消防系统在建筑智能化中的优化设计研究???

王雷

摘 要：智能化与各个行业融合发展作为人工智能技术应用的重要方面，不仅能够推动信息技术的进步，还能促进各个行业提高工作效率。消防工程作为保障国民人身、财产安全的重要一环，在各行各业开始得到重视并结合人工智能技术进行优化。本文结合现阶段消防控制系统在国内的发展现状，进一步探究其在建筑智能化中的优化设计方案。

关键词：消防系统设计;建筑智能化设计系统;优化设计方案

0 引言

由于现代建筑结构复杂、材料设备转型升级使很多不同类型的燃气火灾、化学火灾、固体火灾、液体火灾开始出现，如此复杂的消防情况使得各行各业在建设工程设计时开始注重消防系统在建筑智能化中的不断优化、完善。本文通过总结当下发展特点深入探究消防系统其在建筑智能化中的完善方案。

1 目前建筑消防发展情况

火灾是灾害的一种，按照火灾分类的规定，火灾分为A、B、C、D、E、F六类。

A固体火灾、B液体火灾、C气体火灾、D金属火灾、E电气火灾、F烹饪物火灾。发生火灾的常见原因主要包括：用电、吸烟不慎、生活用火不慎、生产作业不慎、玩火、放火、雷击。据官方统计2019年全年共接报火灾23.3万起，亡1335人，伤837人，直接财产损失36.12亿元。值得关注的是，电气引发的火灾居高不下，已查明原因的火灾中有52%系电气原因引起，尤其是各类家用电器、电动车、电气线路等引发的火灾越来越突出。

火灾都有起因，分析火灾原因，了解火灾发生特点，为了更有针对性的运用技术措施，进行建筑防火设计，从而达到防火、灭火的目的。防火的基本方法：控制可燃物、例如：采用水泥代替木材建造房屋;隔绝助燃物、例如对于活泼金属可采用与空气隔绝;控制引火源、例如：禁止明火、消除静电。灭火的基本方法：冷却灭火、隔离灭火、窒息灭火、化学抑制灭火。例如：用水扑灭固体物质火灾，主要通过冷却作用实现;采用泡沫系统覆盖于燃烧物质表面，主要通过隔离作用实现;采用二氧化碳、氮气、蒸汽灭火，主要通过窒息作用实现;采用干粉、七氟丙烷灭火主要通过化学抑制作用实现。

消防即消除火灾、防止火灾，现代建筑消防以预防为主、防消结合的方针，坚持政府领导，部门监督、单位负责、公民参与的原则开展防火灭火工作。在建筑防火设计时应根据建筑防火设计规范要求进行设计，主要包括两大部分：主动防火、被动防火[1]。主动防火主要是利用建筑内的消防设施，火灾自动报警系统、消防联动控制系统、消火栓系统、自动喷淋系统、灭火器等。被动防火主要是利用建筑本体防火，例如：建筑耐火等级、防火间距、防火分区、防火分隔设施等。

2 目前消防系统特点

2.1 控制单元相对独立

消防控制系统主要由火灾报警系统、消防联动系统、电气火灾报警系统、可燃气体报警等系统组成，各个系统功能有所不同。火灾报警系统负责接收火灾探测器的报警信号，消防联动控制器负责进行逻辑判断执行操作指令驱动相关消防设备动作。电气火灾报警系统负责对建筑内的电气设备进行检测，及时发现电气设备过热、漏电引起的电气火灾。可燃气体报警系统负责对容易产生可燃气体的部位进行监测，及时探测可燃气体浓度，防止可燃气体引起火灾。例如火灾报警探测器检测到火灾，通过总线回路将信号送至火灾报警主机，火灾报警主机接收到火灾报警信号后，火灾报警主机启动全楼声光报警器，同时由消防联动控制器根据内部逻辑程序联动送风阀、排烟阀、送风机、排烟机开启，切断着火层非消防用电、电梯迫降至首层，启动应急照明、疏散指示标志、消防广播。

2.2 多种功能探测器组合应用

消防控制系统不仅仅只使用一中火灾探测器，而是根据不同场所采用不同类型功能的探测器组成，例如根据火灾自动报警设计规范要求经常产生可燃气体的场所采用一氧化碳火灾探测器、吸烟室采用感温探测器、超过12m空间采用线型光束火灾探测器。各种不同的探测器能够通过内部装置的感应芯片检测到不同类型火灾的物理特性，进而采取应对方案。如感烟探测器、火焰探测器、一氧化碳探测器、感温探测器等综合使用。因为发生火灾所呈现出的情况不同，有的会伴有声音;有的会呈现出高温、火光等;有的则会产生大量的烟雾，只有使用多样化的探测器才能及时监控火灾情况，帮助系统及系统控制工作人员及时做出判断，采取有效的措施。

2.3 多种功能灭火设施组合应用

消防灭火设施主要包括消火栓系統、自动喷淋系统、气体灭火系统、泡沫灭火等系统，各系统灭火系统通过电气回路设计与消防控制系统相关联[2]。当发生火灾时，通过火灾报警控系统、消防联动控制系统及时启动各系统灭火设施。建筑设计时应根据建筑防火设计规范要求设置不同类型的灭火设施，例如根据建筑防火设计规范要求一类高层公共建筑应设置消火栓系统、自动喷淋系统。通过不同功能的灭火设施共同作用，可以更加快速的进行灭火、控火。

2.4 智能网络覆盖

目前消防控制系统在互联网技术的深度融合后开始实现智能网络全覆盖。城市消防远程监控系统由用户信息传输装置、报警传输网络、监控中心以及火警信息终端等几部分组成。是通过将火灾报警技术、信息通讯及网络技术、计算机控制技术和多媒体显示、局域/广域网络、无线网络等多种传输方式结合，实时采集监控现场的各类火灾报警信号、故障信号、图像信息，并及时地将上述信息传送到远端的报警检测中心的设备。在建筑内部通过安装城市消防远程监控系统，能够对联网用户的建筑消防设施进行实时监测，实现对联网用户的火灾报警信息、建筑消防设施运行状态以及消防安全管理信息的接收、查询和管理，为联网用户提供信息服务。

3 建筑智能化系统优化

3.1 建筑智能化系统的总体结构优化设计

建筑智能化是利用通信技术、信息技术、计算机网络技术、监控技术等，通过对建筑和建筑设备的自动检测与优化控制、信息资源的优化管理，实现对建筑物的智能控制与管理，以满足用户对建筑物的监控、管理和信息共享的需求，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。工程架构设计是智能化设计的基础工作环节，在设计时参照智能建筑设计标准要求系统配置应以信息化应用系统、智能化集成系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、机房工程等设计要素展开，且与建筑基础设施相对应主要包括信息接入系统、综合布线系统、移动通信信号覆盖系统、卫星通信系统、建筑设备监控系统、建筑能效监管系统、火灾自动报警系统、入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、电子巡查系统、访客对讲系统、停车场管理系统、安全防范综合管理系统、应急响应系统及机房工程。进行智能化系统集成时应采用信息资源共享和协同运行的架构原则，主要应用的网络结构包括总线型架构、树形架构、星星架构、环形结构等等，这些网络架构根据各个不同的系统采用不同的架构，可以实现智能控制与集中式管理，更适合应用在智能化建筑中。例如：在进行系统总集成时总集成的PC电脑端可采用总线型结构或树型结构作为根部，将各个系统电脑PC端作为总线型结构或树型结构的子节点，接入总系统的各个子系统又可采用满足各自需的拓扑架构，例如：火灾自动报警系统的火灾探测器可采用环形总线架构，建筑设备管理系统采用DDC或PLC控制时，控制器可采用环形总线架构。各个子系统的不同的单元模块、各个节点都可以作为子节点，保证环环相扣，信息传输通畅。这样能够有效保证当其他系统、设备出现问题时不受影响，各个系统还可以设置成各自独立平台，每个平台下设各自管理的子系统。

总而言之，在进行建筑智能化系统总体结构设计时要坚持满足信息化应用需求，支持智能化系统的信息关联和功能汇聚、可持续发展。

3.2 消防控制系统在建筑智能化中优化设计分析

就建筑整体而言消防系统仅作为智能化建筑的一个分项，从安全角度出发消防系统又是重中之重，关系到人员、财产及建筑的整体安全[3]。消防控制系统功能较多、整体较为庞大包含电系统、水系统等，且消防系统独立成一专业，近年来国家开考一级消防工程师执业资格考试，充分说明消防专业的重要性。在建筑智能化设计时应根据智能建筑设计标准规定按照公共安全系统宜包含火灾自动报警系统、安全技术防范系统和应急响应系统进行划分。火灾自动报警系统应预留与建筑设备管理系统互联的通信接口，宜与安全技术防范系统实现联动，纳入智能化系统集成，且智能化系统集成时应遵循火灾自动报警设计规范和建筑防火设计规范的要求。参照规范在实际应用中进行智能化系统集成时往往只对消防控制系统的火灾自动报警系统进行集成，只提供显示相关报警信息不控制相关灭火设施联动，消防联动控制由其消防联动控制器及本地相关消防设施进行实现，主要防止人为误操作造成设备联动。

在整体智能化集成时可采用集成系统平台包括设施层、通讯层的方式进行。设施层主要包括纳入集成的智能设施及应用程序，向最终用户提供实时数据、数据存储、查询分析、电子地图、报警管理、事件管理、联动管理等功能。当出现报警或故障时，系统可通过语音或数字通信等方式及时通知相关人员。通讯层主要包括标准化、非标准化、专用协议的数据通信，通信接口应支持RS232/485、TCP/IP、 BACNET、MODBUS等通信协议;视頻流应支持API、控件通信;数据库应支持ODBC等通信方式，这些通信均为开放式协议通信便于各个子系统的互联互通数据调用。

4 结语

各个行业的发展都要与科技时代发展趋势紧密结合，消防工程作为社会发展中的重要安全保障，应该通过进一步优化总体结构设计、完善相关系统设计、搭建系统全面的监测平台来及时消除火灾隐患，降低火灾对其自身发展的影响，达到防火控火的目的。除此之外，消防系统作为智能建筑设计一个分项在应用消防控制系统时还要根据服务对象自身需求变化及时进行调整，做到符合规范、功能实用、安全高效、经济合理。

参考文献

[1] 朱丹华.探讨建筑智能化工程施工中的质量通病及控制措施[J].建材发展导向（上），2019，17（5）：82.

[2] 于秋红，刘全，郭创，等.智能消防控制系统中人员定位及安全疏散研究[J].通讯世界，2019（6）：248.

[3] 刘鑫，于振中，郑为凑，等.多机器人远程监控系统的多智能体控制结构[J].计算机工程，2018，40（2）：153-157.