智能建筑火灾报警控制系统的设计论文_董晨涛

智能建筑火灾报警控制系统的设计论文_董晨涛

中国市政工程西北设计研究院有限公司

摘要:本文先对智能建筑火灾的特点进行简析,然后在传统火灾报警系统运行,智能化建筑特点,总结出了火灾报警系统与智能化控制系统的结合方式,并对其搭建方式和运行特点进行分析和阐述。

关键词:智能建筑;火灾报警系统;智能化控制系统

在社会经济的发展和信息技术的不断更新之下,智能建筑获得了蓬勃的发展,智能建筑技术与设备也有了更多的选择余地。智能建筑中有很多不同功能的自动化系统,其中包含了有线电话、有线电视、公用数据网、能源管理系统、建筑环境自动化系统等。而火灾报警控制系统,其是智能建筑中建筑设备自动化中的一个关键系统,其主要是由探测器、报警按钮、声光报警器、联动模块以及控制主机设备等相关部分构成。如今,智能建筑逐渐增多,楼层更高,用电设备发展迅速,电气设备越来越复杂,火灾危险性以及人员疏散和灭火的难度逐年增高。因此,对于智能建筑而言,火灾报警控制系统如何结合智能化建筑的特点设计就十分重要。经过对火灾报警控制系统的设计,可以提升智能建筑火灾防御能力,减少灾害的发生几率,提升智能建筑的安全性。因此,对火灾报警控制系统设计进行研究有一定现实意义。

一、智能建筑火灾特点

从智能建筑的结构和特点上看,因为其本身存在的一些特性,让建筑本身在发生火灾时有了以下的特点:其一是结构复杂,智能建筑经常是使用较为复杂的框架结构提升建筑高度,加强建筑的功能性。火灾发生时,建筑内部温度会升高,压力也会降低,和外部形成热风压。因为结构特殊性,让智能建筑在热风压影响下火灾扩散速度很快。当前的智能建筑很多都超出了90m,而在建筑高度实现这一高度时,顶层风速或增加。因此。建筑智能上层部分在发生火灾时,火势会在风力影响下大范围扩散;其二是内饰多,智能建筑建设中融入美学设计,这样可以加强建筑居住的舒适性。为了可以提高建筑舒适性,智能建筑中会使用很多装饰,比如顶层吊顶、地毯、窗帘以及家具等。这些智能建筑装饰很大部分都是易燃材料。虽然部分材料经过处理之后有了阻燃性能,但是在发生大型火灾时,内饰难免就成为了火势大肆蔓延的因素;其三是电气设备多,智能建筑最大的特点就是把各种电气设备高度结合,使用智能化管理系统将各种设备结合在一起。复杂的电器设备构成若是出现问题,极易产生火灾。比如智能建筑中的自动化电梯、电子计算机系统、环境监控系统、机房等,这些结构若是出现短路故障,就会导致火灾出现,其中线路成为了火灾蔓延的路径;其四是人员集中,火灾发生时,对人生命财产安全的危害是很大的。智能建筑设计时,容纳更多人员在建筑中生活和工作是其中一个关键目标。通常智能建筑经常能够容纳上千人工作,这样就让火灾对人们的生命财产威胁加大。

二、智能建筑火灾报警控制系统的硬件设计及应用

(一)报警控制器

智能建筑火灾报警控制系统中,报警控制器属于硬件结构。报警控制器设计主要有报警控制器、消防联动控制器、应急广播控制器、消防电话主机、电源模块等结构。智能建筑火灾报警控制系统中,报警器有着联动控制、自动报警、通讯联络和信息存储等相关的功能。报警控制器可以主动认知火灾信息,建设稳定的通信网。比如在一些建筑电气火灾报警系统中,报警控制器选用的是ARM7处理器,将此结构作为基础,扩大通信功能,以此满足智能化火灾报警发展的需求。

(二)复合探测节点

此节点也是硬件结构,其中包含探测节点的硬件结构、探测节点核心电路等。火灾报警控制系统中,复合探测节点设计可以起到智能化作用,可以分析建筑中火灾因素,在节点位置探测温度和烟雾等。以此及时探测相应的风险因素。其中还可以配合单片机控制,提升复合探测节点有效性,探测器信号传输线路与火灾报警控制器,以此完成信息交互工作。

(三)无线通信网络

建筑火灾报警控制系统中,无线通信网络是无线通信节点设计和电路抗干扰的两个部分,保障无线通信网络正常运行。无线通信节点设计接口有相应的型号,设计时要提前预留接口,以便于连接到无线通信的线路。电路抗干扰措施中包含射频、数字以及模拟这些电路。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设计中要依据无线通信网络相关需求,选用有效的电路抗干扰方式。无线通信网络中,配合好通信节点和电力抗干扰,这样才能够满足火灾报警控制系统的实际需求,提升无线通信网络运行质量。

三、智能建筑火灾报警控制系统的软件设计

智能建筑火灾报警控制系统中,软件是十分关键的构成部分,此部分是在硬件结构上运行的。智能建筑火灾报警控制系统中,软件开发环境主要是嵌入式软件开发环境,依据自动报警系统要求,移植相关的引导程序和嵌入式内核,以此创建相关文件系统。智能建筑火灾报警控制系统中,其软件设计主要有以下几点:

(一)控制器软件

报警控制系统中,控制器软件设计要配合报警器硬件进行,经过软件设计,提升系统对火灾数据的处理与分析能力。控制器软件中,经过对模糊神经网络算法的使用,让火灾报警控制器采集建筑火灾信息。这种信息数据有着特定数值,模糊神经网络火灾识别可以确定火灾状态,以此来判断是否需要启动联动报警装置。因为火灾信号是慢变信号,延续时间通常超出高频噪音延续的实践。为了避免高频干扰信号对系统形成的影响,降低火灾误报和漏报的概率。模糊神经网络启动时,需要启动火灾持续时间的计时程序。接着依据火灾时间和火灾发生状态的模糊规则表,以此进行模糊推理,之后再判断火灾是否发生。经过软件法消除系统高频噪音,这对提升系统稳定性和运行质量有很大的意义。

(二)探测节点软件

上文中就已经分析过,火灾探测节点主要是搜集烟雾、温度等信号,向火灾报警控制器输送采集到的的数据。探测节点复位之后,要先做硬件和软件初始化工作,接着要和火灾报警控制系统构建网络连接,然后发送连接请求。完成这些工作之后,主程序等处理事件向处理器发送中断请求。传感器所收集的数据是模拟量信号,所以需要做好A/D转换,将其转换成为数字信号。转换成数字信号之后,就可以向火灾报警控制器发送现场数据,等待控制器回复是否再进行烟雾和温度的数据采集。

(三)无线通信网络软件

火灾报警控制控制系统中使用了模块设计法,设计了无线网络模块,并且预留出控制和通信接口。微处理器经过和这些接口的连接,做好相关的控制工作。设计无线通信网络软件时,要全面深入地了解网络工作模式,设计和规划好相应的工作模式。无线通信网络软件设计,科学变成相关的程序,可以提升无线通信网络软件的运行效率,让空闲模式、发送以及接收等模式可以在短时间完成,以此提升信息传输效率,从而提高智能建筑火灾报警控制系统的运行质量,加强建筑防御和控制火灾的能力。

四、智能建筑火灾报警系统的应用

由于智能建筑中,整栋建筑建立了丰富可靠的无线通讯网络,利用通讯网络实现设备、环境监控监控,并采集了实时数据存储在系统后台,并可以实现各系统之间的数据交互。因此,结合智能建筑中的检测数据,就可以大大提高火灾报警系统运行的可靠性,并弥补了火灾报警自身系统的检测死角及缺点。建筑中往往会检测空气温度、湿度、有害气体浓度、氧气含量等参数,结合建筑内各部位的实时参数,并在智能后台进行数据分析,最终将分析结果反馈至火灾报警控制系统,就能够实现智能建筑与火灾报警系统的结合。

智能建筑往往能够搭建运行稳定可靠的无线通讯网络,因此,利用智能无线通讯网络,上传下载建筑运行参数,不仅稳定可靠,而且节约初期建设成本。因此,智能建筑搭建火灾报警系统(有线通讯)+智能环境监测(无线通讯)传输交互,信息共享的方式,十分有利于智能建筑火灾报警系统的运行,提高可靠程度,保障建筑、活动人群、管理人员能够对火灾进行及时反应,甚至提前排除隐患。

结束语:

基于传统火灾报警系统的运行,并结合智能建筑软件、硬件在采集、处理、分析建筑环境方面的优势,智能建筑火灾报警系统能够将消防预警,火灾报警及疏散、组织扑救能力,提高到一个新的水平。随着科技发展、设备升级、算法优化,智能建筑将朝着更安全、舒适、稳定的方向发展。

参考文献:

[1]罗志明, 罗慧娟. 智能建筑火灾自动报警系统的设计与研究[J]. 电子世界, 2017(14):78-78.

[2]张艳萍. 谈火灾自动报警系统在智能建筑中的应用[J]. 中国科技纵横, 2017(9).

[3]杨文杰, 郝晓宇. 浅谈智能建筑火灾自动报警系统[J]. 科协论坛(下半月), 2013(6):21-22.

[4]罗景年. 智能建筑火灾自动报警系统的设计与研究[J]. 江西建材, 2017(14):12-12.

论文作者:董晨涛

论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期

论文发表时间:2019/7/1

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