基于微型計算機控制的智能防火系統(tǒng)

基于微型計算機控制的智能防火系統(tǒng)

0智能防火系統(tǒng)隨著現(xiàn)代建筑的大規(guī)模設(shè)計、樓層的裝飾和建筑群體的增多，高層建筑的消防問題變得越來越重要。人們都希望有一個安全、舒適的生活環(huán)境,追求一種易于管理、能及早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并準(zhǔn)確報警的火災(zāi)自動報警系統(tǒng),使火災(zāi)發(fā)生的可能性降至最低點。智能防火系統(tǒng)綜合運用了現(xiàn)代計算機技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代圖形顯示技術(shù)和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將火災(zāi)報警系統(tǒng)與樓宇管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)二次監(jiān)控與管理,發(fā)揮樓宇管理系統(tǒng)整體的綜合管理能力,以提高防災(zāi)和抗災(zāi)能力。同時,智能防火系統(tǒng)又可以獨立工作,具有自身防災(zāi)和滅火能力。在智能化建筑中起著極其重要的安全保障作用。1智能火災(zāi)報警系統(tǒng)的組成按照我國現(xiàn)行規(guī)范要求,火災(zāi)報警系統(tǒng)組成應(yīng)成為一個獨立的系統(tǒng)。一般由火災(zāi)探測器、區(qū)域報警器和集中報警器3個部分組成,如圖1所示。本文所述的智能防火系統(tǒng)采用智能型數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)?；馂?zāi)探測器安裝于火災(zāi)可能發(fā)生的場所,為區(qū)域報警器提供火警信號,監(jiān)視火情,起著火情傳感器的作用。區(qū)域報警器是一個專門接受探測防火區(qū)域內(nèi)的各個探測器送來的火警信號,集中控制和發(fā)出警報的控制器。集中報警器一般設(shè)置在一個建筑物的消防控制中心室內(nèi),接受來自各區(qū)域報警器送來的火警信號,并發(fā)出聲、光警報信號,啟動消防設(shè)備?；馂?zāi)報警系統(tǒng)具有自己的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和布線系統(tǒng)。在任何情況下,該系統(tǒng)都可以獨立工作、運行和管理。火災(zāi)報警系統(tǒng)可以通過網(wǎng)關(guān)和樓宇管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接,使集中報警器與樓宇管理系統(tǒng)同處于一個并行處理分布式計算機網(wǎng)絡(luò)中,達(dá)到對火災(zāi)報警的二次監(jiān)控和信息共享,并通過樓宇管理系統(tǒng)、CRT實時顯示火災(zāi)報警的位置和狀態(tài),同時提供設(shè)備、消防廣播的聯(lián)動功能以提高防范火患和抵御火災(zāi)、減少損失的能力。本防火系統(tǒng)采用模擬量探測器。該探測器實質(zhì)上是一種火災(zāi)信號傳感器,如圖2所示。來自現(xiàn)場的火災(zāi)現(xiàn)象、虛假火災(zāi)現(xiàn)象及其他干擾現(xiàn)象都作用在模擬量探測器中的感煙或感溫敏感元件上,產(chǎn)生模擬量傳感信號(非平穩(wěn)的隨機信號),經(jīng)過頻率響應(yīng)濾波器和A/D轉(zhuǎn)換等數(shù)字邏輯電路處理后,變?yōu)橐幌盗袛?shù)字脈沖信號傳送給火災(zāi)報警控制器,再經(jīng)過控制器中的微型計算機復(fù)雜的程序數(shù)字濾波信號處理過程,對無規(guī)律的火災(zāi)傳感器信號進(jìn)行分析,判斷火災(zāi)現(xiàn)象的危險程度。火災(zāi)判斷電路將危險度計算出的數(shù)據(jù)去與預(yù)先規(guī)定的報警參考值(標(biāo)準(zhǔn)動作閾值)比較,當(dāng)發(fā)現(xiàn)超過報警參考值時,便立即發(fā)出報警信號,驅(qū)動報警電路發(fā)出聲、光報警。這種模擬量探測器的最大優(yōu)點是能適應(yīng)環(huán)境的變化,并迅速作出反應(yīng),能提高或降低其反應(yīng)界限,以保證在一個很寬廣的范圍內(nèi),測量的信號和反應(yīng)值之間的電壓差保持恒定,具有高的可靠性與穩(wěn)定性,具有抗灰塵附著、抗電磁干擾、抗溫度影響、抗潮濕、抗腐蝕等特性。靈敏度可以靈活設(shè)計,實行與安裝場所、環(huán)境、目的(自動火災(zāi)報警或聯(lián)動消防等)相吻合的警戒,而且具有故障測試功能,無需加煙或加溫測試,只要在報警控制器鍵盤上按一鍵,即可完成對探測器的功能測試,提高了系統(tǒng)維護(hù)水平,降低了維護(hù)檢查費用。本智能防火系統(tǒng)的主機由微處理器控制,它采用模塊化可擴展來實現(xiàn)監(jiān)控和管理的功能?？刂破魈峁┮粋€非易失存儲器,以實現(xiàn)功能數(shù)據(jù)自由編程,可方便地通過編程實現(xiàn)對探測器群的控制、報警中間儲存、報警持續(xù)時間等功能。主機可周期性地巡回自檢,連續(xù)不斷地檢測系統(tǒng)軟件和硬件狀態(tài),任何故障可立即識別,并記錄下來,同時利用雙CPU結(jié)構(gòu),工作可靠?？刂浦鳈C由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。軟件系統(tǒng)由主程序和中斷服務(wù)程序組成。當(dāng)主機的計算機系統(tǒng)接通電源后,主程序立即投入運行,自動執(zhí)行自檢程序。若整個系統(tǒng)運行正常,而且當(dāng)前無外界設(shè)備中斷請求,則當(dāng)自檢程序執(zhí)行完畢后,又返回到自檢程序的起始地址,重新自動執(zhí)行主程序。倘若外界設(shè)備有中斷請求,則CPU立即響應(yīng)中斷,并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口地址,執(zhí)行服務(wù)子程序。硬件系統(tǒng)主要包括微處理器CPU、存儲器部件及各種接口電路。其中接口電路主要包括顯示接口電路、音響接口電路、打印機接口電路、總線接口電路及擴展槽接口電路等。2聯(lián)動控制控制方式當(dāng)智能防火系統(tǒng)檢測到大樓確有火災(zāi)發(fā)生時,系統(tǒng)對消防廣播的切換,警鈴的開啟,樓層非消防電源及空調(diào)風(fēng)機電源的切換,樓層送風(fēng)閥和排風(fēng)閥的打開,關(guān)閉防火卷簾門、電梯,開啟送風(fēng)及排煙機,以及氣體和泡沫滅火設(shè)備,消防泵等采用總線聯(lián)動集中控制,即采用聯(lián)動控制方式控制。2.1消防設(shè)備連接控制的自動和手動模式手動控制是由操作人員通過火災(zāi)控制器或設(shè)備聯(lián)動柜對設(shè)備進(jìn)行人工控制。自動控制方式又分為火災(zāi)確認(rèn)前的自動控制和火災(zāi)確認(rèn)后的自動控制。2.2總線控制方式總線聯(lián)動控制是利用控制主機、報警器、總線聯(lián)動柜組成的控制二總線控制方式,通過總線聯(lián)動控制柜管理系統(tǒng)連接的控制接口,以聯(lián)動設(shè)備。如圖3所示。2.3廣播與廣播接口在每層的控制總線上分別設(shè)置一個控制接口,控制兩個具有8個開關(guān)量的繼電器,4路廣播和一路走廊背景音樂廣播緊急切換成消防廣播,同時利用此控制接口直接控制本層警鈴的開啟,如圖4所示。2.4空氣開關(guān)的工作原理非消防電源分為兩組,即照明組和動力組,采用兩個具有自動切換功能的空氣開關(guān),利用本層中A區(qū)控制總線上一個控制接口即可實現(xiàn)上述功能要求。由于非消防電源切換與廣播切換都在火災(zāi)確認(rèn)以后同時動作,故這兩種控制共用一個控制接口。2.5警鈴開啟和配聯(lián)動盒通過控制接口控制兩種電磁閥,控制方式與警鈴開啟一樣,同時可配聯(lián)動盒?？照{(diào)風(fēng)機電源的切除與非消防電源切除原理一樣,其控制過程與排煙閥開啟同時進(jìn)行。2.6卷傘門下降、全降的控制防火卷簾門所隔離的防火區(qū)域的煙感探測器在發(fā)生火災(zāi)時報警,向控制該卷簾門的控制接口輸送下降信號,卷簾門下降至1.8m,當(dāng)報警信號發(fā)出后,下降至底,同時在總線聯(lián)動柜上顯示卷簾門的運行、下降和全降狀態(tài)。同樣,防火卷簾門可在現(xiàn)場手動控制,也可在中心控制室的聯(lián)動柜上控制。2.7對排水和正壓差的控制發(fā)生火災(zāi)時,總線聯(lián)動控制柜開啟著火區(qū)相關(guān)樓層的排煙閥和送風(fēng)閥,及排煙機和送風(fēng)機,也可在中心控制室手動起、停排煙機和送風(fēng)機。2.8電梯控制發(fā)生火災(zāi)時,總線聯(lián)動控制柜發(fā)出電梯下降至首層的控制信號,電梯控制柜控制多部電梯迫降至大樓首層,并切斷非消防電梯電源。2.9自動滅火措施氣體滅火控制是由總線聯(lián)動控制柜與氣體滅火盤及鋼瓶控制盤配合使用組成的專用氣體或泡沫滅火系統(tǒng)。其中滅火控制器盤置于消防中心控制室,與總線聯(lián)動控制柜配成一個標(biāo)準(zhǔn)柜;鋼瓶控制盤置于氣體鋼瓶間,對氣體直接控制。兩個控制盤結(jié)合可以完成4個以上滅火區(qū)的自動滅火操作,如圖5所示。在氣體滅火的每一個被保護(hù)區(qū)都設(shè)有煙感和溫感探測器,兩種探測器報警方式設(shè)為“與”控制。當(dāng)這兩種探測器同時報警時,控制主機發(fā)出報警信號并傳到總線聯(lián)動控制柜。總線聯(lián)動控制柜控制4個控制接口,控制滅火控制柜和鋼瓶控制盤,利用氣體儲氣瓶的瓶頭閥和管網(wǎng)分配閥,向保護(hù)區(qū)噴灑二氧化碳進(jìn)行滅火,同時由于管網(wǎng)壓力開關(guān)動作,使現(xiàn)場“禁入”指示等開啟,顯示“嚴(yán)禁入內(nèi)”。緊急手動控制盒可以直接啟動或停止噴淋氣體。2.10消火栓控制原理將消火栓按鈕信號連接在數(shù)據(jù)總線的輸入模塊上。當(dāng)消火栓打開按鈕按下時,通過數(shù)據(jù)總線將信號傳至控制主機,主機聯(lián)動控制柜,通過消火栓水泵的控制接口啟動水泵,并反饋信號到總線聯(lián)動控制柜上。3智能防火系統(tǒng)國內(nèi)的火災(zāi)報警系統(tǒng)大部分采用傳統(tǒng)布線形式,使得線數(shù)較多,施工不方便。智能防火系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線采用二線數(shù)據(jù)總線線路,工作電壓和數(shù)據(jù)通訊由同一對導(dǎo)線傳