建筑电气火灾自动报警系统的设计探讨

王瑞宾 张瑞宁 秦宁

【摘  要】科学技术的发展提高了建筑电气的安全性与可靠性，但是建筑电气的火灾隐患仍然存在，为了保障建筑电气安全，在建筑电气设计施工过程中，根据建筑使用功能与建设规模设计与安装先进的火灾自动报警系统，降低建筑电气火灾发生率，提高建筑电气安全性与可靠性，对提高建筑整体消防水平有重要意义。

【关键词】建筑电气;火灾自动报警系统;设计要点

火灾是影响建筑安全和人们生命财产安全的灾难之一。现代建筑普遍存在楼层多，人口较为密集且可燃物较多的特点，一旦发生火灾，将带来严重的财产损失和人员伤亡。基于此背景下，火灾自动报警系统既能够快速的发现火灾隐患，及时进行火灾预警，提醒人们快速通过逃生通道撤离，又能够联动消防设施，对着火区域进行火灾控制和灭火处理，在现代建筑当中扮演着非常重要的安全保障角色。因此，研究分析建筑电气中火灾自动报警系统的设计具有重要的现实意义。

1、建筑电气火灾常见原因

电气火灾的形成原因一般分为两种，一种是放电型，另一种则是过热性。导致火灾的原因可以分为线路及电气装置安装不规范、用户用电过程中使用不规范、管理不到位、整个电气系统缺乏合理性。

在建筑施工的过程中，施工单位过度的忽视电气的使用要求，没有按照要求进行施工，在线路的连接，电气装置的接线端等部位都存在着问题。用户经常按照自己的意愿更改线路，造成整个用电的过程处于超负荷的状态，没有按照要求进行建筑电气的装演操作。电气设备经过长时间的工作运转，经常会超负荷，常常会出现不同的问题或故障，导致电气设备存在着很多的安全隐患，导致电气火灾经常发生。建筑电力系统的设计必须遵循国家的要求，然而，一般家用的电力设备系统大多都不合理，线路的截面小，分支同路少，超出了线路的承载力，一般居民对这方面的原理不太懂，经常会发生乱拉临时线的情况，这就容易引发火灾。

2、火灾自动报警系统的硬件设计

2.1 报警控制器

火灾自动报警系统中，报警控制器的设计分为硬件结构、存储器电路、时钟与复位电路、电源电路、液晶显示电路和键盘电路。在建筑电气火灾自动报警系统中，报警控制器具有联动、自动报警、人机交互以及信息存储的功能。报警控制器能够主动识别火灾的信息，构建可靠的通信网。例如某建筑的电气火灾报警系统中，报警控制器选择的是ARM7 处理器，以此为基础，扩展无线通信功能，满足建筑智能化的火灾报警发展需求。

2.2 复合探测节点

复合探测节点包括探测节点的硬件结构、探测节点核心电路以及前端信号调理电路。在火灾自动报警系统中，复合探测节点的设计起到智能化的作用。例如，火灾探测节点的硬件结构，其为复合探测节点中的重要部分，能够分析建筑中的火灾因素，在节点位置探测烟雾、温度以及CO，及时探测到风险因素，同时配合单片机控制，提高复合探测节点的有效性，利用无线通信节点和火灾报警控制器，完成信息交互。

2.3 无线通信网络

建筑电气火灾自动报警系统中的无线通信网络分为无线通信节点设计与电路抗干扰2 个部分，确保无线通信网络的运行。无线通信节点设计接口有P87LPC767、S3C44B0X，需提前预留接口，以便连接无线通信的线路。电路抗干扰的措施中包括射频电路、数字电路和模拟电路，需要根据无线通信网络的基本需求，选择可用的电路抗干扰方式。在无线通信网络中，配合好通信节点与电路抗干扰，才能满足电气火灾自动报警系统的运用需要，提高无线通信网络的运行水平。

2.4 报警及联动模块

在建筑电气火灾自动报警系统中，报警与联动模块起到报警、传输的作用。例如声光报警电路，配置有火灾报警扬声器与发光二极管，发出声光报警信号，联动模块控制好相关的联动设备，实现联动控制的目标，同时在最短时间内启动自动灭火系统、防火卷帘、防烟排烟系统、非消防电源灯，利用继电器完成联动设备的控制。

3、火灾自动报警系统的软件设计

3.1 软件开发环境

建筑电气火灾自动报警系统的软件基本是配合硬件运行的，目的是提高火灾自动报警系统的运行水平。软件开发环境方面，采用嵌入式的软件开发环境，监理可以交叉编译的环境，按照自动报警系统的需求，移植BootLoader 引导程序和嵌入式μClinux 内核，创建文件系统。

3.2 控制器软件

火灾报警控制器的软件设计要充分配合报警器硬件，通过软件设计，提高火灾数据的处理、分析能力。在控制器软件中，引入模糊神经网络算法，由火灾报警控制器接收建筑现场的火灾信息。此类信息数据具有特定的数值，在模糊神经网络火灾识别的过程中确定火灾的状态，判断是否需要启动联动报警。

3.3 探测节点软件

火灾探测节点的软件用于收集火灾自动报警系统中的监测数据，包括浓度、温度等，待探测节点上电、复位后，软件进入初始化的工作状态，与火灾报警器构成网络化的连接，发送连接请求到火灾报警控制器。节点软件根据外部的状态发信息，按照待处理实践判断终端程序的请求、定时或转向。例如火灾探测节点的软件，采集模拟量信号，经过A/D 转换后形成数字信号，与设定的阈值比较，超过阈值标准，需向火灾控制器发送软件的数据信息，等待执行控制器的命令。

3.4 无线通信网络软件

无线通信网络软件利用模块化的设计路径，规划了无线网络模块，运用编程控制指示无线通信网络的运行。在无线通信网络模块软件编写的过程中，需要全面了解网络的工作模式，规划好对应的工作模式。无线通信网络软件的设计和科学的编写程序，促使无线通信网络的软件以及空闲模式、发送模式、接收模式都能在较短的时间内完成。

4、建筑电气中火灾自动报警系统设计的注意事项

设计符合要求。在对建筑电气火災自动报警系统进行设计时，每一项设计工作都必须符合要求，根据工程的实际情况，对不同的建筑类型，以及建筑防火的分级进行设计。部件使用安全。在电气火灾自动报警系统的施工过程中，系统的部件和使用都要符合国家的要求，运行前要进行严格的检查。

安装要求合格。在整体的工程施工前期，要根据国家的标准设计，对整体进行规划，并在图纸中体现，要经过部门检验和审批之后才可以进行整个系统的安装施工，且在进行安装时必须按照计划的要求进行操作，不能私自改装。尤其重要的是，探测器的安装时，供电的方式必须符合要求，金属外壳必须进行绝缘及传感器接地线，在整个线路的设计检测时，不要加入任何的线路节点，细节决定着自动报警系统的正常使用，安装时切记仔细、认真。

设备调试操作。在整个电气火灾自动报警系统安装完成后，必须进行调试，在保证正常工作的前提下，传感器和监控探测器要进行单机通电的检查操作，在对每一个系统进行调试，包括监控报警功能、故障报警功能等，必须保证每一个功能都可以正常的使用。施工单位还应该检测配电的回路剩余电流，调试火灾监控探测器，对漏电发生器的漏电流进行调整，达到一定的报警值，配合整个系统达到报警提醒。

系统验收合格。在整个火灾自动报警系统安装和调试完之后，按照国家的要求对其进行整体检验，运用专业的检测仪对自动报警系统进行火灾监控，探测仪显示报值。在检测的过程中一旦出现问题，则应该及时的解决出现的问题，进行修复或是更换，检查合格后，才可以对整个电气火灾自动报警系统进行正常的使用。

火灾会给人带来财产及人身安全损害，不容忽视，火灾的发生和危害程度与经济发展想关联着。在建筑电气设计火灾自动报警系统时结合实际情况，将火势能有效控制，能在事故突发时期将人群和物质及时疏散开来，更好地保护人身安全及财产安全。

参考文献：

[1]王开富.电气防火安全规范的制修订及存在的问题[J].消防科学与技术，2006（S1）：7-8.

[2]李钰，石剑云，阎善郁.多层商业建筑楼梯间防火设计措施探讨[J].大连铁道学院学报，2006（04）：78-80+89.

（作者单位：郑州地铁集团有限公司）