【论智能建筑中火灾自动报警系统技术应用】火灾自动报警系统

　　摘要：本文作者结合多年工作经验，对智能建筑及其火灾自动报警系统进行了分析，并探讨火灾自动报警系统的设计要点及相关技术，并提出了一些建议。 　　关键词：智能建筑；火灾自动报警系统；消防自动化；智能型
　　中图分类号： TD75 文献标识码： A 文章编号：
　　1 前言
　　 随着我国建筑业的高速发展，楼宇的自动化程度不断提高。智能建筑成为建筑群体的主流，符合传统建筑与现代电子等高新技术有机结合的发展趋势，是建筑业发展的重要里程碑。但受制于目前的技术水平，智能建筑要实现高度自控仍需解决众多技术难题。“智能”意味着建筑物可实现优越的自控功能，其内部必然安装有大量技术先进、价格高昂的电子仪器和机电设备，而且测控点多而分散，遍布建筑物的各个角落。同时，建筑规模大，装饰材料种类繁多，人员密集，必然存在不同程度的火灾隐患。一旦发生火灾事故，智能建筑所遭受的生命和财产损失远比一般建筑严重。系统高度智能化的同时，这些特点也伴随共存，对火灾防控提出了更高的要求，其中，设置火灾自动报警系统是保护智能建筑的一项重要措施。
　　
　　2 智能建筑自动化系统概述
　　 智能建筑是建筑技术与信息技术有机结合的产物，其核心技术方法是系统集成。智能建筑自动化系统是以智能型计算机作为控制核心，由各种功能子系统组成的综合性系统，其工作机制是终端传感器通过信息网络把现场采集的数据传输到管理中心，中央控制器对数据进行运算和趋势分析，再向现场设备发出调度指令，实现对子系统的监控和集中科学管理。
　　2.1 智能系统的子系统分类
　　 目前，人们一般把现代智能建筑称作“3AS”，即由建筑自动化系统、办公自动化系统、通信自动化系统三大系统组成。而把火灾自动报警系统（FAS）仅作为智能建筑中的建筑自动化系统（BAS）的子系统进行归类。依笔者看，火灾自动报警系统的技术综合性很强，加上其在智能建筑中具有重要的防灾功能，鉴于其特殊性，应当把它视为智能建筑中的一个子系统进行研究。笔者较认同智能建筑的“5AS”构成，分别是：
　　 ⑴ BAS 建筑自动化系统（Building Automation System）
　　 ⑵ CAS 通信自动化系统（Communication Automation System）
　　 ⑶ FAS 消防自动化系统（Fire Automation System）
　　 ⑷ OAS 办公自动化系统（Office Automation System）
　　 ⑸ SAS 安全自动化系统（Security Automation System）
　　 以上各子系统既相对独立，又相互联系，具有互操作性。通过建筑、微电子、现代通信、自动化和计算机等技术的有机结合进行智能系统设计，对暖通空调、给排水、供配电与照明、安全保卫、火灾自动报警与消防联动控制等系统实行综合管理、统一调度、全天监视、灵活操作，使各子系统有机的构成建筑物的智能化网络。其关键是采用高精度的传感技术，配合兼容性强的接口控制，达到信息资源的有效采集与可靠流通。要保证智能系统的高可靠性运行，除解决各子系统自身固有的稳定问题外，还要求各子系统之间进行合理的综合布线，采用统一的通信协议通过网络硬件进行连接，实现充分的协调互联。
　　2.2 智能建筑火灾自动报警系统概念
　　 在20世纪80年代初，我国的消防报警技术开始逐步发展起来，从多线制开关量式，到总线制可寻址开关量式，再到模拟量传输式，火灾自动报警系统的产品及其开发技术得到迅速的发展及提高。目前，火灾自动报警系统有智能型、全总线型以及综合型等。随着智能建筑的发展，火灾自动报警系统通过现代通讯、信息集成、软件操作、自动控制等技术与智能建筑的各项子系统实现网络集成。消防报警系统主要由传感器、控制器、联动设备及独立的网络结构和布线系统组成，其运行机制是当报警区域内发生情况时，系统依靠高效可靠的探测方法，通过火灾探测器收集报警区域内发生的火情信息，经消防控制中心的报警控制器准确判断灾区面积及险情级别后，根据预先编好的逻辑程序，发出相应的警报信号并联动相关的消防控制设备。譬如，通过消防联动系统启动声光报警、火灾应急广播、消防水泵、排烟风机等设备工作，控制电动防火门、防火卷帘动作分隔火灾区域，防止火灾蔓延等。除此之外，结合现代网络技术，进行互联网通讯连接，还可以向当地消防部门发出救灾请求，实现城市火灾自动报警系统远程监控功能。
　　
　　3 智能型火灾探测器的信息采集及分类
　　3.1 探测器的工作原理
　　 火灾探测器作为火灾自动报警系统的重要组成部分，可以看作系统的“感觉器官”。探测器对报警区域内的现场环境进行监视。出现火情时，空间内必然会产生烟雾、火焰和热量，探测器对这些火灾的特征物理量十分敏感，内部感应元件与它们接触后，引起电流、电压值变化或金属器件发生形变，将火灾参数转换成电信号后，把这些微弱电信号进行放大，并迅速向火灾报警控制器发送报警信号。对火灾早期产生的烟、温、光、火焰辐射、气体浓度等参数进行报警的探测器，其分类大致如下：
　　 ⑴ 按结构造型分为：点型探测器、线型探测器；
　　 ⑵ 按响应参数分为：感烟探测器、感温探测器、火焰探测器、可燃气体探测器和复合探测器；
　　 ⑶ 按工作原理分为：离子型探测器、光电型探测器、线性探测器；
　　 ⑷ 按编码形式分为：编码式、非编码式；编码式分为电子编码和拨码开关编码。
　　 这里就涉及到一个问题，类似火灾参数的干扰出现会使探测器误响应吗？答案是肯定的，非智能型探测器必然会发出误报，而智能型则能很好的解决这一问题。智能型探测器内部采用单片机作为信息处理芯片，内部有固化的逻辑程序，具备强大的分析判断能力，能存储环境参数变化的特征曲线，对采集收据进行比较，自动完成火警、故障的判断，并可根据不同场合修改探测器的报警灵敏阈值，使误报率大大降低。
　　3.2 探测器的正确选择及应用场所
　　 由于探测器在整个消防报警系统中起到“先知先觉”的作用，因而能否以最快的速度，准确发现智能建筑内的早期火灾，合理选择探测器是关键。在选择火灾探测器种类时，确定探测区域内物体燃烧特性是第一步。然后，火灾的初期形态和发展趋势，室内高度、环境条件以及可能引起误报的原因都是重要考虑因素。在智能建筑内，要有针对性的根据不同场所选择合适的火灾探测器。
　　 ⑴ 在阴燃阶段，会生成大量的烟和少量的热的场所，如饭店、旅馆、教学楼、办公室、电子计算机房、电梯机房、封闭楼梯间、防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用前室、走道、坡道等，宜选择感烟探测器；
　　 ⑵ 在迅速燃烧阶段，会产生大量热、烟的场所，如大型室内停车库、厨房、发电机房、吸烟室等，宜选择感温探测器；
　　 ⑶ 在迅速燃烧阶段，有强烈的火焰辐射和少量的烟、热的场所，应选择火焰探测器；
　　 ⑷ 使用管道煤气或天然气的建筑，要求探测器在浓度达到爆炸下限以前报警，这时宜选择可燃气体探测器；
　　 ⑸ 用作防火分隔的防火卷帘，其两侧应分别设置感烟探测器和感温探测器；
　　 ⑹ 无遮挡大空间的场所，如大型库房、博物馆等，宜选择红外光束感烟探测器；
　　 ⑺ 电缆隧道、电缆竖井、电缆夹层、电缆桥架等部位，消防控制室、计算机室的闷顶内、地板下及重要设施隐蔽处等，宜选择缆式线型定温探测器。
　　 以上只列举部分应用实例。总之，火灾探测器的设置应与智能建筑的保护对象相适应，才能发挥出最佳的探测效果。