泉州市公安消防支隊 陳靖彬 陳 鵬

網(wǎng)絡化影響下智能建筑火災自動報警系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)分析

泉州市公安消防支隊 陳靖彬 陳 鵬

隨著網(wǎng)絡化、自動化技術(shù)越來越成熟，建筑智能化水平持續(xù)提升，隨之衍生出智能建筑，并且成為大量業(yè)內(nèi)研究學者的主要研究課題。本文以網(wǎng)絡化影響為契機探究智能建筑火災自動報警系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，以期為該系統(tǒng)的發(fā)展提供一定的理論幫助。

網(wǎng)絡化影響；智能建筑；火災自動報警系統(tǒng)；設計；實現(xiàn)；分析

一、前言

自動報警技術(shù)在網(wǎng)絡化大背景下，依然蛻變?yōu)閲鴥?nèi)建筑自動化系統(tǒng)中的嶄新觀念和舉措，它的出現(xiàn)對于我國智能建筑畛域綜合能力提升具有里程碑的意義。現(xiàn)今社會網(wǎng)絡信息無孔不入，火災自動報警系統(tǒng)逐漸進入到建筑領(lǐng)域，這對我國智能建筑今后的發(fā)展有極大的影響和促進作用。在我國智能建筑領(lǐng)域中已經(jīng)開始廣泛應用自動化報警技術(shù)，進而使我國建筑工程安全系數(shù)不斷提升，為快速、穩(wěn)健發(fā)展建筑行業(yè)注入了強大的動力。

二、智能建筑與火災報警系統(tǒng)簡述

在20世紀未，智能建筑的概念在美國誕生。智能建筑作為一種新式建筑，又被譽為智能大廈，即整個建筑中的設備操作均是使用計算機自動化技術(shù)，并利用網(wǎng)絡管理信息資源，將信息服務供應給用戶。對智能建筑而言，建筑自動化系統(tǒng)相當重要，該系統(tǒng)主要是對建筑內(nèi)部的環(huán)境、交通、能源使用與安全設備等情況進行監(jiān)控、管理，從而為用戶創(chuàng)建一個安全、舒適，同時具有很好的節(jié)能功能。自動化報警系統(tǒng)就是BAS的組成部分。

火災報警系統(tǒng)是由信號傳送、探測器、自動報警裝置這三大部分構(gòu)成。在該系統(tǒng)中，唯一的監(jiān)測部件是探測器，其具有靈敏度高、可靠、穩(wěn)定的優(yōu)勢，是消防系統(tǒng)中十分關(guān)鍵的部件。通常常見的探測器有光電感、離子感煙、氣體型、紫外線與紅外線型等類型。報警系統(tǒng)在選擇火災探測器時，應從安裝所處環(huán)境特征、火災特點及房內(nèi)高度這三方面綜合考量來選擇適合安裝的探測器；在最近幾年，科研部門與生產(chǎn)企業(yè)強強聯(lián)手研發(fā)了一系列全新的火災自動報警系統(tǒng)，例如，全總線型、智能型等等，使得火災自動報警系統(tǒng)有了更多的組成樣式。

三、網(wǎng)絡化影響下的智能建筑火災自動報警系統(tǒng)設計

（一）數(shù)據(jù)采集器設計

數(shù)據(jù)采集器實質(zhì)上是一種中級機構(gòu)，其中有一到兩個報警總線接口，能夠?qū)崟r監(jiān)控500個以內(nèi)的地址單元，對這些區(qū)域的火災探測元件展開監(jiān)測，實時了解火災的報警情況。作為隸屬于火災報警控制器下屬“部門”的數(shù)據(jù)采集器，當火災發(fā)生在覆蓋區(qū)內(nèi)時，實時、直接的向火災報警控制器反饋火災信息。而采集火災信息并將其反饋給火災報警控制器是數(shù)據(jù)采集器的主要功能，幾乎不會處理報警信息，最多是對信息展開協(xié)議轉(zhuǎn)換。該采集器的現(xiàn)場總線是四總線模式，分別有兩根電源線、信號線構(gòu)成，直接與火災報警控制器相連。傳輸距離通常在1500到3003m之間，通信方式有RS485、CAN、LonWorks等多種總線。這些總線技術(shù)運用到現(xiàn)場，能夠在數(shù)據(jù)采集器與火災報警控制器兩者間出色完成網(wǎng)絡架構(gòu)與信息輸送。

（二）火災報警控制器設計

火災報警控制系統(tǒng)屬于火災自動報警系統(tǒng)的中樞機構(gòu)，在接受信號的同時做出正確的判斷?？刂浦行男?、區(qū)域型、集中型這三種報警系統(tǒng)在建筑工程中較為普遍。區(qū)域型報警系統(tǒng)指把一臺區(qū)域報警控制器安裝在一個報警區(qū)域，且在該區(qū)域內(nèi)只能有三臺以內(nèi)的控制器，而且需要在人員來往密切、值班間的位置安放該控制器。集中型報警系統(tǒng)適用于報警片區(qū)范圍大、設備大于三臺的地區(qū)，在該區(qū)域有集中報警控制器和區(qū)域報警控制分別不少于一臺和兩臺，且應當在消防室或值班室中安放?？刂浦行膱缶到y(tǒng)通常是在規(guī)模大的建筑工程、存有十分重要物品的區(qū)域、專門化的消防控制室、安裝消防控制設施等區(qū)域安裝。

（三）火災探測的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡算法設計

對于本次研究系統(tǒng)中的傳感器端口而言，其在測量過程中是依照實際勘測周邊環(huán)境中煙霧濃度、溫度等多個方面內(nèi)容的信號進行采集工作，并經(jīng)由系統(tǒng)的一系列分析行為后得到需要的數(shù)據(jù)。但因為實際測量過程中，環(huán)境中煙霧及CO濃度以及煙霧自身溫度等對應的物理量存在差異性，導致其量綱與數(shù)值均存在差異性。為此，依照環(huán)境中煙霧溫度、濃度以及氣體濃度作為運算的輸入量，分別用T、S與G代表，構(gòu)建相應的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡模型圖（圖一）。

圖一 該系統(tǒng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡模型圖

依照圖中內(nèi)容所示，第1層為輸入層，錄入三個神經(jīng)元后經(jīng)由預處理實現(xiàn)洗腦傳遞措施，此時輸出則為OS= IS= S，OT= IT= T，OG= IG= G，此時二三層則屬于模糊化層，而其輸入變量則會直接用小、中、大三個語言變量進行代表。二三層作用主要為實現(xiàn)不同語言值變量隸屬函數(shù)間的輸入信號計算行為，得到的數(shù)據(jù)最后將進行模糊化處理。一般情況下，火災未發(fā)生以及發(fā)生之后的參數(shù)信息所產(chǎn)生的變化是存在一定規(guī)律性，可通過相關(guān)系；統(tǒng)測量并計算得打。第四層主要為模糊規(guī)則層，其作用為模型的“與”運算，其運算公式為：

在這一公式中，j為整數(shù)，主要代表該層中的節(jié)點數(shù)量，R則可直接取值T、S與G。此層中所有節(jié)點輸出可看作是模糊規(guī)則的實際隸屬函數(shù)。五層為歸一化層，所對應的輸出公式為：

最后一層則為輸出層，在該層中，其輸出概率存在三種情況，即為明火、無火以及陰燃三種。通過上述計算所得到的數(shù)據(jù)可能存在樣本誤差，因此為確保其訓練的精準度，一般情況下會再次進行誤差函數(shù)核算。

四、火災自動報警系統(tǒng)的實現(xiàn)分析

該系統(tǒng)雖然是建筑自動化系統(tǒng)的一種，但是同其余智能建筑相比布線系統(tǒng)卻有很大差異。且本系統(tǒng)中的報警線、通信線、聯(lián)動線均相對獨立、自成體系。而伴隨科技的發(fā)展，研究人員的深入研究，將使得智能建筑與火災自動報警系統(tǒng)更加完善與成熟，兩者之間的關(guān)系也將更加緊密，在應用中也更加安全、便捷。因此，盡可能選擇適配性高的系統(tǒng)，以便在安裝后的使用與運轉(zhuǎn)期間，兩者能良好的結(jié)合，使整個系統(tǒng)更加完美。

五、結(jié)語

綜上所述，隨著網(wǎng)絡化、信息化的快速發(fā)展，人們對智能建筑火災自動報警系統(tǒng)的研究將更加深入，通過不斷的研究和探索，該技術(shù)將更加成熟，但這個過程是漫長的，任務是艱巨的，相信隨著科技的進步發(fā)展和研究人員的不懈努力，火災報警自動系統(tǒng)將實現(xiàn)質(zhì)的飛躍，普及到整個建筑行業(yè)，人們的生活將更上一層樓。

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[2]楊怡.某大樓火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)設計[J].安防科技,2008,(12):49-51+28.

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