王成章

（北京市昌平區(qū)消防救援支隊(duì)，北京 102200）

最近幾年，在我國(guó)科技水平的不斷提高下，建筑工程不斷增多，建筑火災(zāi)事故頻繁發(fā)生，在這樣的背景下，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，將該系統(tǒng)應(yīng)用于預(yù)防與控制火災(zāi)中，從而及時(shí)、有效地控制火情，為人們創(chuàng)造逃生的機(jī)會(huì)，從而保障人們的生命安全。因此，如何科學(xué)實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)是相關(guān)人員必須思考和解決的問(wèn)題。

1 系統(tǒng)工作原理

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)在具體的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，通過(guò)自動(dòng)監(jiān)控建筑物火災(zāi)蔓延情況，從而及時(shí)、有效地了解和掌握可能出現(xiàn)的火情，便于消防工作的有效開展。該系統(tǒng)在具體的運(yùn)用中，需要針對(duì)建筑物用途的差異性以及消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備類型、數(shù)量的差異性，實(shí)時(shí)監(jiān)控建筑火災(zāi)情況。該系統(tǒng)工作原理如下：一旦發(fā)現(xiàn)建筑物出現(xiàn)異常煙氣，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)觸發(fā)和啟動(dòng)探測(cè)器，由探測(cè)器發(fā)出相應(yīng)的疏散信號(hào)，然后，觸發(fā)和啟動(dòng)消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，由消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)補(bǔ)救火災(zāi)，消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)包括自動(dòng)滅火系統(tǒng)、消防廣播系統(tǒng)、消防電話系統(tǒng)以及排煙系統(tǒng)等，確保人員能夠井然有序地逃離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)在具體的設(shè)計(jì)中，主要利用了型號(hào)為AT89C55的單片機(jī)，該單片機(jī)內(nèi)包括大量的flash存儲(chǔ)器，這些存儲(chǔ)器具有反復(fù)擦寫功能[1]，避免了對(duì)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展處理，為提高系統(tǒng)運(yùn)行性能發(fā)揮出重要作用。同時(shí)，通過(guò)利用該單片機(jī)，還能科學(xué)控制和調(diào)整供電電壓范圍，使供電電壓始終處于4V～6V，盡可能降低電壓波動(dòng)幅度，從而避免因此電壓波動(dòng)幅度過(guò)大而嚴(yán)重影響系統(tǒng)的運(yùn)行性能，為后期實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化采集功能以及自動(dòng)化控制功能打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。探測(cè)器種類繁多，包括溫度探測(cè)器、煙霧探測(cè)器、CO2濃度探測(cè)器以及CO濃度探測(cè)器。通過(guò)綜合應(yīng)用以上各種類型的探測(cè)器[2]，對(duì)相關(guān)信息數(shù)據(jù)的收集和整理，并采用數(shù)模轉(zhuǎn)換的方式，將相關(guān)信號(hào)傳輸?shù)较鄳?yīng)的處理器中，由處理器進(jìn)行針對(duì)性地處理和整理。探測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。從圖中可以看出，探測(cè)系統(tǒng)主要由探測(cè)裝置、充電電路、電池、看門狗等部分組成，其中，探測(cè)裝置主要包括煙霧探測(cè)、穩(wěn)定探測(cè)、火焰探測(cè)、CO探測(cè)、CO2探測(cè)。通過(guò)借助串行A/D轉(zhuǎn)換，將這些探測(cè)裝置與單片機(jī)1探測(cè)報(bào)警發(fā)射裝置進(jìn)行有效地連接，以實(shí)現(xiàn)看門狗、聲光報(bào)警相關(guān)信息的傳遞和交互。

圖1 探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)如圖2所示，從圖中可以看出，為了更好地控制建筑火災(zāi)事故，提高火災(zāi)消防自動(dòng)化控制水平，現(xiàn)將消防控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及報(bào)警系統(tǒng)有效融合，并保證三大系統(tǒng)線路連接的可靠性和安全性，以促進(jìn)滅火工作的有效開展。同時(shí)，為了避免因變壓器產(chǎn)生電磁干擾而影響火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的運(yùn)行性能，相關(guān)人員在搭建和應(yīng)用火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的過(guò)程中，要確保傳輸線路以及消防控制線路連接的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)，還要充分發(fā)揮和利用保護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)相關(guān)功能。此外，在使用消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)中，相關(guān)人員還要借助手動(dòng)控制裝置，有效地保護(hù)耐火電纜，確保耐火電纜不會(huì)受到火災(zāi)的不良影響。

圖2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)

2.3 主控中心報(bào)警與控制模塊實(shí)現(xiàn)

控報(bào)警與控制模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖3所示，在設(shè)計(jì)該模塊的過(guò)程中，圖1中的單片機(jī)1利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將最終分析處理的結(jié)果傳輸?shù)綀D3中的單片機(jī)2中，由單片機(jī)2處理獲取到的信號(hào)，整個(gè)處理內(nèi)容如下：當(dāng)建筑出現(xiàn)火災(zāi)事故時(shí)，聲光報(bào)警裝置會(huì)在第一時(shí)間內(nèi)快速啟動(dòng)相關(guān)功能，此時(shí)，液晶界面會(huì)呈現(xiàn)出火災(zāi)事故出現(xiàn)的時(shí)間、地點(diǎn)，然后，遠(yuǎn)程報(bào)警裝置會(huì)在最短時(shí)間內(nèi)向消防部門發(fā)送火災(zāi)進(jìn)展情況，便于消防部門及時(shí)、有效地了解和把握火災(zāi)情況以及救災(zāi)工作的進(jìn)展情況等信息。當(dāng)建筑物內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)火災(zāi)事故時(shí)，聲光報(bào)警裝置會(huì)自動(dòng)切斷電源，處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)，液晶顯示器會(huì)將采集的相關(guān)信息呈現(xiàn)在屏幕上，便于其他人員的查看和調(diào)用。

圖3 控報(bào)警與控制模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.4 消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)作為一種常用的輸出單元，在保證控制中心運(yùn)行性能方面發(fā)揮出重要作用。當(dāng)消防設(shè)備在傳輸控制信號(hào)的過(guò)程中，相關(guān)人員要盡可能提高控制信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性、可靠性，只有這樣，才能確保消防工作能夠正常、穩(wěn)定、有序地開展。此外，消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的外在表現(xiàn)形式具有一定的多樣性。消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)常見(jiàn)形式如表1所示。消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)在具體的運(yùn)用中，通過(guò)綜合利用總線制系統(tǒng)和多線制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)警示火災(zāi)、切斷消防電源、防火門自動(dòng)化控制以及排煙功能的設(shè)計(jì)和開發(fā)。當(dāng)建筑物內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的火災(zāi)事故時(shí)，火災(zāi)報(bào)警器會(huì)在第一時(shí)間內(nèi)快速發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)信息，有消防聯(lián)動(dòng)裝置針對(duì)火災(zāi)發(fā)展情況[2]，啟動(dòng)電路相關(guān)邏輯系統(tǒng)，有電路邏輯系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的求解信號(hào)，以達(dá)到有效開展滅火工作的目的。在這個(gè)過(guò)程中，消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)可以在自動(dòng)控制狀態(tài)下，確保滅火工作落實(shí)到位，這樣一來(lái)，不僅有效地提高了建筑物火災(zāi)預(yù)防水平，還提高滅火工作的開展效率和效果，只有這樣，才能將火災(zāi)事故發(fā)生的概率降到最低。

表1 消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)常見(jiàn)形式

2.5 消防廣播系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

當(dāng)建筑物出現(xiàn)火災(zāi)事故時(shí)，系統(tǒng)控制中心要在第一時(shí)間內(nèi)向消防廣播系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，然后，科學(xué)指導(dǎo)人員井然有序地離開火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)以及傷員搶救工作。當(dāng)?shù)叵率页霈F(xiàn)火災(zāi)事故時(shí)，消防廣播系統(tǒng)會(huì)與地下室各層房間自動(dòng)建立接通關(guān)系，確保相關(guān)人員能夠順利逃離火災(zāi)地點(diǎn)，以保障人們的生命安全。此外，消防人員可以針對(duì)建筑物的布局特征，利用廣播消防功能模塊以及揚(yáng)聲器相關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的及時(shí)管控，確保火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)人員能夠及時(shí)獲取相應(yīng)的疏散信號(hào)，促進(jìn)消防工作的有效開展。消防廣播系統(tǒng)工作原理如圖4所示。

圖4 消防廣播系統(tǒng)工作原理

2.6 消防電話系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

為了進(jìn)一步提高消防工作的開展效率和效果，實(shí)現(xiàn)建筑物火災(zāi)事故的自動(dòng)化控制和處理，相關(guān)人員要重視對(duì)消防電話系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先，要嚴(yán)格按照火災(zāi)控制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，搭建和使用電話主機(jī)，該主機(jī)運(yùn)用四總線控制方式，將水泵房、空調(diào)機(jī)房、配電室以及控制中心進(jìn)行有效地連接，便于消防人員能夠在第一時(shí)間內(nèi)利用電話插孔，對(duì)各個(gè)樓層的火災(zāi)情況進(jìn)行全方位監(jiān)控和管理，確保滅火工作能夠正常、穩(wěn)定、有序地開展。另外，在使用消防電話系統(tǒng)開展滅火工作時(shí)，消防人員還要采用布置總線制的方式，利用控制中心電話，向電壓插孔或者消防系統(tǒng)傳輸相關(guān)信息，從而更好地通知相關(guān)人員井然有序地開展消防工作，以確保消防工作開展的有效性和及時(shí)性。在開展消防工作的過(guò)程中，消防電話總機(jī)與消防電話分機(jī)之間要始終保持正常、穩(wěn)定的連接狀態(tài)，避免因連接不穩(wěn)定而影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行性能，進(jìn)而嚴(yán)重影響消防工作開展的效率和效果。最后，還要針對(duì)建筑物的特性，科學(xué)合理地布置和使用消防通信系統(tǒng)，便于相關(guān)信息的共享和傳輸，以達(dá)到提高重要信息數(shù)據(jù)利用率的目的。由于建筑層間面積相對(duì)較小，因此，消防人員要針對(duì)建筑物布局特點(diǎn)，采用電話回路的方式，進(jìn)一步提高電話插孔的利用率，為后期確保消防工作的有效開展創(chuàng)造良好的條件。消防電話系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程如圖5所示。

圖5 消防電話系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

3 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)布線

在對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行布線的過(guò)程中，相關(guān)人員要嚴(yán)格按照該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖，加強(qiáng)對(duì)消防工作的自動(dòng)化控制，盡可能避免建筑物火災(zāi)事故的發(fā)生，一旦通信系統(tǒng)與報(bào)警系統(tǒng)之間線路出現(xiàn)短路等問(wèn)題，勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重影響消防工作的有效開展，因此，相關(guān)人員要優(yōu)先選用具有較高阻燃性能的電纜，以實(shí)現(xiàn)對(duì)該系統(tǒng)傳輸電路鋪設(shè)和連接，同時(shí)，還要使用金屬管等相關(guān)系統(tǒng)，充分發(fā)揮和利用火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。此外，還要采用耐火電纜保護(hù)方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置線路的手動(dòng)控制，為提高消防工作的開展效果，降低火災(zāi)出現(xiàn)概率，保障人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全發(fā)揮出重要作用。

4 系統(tǒng)應(yīng)用

為了更好地驗(yàn)證火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和可行性[3]，現(xiàn)將該系統(tǒng)科學(xué)有效地應(yīng)用于建筑工程案例中，并取得了良好的應(yīng)用效果。

4.1 工程概況

該項(xiàng)目屬于高層辦公大樓，主要包括2個(gè)組成部分，分別是主樓和附樓。地下一層設(shè)置了設(shè)備存儲(chǔ)房和車庫(kù)，附樓包括2個(gè)重要場(chǎng)所，分別是餐飲場(chǎng)所和娛樂(lè)場(chǎng)所。整個(gè)建筑物總高度達(dá)到了95m，總建筑面積達(dá)到了21366m2?，F(xiàn)嚴(yán)格按照消防相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求[4]，將該建筑項(xiàng)目設(shè)置為一類高層。

4.2 應(yīng)用社會(huì)效益

通過(guò)應(yīng)用火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，不僅實(shí)現(xiàn)了建筑消防管理的化、自動(dòng)化控制和管理，為及時(shí)有效地補(bǔ)救火災(zāi)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，由于該系統(tǒng)具有強(qiáng)大的自動(dòng)化控制功能，避免了人工頻繁操作，因此，有效地降低了人工管理成本。由此可見(jiàn)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)取得了較高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 系統(tǒng)作用

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)在預(yù)防和控制火災(zāi)領(lǐng)域中具有重要作用，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)火情的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，為人們創(chuàng)造逃生的機(jī)會(huì)，還能簡(jiǎn)化消防工作流程，促使消防工作變得更加便捷化、高效化，為降低火災(zāi)出現(xiàn)概率，保障人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全提供重要的平臺(tái)支持。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)開發(fā)和應(yīng)用火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)消防工作的自動(dòng)化控制和管理，還能提高消防工作的效率和效果，該文通過(guò)利用信息技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)，完成對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)，并將該系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)際消防工作中，有效地驗(yàn)證了該系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值，取得較高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，因此，該系統(tǒng)值得在各大消防部門中推廣，為促進(jìn)消防工作能夠正常、穩(wěn)定、有序地開展提供重要的平臺(tái)支持，只有這樣，才能更好地保障人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。