李小杰（深圳市勝捷消防器材工程有限公司深圳518040）

BAS與FAS的通訊及其發(fā)展方向

李小杰（深圳市勝捷消防器材工程有限公司深圳518040）

闡述了現(xiàn)有的樓宇自動化控制系統(tǒng)（BAS）與消防工程的火災自動報警系統(tǒng)（FAS）的關系，從技術(shù)上分析了樓宇自動化控制系統(tǒng)與火災自動報警系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)讀取的方式，并提出了兩者之間能夠無縫連接的發(fā)展方向。

樓宇自動化系統(tǒng)（BAS）火災自動報警系統(tǒng)（FAS）分布式控制系統(tǒng)（Distributed Control System s簡稱DCS）集散控制方式

樓宇內(nèi)的動力、照明、空調(diào)、給排水、消防、安防、電梯、水池、屋頂、地庫、門禁等設備或控制信號，以集中監(jiān)視、控制和管理為目的而構(gòu)成的綜合系統(tǒng)稱為樓宇自動化系統(tǒng)（BAS）。

而消防工程的火災自動報警系統(tǒng)（FAS）是由消防控制設備、火災報警控制器、區(qū)域顯示器和火災探測器、控制模塊、顯示模塊、報警器、警鈴等組成的控制系統(tǒng)，它僅僅是樓宇自動化控制系統(tǒng)（BAS）的一個分支系統(tǒng)，服務于樓宇自動化系統(tǒng)（BAS），共同完成對樓宇的監(jiān)控。

在20世紀80年代末到90年代初，我國的建筑行業(yè)飛速發(fā)展，火災自動報警系統(tǒng)的系列產(chǎn)品也得到了蓬勃發(fā)展。但由于當時國家體制與行業(yè)管理的各種原因，加之樓宇自動化系統(tǒng)建設又剛剛在國內(nèi)起步，消防工程的火災自動報警系統(tǒng)（FAS）作為一個相對獨立的、受到行業(yè)法規(guī)保護的系統(tǒng)，不強調(diào)參與到樓宇自動化控制系統(tǒng)里面來。因此，本應屬于樓宇自動化系統(tǒng)中的消防自動化系統(tǒng)一直被單獨地分了出來。這樣，一方面，我國的消防火災自動報警系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)會獲得飛速發(fā)展，各類消防電子產(chǎn)品系列層出不窮，前景廣闊；另一方面，由于火災自動報警系統(tǒng)的獨立性，對本系統(tǒng)外的各方面兼顧不夠，因此存在一定的封閉性，導致整個電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的不健康發(fā)展，也不利于消防電子產(chǎn)品與樓宇自動化系統(tǒng)的緊密結(jié)合，以及消防電子產(chǎn)品本身的更廣泛的、更具備升級性質(zhì)的發(fā)展。

隨著我國近幾年樓宇的發(fā)展，樓宇自動化控制系統(tǒng)（BAS）與火災自動報警系統(tǒng)（FAS）各自不斷的完善與發(fā)展，越來越加速了這兩個系統(tǒng)的有機結(jié)合。

1 樓宇自動化控制系統(tǒng)（BAS）的控制與形成

樓宇自動化控制系統(tǒng)（BAS）是由管理層和自動化層組成的。管理層就是中央管理計算機；自動化層是由各個直接數(shù)字控制器（DDC）和現(xiàn)場設備組成的，也就是采用了集散型計算機控制系統(tǒng)，特征是“集中管理分散控制”，也稱為分布式控制系統(tǒng)（Dstributed Control Systems，簡稱DCS）。即將任務分配給系統(tǒng)中每個現(xiàn)場的直接數(shù)字控制器（DDC），避免了因系統(tǒng)內(nèi)某個設備的損壞而影響整個系統(tǒng)的運行。連接于同一網(wǎng)絡的多臺DDC控制器能進行點對點的通信，分別執(zhí)行不同的任務或同一任務的不同程序段，不需通過上一級處理器，克服了計算機集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規(guī)儀表控制功能單一的局限性。

安裝于中央控制室的中央管理計算機具有CRT顯示、打印輸出以及豐富的軟件管理和很強的數(shù)字通信功能，能完成集中操作、顯示、報警、打印與優(yōu)化控制等任務，避免了常規(guī)儀表控制分散后，人機聯(lián)系困難，無法統(tǒng)一管理的缺點，保證設備在最佳狀態(tài)下運行（見圖1）。近年來，在分散控制系統(tǒng)日臻成熟的基礎上，樓宇自動化控制系統(tǒng)以新的控制和管理理論為基礎運行優(yōu)化軟件，使分散控制系統(tǒng)逐漸變成一個集安全經(jīng)濟運行、控制和管理的綜合網(wǎng)絡。分布式控制系統(tǒng)（DCS）由于功能分散、負荷分散、故障分散、管理集中和易于擴展的特點，被廣泛地應用于現(xiàn)代工業(yè)自動化管理過程，成為當前工業(yè)控制領域最活躍的一個分支。

圖1 分散控制系統(tǒng)

2 火災自動報警系統(tǒng)（FAS）的控制與形成

改革開放30年來，我國的高層建筑不斷增多，消防規(guī)范不斷完善，人們逐漸認識到消防這一領域的重要性。由于有了國家主管部門的強力參與，火災自動報警系統(tǒng)（FAS）的技術(shù)規(guī)范也有了國家標準。各個消防報警系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品差別不大，結(jié)構(gòu)比較統(tǒng)一，價格比較低廉，有的還具有兼容性。

消防系統(tǒng)的核心，是對報警中發(fā)生的任何火情及時感知，并根據(jù)級別給予報警或聯(lián)動控制、處理。能在火災初期或早期，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量、火焰等物理量，通過火災探測器變成電信號傳輸?shù)交馂膱缶刂破?，同時顯示出火災發(fā)生的部位、時間等，使人能夠及時發(fā)現(xiàn)火災，并及時采取有效措施撲滅初期火災，最大限度的減少因火災造成的生命和財產(chǎn)的損失，是人們與火災做斗爭的有力工具。

消防聯(lián)動控制器通過控制網(wǎng)絡，還可以對大廈所有相關的設備和儀器進行聯(lián)動控制，如：對防火卷簾、電動門、電梯、消防水泵、風機、固定滅火系統(tǒng)等等，下達啟動或關閉的指令，并接收它們啟動后的動作信號，使火災得到及時控制，使損失減到最低程度。

消防聯(lián)動控制器是整個消防自動控制系統(tǒng)的核心，它監(jiān)測整合控制網(wǎng)絡上的各種設備，并根據(jù)具體情況對各方面取得的數(shù)據(jù)加以匯總、分析、顯示。

3 目前樓宇自動化控制系統(tǒng)（BAS）與火災自動報警3系統(tǒng)（FAS）之間的通訊狀況

樓宇自動化控制系統(tǒng)（BAS）的集成是指在樓控系統(tǒng)中有多個子系統(tǒng)，通過標準的通信接口，選擇合適的操作系統(tǒng)和應用軟件將各個子系統(tǒng)連成一個可流暢通信和協(xié)調(diào)工作的大系統(tǒng)。在樓宇自動化系統(tǒng)控制的系統(tǒng)集成中，消防系統(tǒng)的信號與數(shù)據(jù)通過第三方網(wǎng)關接入樓控系統(tǒng)的中央管理工作站，目前有兩種連接方式可以與第三方設備通訊：一種是第三方的設備（消防設備）提供標準的通訊協(xié)議（如：Modbus或BACnet），通過高接接口與樓宇自動化系統(tǒng)連接；另一種是通過消防設備的上位機讀取。而消防系統(tǒng)由于控制器對外開放能力差，而且許多廠家也給不出標準的通訊協(xié)議，所以大多數(shù)的做法是通過上位機讀取消防自動報警系統(tǒng)的監(jiān)控數(shù)據(jù)來實現(xiàn)聯(lián)動功能。其讀取的內(nèi)容有：火災報警系統(tǒng)主機運行狀態(tài)、故障報警、火災報警探測器工作狀態(tài)、探測器地址信息、發(fā)生火情時在集成工作站上自動顯示相關的報警信息（包括火警位置及相關聯(lián)動設備的狀態(tài)）。

火災自動報警系統(tǒng)（FAS）有很多的監(jiān)測點、控制點。各消防廠家生產(chǎn)的火災自動報警控制器的結(jié)構(gòu)比較統(tǒng)一，容易形成產(chǎn)品重復化，傳輸數(shù)據(jù)也比較小，數(shù)據(jù)協(xié)議較為簡捷，可以用一條網(wǎng)絡連接較多的監(jiān)測控制設備。但是，從消防體系的整體分析來看，其開放性非常狹窄，與外部連接是相當不匹配的。雖然消防系統(tǒng)是基于他的控制網(wǎng)絡的能力，也具有分布式系統(tǒng)的一些特點，增加數(shù)據(jù)的傳輸能力，具備了一定的與樓宇自動化系統(tǒng)相互聯(lián)動的能力，但是與樓宇自控系統(tǒng)飛速的發(fā)展是相當不匹配的。

首先，樓宇自控系統(tǒng)已經(jīng)采用分布式控制方式設計，而消防系統(tǒng)基本上還是基于骨干控制網(wǎng)絡的能力，即使已經(jīng)具備了一定的與外部交互的能力，但卻往往比較簡單，數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰^弱，存在著痛苦的“瓶頸”問題。其次，消防系統(tǒng)的智能控制不具備向上組網(wǎng)的能力，容易形成閉環(huán)性，這其實不利于火災自動報警系統(tǒng)與樓宇自動化控制系統(tǒng)的對接，也不利于消防系統(tǒng)以后的自身技術(shù)改革和升級換代，更不利消防系統(tǒng)本身的發(fā)展壯大。

4 樓宇自動化控制系統(tǒng)（BAS）與火災自動報警系統(tǒng)4（FAS）的發(fā)展方向

為了更好的繼承消防工程的火災自動報警系統(tǒng)（FAS）已經(jīng)具備的優(yōu)良體系，又能使其與樓宇自動化控制系統(tǒng)（BAS）更緊密的聯(lián)系，也便于消防工程的火災自動報警系統(tǒng)今后更容易革新和升級換代，本人認為可以采取以下幾個步驟：①進一步增強消防系統(tǒng)向上組網(wǎng)的能力，使其具備能夠匯入其他骨干控制網(wǎng)絡的能力；②增加分布式控制方式的能力，使FAS與BAS的關系更加密切；③增加數(shù)據(jù)的傳輸能力，作為整個樓宇的自控系統(tǒng)有機的一部分完成整個樓宇的智能控制。

目前的一些政策規(guī)范尚未將消防系統(tǒng)與其他系統(tǒng)建立較為緊密的聯(lián)系。但是，消防系統(tǒng)是樓宇自控系統(tǒng)不可缺少的一個部分。前些年，由于消防系統(tǒng)的發(fā)展較快，各方面一度認為消防系統(tǒng)是一個獨立系統(tǒng)。其實不然。進入20世紀90年代，其他系統(tǒng)（如：中央空調(diào)系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、網(wǎng)絡PB禁等）已經(jīng)取得了長足的發(fā)展，這就使得FAS與BAS必須更加緊密的聯(lián)系，以獲得共同發(fā)展。

事實上，目前國外許多國家實施的樓宇自動化控制系統(tǒng)，已經(jīng)不再把消防系統(tǒng)看作一個特殊的分系統(tǒng)，而是采用分布式控制方式，把整個大廈的自動化控制系統(tǒng)構(gòu)成了一個有機整體。當大廈竣工驗收時，其中一項驗收工作就是對樓宇自動化控制系統(tǒng)進行驗收，就包括消防驗收，并不把消防系統(tǒng)作為單獨一部分來驗收（例如加拿大的溫哥華）。

消防報警器的生產(chǎn)廠家現(xiàn)在慢慢也已開始認識到樓宇自動化控制系統(tǒng)的地位，已經(jīng)有廠家在生產(chǎn)消防產(chǎn)品過程中，在控制器之間使用了C-BUS總線技術(shù)，為以后介入樓宇自動化控制系統(tǒng)，進行技術(shù)上的儲備準備。

而國內(nèi)一些正在發(fā)展的樓宇自控系統(tǒng)也已經(jīng)在物理上、協(xié)議上做好了與消防系統(tǒng)相聯(lián)接的技術(shù)儲備。如：美國Honeywell系列產(chǎn)品中的XL5000樓宇自控系統(tǒng)，已經(jīng)為消防系統(tǒng)的硬件與軟件產(chǎn)品提供了一個縱深發(fā)展的良好平臺。北京海灣集團的GST系列產(chǎn)品也具備這樣的平臺。消防系統(tǒng)在我國仍然是一個方興未艾的系統(tǒng)，它與樓宇自控系統(tǒng)在集成上還是有差距的，及時的做出產(chǎn)業(yè)調(diào)整很有必要。■

[1]蒲豫園.城市軌道交通數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展前景[J].鐵道通信信號，2006（4）：57-58.

[2]王銳剛，王化忠，黃峻.基于TCP/IP網(wǎng)絡控制的公路交通監(jiān)測系統(tǒng)[J].云南農(nóng)業(yè)大學學報，2006（6）：816-820.

2011-03-08