤以顯示火警探測器部位和編號及其漢字信息，并同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號，顯示內(nèi)容清晰直觀，便于人員確認(rèn)。它通過485總線與火災(zāi)報(bào)警控制器相連，處理并顯示控制器傳送過來的數(shù)據(jù)。可在每個(gè)樓層或防火分區(qū)設(shè)置火災(zāi)顯示盤以取代區(qū)域報(bào)警控制器。

（3）火災(zāi)探測：采用JTY-GD-G3智能光電感煙探測器和JTW-ZCD-G3N智能電子差定溫感溫探測器。其中探測器、手動報(bào)警按鈕及消防聲光報(bào)警器等各占一個(gè)節(jié)點(diǎn)地址，采用電子編碼方式，通過I2C編碼器讀/寫地址。

（4）輸入輸出模塊：采用LD-8301單輸入/單輸出模塊I2C電子編碼器進(jìn)行編碼，模塊內(nèi)有一對常開、常閉觸點(diǎn)。模塊具有直流24 V電壓有源輸出，用于與繼電器的觸點(diǎn)接成有源輸出，以滿足現(xiàn)場的不同需求。此外，模塊還設(shè)有開關(guān)信號輸入端，用來和現(xiàn)場設(shè)備的開關(guān)觸點(diǎn)連接，以便確認(rèn)現(xiàn)場設(shè)備是否動作。在本設(shè)計(jì)中，消防報(bào)警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)智能聯(lián)動的設(shè)計(jì)采用單輸入/單輸出模塊與門禁系統(tǒng)的電插鎖控制部分進(jìn)行連接，以達(dá)到火情發(fā)生時(shí)消防系統(tǒng)對出入口通道的控制，使其迅速打開，供人員逃生。消防系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)如圖1所示。

2 門禁系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

樓宇門禁系統(tǒng)把樓宇的物業(yè)管理部門、出入口及住戶三方面的通信連接在同一網(wǎng)絡(luò)中，成為防止住宅被非法入侵的重要防線，可有效保護(hù)住戶的人身和財(cái)產(chǎn)安全。

樓宇門日常處于鎖閉狀態(tài)，非本樓人員未經(jīng)允許不能進(jìn)入本樓。本樓內(nèi)的人員可以利用IC卡刷卡或開門密碼開門，自由出入樓宇。當(dāng)有客人來訪時(shí)，通過樓外的對講主機(jī)對住戶房間進(jìn)行呼叫，接通后室外主機(jī)與住戶的室內(nèi)分機(jī)進(jìn)行雙向通話或可視通話。通過對話或圖像確認(rèn)來訪者的身份后，住戶主人允許來訪者進(jìn)入，就用對講分機(jī)上的開鎖按鍵打開大樓入口門上的電控門鎖，來訪客人便可進(jìn)入樓內(nèi)。系統(tǒng)示意圖如圖2所示。

系統(tǒng)采用聯(lián)網(wǎng)型機(jī)構(gòu)，其中聯(lián)網(wǎng)器連接多個(gè)室外主機(jī)及多個(gè)樓層分配器，樓層分配器連接多個(gè)室內(nèi)分機(jī)。聯(lián)網(wǎng)器通過CAN總線轉(zhuǎn)換模塊與上位機(jī)電腦連接，通過門禁系統(tǒng)軟件可以監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)并詳細(xì)記錄門禁系統(tǒng)的各個(gè)動作。室外主機(jī)通過磁力鎖控制器與電磁鎖相連，從而控制磁力鎖的開鎖和鎖閉動作，以實(shí)現(xiàn)對樓宇出入口的控制。設(shè)備選型如下：

聯(lián)網(wǎng)器采用GST-DJ6327B型，實(shí)現(xiàn)小區(qū)可視對講網(wǎng)絡(luò)的連接。內(nèi)置CAN總線繼電器，實(shí)現(xiàn)單元內(nèi)音視頻信號，控制信號與外網(wǎng)的音視頻信號、控制信號的轉(zhuǎn)換和通訊。

樓層分配器采用GST-DJ6315BN型4分支樓層分配器，支持4個(gè)室內(nèi)分機(jī)的音視頻信號、控制信號。

室外主機(jī)采用GST-DJ6406C型，可與小區(qū)門口機(jī)、室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)等雙向?qū)χv，接收住戶的報(bào)警和求助信息，記錄報(bào)警和開門信息，可監(jiān)視單元門口圖像。當(dāng)管理中心機(jī)處于通話過程中時(shí)，如果有新的呼叫呼入，則會聲音提示有新的呼叫，并在顯示屏顯示出新的呼叫地址。打開室外主機(jī)所在單元門、小區(qū)門口所在門；接受室內(nèi)分機(jī)、小區(qū)門口機(jī)發(fā)出的報(bào)警信息并存儲；有指示燈指示、聲音提示，刷卡開門、巡更等信息存儲、查詢。自動/手動監(jiān)視室外主機(jī)、小區(qū)門口機(jī)圖像。

CAN總線轉(zhuǎn)換模塊為CAN232/485 MB，支持600～ 115200 b/s范圍的RS-232/RS-485 通訊速率與5 Kb/s～1Mb/s范圍的CAN-bus通訊速率。endprint

磁力鎖控制器采用12 V/3 A控制器，設(shè)NO/NC（常開/常閉）功能，可控制各種類型的電鎖；設(shè)延時(shí)電路，開鎖時(shí)間可在0～15 s內(nèi)任意調(diào)節(jié)。電磁鎖采用兩線芯常溫電插鎖DC12 V/0.45 A，開鎖時(shí)間在0～9 s可調(diào)。

3 消防報(bào)警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)智能聯(lián)動的設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)采用硬聯(lián)動方式連接消防報(bào)警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)。通過消防報(bào)警系統(tǒng)的單輸入/單輸出模塊與門禁系統(tǒng)的磁力鎖控制器及磁力鎖連接。當(dāng)消防報(bào)警信號一直被觸發(fā)時(shí)，由消防報(bào)警主機(jī)發(fā)出控制信號給單輸入/單輸出模塊，單輸入/單輸出模塊通過COM與S-之間的有源輸出DC24 V，將此控制信號送與24 V中間繼電器，從而通過24 V中間繼電器的開關(guān)量控制來控制磁力鎖控制器，打開電磁鎖，方便人員疏散。也可由消防管理員在緊急狀態(tài)下通過控制消防主機(jī)打開所有電磁鎖。消防與門禁聯(lián)動設(shè)計(jì)如圖3所示。

其中，單輸入/輸出模塊D1、D2連接消防24 V電源；Z1、Z2連接消防報(bào)警主機(jī)I2C總線；COM、S-連接中間繼電器KA線圈；G、L1連接中間繼電器KA常開觸點(diǎn)；磁力鎖控制器PUSH+、GND連接中間繼電器KA另一組常開觸點(diǎn)。磁力鎖控制器的PUSH+觸點(diǎn)仍由門禁系統(tǒng)的室外主機(jī)控制，使日常運(yùn)行過程中的門禁系統(tǒng)正常運(yùn)行，不受消防報(bào)警系統(tǒng)的影響和控制。

在樓宇中的每一個(gè)出入口磁力鎖控制器與磁力鎖均配備一個(gè)單輸入/輸出模塊。當(dāng)消防報(bào)警系統(tǒng)接收火情后，可通過聯(lián)動編程自動或管理人員手動啟動單輸入/輸出模塊；COM、S-產(chǎn)生24 V直流控制信號；中間繼電器KA得電；中間繼電器KA常開觸點(diǎn)閉合；磁力鎖控制器得到控制信號后，磁力鎖打開。同時(shí)中間繼電器KA將反饋信號送與單輸入/輸出模塊的G、L1，消防主機(jī)得到開門反饋。

4 結(jié) 語

隨著科技的飛速發(fā)展，建筑在規(guī)模和層次上不斷達(dá)到新的高度。隨著智能樓宇技術(shù)的不斷發(fā)展，消防自動報(bào)警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)已經(jīng)在各類智能建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。眾所周知，現(xiàn)代建筑具有人員密集等特點(diǎn)，而在火情發(fā)生時(shí)，人員的疏散首當(dāng)其沖。門禁系統(tǒng)在樓宇中幾乎控制著絕大部分的出入口及通道，在火災(zāi)中如何迅速打開所有可用來逃生和疏散的通道尤為重要。本設(shè)計(jì)將門禁系統(tǒng)的出入口處于消防報(bào)警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)的雙重控制之下，從而將消防報(bào)警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)有機(jī)連接起來。一旦發(fā)生火情可以通過消防系統(tǒng)迅速打開所有出入口的磁力鎖，從而保證人員疏散和逃生的暢通。本設(shè)計(jì)采用硬聯(lián)動的方式，即消防報(bào)警系統(tǒng)通過單輸入/輸出模塊與門禁系統(tǒng)的磁力鎖控制器采用硬件連接的方式，控制直接有效，可靠性高。且成本控制也有一定的優(yōu)勢，僅需在每一個(gè)出入口的磁力鎖控制器附近加裝單輸入/輸出模塊進(jìn)行硬件布線連接即可實(shí)現(xiàn)，有較高的推廣價(jià)值。

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