基于建筑物智能消防系统的自动控制系统分析研究

龙岩市公安消防支队 郭志强 陈冬冬

随着大型商业建筑的发展，展现了城市建设的蓬勃发展面貌，大型建筑物的数量也节节高升，随之而来的消防技术存在一定的缺陷和不足，传统单一过程的消防无法满足新型建筑物的发展，对火灾的发生预判不准确，因而本文基于建筑物智能消防系统的分析，探讨其消防的自动控制过程，解决传统消防的不足，完善大型综合商业建筑的消防，排除隐形的火灾安全，做到“以防为主，以消为辅，防消结合”的精神，保障人民的生命安全和财产安全。

引言：随着我国建筑行业和社会经济的快速发展，由于我国人口数量的不断上升，增加了建筑物的使用和建筑要求，尤其是建筑物的高度节节高升，这对于安全消防的要求变得越来越高，如果建筑物的消防达不到要求，一旦这些大型建筑物发生意外，如：火灾和人为事故，就会直接导致人们在面对紧急情况时，错失帮助，给逃离的人们造成非常大的困难，以此同时给消防工作人员完成灭火任务添加更大的困难。

随着建筑物的增多、高度也不断增加，其火灾事故发生的次数也逐渐增多，事故的损失也变得更大，过去传统消防系统变得格格不入，在现在新建建筑物的发展中，暴露很多问题，因此在传统的消防系统的设计和研发过程中，对建筑物的消防系统的提高已成为了必然的发展趋势。本文基于建筑物智能消防系统的自动控制系统进行了研究分析，以此解决现在建筑物的消防，并提高对消防系统的精度，使其该系统具有自动化、智能化的特点，有效的保障人们的生命和财产安全。

1.建筑物智能消防的必要性

过去的消防系统在遇到火灾时，主要通过气味、火焰和浓烟来判断火灾的严重性和发展趋势，但对于火灾的预判不够准确，这样使得传统的消防系统反应比较迟缓，大大的增加了救援工作的难度，对组织人员的灭火时间大大减少，在一定程度上增加了经济损失和人员伤亡。

在科学技术和经济的发展，可以有效利用先进的科学技术不断更新检测火灾的检测精度，提高检测的精度和多功能，并及时地作出对信号的判断，与此同时，提供相关的信息，告知其救援的方法和途径，指导救援人员科学的快速、准确的救火。结合当前比较先进的电子设备监测仪，充分发挥该系统的优势，提高检测的快捷性和准确性，采用专用的检测设备来实时监测未来火灾的状况，利用科学技术不断的对消防系统进行完善、更新，完善消防系统的不足，减少其在消防系统上承担的风险以及花费的精力。

在传统的消防中，消防人员和管理者起着重要的作用，火灾的发生主要通过人们的感官来发觉，如：视觉、听觉和嗅觉，得到该火灾的信息后才开始组织相关人员进行救火，这样很容易延误救火的最佳时间。随着自动化技术和科学技术的迅猛进步，针对传统消防系统存在的缺陷和不足，提出了自动智能控制消防系统。自动消防控制系统主要分为消防联动、自动灭火系统和自动报警系统，其建筑物智能消防控制系统的示意图如图1所示。

图1 建筑物智能消防控制系统的结构示意图

自动消防系统主要由自动报警部分、自动灭火系统和消防联动系统构成。其中，自动报警部分是通过火灾探测模块来获取火灾现场的参数，根据采集的参数，由计算机做出相关的判断，达到灭火的目的；通过自动消防系统将其火情信号输送到消防联动系统，并利用防排烟设备、应急疏散设备、消防专用通讯设备、消防电梯等将遇险人群快速和安全地逃离火灾现场；与此同时，并联动自动灭火系统，对火灾现场进行处理。

在大型建筑物的周围，建筑物比较复杂，人口众多。如果发生火灾时，没有及时发现和预警，就会产生大量的烟雾颗粒和一些有毒气体，阻碍了人员的疏散，增加了消防员的救火难度，导致火灾扑救困难较大、疏散困难。

随着电子技术、自动控制技术、网络技术、人工智能、计算机技术等相关先进技术的不断发展，将其先进的技术引入到自动消防系统中，对传统的消防系统，不管是硬件方面还是软件方面都起到不断提高的作用。火灾自动探测技术能够对初期的火灾进行有效的探测，并且能够对真假火灾信息进行辨别，一旦检测到火灾信息传输给中心监控主机，结合先进的智能算法对检测到的数据信息进行处理。从而辨别出是否发生火灾，若发生火情则发出报警信号和控制指令控制消防设备联动。

根据当前建筑物的需求和设计分析，对初期的火情需要慎重对待，结合国内、外消防系统的发展现状，再结合我国目前消防系统出现的缺陷和不足，不断的引进国外的先进技术，合理地完善和优化智能控制消防系统，实现智能控制消防系统的高效化、网络化、智能化，减少误报率、漏报率，提高消防效率，保障人们的生命财产安全。

2.基于建筑物智能消防系统的设计与分析

通过对智能控制的消防系统的设计与分析，该系统由火灾探测提取、自动灭火报警、智能疏散指示、防排烟控制、消防通讯和闭路监控等六个功能的模块构成。采用先进的科学技术，考虑到国内外现有的消防系统的优缺点，引进国外先进技术，改善国内消防系统的不足，设计出智能控制消防系统的基本构建框架如图2所示。

图2 智能消防系统的主要组成

图4 火灾探测模块的设计流程图

图5 智能疏散指示模块的流程图

为了使本文设计的智能控制消防系统具有一定的科学性和正确性，采用“集中管理，分散控制”的策略，本文采用自动智能消防系统进行预防和消除火灾，该系统主要是采用CAN现场总线的方式进行控制，根据DSP技术来设计火灾报警控制器和消防联动控制器，结合火灾现场的特征参数，选用先进的智能传感器，以此来提高过去消防系统存在的不足和缺陷。

图3 消防系统的流程图

本论文设计思路是“以防为主，以消为辅，防消结合”，重点研究了火灾探测提取和智能疏散指示两个功能模块。以大型建筑物为研究分析对象，利用火灾探头采集数据，经过消防系统的分析，采取相关的对策，实现救火的目的。其整个系统的流程图如图3所示。

其中，对于火灾探测模块是对火灾现场的温度、烟雾浓度、有毒气体的浓度进行数据采集，有效避免了传统单一探测器的误报和漏报等缺陷，并根据所处环境做出相关的调节，从而大大提高其可靠性和适用性；对于智能疏散模块的设计主要包括应急照明和疏散指示设计，气疏散用火灾应急照明要求如表 1 所示。

表1 火灾应急照明设计要求

智能消防系统的火灾探测模块的设计流程如图4所示；以及智能疏散指示模块的功能的流程图如图5所示。

通过对智能控制消防系统进行总体设计，火灾探测模块是对火灾现场的烟雾浓度、温度、CO气体进行探测提取，再经过AD转换模块对采集的数据进行转换，并将其数字量输送到计算机，由计算机的智能算法去处理和分析当前的火情，最后发出相关的指令，以消除火灾等不利因素，以此在计算机的人机界面显示现场的参数、人数、现场画面等。

3.总结

随着建筑水平的不断增加，相关的智能产品也得到极大的发展，并应用在人们的日产生活中，比如烟雾报警器，时刻为人们的安全奠定坚实的保障。现如今社会的高速发展，大型综合商业建筑也越来越多，建筑商在经营上不仅要保持日常盈利，还要对客户的人生安全给予最大的保障，这样提高大型综合商业建筑的安全性和稳定性，能够正常的向前发展，也不会因为火灾事故夭折了整栋大型综合商业建筑，本文从智能消防控制系统的角度进行分析，对消防自动控制智能系统的设计和研发进行研究和探讨，避免了传统消防的不足和缺陷，完善了大型建筑物的消防安全，保障了商业建筑物的财产和生命安全，实现大型建筑物在消防建设过程中的信息化、网络化、智能化。