人防工程智能化系统研究

钱 俊

（泰兴市方立人防设备检测有限公司，江苏 泰兴 225400）

1 人防工程智能化系统概述

人防工程智能化系统能对人防工程内外部环境的监测以及对工程内部所有智能设备的一站式集中控制。人防工程智能化系统可采用先进高性能的工控机或触摸屏做总控（上位机），并采用高可靠性的DDC控制模块做终端控制装置（下位机）。可实现对工程外部的毒气、射线，工程内部的温湿度、二氧化碳、氡气进行监测。并对工程内部的风机、阀门、水泵、电动密闭门、除湿机、发电机组、配电设备等进行集中控制。还可以根据需要和消防控制系统、安全防范系统等其他系统实现联动控制，实现工程内部的集成化统一监控。如SFKX2000人防工程智能化系统由SFKX-A、若干监控区域的职能SFKX-C、毒气采集器、射线采集器、防爆呼唤按钮、门铃信号箱、三防通风状态显示屏、三防通风状态显示灯箱、总线通信网络等组成。

2 人防工程智能化系统的基本内容

2.1 设备监控系统

人防工程中的设备，包括防护设备、通风空调设备、给排水设备、发电及供配电系统设备等，通过对这些设备的智能化监测和控制，可以提高工程的运行管理水平，降低工程运行维护费用，提高战时的保障能力、防护能力和生存能力。人防工程设备监控系统主要包括以下内容。

（1）防护设备监控。在人防工程中，防护设备主要指防护（密闭）门及与之有关的进门申请防爆按钮，监测生化武器和核武器袭击的三防报警设备，内容虽然不多，但在人防工程中却是非常重要的设备。

（2）通风空调设备及环境监控。通风空调系统需要自动控制的设备包括：口部的电动密闭风阀、进排风机、空调机组等，其中电动密闭风阀、进排风机是与工程的三防控制密切相关的设备，必须实现制动控制盒远程监视。空调机组一般本身是自动化机组，纳入自动化系统中的目的，一是为了在更大范围内的温湿度协调控制，二是为了实现空调机组的远程可控制和管理。此外，对人防工程中空气品质参数的在线监测已经正式纳入了新的人防工程标准中，监测的主要参数包括温湿度、二氧化碳浓度等。

（3）给排水设备监控。水系统需要自动控制的设备主要是给水和污水排放的控制。①给水系统自动控制。给水的自动控制包括坑道式工程的外水源给水泵或掘开式工程的深井泵到各水库的水位控制，以及水库到各用水设备的生活供水设备的控制；②污水排水系统自动控制。污水池的水位控制本身比较简单，传统的控制装置都能完成。但设备自动化系统对污水排水系统的监控，体现在实现三防通胀的要求及污水池的水位及报警状态和污水泵的运行状态、故障状态的监视。

（4）发电及供配电系统监控。鉴于发电及供配电系统在人防工程的重要地位，一般都建有专门的电站监控子系统，并设置有值班人员的监控站，从最近的发展方向上看，发电和供配系统的参数监视将更加全面并可控，而且像地方先进的智能建筑一样，向无人值守的电站发展。目前无人值守的变配电系统在技术上已经非常成熟，将这些技术适当发展，增加人防工程的一些特殊要求，就能实现人防工程的电站及变配电的无人值守，但是目前人防领域中，这一观念还未被接受和接纳。发电及供配电系统监控的内容包括：发电机组及相关设备、高压配电系统、变压器、低压配电系统等设备。

对于大中型人防工程，除了就地的照明控制外，宜做到在中央控制能够对走道、办公区域的照明进行远程监控，实现照明远程监控，实现照明的就地和中控室远程同时控制。对办公区域的照明，实现分区、分片控制；对走道照明，按区域实现开关盒照明控制。

2.2 火灾自动报警及联动控制系统

人防工程作为具有特定功能的地下工程，地位重要。同时由于工程内部空间狭小，发生火灾时人员疏散困难。因此人防工程的火灾自动报警及联动控制系统就显得更为总要。

与地面建筑一样，人防工程火灾自动报警及联动控制系统的内容一般应包括火灾自动报警系统、自动灭火控制系统、消防联动控制系统、消防广播和专用通信系统、事故照明系统等。

2.3 安全技术防范系统

人防工程的安全技术防范系统对于防止非法侵入、保证工程的安全、实现工程的现代化和信息化管理具有重要意义。采用先进的安全技术防范系统，提高工程的安全保障水平和工程管理水平，是人防工程智能化系统的重要内容。人防工程的安全技术防范系统一般应包括视频监控系统、门禁系统和入侵报警控制系统。

2.4 系统集成和智能化管理系统

通过良好的系统集成，实现人防工程中各种功能监控子系统的数据集成和数据共享，消除信息孤岛，从而实现整个工程的集中监视、控制和管理，实现全工程内的优化控制和智能化管理，降低工程的运行维护费用和维护管理人员，是建设人防工程智能化系统的根本目的。

人防工程的系统集成包括系统级的集成和设备级的集成两个方面的内容。系统级集成完成工程中设备监控、火灾自动报警及联动控制、安全技术防范等子系统的集成，为实现工程的智能化管理提供信息基础。设备级的集成是指工程中各种智能设备（如发电机组、空调除湿机组、变压器等）的运行数据集成到设备监控系统中，实现工程中各种设备运行的集中监视和控制，为工程的全面自动化、智能化控制提供基础。

功能完善的智能化管理软件，除了集中监视和控制的功能外，一般还应包括设备运行信息管理，设备维护辅助管理、系统优化运行调度控制等功能。目前，由于各种因素的限制，至少应做到所有工程设备的集中监视和控制。

3 人防工程智能化系统的组成结构

3.1 以SFKX2000人防工程智能化系统为例

SFKX2000人防工程智能化系统由SFKX-A、若干监控区域的职能SFKX-C、毒气采集器、射线采集器、防爆呼唤按钮、门铃信号箱、三防通风状态显示屏、三防通风状态显示灯箱、总线通信网络等组成。

（1）SFKX-A（指令型）三防控制箱。由可编程控制箱、人机界面（触摸屏）、电源设备组成。自动对各种设备的运行状态及运行数据进行判断，按战术技术要求进行处理，发出必要的警报，并自动进行相应的设备控制操作，如三防报警传感器动作时，发出报警信号并自动进行通风方式的切换。一般放置于防化值班室的三防控制操作台内，是指挥所的防化指挥控制中心。

（2）SFKX-C（控制型）三防控制箱。由可编程控制箱、低压控制电气设备、操作按钮界面组成，另外，还可以根据需要加配温湿度监视节点、氡气监视节点、CO2监视节点。主要为进风机房、排风机房、循环风机机房、电站机房、配电房、空调机房、电动门、消防泵防、储水间、水泵房、污水泵房等设备提供控制服务。

（3）毒气采集器、射线采集器。主要为检测工事外部的毒气、射线性质及含量，用以判断进入滤毒状态还是进入隔绝状态。毒气采集器、射线采集器可以随系统安装，也可以临战安装，但无论怎样安装都必须留有采集器的通信电缆的预埋管。

（4）防爆呼唤按钮。防爆呼唤按钮的作用是电动门关闭状态下外部的人员要进入工事，通过此防爆式的按钮通知工事内部值班人员打开电动门。防爆按钮可抵抗一定的冲击力和破坏力，达到一定的保护作用，防爆呼唤按钮的通信线一般采用RVVP2×1.0mm2或KVV2×1.0mm2的电缆。防爆呼唤按钮的位置及通信电缆需要土建的时候预留。

（5）门铃信号箱。门铃信号箱作用是在有人进门申请的时候进行声音提示、在通风状态转换的时候短暂声音提示。门铃信号箱是受SFKX三防控制箱控制，其位置及通信电缆需要土建的时候预留。

（6）三防通风状态显示屏。CX-XSP系列三防显示屏主要应用于显示人防地下工事内通风状态（清洁、滤毒、隔绝），具有很好的抗干扰和视觉效果。隐蔽场所的各工作室可及时直观地了解工事内部的通风状况。

（7）三防通风状态显示灯箱。CX-XSD型三防通风状态显示灯箱适用在防护门内，柴油机房、走道、大厅及各重要房间内，显示当时的通风状态。其功能跟三防通风状态显示屏相同，是显示屏的经济型替代产品。

（8）总线通信网络。SFKX2000系统的总线通信网络由通信控制器、通信电缆、电源适配器等组成。SFKX2000系统中采用的通信控制器有如下3种：①RS485半双工网络接口RS485接口通信具有传输速率高、抗噪声干扰性好、传输距离远、维护方便快捷、具有多站能力、应用广泛等特点，采用RS485接口进行通信能方便快捷与其他智能设备进行联动控制，RS485通信线一般采用 RVVP 2×1.0mm2或 RVSP2×1.0mm2；②CXRF型载波通信接口。CXRF型载波通信接口适用于无法铺设RS485通信电缆的场合，比如设计要求密封等无法布线、为了不破坏已经建好并装潢好的工程。而这些工程原先已经铺设了电力电缆，那么可以将SFKX2000系统通信的数字信号由CXRF型载波通信接口加载到电力电缆中进行通信；③CXRF型无线通信接口。CXRF型无线通信接口适用于既无法铺设RS485通信电缆，又没有现成的电缆可以加载载波信号的情况，CXRF型无线通信接口采用超低频通信，具有穿透能力强、传输距离远、不易受干扰、组建系统方便快捷等特点。

3.2 SFKX2000系统设计方框图例

图1 SFKX2000系统设计方框图

SFKX2000系统设计方框图如图1所示。

［1］邢建春.人民防空工程智能化系统设计［M］.北京：中国计划出版社，2006.

［2］杨延军，李建民，等.人民防空工程概论［M］.北京：中国计划出版社，2006.

［3］方志刚，等.人民防空工程电气设计［M］.北京：中国计划出版社，2006.

［4］陈志龙.人民防空工程技术与管理［M］.北京：中国建筑工业出版社，2004．