智能化技術(shù)在建筑消防電氣工程中的應(yīng)用

程玲軍

中交溫州高鐵新城投資發(fā)展有限公司 浙江 溫州 325000

引言

建筑消防設(shè)施需要專業(yè)單位組織專業(yè)人員進(jìn)行施工，并且后期由專人進(jìn)行維護(hù)運(yùn)行。建筑火災(zāi)發(fā)生時(shí)，消防設(shè)施能夠發(fā)揮應(yīng)有作用的關(guān)鍵取決于建筑消防設(shè)施主要技術(shù)參數(shù)的選取與設(shè)置、施工安裝質(zhì)量水平以及消防設(shè)備維護(hù)管理水平。消防控制系統(tǒng)包含消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、控制中心火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)以及城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)等。消防電氣設(shè)施是消防設(shè)施中的重要組成部分，主要包括消防用電設(shè)備供配電系統(tǒng)及各種消防電氣裝置及設(shè)備。整個(gè)消防設(shè)施的正常施工與運(yùn)行都與電離不開關(guān)系，一個(gè)建筑物中包括的各種裝置及設(shè)備通常高達(dá)上千種，如何保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行及維護(hù)，同時(shí)便于技術(shù)人員進(jìn)行管理，引進(jìn)智能化技術(shù)有效地解決了這一問題。本文重點(diǎn)闡述了智能化技術(shù)在消防電氣工程中的應(yīng)用。

1 智能化技術(shù)的概念及發(fā)展趨勢

智能化技術(shù)的概念可以理解為是對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、精密傳感技術(shù)以及GPS定位技術(shù)三方面的綜合應(yīng)用，其主要是通過GPS、傳感器、輸入輸出模塊來實(shí)現(xiàn)對(duì)受控設(shè)備的控制，并將信息及時(shí)傳送至計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行分析，同時(shí)根據(jù)需要發(fā)出指令，從而實(shí)現(xiàn)智能控制。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于安全的重視程度越來越高，對(duì)施工技術(shù)的要求也越來越高，智能化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其在實(shí)際操作應(yīng)用中的表現(xiàn)是：能夠智能化診斷故障；取代工人進(jìn)行一些危險(xiǎn)作業(yè)以及進(jìn)行精密施工；產(chǎn)品安裝水平的提高；工人工作效率的提高；設(shè)備智能化水平的提高[1]。

發(fā)展趨勢：①性能發(fā)展方向柔性化；實(shí)時(shí)智能化；高速高精度高效化；工藝復(fù)合性和多軸化。②功能發(fā)展方向用戶界面圖形化；插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化；科學(xué)計(jì)算可視化；應(yīng)用多媒體技術(shù)。③體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展集成化；網(wǎng)絡(luò)化；模塊化。

2 智能化技術(shù)的優(yōu)勢分析

在建筑消防電氣工程中運(yùn)用智能化技術(shù)簡要來說就是實(shí)現(xiàn)建筑消防電氣自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)消防電氣工程的自動(dòng)巡檢，自動(dòng)運(yùn)行，自動(dòng)報(bào)修。消防電氣工程自動(dòng)化是電氣工程自動(dòng)化中重要的一部分，其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 提升了消防電氣系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)管的高效性

在建筑消防電氣工程系統(tǒng)的施工過程及運(yùn)行過程中，故障問題是難以避免的，會(huì)對(duì)生產(chǎn)生活造成嚴(yán)重影響。在建筑消防電氣工程施工中，智能化系統(tǒng)的應(yīng)用在提升系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)管高效性上主要體現(xiàn)在兩方面：

一是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種消防裝置及設(shè)備的高效監(jiān)控及管理。以火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中的火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)為例（見附圖1），火災(zāi)探測器檢測到火災(zāi)后，將火災(zāi)特征指數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，直接將信號(hào)上傳至火災(zāi)報(bào)警控制器，火災(zāi)報(bào)警控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行判斷后，顯示火災(zāi)探測器的位置，并記錄火災(zāi)報(bào)警時(shí)間。工作人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)信號(hào)后，去現(xiàn)場進(jìn)行核實(shí)，確實(shí)發(fā)生火災(zāi)，則觸動(dòng)火災(zāi)現(xiàn)場的火災(zāi)報(bào)警按鈕，火災(zāi)報(bào)警控制器在確認(rèn)火災(zāi)探測器及火災(zāi)報(bào)警按鈕兩個(gè)火災(zāi)信號(hào)后，立即啟動(dòng)火災(zāi)報(bào)警裝置 ，并將信號(hào)傳至消防聯(lián)動(dòng)控制器。在實(shí)際工作中，在消防工程施工及試運(yùn)行階段，施工人員可以通過觸動(dòng)火災(zāi)探測器以及火災(zāi)報(bào)警按鈕來檢測系統(tǒng)是否實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行。在后期管理過程中，管理人員可以通過控制界面確定火災(zāi)的位置，只需要對(duì)報(bào)警的位置進(jìn)行查看，從而大大減少了工作量，提升了運(yùn)行監(jiān)管的高效性[2]。

二是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的快速檢測和維修。智能化技術(shù)采用了GPS對(duì)各種消防裝置及設(shè)備進(jìn)行了定位。工作人員可以對(duì)建筑消防電氣工程施工過程中出現(xiàn)的故障點(diǎn)進(jìn)行定位，根據(jù)故障數(shù)據(jù)的反饋及時(shí)進(jìn)行維修，從而提高故障維修的速度，縮短維修時(shí)間。同時(shí)可以對(duì)頻繁出現(xiàn)故障的以及火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的部分進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，找出故障原因，并制定相應(yīng)的防范措施，以防范火災(zāi)的發(fā)生。

2.2 實(shí)現(xiàn)了建筑消防電氣工程系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)性

通過智能化技術(shù)，將建筑消防工程中包含的消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、控制中心火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)與城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化控制，聯(lián)動(dòng)管理一體化，大大提升了火災(zāi)確認(rèn)的精準(zhǔn)度，從而從根本上提高了預(yù)防火災(zāi)的能力。

2.3 實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑消防電氣工程系統(tǒng)的全面監(jiān)控

隨著建筑業(yè)的高速發(fā)展，超高層建筑及大型商業(yè)綜合體的不斷涌現(xiàn)，建筑中的消防電氣設(shè)備不計(jì)其數(shù)，以火災(zāi)探測器為例，火災(zāi)探測器對(duì)高度和面積均有要求，特別對(duì)于機(jī)場這樣的大型建筑來說，需要同時(shí)設(shè)置幾千甚至上萬個(gè)火災(zāi)探測器才能滿足消防設(shè)計(jì)要求。量大面廣，傳統(tǒng)的監(jiān)控模式很難實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控，智能化技術(shù)的應(yīng)用解決了這一難題，通過各種輸入輸出模塊將各種受控設(shè)備與消防電氣控制裝置進(jìn)行連接，并對(duì)受控設(shè)備的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，同時(shí)在消防控制室圖形顯示裝置進(jìn)行顯示，工作人員在消防控制室即可實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑消防電氣的監(jiān)測與控制[3]。

3 智能化技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 在消防應(yīng)急照明系統(tǒng)中的應(yīng)用

在建筑消防電氣工程中，為保障人員安全，在火災(zāi)中減輕甚至消除人們的恐懼心理，提高人員疏散逃生的效率，設(shè)置應(yīng)急照明及疏散指示標(biāo)志極為重要。作為疏散逃生輔助設(shè)施，應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志對(duì)于設(shè)置部位、照度以及如何開啟均有明確要求。

智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)包括應(yīng)急照明控制器（HOUNEN主機(jī)）、應(yīng)急照明集中電源（HOUNEN分機(jī)）、應(yīng)急照明分配電裝置（EPS）、智能應(yīng)急照明和疏散指示燈具、其他通信（控制）設(shè)備等。根據(jù)不同控制類型可分為集中控制型和非集中控制型系統(tǒng)。在智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)中，應(yīng)用智能化技術(shù)，根據(jù)消防設(shè)計(jì)要求，在電氣柜中設(shè)置應(yīng)急照明控制器和應(yīng)急照明發(fā)配電裝置，并接入火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)的信號(hào)，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)的預(yù)制疏散方案，對(duì)現(xiàn)有的疏散路徑（包括燈光亮度以及燈光數(shù)量、位置）進(jìn)行重新規(guī)劃調(diào)整，自動(dòng)選擇最合適的逃生路線，指引建筑內(nèi)的人員進(jìn)行安全快速的疏散。智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)選取具有頻閃功能的燈具以及光源連續(xù)的光帶，通過視覺刺激降低疏散人員的恐慌心理，指引疏散人員通過安全路徑進(jìn)行逃生，并有效避免踩踏事件的發(fā)生[4]。

3.2 在消防預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前最新的消防監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)-智慧消防物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)智能采集終端，在消防預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)中引入了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及視頻攝像頭技術(shù)，這個(gè)智能化技術(shù)的應(yīng)用將原有的由人來監(jiān)控中心及火災(zāi)信息終端變?yōu)橹悄鼙O(jiān)控，同時(shí)及時(shí)將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，通過服務(wù)器發(fā)送至管理者及值班人員的手機(jī)中。有效避免了因值班人員離崗或其他原因造成的延遲預(yù)警，實(shí)現(xiàn)了智能檢測預(yù)警功能，是消防行業(yè)的一大創(chuàng)新技術(shù)。

其工作原理是，檢測裝置通過無線方式與Wifi模塊，定時(shí)觸發(fā)模塊連接，Wifi模塊通過無線方式與互聯(lián)網(wǎng)中的消防云數(shù)據(jù)服務(wù)器連接；服務(wù)器與個(gè)人手機(jī)或電腦中的消防管理軟件通信連接；煙霧感應(yīng)器，環(huán)境溫度傳感器，視頻攝像頭，紅外式熱成像探頭可準(zhǔn)確檢測火災(zāi)，并通過Wifi模塊向互聯(lián)網(wǎng)及消防管理軟件及時(shí)傳輸火災(zāi)現(xiàn)場的情況，檢測裝置，Wifi模塊，消防云數(shù)據(jù)服務(wù)器相互之間的通信方式為無線連接，簡化了現(xiàn)場布線等操作，大大降低了成本，并實(shí)現(xiàn)了從“人為監(jiān)控”向“智能監(jiān)控”的轉(zhuǎn)變[5]。

智慧消防物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)智能采集終端工作原因如下：

3.3 在防靜電以及屏蔽接地中的應(yīng)用

建筑消防電氣系統(tǒng)中由各種電子設(shè)備組成，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，電子設(shè)備之間以及設(shè)備與周圍環(huán)境之間會(huì)互相干擾，從而對(duì)電子設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生影響，直接影響整個(gè)消防電氣系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。因此，需要將電磁兼容設(shè)計(jì)引入消防電氣系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)在有電磁干擾的環(huán)境下工作可行性。電磁兼容設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原理及功能大體有三個(gè)方面：一是通過屏蔽或?qū)⒃O(shè)備外殼接地以解決電磁干擾；二是選取抗干擾能力高的電子設(shè)備以減少電磁干擾的影響；三是對(duì)干擾傳播途徑進(jìn)行屏蔽，不過成本較高。在具體施工中，我們常采用的方法是將設(shè)備外殼與PE線連接，從而解決電磁干擾，保障設(shè)備的安全運(yùn)行[6]。

4 結(jié)束語

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，超高層建筑以及大型商業(yè)綜合體不斷涌現(xiàn)，人員密度越來越高，消防救援難度越來越高?！断婪ā访鞔_提出了消防以“預(yù)防為主、防消結(jié)合”為工作方針，堅(jiān)持防、消并重，做好建筑消防電氣工程的設(shè)計(jì)、施工以及管理工作。智能化技術(shù)的應(yīng)用在發(fā)揮消防電氣工程的實(shí)際作用，確保安全運(yùn)行方面起到了關(guān)鍵性作用，在今后，我們更要加強(qiáng)智能化技術(shù)在消防電氣工程的應(yīng)用力度。