火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)的應(yīng)用

王成章

（北京市昌平區(qū)消防救援支隊，北京 102200）

最近幾年，在我國科技水平的不斷提高下，建筑工程不斷增多，建筑火災(zāi)事故頻繁發(fā)生，在這樣的背景下，火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)應(yīng)運而生，將該系統(tǒng)應(yīng)用于預(yù)防與控制火災(zāi)中，從而及時、有效地控制火情，為人們創(chuàng)造逃生的機會，從而保障人們的生命安全。因此，如何科學(xué)實現(xiàn)和應(yīng)用火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)是相關(guān)人員必須思考和解決的問題。

1 系統(tǒng)工作原理

火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)在具體的設(shè)計和應(yīng)用中，通過自動監(jiān)控建筑物火災(zāi)蔓延情況，從而及時、有效地了解和掌握可能出現(xiàn)的火情，便于消防工作的有效開展。該系統(tǒng)在具體的運用中，需要針對建筑物用途的差異性以及消防聯(lián)動設(shè)備類型、數(shù)量的差異性，實時監(jiān)控建筑火災(zāi)情況。該系統(tǒng)工作原理如下：一旦發(fā)現(xiàn)建筑物出現(xiàn)異常煙氣，系統(tǒng)會自動觸發(fā)和啟動探測器，由探測器發(fā)出相應(yīng)的疏散信號，然后，觸發(fā)和啟動消防聯(lián)動系統(tǒng)，由消防聯(lián)動系統(tǒng)補救火災(zāi)，消防聯(lián)動系統(tǒng)包括自動滅火系統(tǒng)、消防廣播系統(tǒng)、消防電話系統(tǒng)以及排煙系統(tǒng)等，確保人員能夠井然有序地逃離火災(zāi)現(xiàn)場。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1 火災(zāi)探測系統(tǒng)實現(xiàn)

火災(zāi)探測系統(tǒng)在具體的設(shè)計中，主要利用了型號為AT89C55的單片機，該單片機內(nèi)包括大量的flash存儲器，這些存儲器具有反復(fù)擦寫功能[1]，避免了對存儲器的擴展處理，為提高系統(tǒng)運行性能發(fā)揮出重要作用。同時，通過利用該單片機，還能科學(xué)控制和調(diào)整供電電壓范圍，使供電電壓始終處于4V～6V，盡可能降低電壓波動幅度，從而避免因此電壓波動幅度過大而嚴(yán)重影響系統(tǒng)的運行性能，為后期實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化采集功能以及自動化控制功能打下堅實的基礎(chǔ)。探測器種類繁多，包括溫度探測器、煙霧探測器、CO2濃度探測器以及CO濃度探測器。通過綜合應(yīng)用以上各種類型的探測器[2]，對相關(guān)信息數(shù)據(jù)的收集和整理，并采用數(shù)模轉(zhuǎn)換的方式，將相關(guān)信號傳輸?shù)较鄳?yīng)的處理器中，由處理器進行針對性地處理和整理。探測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1所示。從圖中可以看出，探測系統(tǒng)主要由探測裝置、充電電路、電池、看門狗等部分組成，其中，探測裝置主要包括煙霧探測、穩(wěn)定探測、火焰探測、CO探測、CO2探測。通過借助串行A/D轉(zhuǎn)換，將這些探測裝置與單片機1探測報警發(fā)射裝置進行有效地連接，以實現(xiàn)看門狗、聲光報警相關(guān)信息的傳遞和交互。

圖1 探測系統(tǒng)設(shè)計

2.2 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)實現(xiàn)

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)如圖2所示，從圖中可以看出，為了更好地控制建筑火災(zāi)事故，提高火災(zāi)消防自動化控制水平，現(xiàn)將消防控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及報警系統(tǒng)有效融合，并保證三大系統(tǒng)線路連接的可靠性和安全性，以促進滅火工作的有效開展。同時，為了避免因變壓器產(chǎn)生電磁干擾而影響火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的運行性能，相關(guān)人員在搭建和應(yīng)用火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的過程中，要確保傳輸線路以及消防控制線路連接的穩(wěn)定性和可靠性，同時，還要充分發(fā)揮和利用保護自動報警系統(tǒng)相關(guān)功能。此外，在使用消防聯(lián)動控制系統(tǒng)中，相關(guān)人員還要借助手動控制裝置，有效地保護耐火電纜，確保耐火電纜不會受到火災(zāi)的不良影響。

圖2 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)

2.3 主控中心報警與控制模塊實現(xiàn)

控報警與控制模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖3所示，在設(shè)計該模塊的過程中，圖1中的單片機1利用無線網(wǎng)絡(luò)，將最終分析處理的結(jié)果傳輸?shù)綀D3中的單片機2中，由單片機2處理獲取到的信號，整個處理內(nèi)容如下：當(dāng)建筑出現(xiàn)火災(zāi)事故時，聲光報警裝置會在第一時間內(nèi)快速啟動相關(guān)功能，此時，液晶界面會呈現(xiàn)出火災(zāi)事故出現(xiàn)的時間、地點，然后，遠(yuǎn)程報警裝置會在最短時間內(nèi)向消防部門發(fā)送火災(zāi)進展情況，便于消防部門及時、有效地了解和把握火災(zāi)情況以及救災(zāi)工作的進展情況等信息。當(dāng)建筑物內(nèi)沒有出現(xiàn)火災(zāi)事故時，聲光報警裝置會自動切斷電源，處于關(guān)閉狀態(tài)。此時，液晶顯示器會將采集的相關(guān)信息呈現(xiàn)在屏幕上，便于其他人員的查看和調(diào)用。

圖3 控報警與控制模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.4 消防聯(lián)動控制系統(tǒng)實現(xiàn)

消防聯(lián)動控制系統(tǒng)作為一種常用的輸出單元，在保證控制中心運行性能方面發(fā)揮出重要作用。當(dāng)消防設(shè)備在傳輸控制信號的過程中，相關(guān)人員要盡可能提高控制信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性、可靠性，只有這樣，才能確保消防工作能夠正常、穩(wěn)定、有序地開展。此外，消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的外在表現(xiàn)形式具有一定的多樣性。消防聯(lián)動控制系統(tǒng)常見形式如表1所示。消防聯(lián)動控制系統(tǒng)在具體的運用中，通過綜合利用總線制系統(tǒng)和多線制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對警示火災(zāi)、切斷消防電源、防火門自動化控制以及排煙功能的設(shè)計和開發(fā)。當(dāng)建筑物內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的火災(zāi)事故時，火災(zāi)報警器會在第一時間內(nèi)快速發(fā)出相應(yīng)的警報信息，有消防聯(lián)動裝置針對火災(zāi)發(fā)展情況[2]，啟動電路相關(guān)邏輯系統(tǒng)，有電路邏輯系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的求解信號，以達(dá)到有效開展滅火工作的目的。在這個過程中，消防聯(lián)動系統(tǒng)可以在自動控制狀態(tài)下，確保滅火工作落實到位，這樣一來，不僅有效地提高了建筑物火災(zāi)預(yù)防水平，還提高滅火工作的開展效率和效果，只有這樣，才能將火災(zāi)事故發(fā)生的概率降到最低。

表1 消防聯(lián)動控制系統(tǒng)常見形式

2.5 消防廣播系統(tǒng)實現(xiàn)

當(dāng)建筑物出現(xiàn)火災(zāi)事故時，系統(tǒng)控制中心要在第一時間內(nèi)向消防廣播系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的信號，然后，科學(xué)指導(dǎo)人員井然有序地離開火災(zāi)現(xiàn)場以及傷員搶救工作。當(dāng)?shù)叵率页霈F(xiàn)火災(zāi)事故時，消防廣播系統(tǒng)會與地下室各層房間自動建立接通關(guān)系，確保相關(guān)人員能夠順利逃離火災(zāi)地點，以保障人們的生命安全。此外，消防人員可以針對建筑物的布局特征，利用廣播消防功能模塊以及揚聲器相關(guān)設(shè)備，實現(xiàn)對火災(zāi)現(xiàn)場的及時管控，確?；馂?zāi)現(xiàn)場人員能夠及時獲取相應(yīng)的疏散信號，促進消防工作的有效開展。消防廣播系統(tǒng)工作原理如圖4所示。

圖4 消防廣播系統(tǒng)工作原理

2.6 消防電話系統(tǒng)實現(xiàn)

為了進一步提高消防工作的開展效率和效果，實現(xiàn)建筑物火災(zāi)事故的自動化控制和處理，相關(guān)人員要重視對消防電話系統(tǒng)的設(shè)計。首先，要嚴(yán)格按照火災(zāi)控制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，搭建和使用電話主機，該主機運用四總線控制方式，將水泵房、空調(diào)機房、配電室以及控制中心進行有效地連接，便于消防人員能夠在第一時間內(nèi)利用電話插孔，對各個樓層的火災(zāi)情況進行全方位監(jiān)控和管理，確保滅火工作能夠正常、穩(wěn)定、有序地開展。另外，在使用消防電話系統(tǒng)開展滅火工作時，消防人員還要采用布置總線制的方式，利用控制中心電話，向電壓插孔或者消防系統(tǒng)傳輸相關(guān)信息，從而更好地通知相關(guān)人員井然有序地開展消防工作，以確保消防工作開展的有效性和及時性。在開展消防工作的過程中，消防電話總機與消防電話分機之間要始終保持正常、穩(wěn)定的連接狀態(tài)，避免因連接不穩(wěn)定而影響整個系統(tǒng)的運行性能，進而嚴(yán)重影響消防工作開展的效率和效果。最后，還要針對建筑物的特性，科學(xué)合理地布置和使用消防通信系統(tǒng)，便于相關(guān)信息的共享和傳輸，以達(dá)到提高重要信息數(shù)據(jù)利用率的目的。由于建筑層間面積相對較小，因此，消防人員要針對建筑物布局特點，采用電話回路的方式，進一步提高電話插孔的利用率，為后期確保消防工作的有效開展創(chuàng)造良好的條件。消防電話系統(tǒng)設(shè)計流程如圖5所示。

圖5 消防電話系統(tǒng)設(shè)計流程

3 火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)布線

在對該系統(tǒng)進行布線的過程中，相關(guān)人員要嚴(yán)格按照該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖，加強對消防工作的自動化控制，盡可能避免建筑物火災(zāi)事故的發(fā)生，一旦通信系統(tǒng)與報警系統(tǒng)之間線路出現(xiàn)短路等問題，勢必會嚴(yán)重影響消防工作的有效開展，因此，相關(guān)人員要優(yōu)先選用具有較高阻燃性能的電纜，以實現(xiàn)對該系統(tǒng)傳輸電路鋪設(shè)和連接，同時，還要使用金屬管等相關(guān)系統(tǒng)，充分發(fā)揮和利用火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢。此外，還要采用耐火電纜保護方式，實現(xiàn)對裝置線路的手動控制，為提高消防工作的開展效果，降低火災(zāi)出現(xiàn)概率，保障人們的生命安全和財產(chǎn)安全發(fā)揮出重要作用。

4 系統(tǒng)應(yīng)用

為了更好地驗證火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)的可靠性和可行性[3]，現(xiàn)將該系統(tǒng)科學(xué)有效地應(yīng)用于建筑工程案例中，并取得了良好的應(yīng)用效果。

4.1 工程概況

該項目屬于高層辦公大樓，主要包括2個組成部分，分別是主樓和附樓。地下一層設(shè)置了設(shè)備存儲房和車庫，附樓包括2個重要場所，分別是餐飲場所和娛樂場所。整個建筑物總高度達(dá)到了95m，總建筑面積達(dá)到了21366m2。現(xiàn)嚴(yán)格按照消防相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求[4]，將該建筑項目設(shè)置為一類高層。

4.2 應(yīng)用社會效益

通過應(yīng)用火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)，不僅實現(xiàn)了建筑消防管理的化、自動化控制和管理，為及時有效地補救火災(zāi)打下堅實的基礎(chǔ)。同時，由于該系統(tǒng)具有強大的自動化控制功能，避免了人工頻繁操作，因此，有效地降低了人工管理成本。由此可見，火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)取得了較高的社會效益和經(jīng)濟效益。

4.3 系統(tǒng)作用

火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)在預(yù)防和控制火災(zāi)領(lǐng)域中具有重要作用，不僅可以實現(xiàn)對火情的實時監(jiān)測和控制，為人們創(chuàng)造逃生的機會，還能簡化消防工作流程，促使消防工作變得更加便捷化、高效化，為降低火災(zāi)出現(xiàn)概率，保障人們的生命安全和財產(chǎn)安全提供重要的平臺支持。

5 結(jié)語

綜上所述，通過開發(fā)和應(yīng)用火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)，不僅可以實現(xiàn)對消防工作的自動化控制和管理，還能提高消防工作的效率和效果，該文通過利用信息技術(shù)和單片機技術(shù)，完成對火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)，并將該系統(tǒng)應(yīng)用于實際消防工作中，有效地驗證了該系統(tǒng)的應(yīng)用價值，取得較高的社會效益和經(jīng)濟效益，因此，該系統(tǒng)值得在各大消防部門中推廣，為促進消防工作能夠正常、穩(wěn)定、有序地開展提供重要的平臺支持，只有這樣，才能更好地保障人們的生命安全和財產(chǎn)安全。