建筑物智能消防系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

摘要：文章闡述如何建立智能消防思維，構(gòu)建智能消防系統(tǒng)。將PLC技術(shù)引入消防系統(tǒng)，利用中央處理器將探測(cè)傳感器傳回的數(shù)據(jù)與常態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)火災(zāi)、毒災(zāi)①、熱災(zāi)②隱患并利用噴淋頭與風(fēng)機(jī)消除相應(yīng)隱患。文章主要對(duì)建筑物智能消防系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決措施，以期保證消防系統(tǒng)的正常運(yùn)行，確保建筑物的消防安全，進(jìn)而推動(dòng)我國消防事業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);消防智能化;消防供配電系統(tǒng)

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，我國建筑行業(yè)的發(fā)展也日新月異。建筑工程規(guī)模明顯擴(kuò)大，其內(nèi)部的人員密集程度隨之增加，這對(duì)消防系統(tǒng)提出了更高要求。當(dāng)高層建筑發(fā)生火災(zāi)后，消防安全設(shè)施能否正常發(fā)揮作用，就顯得尤為關(guān)鍵。PLC技術(shù)的引入大大加速了消防智能化，能夠有效解決消防監(jiān)控人員體力和精力不足的問題，有效地防患于未然。智能消防將會(huì)逐步取代傳統(tǒng)的被動(dòng)消防，對(duì)于推動(dòng)我國消防事業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展有著十分重大的意義。

一、智能消防系統(tǒng)的組成與工作原理

（一）智能消防系統(tǒng)組成

智能消防系統(tǒng)由煙、熱、霧探測(cè)傳感器、智能消防中央控制系統(tǒng)、水噴淋頭、化學(xué)噴淋頭、粉噴淋頭、風(fēng)機(jī)（降溫、通風(fēng)）等設(shè)備組成。

（二）工作原理及過程

利用中央處理器將通過煙、熱、霧傳感器傳回的巡回檢測(cè)數(shù)據(jù)與常態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若高于常態(tài)數(shù)值，則CPU立即發(fā)出指令啟動(dòng)相應(yīng)噴淋頭與風(fēng)機(jī)工作，將火災(zāi)、毒災(zāi)、熱災(zāi)消滅于隱患之中。

二、建筑物智能消防系統(tǒng)存在的常見問題

（一）智能消防系統(tǒng)配電和供電穩(wěn)定性低、可靠性差

在智能消防配電和供電系統(tǒng)的鋪設(shè)和施工過程中，配電線路和供電線路必須分別對(duì)接在相應(yīng)的電路母線上，并且兩組線路分別對(duì)接在消防用電設(shè)備的配電箱上，從而完成主線路與備用線路的自動(dòng)切換。

部分企業(yè)在設(shè)置低壓配電線路時(shí)，在供電線路中還夾雜了非消防荷載的供電線路，沒有與其他供電線路區(qū)別開，導(dǎo)致常規(guī)線路出現(xiàn)問題后，直接影響到整個(gè)消防供電情況。此外，部分消防電源不能在配電箱處完成自動(dòng)和自由地切換，這也會(huì)對(duì)消防電梯、排煙風(fēng)機(jī)等設(shè)施的正常使用造成一定影響。

（二）智能消防系統(tǒng)供電等級(jí)無法滿足要求

部分建筑企業(yè)為了節(jié)約建筑成本，將消防配電線路對(duì)接在同一個(gè)供電母線上，如果母線發(fā)生供電故障，會(huì)導(dǎo)致主電源與備用電源都無法正常工作，從而影響到消防設(shè)施的正常使用。部分建筑單位在低壓配電室線路設(shè)置中，沒有將消防配電線路分別接在對(duì)應(yīng)的低壓母線上，降低了供配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，同時(shí)這也使得線路運(yùn)行載荷不滿足既定要求。

（三）智能消防系統(tǒng)的維護(hù)修理措施不到位

消防系統(tǒng)的構(gòu)建不僅是為了發(fā)揮其特殊的性能以解決實(shí)際消防過程中遇到的困難，還要保證其能夠長期正常使用，避免出現(xiàn)安全隱患。但是在實(shí)際的檢查中發(fā)現(xiàn)，一些消防系統(tǒng)中的配套裝置或者探測(cè)器等由于年久失修，已經(jīng)出現(xiàn)了老化、破損的現(xiàn)象，上面不僅覆蓋許多灰塵還有一些垃圾以及昆蟲的尸體，同時(shí)由于未能及時(shí)的維修更換，一些內(nèi)部重要元件比較落后，給消防系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成了一定的影響。此外對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)的其他構(gòu)件認(rèn)識(shí)不到位，往往忽略了對(duì)其的維修與保養(yǎng)，使其未到使用期限就無法發(fā)揮正常的功能。

另外是在對(duì)消防系統(tǒng)中的配套裝置尤其是報(bào)警和探測(cè)器裝置的選擇上出現(xiàn)了一定的誤差，對(duì)于其靈敏度等相關(guān)的性能認(rèn)識(shí)不到位，未能選擇合理的裝置，導(dǎo)致在使用期間即使產(chǎn)生的煙霧濃度高，警報(bào)裝置也不會(huì)發(fā)出信號(hào)，反而在一些外界條件的干擾下發(fā)出信號(hào)。同時(shí)若產(chǎn)生的溫度過高，靈敏度低的傳感器無法準(zhǔn)確識(shí)別到隱患的發(fā)生，也就無法發(fā)揮報(bào)警裝置的功能。還有就是在對(duì)相關(guān)裝置進(jìn)行選擇的時(shí)候也要了解清楚裝置自身的性能是否容易受外界干擾。

三、建筑消防電源和消防供配電系統(tǒng)的消防安全檢查

（一）嚴(yán)格遵守消防電氣設(shè)備安裝注意事項(xiàng)

火災(zāi)探測(cè)器、煙霧傳感器是智能消防系統(tǒng)的重要工作元件，決定著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和效果。安裝位置必須距空調(diào)送風(fēng)口邊緣1.5m及以上;貼墻壁或梁邊0.5m以上;探測(cè)器周邊0.5m的區(qū)域內(nèi)不存在障礙物及其遮擋物;各探測(cè)器底座的外接導(dǎo)線留出至少0.15m的余量，并在入端處進(jìn)行明顯的標(biāo)識(shí)。電纜和導(dǎo)線的配線必須整齊、固定牢靠;在端部標(biāo)明與設(shè)計(jì)圖紙一致的編號(hào);將其導(dǎo)線綁扎成束，實(shí)施進(jìn)線管封堵，并留出至少0.2m的余量。

（二）加強(qiáng)設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收，使用全鏈條交流合作

高層建筑的智能消防系統(tǒng)是一項(xiàng)整體工程，需要各部門緊密配合、通力協(xié)作，才能達(dá)到預(yù)期的防護(hù)效果。因此，在設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收和使用的全過程中，各部門要進(jìn)一步加強(qiáng)交流合作。一方面，要進(jìn)一步明確各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)和施工標(biāo)準(zhǔn)，確保項(xiàng)目高標(biāo)準(zhǔn)高質(zhì)量推進(jìn);另一方面，要緊密結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，及時(shí)修訂和調(diào)整設(shè)計(jì)方案，確保智能消防系統(tǒng)更加符合客觀實(shí)際，能夠發(fā)揮更大的作用。在具體工作中，施工人員需要與技術(shù)人員一起對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行交流研討，特別是對(duì)消防水閥控制啟停、消防（供）配電線路敷設(shè)、排煙閥與防火閥的控制等重點(diǎn)難點(diǎn)技術(shù)，要采取部門會(huì)商、現(xiàn)場(chǎng)勘探等多種方式進(jìn)行溝通交流，確保最佳方案。設(shè)計(jì)部門、監(jiān)理單位還要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)施工企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)交流指導(dǎo)，同時(shí)加強(qiáng)項(xiàng)目實(shí)地檢測(cè)，確保企業(yè)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工安裝，保障工程質(zhì)量，提高建筑物消防安全水平。

（三）強(qiáng)化消防電氣運(yùn)維管控和巡回檢查

第一，加大對(duì)報(bào)警設(shè)備的日常維護(hù)和巡回檢查力度，嚴(yán)防短路問題發(fā)生。對(duì)煙警、火警報(bào)警控制器面板區(qū)域的灰塵、雜物及可能導(dǎo)致系統(tǒng)短路的所有東西進(jìn)行認(rèn)真清理，防止因?yàn)榛覊m或雜物過多引起風(fēng)扇或散熱部件失效，導(dǎo)致核心元件溫度過高產(chǎn)生一系列問題。第二，加大對(duì)報(bào)警探測(cè)器巡回檢查和定期檢查的力度，防止設(shè)備損壞。煙霧、溫度等火災(zāi)探測(cè)器的核心探測(cè)元件屬于較為敏感和易壞的元件，本身工作環(huán)境較差，損壞概率相對(duì)較高，因此要定期開展探測(cè)器及周邊雜物清理，除完成外觀無異樣檢查外，還要對(duì)內(nèi)部的芯片進(jìn)行檢測(cè)，確保設(shè)備正常運(yùn)行。第三，加大對(duì)防排煙系統(tǒng)的巡回檢查力度。觀察閥體的縫隙和嚴(yán)密程度，及時(shí)消除安全隱患。對(duì)重要設(shè)備如：風(fēng)機(jī)控制柜的手動(dòng)、遠(yuǎn)程直接啟動(dòng)、自動(dòng)啟動(dòng)性能進(jìn)行查看和試驗(yàn)。第四，加強(qiáng)后備電源的檢查和試驗(yàn)。為保證消防系統(tǒng)能在緊急情況下正常工作和運(yùn)行，國際慣例均配備后備電源。消防系統(tǒng)電源和后備電源均是智能消防系統(tǒng)運(yùn)行的重要構(gòu)件，兩者同樣重要、缺一不可。必須保證后備電源和系統(tǒng)電源的狀態(tài)正常、良好、充足，這樣才能夠保證整體智能消防電氣系統(tǒng)的正常工作。故而在運(yùn)行和維護(hù)中，消防系統(tǒng)的檢查和試驗(yàn)必須落實(shí)到每個(gè)元件的試驗(yàn)與檢查中，并且一定要對(duì)后備電源進(jìn)行試驗(yàn)、檢測(cè)和維護(hù)，以保證備用電源在緊急情況出現(xiàn)時(shí)能及時(shí)工作不罷工，為消防警報(bào)和服務(wù)系統(tǒng)提供電源支持，確保消防系統(tǒng)正常工作。

四、引入PLC技術(shù)，實(shí)施智能消防

人工智能已經(jīng)成為當(dāng)下熱門的話題，消防智能化最大的優(yōu)點(diǎn)就是通過光、熱等傳感器及時(shí)準(zhǔn)確探知火源和著火點(diǎn)，隨即智能啟動(dòng)消防閥門消滅火源，排除火災(zāi)隱患。

PLC即可編程邏輯控制器，邏輯控制技術(shù)作為近年來出現(xiàn)的新型控制技術(shù)，引入智能消防系統(tǒng)后，可以發(fā)揮更大價(jià)值。通過PLC可實(shí)現(xiàn)智能消防系統(tǒng)自動(dòng)巡視、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制報(bào)警、自動(dòng)滅火等多種功能，能有效避免消防監(jiān)控人員體力和精力不足的問題，大大提高高層建筑的消防安全水平。

PLC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：一是可以直接向水控制系統(tǒng)發(fā)出命令，操控消防系統(tǒng)迅速滅火，提升消防系統(tǒng)的智能化、自動(dòng)化水平;二是邏輯控制對(duì)火災(zāi)及隱患的反應(yīng)速度非常快，能夠立即接收火災(zāi)情況并向智能消防系統(tǒng)和值班消防人員發(fā)出警報(bào)。例如：PLC消防控制柜③能夠用于危險(xiǎn)系數(shù)較高的爆炸區(qū)且安裝簡便，是消防自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分。除此之外，引入PLC技術(shù)還能夠使自動(dòng)化消防系統(tǒng)替代人工工作，完成難度、危險(xiǎn)系數(shù)較高的消防工作。因此，要堅(jiān)持從思想認(rèn)識(shí)上入手，使全體消防工作者樹立正確的理念和方向。建立智能消防思維，構(gòu)建智能消防系統(tǒng)，優(yōu)化高層建筑的消防技術(shù)水平。

五、結(jié)語

綜上所述，建立智能消防思維，構(gòu)建智能消防系統(tǒng)已經(jīng)是一種必然的趨勢(shì)。通過做好消防安全檢查和定期巡檢工作，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑物消防系統(tǒng)供配電中存在的問題并加以改進(jìn)，使故障處理的速度得到大大提升，從而保證消防系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。我們應(yīng)立足系統(tǒng)盡快建立智能消防，進(jìn)一步發(fā)揮主動(dòng)預(yù)防作用，切實(shí)保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

注釋：

①化學(xué)物品的霧狀物質(zhì)能引起人或生物的中毒濃度或環(huán)境，稱為毒災(zāi)。

②超過物品自燃溫度且此溫度能引起該物品自燃，從而引燃相鄰物品的溫度或環(huán)境，稱為熱災(zāi)。

③PLC消防控制柜由指令寄存器、操作控制器、程序計(jì)數(shù)器等部分組成。

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作者簡介：欽王成（1967.06—），男，江蘇睢寧縣人，碩士研究生，國家一級(jí)注冊(cè)執(zhí)業(yè)消防工程師，研究方向：建筑消防。