浅析高层民用建筑火灾自动报警系统的设计

浅析高层民用建筑火灾自动报警系统的设计

作者：赵前

来源：《中国新技术新产品》2013年第11期

摘 要：高层建筑在给人们生活带来便利的同时，也带来安全隐患，其中火灾是其中危害最大的一个方面。本文首先阐述了目前火灾自动报警系统的应用现状，并对其发展趋势进行了判断，在高层民用建筑火灾自动报警系统的设计研究主要从硬件和软件两个方面进行了分析，为同类设计提供参考。

关键词：高层民用建筑；火灾；自动报警系统；设计 中图分类号：TU97 文献标识码：A 1 概述

随着我国经济的快速发展，高层民用建筑也进入了高速发展时期，21世纪高层建筑的竞争主要在亚洲，而再过20年，世界最高的100座建筑可能会有四分之一出现在中国，高层建筑的建设量越来越大，其一旦发生火灾，将会造成严重的伤亡事故和经济损失，因此，高层建筑物中的自动火灾报警系统己成为现代建筑中必不可少的安全装置，本文首先对火灾自动报警系统的应用现状及发展趋势进行了分析，分别从硬件及软件两个方面提出了高层民用建筑火灾自动报警系统内容，为相关报警系统的设计提供一定的参考。 2 火灾自动报警系统的应用现状及发展趋势 2.1 火灾自动报警系统的应用现状

（1）报警系统使用范围较窄。相比于发达国家来说，我国火灾自动报警系统不论从研发还是生产以及应用均起步较晚，报警系统的应用也主要集中在集中在大型电子计算机中心、高层建筑和大型公共建筑等，受到经费影响以及重视程度的影响，报警系统在大规模的居民区中应用较少。

（2）判别火灾能力差。由于我国目前相关的智能传感器设备技术相对落后、自动化控制软件开发力度较小同时对于火灾数据库的建立不够完善等原因，造成了目前的火灾报警系统判断火灾能力较差，稳定性和可靠性低，难以满足大规模建筑群的需要。

（3）区域网络化程度较低。集中火灾自动报警系统、区域火灾自动报警系统以及控制中心火灾自动报警系统是目前我国火灾自动报警的主要形式，但在建筑物安装是主要是集散控制的方式，从而使得区域内的火灾预警系统无法形成有效的网络效应，资源和服务无法共享。

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（4）组件连接方式有待提高。多线制和总线制是目前火灾自动报警系统的主要连接方式，在探测器与报警器及控制器之间多采用两条甚至多条的铜芯作为绝缘导线，铜芯具有抗干扰能力差、成本高、易磨损以及维修复杂等缺点，严重影响了火灾自动报警系统的推广及大范围应用。

2.2 火灾自动报警系统的发展趋势

现代化的火灾报警系统应该能够快速的处理火灾信息并及时作出反应，同时应提高正确报警的概率，增强系统的可靠性，其发展趋势有以下几点：

（1）网络化。应用过网络技术将城市各系统间及“119”报警中心进行相互连接，对火灾自动报警系统实行网络监控管理，火灾发生后能及时、准确进行处理。

（2）智能化。探测系统能主动采集火灾发生前后的各种信息，从而对可能发生的火灾作出准确的判断，降低误判和漏判的几率。

（3）多样化。探测技术及设备连接的多样化，使得各种方法进行互补，提高了预测火灾的准确性，也使得信息传递更加方便、更可靠。

（4）小型化。报警设备小型化将使得其更容易在单位进行安装，从而使得，报警管理就变得更加简单、方便。

（5）社区化。随着人们对火灾防范意识的增强，对火灾的预警要求会越来越高，而火灾报警系统的进一步完善也使得其在社区中的推广应用变的更加可行，对于预防居民家庭火灾起到重要的作用。

（6）高灵敏性。采用先进的激光探测技术以及更为精确的“人工神经网络”算法等，提高了系统的高灵敏性和高可靠性。

3 高层民用建筑火灾自动报警系统的硬件设计 3.1 火灾报警控制器的组成

火灾报警控制器的基本组成构建由中央处理器（CPU）、供电电源、输入单元包括探测器和手动报警器、输出单元（时钟显示、报警单元、辅助联动）、监控单元、外围设备（键盘、显示、打印以及报警信息）、通讯单元以及存储器（系统数据、用户数据）组成，其中CPU是整个系统的中枢系统，负责对整个系统进行管理，包括程序的初始运行、火灾数据的分析处理等重要内容；显示及打印内容则主要是负责对现场情况的实时监控，通过显示器，值班人员能够清楚的了解到相关区域的情况，发生火灾后能够及时通过输出单元进行报警并采取措施进行处理。

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3.2 火灾报警探测器及其接口电路选择

火灾报警探测器是自动报警系统的关键设备，目前常用的火灾探测器主要有火焰探测器和感温火灾探测器两种。其中，火焰探测器的工作原理是在探测器最外端布设一层保护镜片，在火灾发生后通过火焰感光元件将火焰信号转化成电信号，经过相应的处理、判断后将数据传输给控制器作出报警处理。目前常用的感温火灾探测器主要为单线智能温度传感器，其利用了数字化技术，以数字形式直接输出测量温度值，测量精度可精确到0.0001度；整体的抗干扰能力强；传输效率较高，智能化程度好。

为了便于对火灾探测器的维护、保养及修理，在探测器布设时一般设置有4个接口：接口1为基准接地口；报警指示灯的信号输入口为接口2，当对输入的信号进行判断认为有火灾发生后，首先启动声光报警系统，然后启动相应范围内的应急照明以及喷淋设备等，另外，接口2也是丢失检测复用口；接口3为探测头所接收的各种探测信息的传递口，不仅包括火灾报警，也包括正常的监视以及故障报警等状态信号；接口4是直流电源接口，正常工作电压为4.5V。

4 高层民用建筑火灾自动报警系统的软件设计方案 4.1 火灾系统的监控要求

火灾系统的监控软件在设计时应达到以下要求：

（1）监控软件系统应具备较为先进的技术，同时具有开放性以及结构化的标准，具备完善的功能，可以进行方便扩展、便于升级和二次开发；

（2）能够快速对监测到的数据进行反映并作出准确的判断，及时发出预警信号； （3）监测系统的安装调试、软件编程以及操作使用应该简便易行，对于外行人也能够很快掌握；

（4）反应必须及时，无延时；

（5）火灾发生后应优先执行喷淋、排烟、应急照明等紧急处理模式，并监控对应部位的逃生指示系统是否正常运行；

（6）应具备较强的抗干扰能力和较高的灵敏度；

（7）能够提供重要消防负荷的运行情况记录，以便对重要设备进行维护和保养； （8）保留适当的扩展余量，以备今后监控点数及区域的增加。

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4.2 火灾报警监控系统软件设计

程序部分和数据存储部分是组成消防监控系统软件的重要内容。其中程序部分可采用VisualStudio2005中的VisualC++语言进行编写，数据存储部分采用MySQL数据库进行存储。其中：

（1）用户登录界面应要求监测人员通过用户名及密码进行登录，其相关信息存储在MySQL数据库中的用户登录信息表中。

（2）监控主界面主要包括用户修改密码、图像操作、数据处理、系统参数设置，窗口排列设置、帮助系统、当前监控视频、当前监控区域状态等功能。

（3）监控设备设置提供了对消防水泵、应急照明和消防应急广播等的设置。 （4）监控区域详细信息提供了监控时间、监控地址、烟雾状态等详细信息。

（5）MySQL数据库除了存储用户登录信息外还应提供对监控视频信息的管理、监控设备设置数据的存储以及监控区域信息定时采集的存储功能。 结语

随着高层建筑的普及以及人员密集度的增强，消防安全已经受到越来越广泛的重视，其发展的趋势必然是更加的方便化，智能化，应将新技术不断的应用到高层建筑物的火灾自动报警系统中，为人民生命财产提供可靠的安全保障。 参考文献

[1]李天荣.建筑消防设备工程[M].重庆：重庆大学出版社，2002.

[2]李友化.火灾自动报警技术的应用现状及研究发展趋势[J].现代商贸工业.2007（7）：195-196.

[3]宋中才.智能建筑中火灾自动报警系统的设计[J].重庆邮电学院学报（自然科学版），2003，（9）：96～98.