BAS与FAS的通讯及其发展方向

李小杰（深圳市胜捷消防器材工程有限公司深圳518040）

BAS与FAS的通讯及其发展方向

李小杰（深圳市胜捷消防器材工程有限公司深圳518040）

阐述了现有的楼宇自动化控制系统（BAS）与消防工程的火灾自动报警系统（FAS）的关系，从技术上分析了楼宇自动化控制系统与火灾自动报警系统之间数据读取的方式，并提出了两者之间能够无缝连接的发展方向。

楼宇自动化系统（BAS）火灾自动报警系统（FAS）分布式控制系统（Distributed Control System s简称DCS）集散控制方式

楼宇内的动力、照明、空调、给排水、消防、安防、电梯、水池、屋顶、地库、门禁等设备或控制信号，以集中监视、控制和管理为目的而构成的综合系统称为楼宇自动化系统（BAS）。

而消防工程的火灾自动报警系统（FAS）是由消防控制设备、火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器、控制模块、显示模块、报警器、警铃等组成的控制系统，它仅仅是楼宇自动化控制系统（BAS）的一个分支系统，服务于楼宇自动化系统（BAS），共同完成对楼宇的监控。

在20世纪80年代末到90年代初，我国的建筑行业飞速发展，火灾自动报警系统的系列产品也得到了蓬勃发展。但由于当时国家体制与行业管理的各种原因，加之楼宇自动化系统建设又刚刚在国内起步，消防工程的火灾自动报警系统（FAS）作为一个相对独立的、受到行业法规保护的系统，不强调参与到楼宇自动化控制系统里面来。因此，本应属于楼宇自动化系统中的消防自动化系统一直被单独地分了出来。这样，一方面，我国的消防火灾自动报警系统产业会获得飞速发展，各类消防电子产品系列层出不穷，前景广阔；另一方面，由于火灾自动报警系统的独立性，对本系统外的各方面兼顾不够，因此存在一定的封闭性，导致整个电子产品产业的不健康发展，也不利于消防电子产品与楼宇自动化系统的紧密结合，以及消防电子产品本身的更广泛的、更具备升级性质的发展。

随着我国近几年楼宇的发展，楼宇自动化控制系统（BAS）与火灾自动报警系统（FAS）各自不断的完善与发展，越来越加速了这两个系统的有机结合。

1 楼宇自动化控制系统（BAS）的控制与形成

楼宇自动化控制系统（BAS）是由管理层和自动化层组成的。管理层就是中央管理计算机；自动化层是由各个直接数字控制器（DDC）和现场设备组成的，也就是采用了集散型计算机控制系统，特征是“集中管理分散控制”，也称为分布式控制系统（Dstributed Control Systems，简称DCS）。即将任务分配给系统中每个现场的直接数字控制器（DDC），避免了因系统内某个设备的损坏而影响整个系统的运行。连接于同一网络的多台DDC控制器能进行点对点的通信，分别执行不同的任务或同一任务的不同程序段，不需通过上一级处理器，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。

安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出以及丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后，人机联系困难，无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行（见图1）。近年来，在分散控制系统日臻成熟的基础上，楼宇自动化控制系统以新的控制和管理理论为基础运行优化软件，使分散控制系统逐渐变成一个集安全经济运行、控制和管理的综合网络。分布式控制系统（DCS）由于功能分散、负荷分散、故障分散、管理集中和易于扩展的特点，被广泛地应用于现代工业自动化管理过程，成为当前工业控制领域最活跃的一个分支。

图1 分散控制系统

2 火灾自动报警系统（FAS）的控制与形成

改革开放30年来，我国的高层建筑不断增多，消防规范不断完善，人们逐渐认识到消防这一领域的重要性。由于有了国家主管部门的强力参与，火灾自动报警系统（FAS）的技术规范也有了国家标准。各个消防报警系统的生产厂家的产品差别不大，结构比较统一，价格比较低廉，有的还具有兼容性。

消防系统的核心，是对报警中发生的任何火情及时感知，并根据级别给予报警或联动控制、处理。能在火灾初期或早期，将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量，通过火灾探测器变成电信号传输到火灾报警控制器，同时显示出火灾发生的部位、时间等，使人能够及时发现火灾，并及时采取有效措施扑灭初期火灾，最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的损失，是人们与火灾做斗争的有力工具。

消防联动控制器通过控制网络，还可以对大厦所有相关的设备和仪器进行联动控制，如：对防火卷帘、电动门、电梯、消防水泵、风机、固定灭火系统等等，下达启动或关闭的指令，并接收它们启动后的动作信号，使火灾得到及时控制，使损失减到最低程度。

消防联动控制器是整个消防自动控制系统的核心，它监测整合控制网络上的各种设备，并根据具体情况对各方面取得的数据加以汇总、分析、显示。

3 目前楼宇自动化控制系统（BAS）与火灾自动报警3系统（FAS）之间的通讯状况

楼宇自动化控制系统（BAS）的集成是指在楼控系统中有多个子系统，通过标准的通信接口，选择合适的操作系统和应用软件将各个子系统连成一个可流畅通信和协调工作的大系统。在楼宇自动化系统控制的系统集成中，消防系统的信号与数据通过第三方网关接入楼控系统的中央管理工作站，目前有两种连接方式可以与第三方设备通讯：一种是第三方的设备（消防设备）提供标准的通讯协议（如：Modbus或BACnet），通过高接接口与楼宇自动化系统连接；另一种是通过消防设备的上位机读取。而消防系统由于控制器对外开放能力差，而且许多厂家也给不出标准的通讯协议，所以大多数的做法是通过上位机读取消防自动报警系统的监控数据来实现联动功能。其读取的内容有：火灾报警系统主机运行状态、故障报警、火灾报警探测器工作状态、探测器地址信息、发生火情时在集成工作站上自动显示相关的报警信息（包括火警位置及相关联动设备的状态）。

火灾自动报警系统（FAS）有很多的监测点、控制点。各消防厂家生产的火灾自动报警控制器的结构比较统一，容易形成产品重复化，传输数据也比较小，数据协议较为简捷，可以用一条网络连接较多的监测控制设备。但是，从消防体系的整体分析来看，其开放性非常狭窄，与外部连接是相当不匹配的。虽然消防系统是基于他的控制网络的能力，也具有分布式系统的一些特点，增加数据的传输能力，具备了一定的与楼宇自动化系统相互联动的能力，但是与楼宇自控系统飞速的发展是相当不匹配的。

首先，楼宇自控系统已经采用分布式控制方式设计，而消防系统基本上还是基于骨干控制网络的能力，即使已经具备了一定的与外部交互的能力，但却往往比较简单，数据传输的能力较弱，存在着痛苦的“瓶颈”问题。其次，消防系统的智能控制不具备向上组网的能力，容易形成闭环性，这其实不利于火灾自动报警系统与楼宇自动化控制系统的对接，也不利于消防系统以后的自身技术改革和升级换代，更不利消防系统本身的发展壮大。

4 楼宇自动化控制系统（BAS）与火灾自动报警系统4（FAS）的发展方向

为了更好的继承消防工程的火灾自动报警系统（FAS）已经具备的优良体系，又能使其与楼宇自动化控制系统（BAS）更紧密的联系，也便于消防工程的火灾自动报警系统今后更容易革新和升级换代，本人认为可以采取以下几个步骤：①进一步增强消防系统向上组网的能力，使其具备能够汇入其他骨干控制网络的能力；②增加分布式控制方式的能力，使FAS与BAS的关系更加密切；③增加数据的传输能力，作为整个楼宇的自控系统有机的一部分完成整个楼宇的智能控制。

目前的一些政策规范尚未将消防系统与其他系统建立较为紧密的联系。但是，消防系统是楼宇自控系统不可缺少的一个部分。前些年，由于消防系统的发展较快，各方面一度认为消防系统是一个独立系统。其实不然。进入20世纪90年代，其他系统（如：中央空调系统、保安系统、变配电系统、网络PB禁等）已经取得了长足的发展，这就使得FAS与BAS必须更加紧密的联系，以获得共同发展。

事实上，目前国外许多国家实施的楼宇自动化控制系统，已经不再把消防系统看作一个特殊的分系统，而是采用分布式控制方式，把整个大厦的自动化控制系统构成了一个有机整体。当大厦竣工验收时，其中一项验收工作就是对楼宇自动化控制系统进行验收，就包括消防验收，并不把消防系统作为单独一部分来验收（例如加拿大的温哥华）。

消防报警器的生产厂家现在慢慢也已开始认识到楼宇自动化控制系统的地位，已经有厂家在生产消防产品过程中，在控制器之间使用了C-BUS总线技术，为以后介入楼宇自动化控制系统，进行技术上的储备准备。

而国内一些正在发展的楼宇自控系统也已经在物理上、协议上做好了与消防系统相联接的技术储备。如：美国Honeywell系列产品中的XL5000楼宇自控系统，已经为消防系统的硬件与软件产品提供了一个纵深发展的良好平台。北京海湾集团的GST系列产品也具备这样的平台。消防系统在我国仍然是一个方兴未艾的系统，它与楼宇自控系统在集成上还是有差距的，及时的做出产业调整很有必要。■

[1]蒲豫园.城市轨道交通数字视频监控系统的发展前景[J].铁道通信信号，2006（4）：57-58.

[2]王锐刚，王化忠，黄峻.基于TCP/IP网络控制的公路交通监测系统[J].云南农业大学学报，2006（6）：816-820.

2011-03-08