智能建筑火灾自动报警系统的设计与研究

文/陈启元 山东省青岛市消防救援支队 山东青岛 266071

随着环境问题的不断加剧，我国越来越重视节能环保技术的开发。在建筑工程中，自动报警技术已经逐渐成为楼宇自动化系统必不可少的应用技术，利用自动报警技术，可以提升智能建筑的应用质量和安全性。现如今，各类新型技术不断发展，如光纤、生物工程等，这些技术为自动化、智能化的研究注入了动力，对我国智能建筑的建设和发展有很大的促进作用。在智能建筑建设的过程中，火灾报警系统是必不可少的建设内容，为了满足智能建筑的要求，需要采用自动报警技术，通过自动报警、全程监控、信息建模等技术，对检测、维修、控制等阶段进行模拟，从而有效提升火灾报警系统的工作效率。

1、消防火灾事故统计要危险性分析

统计显示，2018年我国接报火灾事故超过16万起，其中8月份火灾高达1.42万起，造成了147人伤亡，损失财产超过1亿。与2017相比，2018年的火灾数量和造成伤亡人数都有明显下降，造成的经济损失也随之下降。但火灾带来的危害仍旧不能忽视，根据调查统计，引发火灾的原因有很多，具体的种类和所占比例如下表所示：

根据调查，城市火灾数量明显高于农村。从火灾场所的角度来看，住宅、大厦的火灾事故较多，主要由电气设备引发。从火灾发生时间来看，火灾事故的发生时间普遍集中在8：00-22：00，因为该时间短为生产、经营等活动的高峰期，在这个阶段中，需要应用大量的电力，电气设备会持续运作，如果操作不慎，很容易引发火灾事故。针对火灾事故发生的原因、分布特点等，要采取有效的防火工作。尤其在城市建筑中，为了减少火灾问题，应该设置有效的火灾报警系统。在智能建筑理念不断发展的今天，要充分发挥报警系统的作用，就要积极应用火灾自动报警系统，及时发现火灾隐患，并尽早采取处理措施，有效降低火灾事故带来的危害问题[1]。

2、智能建筑火灾自动报警系统设计

2.1 系统部件选择及应用原理

火灾自动报警系统由多个部件组成，其中包括火灾探测器、报警装置、辅助装置等。利用火灾探测器，可以在火灾发生初期探测产生的各类物理量的多少，其中包括烟雾量、热量等。探测器可以将数据转变为电信号，再将电信号传输到控制器之中，然后发出警报声或报警信号，在信号启动之后，消防联动设备会随之启动。具体原理如下图所示：

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图1 火灾自动报警系统原理

根据上图可以看出，利用火灾传感器可以探测出火灾发生的相关信息，信息经过处理之后会传输到控制系统之中，然后由控制器发出相应的指令，其中包括灭火联动、拨打火警电话等操作。控制器也可以将火灾信息传输到消防中心，利用网络技术实现信息的实时传递，管理人可以根据火警信息做出正确的消防决策，进而在第一时间进行灭火和救援活动。该系统应用了多项技术，其中包括FAS智能系统、网络技术、自动化技术等，利用FAS智能系统实现消防系统与建筑其他系统的联动继承，进而强化报警和控制的能力范围[2]。

2.2 自动报警系统设计方案

火灾自动报警系统的设计包括软件设计和硬件设计两个方面。其中，软件设计尤为重要。通过软件设计，可以实现硬件数据的采集、收集和处理，是硬件系统中必不可少的组成部分之一[3]。所以，在软件设计的过程中，设计内容可以分为三部分，分别是：初始化程序、数据接收和数据发射。在初始化程序方面，可以利用改程序进行硬件设施的初始化处理，其中包括控制MCU、RF芯片、单机片等，将这些软件设施投入到报警系统之中，保障系统的良好运行，从而充分发挥报警系统的应用效用；在数据接收方面，软件要具备相应的接收和处理功能，从而根据数据内容判断火灾状态；在数据发射方面，其与接收过程相似，是数据传输功能的一种，可以处理系统中各个模块的信息，再将处理过的信息发送给系统设备。通常将RF发射模块、单片机、SPI等作为基础设备进行数据的传输。

硬件设计也是报警系统设计中必不可少的内容，经过研究，自动报警系统的硬件可以分为数据收集、采集端两个方面。数据收集主要进行各个系统中数据、信息的采集和传输，主要组成部分包括无线收发模块、PC终端、异步串口等。其中，无线收发模块与信息接入点类似，其可以将收集到的数据输送给PC终端，然后通过PC终端的处理，再将信息以控制信号的形式发送出去。数据采集端主要用于采集建筑信息，组成部分包括无线收发芯片、SPI总线等，利用无线收发芯片、MUC可以将无线SPI总线连接在一起，进而组成有效的传输模块。

此外，火灾自动报警系统往往具有一定的预判功能。其可以收据各类有效信息，然后对信息进行处理和判断，最后制定出详细的信息报告。所以，虽然自动报警系统表面看起来功能单一，但其对信息的分析和处理过程十分复杂，且可以利用传感器进行设备测试，然后根据测试进行分析火火灾是否存在发生的可能性，并针具火灾预发条件做出相应的处理判断。

在实际应用的过程中，通过对故障检测数值的分析，对该系统的运行情况进行反馈分析，并针对系统的缺陷和漏洞进行优化完善，从而保障报警工作的有效性。在我国智能建筑不断发展的今天，火灾自动报警系统不仅满足了火灾防控的要求，还符合了时代发展的趋势，其可以降低建筑中的火灾风险，进而减少事故的发生改立，对建筑的稳定运行有很大帮助，可以大力发展和推广。

结语：

综上所述，由于火灾问题频频发生，且火灾带来的危害问题十分巨大，所以我国应该针对火灾发生的原因采取有效的预防措施。调查显示，城市建筑比较容易发生火灾事故，为了减少火灾问题，需要在建筑中安装火灾自动报警系统，加强对火灾隐患的防控。