建筑物智能消防系统的研究与实现

摘要：文章阐述如何建立智能消防思维，构建智能消防系统。将PLC技术引入消防系统，利用中央处理器将探测传感器传回的数据与常态数据进行比较，发现火灾、毒灾①、热灾②隐患并利用喷淋头与风机消除相应隐患。文章主要对建筑物智能消防系统存在的问题进行分析，并提出相应的解决措施，以期保证消防系统的正常运行，确保建筑物的消防安全，进而推动我国消防事业的发展与进步。

关键词：PLC技术;消防智能化;消防供配电系统

随着科学技术的迅速发展，我国建筑行业的发展也日新月异。建筑工程规模明显扩大，其内部的人员密集程度随之增加，这对消防系统提出了更高要求。当高层建筑发生火灾后，消防安全设施能否正常发挥作用，就显得尤为关键。PLC技术的引入大大加速了消防智能化，能够有效解决消防监控人员体力和精力不足的问题，有效地防患于未然。智能消防将会逐步取代传统的被动消防，对于推动我国消防事业的进步与发展有着十分重大的意义。

一、智能消防系统的组成与工作原理

（一）智能消防系统组成

智能消防系统由烟、热、雾探测传感器、智能消防中央控制系统、水喷淋头、化学喷淋头、粉喷淋头、风机（降温、通风）等设备组成。

（二）工作原理及过程

利用中央处理器将通过烟、热、雾传感器传回的巡回检测数据与常态数据进行比较，若高于常态数值，则CPU立即发出指令启动相应喷淋头与风机工作，将火灾、毒灾、热灾消灭于隐患之中。

二、建筑物智能消防系統存在的常见问题

（一）智能消防系统配电和供电稳定性低、可靠性差

在智能消防配电和供电系统的铺设和施工过程中，配电线路和供电线路必须分别对接在相应的电路母线上，并且两组线路分别对接在消防用电设备的配电箱上，从而完成主线路与备用线路的自动切换。

部分企业在设置低压配电线路时，在供电线路中还夹杂了非消防荷载的供电线路，没有与其他供电线路区别开，导致常规线路出现问题后，直接影响到整个消防供电情况。此外，部分消防电源不能在配电箱处完成自动和自由地切换，这也会对消防电梯、排烟风机等设施的正常使用造成一定影响。

（二）智能消防系统供电等级无法满足要求

部分建筑企业为了节约建筑成本，将消防配电线路对接在同一个供电母线上，如果母线发生供电故障，会导致主电源与备用电源都无法正常工作，从而影响到消防设施的正常使用。部分建筑单位在低压配电室线路设置中，没有将消防配电线路分别接在对应的低压母线上，降低了供配电系统运行的可靠性，同时这也使得线路运行载荷不满足既定要求。

（三）智能消防系统的维护修理措施不到位

消防系统的构建不仅是为了发挥其特殊的性能以解决实际消防过程中遇到的困难，还要保证其能够长期正常使用，避免出现安全隐患。但是在实际的检查中发现，一些消防系统中的配套装置或者探测器等由于年久失修，已经出现了老化、破损的现象，上面不仅覆盖许多灰尘还有一些垃圾以及昆虫的尸体，同时由于未能及时的维修更换，一些内部重要元件比较落后，给消防系统的正常运行造成了一定的影响。此外对于系统内的其他构件认识不到位，往往忽略了对其的维修与保养，使其未到使用期限就无法发挥正常的功能。

另外是在对消防系统中的配套装置尤其是报警和探测器装置的选择上出现了一定的误差，对于其灵敏度等相关的性能认识不到位，未能选择合理的装置，导致在使用期间即使产生的烟雾浓度高，警报装置也不会发出信号，反而在一些外界条件的干扰下发出信号。同时若产生的温度过高，灵敏度低的传感器无法准确识别到隐患的发生，也就无法发挥报警装置的功能。还有就是在对相关装置进行选择的时候也要了解清楚装置自身的性能是否容易受外界干扰。

三、建筑消防电源和消防供配电系统的消防安全检查

（一）严格遵守消防电气设备安装注意事项

火灾探测器、烟雾传感器是智能消防系统的重要工作元件，决定着整个系统的运行质量和效果。安装位置必须距空调送风口边缘1.5m及以上;贴墙壁或梁边0.5m以上;探测器周边0.5m的区域内不存在障碍物及其遮挡物;各探测器底座的外接导线留出至少0.15m的余量，并在入端处进行明显的标识。电缆和导线的配线必须整齐、固定牢靠;在端部标明与设计图纸一致的编号;将其导线绑扎成束，实施进线管封堵，并留出至少0.2m的余量。

（二）加强设计、施工、验收，使用全链条交流合作

高层建筑的智能消防系统是一项整体工程，需要各部门紧密配合、通力协作，才能达到预期的防护效果。因此，在设计、施工、验收和使用的全过程中，各部门要进一步加强交流合作。一方面，要进一步明确各项设计指标和施工标准，确保项目高标准高质量推进;另一方面，要紧密结合现场情况，及时修订和调整设计方案，确保智能消防系统更加符合客观实际，能够发挥更大的作用。在具体工作中，施工人员需要与技术人员一起对设计图纸进行交流研讨，特别是对消防水阀控制启停、消防（供）配电线路敷设、排烟阀与防火阀的控制等重点难点技术，要采取部门会商、现场勘探等多种方式进行沟通交流，确保最佳方案。设计部门、监理单位还要进一步加强对施工企业的现场交流指导，同时加强项目实地检测，确保企业严格按照设计方案进行施工安装，保障工程质量，提高建筑物消防安全水平。

（三）强化消防电气运维管控和巡回检查

第一，加大对报警设备的日常维护和巡回检查力度，严防短路问题发生。对烟警、火警报警控制器面板区域的灰尘、杂物及可能导致系统短路的所有东西进行认真清理，防止因为灰尘或杂物过多引起风扇或散热部件失效，导致核心元件温度过高产生一系列问题。第二，加大对报警探测器巡回检查和定期检查的力度，防止设备损坏。烟雾、温度等火灾探测器的核心探测元件属于较为敏感和易坏的元件，本身工作环境较差，损坏概率相对较高，因此要定期开展探测器及周边杂物清理，除完成外观无异样检查外，还要对内部的芯片进行检测，确保设备正常运行。第三，加大对防排烟系统的巡回检查力度。观察阀体的缝隙和严密程度，及时消除安全隐患。对重要设备如：风机控制柜的手动、远程直接启动、自动启动性能进行查看和试验。第四，加强后备电源的检查和试验。为保证消防系统能在紧急情况下正常工作和运行，国际惯例均配备后备电源。消防系统电源和后备电源均是智能消防系统运行的重要构件，两者同样重要、缺一不可。必须保证后备电源和系统电源的状态正常、良好、充足，这样才能够保证整体智能消防电气系统的正常工作。故而在运行和维护中，消防系统的检查和试验必须落实到每个元件的试验与检查中，并且一定要对后备电源进行试验、检测和维护，以保证备用电源在紧急情况出现时能及时工作不罢工，为消防警报和服务系统提供电源支持，确保消防系统正常工作。

四、引入PLC技术，实施智能消防

人工智能已经成为当下热门的话题，消防智能化最大的优点就是通过光、热等传感器及时准确探知火源和着火点，随即智能启动消防阀门消灭火源，排除火灾隐患。

PLC即可编程逻辑控制器，逻辑控制技术作为近年来出现的新型控制技术，引入智能消防系统后，可以发挥更大价值。通过PLC可实现智能消防系统自动巡视、自动检测、自动控制报警、自动灭火等多种功能，能有效避免消防监控人员体力和精力不足的问题，大大提高高层建筑的消防安全水平。

PLC技术的优点：一是可以直接向水控制系统发出命令，操控消防系统迅速灭火，提升消防系统的智能化、自动化水平;二是逻辑控制对火灾及隐患的反应速度非常快，能够立即接收火灾情况并向智能消防系统和值班消防人员发出警报。例如：PLC消防控制柜③能够用于危险系数较高的爆炸区且安装简便，是消防自动化系统的重要组成部分。除此之外，引入PLC技术还能够使自动化消防系统替代人工工作，完成難度、危险系数较高的消防工作。因此，要坚持从思想认识上入手，使全体消防工作者树立正确的理念和方向。建立智能消防思维，构建智能消防系统，优化高层建筑的消防技术水平。

五、结语

综上所述，建立智能消防思维，构建智能消防系统已经是一种必然的趋势。通过做好消防安全检查和定期巡检工作，可以及时发现建筑物消防系统供配电中存在的问题并加以改进，使故障处理的速度得到大大提升，从而保证消防系统运行的稳定性和安全性。我们应立足系统尽快建立智能消防，进一步发挥主动预防作用，切实保障人民的生命财产安全。

注释：

①化学物品的雾状物质能引起人或生物的中毒浓度或环境，称为毒灾。

②超过物品自燃温度且此温度能引起该物品自燃，从而引燃相邻物品的温度或环境，称为热灾。

③PLC消防控制柜由指令寄存器、操作控制器、程序计数器等部分组成。

参考文献：

[1]陈家祥.超高层公共建筑消防电气设计中需解决的技术问题[J].工程建设与设计，2019（21）：77-80.

[2]白雪婧，薛海龙.消防配电线路的过负荷保护浅析[J].智能建筑电气技术，2019，13（01）：54-61.

[3]田禹.提升智慧消防在安全管理中的应用[J].中国应急管理，2021（06）：54-55.

作者简介：钦王成（1967.06—），男，江苏睢宁县人，硕士研究生，国家一级注册执业消防工程师，研究方向：建筑消防。