文｜北京大學醫(yī)學部 王程程

中國航天建設集團有限公司 潘 彬

大學校園火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的探討

文｜北京大學醫(yī)學部 王程程

中國航天建設集團有限公司 潘 彬

本文在分析大學校園現(xiàn)有消防火災自動報警系統(tǒng)的基礎上，提出了進行消防火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，建立火災報警監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)的建議，并給出了網(wǎng)絡系統(tǒng)的框架及實現(xiàn)方案。

火災自動報警 火災報警監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng) 系統(tǒng)方案

1 高校消防火災報警系統(tǒng)現(xiàn)狀

高校肩負教學、科研的重任，不論是教學樓、實驗樓還是學生宿舍，其安全都至關重要。很多高校已投入大量資金搭建校園建筑的消防火災自動報警系統(tǒng)，即使是原本未安裝消防火災自動報警系統(tǒng)的舊有建筑，也逐步得到了消防改造，極大程度地保證了校園安全。

目前，校園消防火災報警系統(tǒng)多采用集中報警方式：各層火災探測裝置通過獨立的消防控制線路，由弱電豎井經(jīng)弱電線槽接入本樓消防報警主機及聯(lián)動控制臺；消防報警主機接收火災報警信息并對信息進行處理、顯示及記錄；系統(tǒng)支持通過在控制臺上的顯示面板上及對手動/自動按鈕的操作實現(xiàn)消火栓泵、噴淋泵、防排煙風機、防火卷簾門等消防設備的聯(lián)動控制。

2 聯(lián)網(wǎng)的必要性

校園各樓宇建設年代不同，所使用的消防火災自動報警系統(tǒng)的框架結構、設備品牌、技術成熟程度均不相同。因此，高校不得不分別針對每棟樓宇委派專人負責其消防火災自動報警系統(tǒng)的操作及維護。如果有部分樓宇并未實現(xiàn)24小時有人員值班，將可能因延誤報警造成巨大的損失。

為單體建筑搭建消防火災自動報警系統(tǒng)僅是邁出了校園消防安全建設的第一步，組建網(wǎng)絡化系統(tǒng)是校園消防安全建設的必然趨勢。高校建筑多，教學科研設備多，人員密集；針對這樣的建筑群，可采用分散式與集中式相結合的控制方式，將各建筑物的火災報警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，建立火災報警監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)，實現(xiàn)有效的消防監(jiān)管。通過火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，校園內各建筑獨立安裝的火災自動報警系統(tǒng)將構成一個具有報警顯示、監(jiān)控管理服務等功能的網(wǎng)絡系統(tǒng)。

3 火災報警監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)框架

火災報警監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)由前端傳輸設備、報警監(jiān)控通信網(wǎng)、火災報警監(jiān)控中心組成。前端與火災自動報警設備連接，將報警信息通過光纖傳送到監(jiān)控中心；監(jiān)控中心通過監(jiān)控計算機系統(tǒng)進行集中監(jiān)視。系統(tǒng)組成框架如圖1所示。

傳輸設備與用戶端火災探測報警系統(tǒng)連接，實時監(jiān)控設備運行狀態(tài)。傳輸設備經(jīng)過數(shù)據(jù)采集，將運行狀態(tài)信息、報警信息通過報警監(jiān)控通信網(wǎng)傳至火災報警監(jiān)控中心。

火災報警監(jiān)控中心網(wǎng)絡監(jiān)控器采集信息后傳至數(shù)據(jù)服務器。數(shù)據(jù)服務器將信息保存到數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫存儲整個網(wǎng)絡中所有的報警和故障記錄，以及聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測管理資料，顯示每個區(qū)域的消防聯(lián)動設備位置平面圖、設備工作狀態(tài)以及故障反饋信號。

4 火災報警監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)實現(xiàn)方案

火災報警監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)方案組成如圖2所示，數(shù)據(jù)流向為“前端—傳輸網(wǎng)絡—監(jiān)控中心”。

通信模塊通過RS232/CANBus接口采集區(qū)域報警控制器的信息數(shù)據(jù)；這些信息數(shù)據(jù)由遠程通信轉換器轉換為以太網(wǎng)信號，再由光纖收發(fā)器轉換為光信號，通過光纖傳遞給設置在校園消防監(jiān)控中心的光纖收發(fā)器接收端；光纖收發(fā)器接收端將光信號轉換為以太網(wǎng)信號，最終將信號傳遞到軟件平臺——監(jiān)控網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。

4.1 前端組成

數(shù)據(jù)采集卡將并口信號轉換為串口信號。通信模塊采用單片機及CANBus技術（該通信方式穩(wěn)定可靠，最大通信距離為6.5km），接收數(shù)據(jù)并完成通信介質及協(xié)議的轉換。對于沒有RS232及RS485接口的火災報警控制器，可將該模塊設計在控制器箱體內。通信模塊上可安裝LED，顯示控制器及本機狀態(tài)，值班人員通過觀察LED顯示即可掌握火災報警控制器的狀態(tài)，并據(jù)此向監(jiān)控中心發(fā)送報警信號。該模塊可現(xiàn)場執(zhí)行自檢、復位、消音、查崗應答等操作。

通信轉換模塊為壁掛結構，采用嵌入式操作系統(tǒng)uCOS作為軟件平臺，同時支持TCP/IP、電話線、GPRS/CDMA等多種通信方式。通信轉換模塊接收有效數(shù)據(jù)并完成通信協(xié)議轉換，通過電纜傳輸數(shù)據(jù)。

基于對校園的規(guī)模及減少雷電干擾方面的考慮，傳輸介質采用光纖較為合適；為保證可靠性，采用分布式環(huán)型網(wǎng)絡結構。

4.2 監(jiān)控中心組成

校園消防監(jiān)控中心是火災報警監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)的核心部分，有服務器、工作站、網(wǎng)絡交換機及遠程通信接口等硬件設備，可實現(xiàn)對系統(tǒng)信息的集中通信、處理、存儲和系統(tǒng)設備的管理維護。其服務器具有長連接服務、數(shù)據(jù)傳輸（自上而下，自下而上的數(shù)據(jù)傳輸）、存儲日志、搶答機制，以及與接警受理平臺進行數(shù)據(jù)互通等功能，采用Linux操作系統(tǒng)，使用MySQL數(shù)據(jù)庫。

報警監(jiān)控中心的應用軟件包括系統(tǒng)管理軟件、用戶信息管理軟件、報警信息處理軟件等，多采用模塊化設計，可同時接收多個傳輸設備發(fā)出的報警信號，呼叫報警監(jiān)控中心值班人員確認報警信息；可顯示、存儲、查詢單體建筑的基本信息、建筑物信息，以及消防系統(tǒng)設備信息、設備供應商信息和設備使用信息；可將報警、故障信息與相應的電子地圖位置信息對應顯示，并提供相應信息的檢索和打印。

消防監(jiān)控綜合信息軟件主要用于管理聯(lián)網(wǎng)的單體建筑的基本信息、消防系統(tǒng)設施及設備使用情況，設備通信回路、防區(qū)信息按一定的邏輯關系組織整合。

監(jiān)控接警受理軟件用于對報警設備信息進行分析及處理，可與地理信息系統(tǒng)（GIS）配合——報警受理系統(tǒng)在接收報警信息后向GIS發(fā)送報警數(shù)據(jù)，GIS以地理圖形模式顯示報警的實際位置。GIS可嵌入安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

校園消防監(jiān)控中心軟件、硬件系統(tǒng)的基本配置不僅要滿足現(xiàn)有設備監(jiān)管的需要，還需考慮滿足對未來擴展能力的需要。

5 結束語

由于校園內各樓宇的消防自動報警系統(tǒng)設備生產(chǎn)年代、品牌不同，某些進口設備通信協(xié)議不公開等原因，各高校可根據(jù)自身情況，將校園各樓消防報警工作站聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)對原有系統(tǒng)的監(jiān)視（未實現(xiàn)控制單體建筑消防設備的功能），走出保衛(wèi)校園消防安全重要的“第二步”。而根據(jù)各高校消防監(jiān)控管理的新需求，進行“校園消防監(jiān)控中心”平臺的擴建，則可實現(xiàn)對聯(lián)網(wǎng)設備真正意義上的“監(jiān)視”與“控制”，走出保衛(wèi)校園消防安全關鍵的“第三步”。

1 GB 50116-2008 火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范[S]．

2 張忠．火災報警系統(tǒng)的應用與集成[M]．2008．