VESDA极早期烟雾探测预警系统.doc

VESDA极早期烟雾探测预警系统集中监控网络目 录一、 联网应用概述本地集中监控网VESDAnetTM二、1 网络构成2 网络管理软件VSM3功能简介3 特点及应用范围三、借助通讯网络实现VESDA远程联网监控1借助市话网络实现远程拨号联网监控（1） 系统构成（2） 系统性能、特点及拨号阻塞问题的解决方案（3） 远程调试、远程诊断及远程维护功能（4） 远程维护网2 借助其它通讯方式实现远程拨号联网监控四、借助计算机网络实现广域VESDA联网集中监控1 联网特性2 利用DDN数字传输网实现集中监控3 利用X.25协议现集中监控4 专用组网管理软件功能简介五、利用电信环境动力监控网实现VESDA远程联网监控1 VESDA与环境动力监控网的集中组网方式2 此种方式的在其他应用领域的普遍意义。六、VESDA的远程无线联网监控七、小结一、VESDA极早期火灾探测预警系统集中监控网络应用概述VESDA极早期火灾探测预警系统，作为一种具有全新理念的新一代火灾探测报警设备正在被越来越多的用户所认可。尤其是在一些特殊的行业及应用环境当中，VESDA正日益成为一种不可替代的技术先进、功能完备的消防报警产品。VESDA系统采用主动抽气的探测方式、先进的激光分析技术使之对烟雾的探测能力相对于传统探测设备有了极大的提高。它可在火灾隐患升级之前数小时发现火情，而且不受气流等因素影响，为防止火灾的发生赢得了宝贵时间。因此，VESDA系统在那些对火灾防范要求较高的行业有着广泛的应用前景。然而，VESDA系统在实际的应用当中，往往不仅被要求作为一个独立报警产品，对生命和财产提供安全保障，而且需要对所有安装有VESDA产品的保护目标实施联网集中监控。例如在电信行业中，有许多通讯机房分布在城市当中不同的位置，如果能够将所有VESDA系统连成网络，统一管理，将对进一步加强火灾的防范工作，增强行业安保部门对所管辖单位火灾预防的监管力度，提高对突发事件的反应能力，降低设备的维护成本等起到重要的作用。VESDA火灾预警监控网从保护目标上讲，小到一个安装有多台VESDA设备的多层建筑，大到一个安装了多套VESDA设备的地区、城市、甚至一个省，VESDA均可利用其强大的网络功能实现集中联网监控，为在一个省市或地区建立一个火灾预警监控网提供了可能。下面将简要介绍VESDA极早期烟雾探测报警系统利用通讯网络、计算机网络及行业内部安保网络实现VESDA系统远程联网集中监控的方法和特性。另外也会对以大型综合建筑为保护目标的VESDA本地监控网(VESDAnet) 做详细的说明。（图1：VESDA网络联结示意图）二、本地集中监控网VESDAnetTM1 网络构成 对于分别安装在一座建筑物或一个建筑群内的多台VESDA设备，为便于集中监控和统一管理，可以组成VESDA本地网络VESDAnet。VESDAnet是利用VESDA设备本身的网络功能实现的，组网方便灵活。每台VESDA探测器带有RS-485通信接口，各探测器间彼此以RS-485接口连接（二芯屏蔽电缆），可组成环形网络或开路性网络。当组成环形网络时，网上某一点发生断路不会影响网络工作。VESDAnet节点间距离可达1300米，网络上最多可配节点250个。通过在电脑上安装并运行VSM3软件，可实现对整个VESDAnet网络的集中监控。由于VESDA设备的模块化结构，VESDA探测器可以被分解为探测器模块、显示模块和编程模块。各模块可以作为网上节点布置在网络上任一位置。对于规模较小的网络，将显示单元集中在控制中心，即可监控各相应探测器的工作状况。在VESDAnet上一个编程模块可对网络上所有设备进行编程和查看。因此对于多台VESDA探测器构成的VESDAnet只配备1-2个编程模块即可，从而可以减少投资，节约费用。2、网络管理软件VSM3功能简介VSM3是澳大利亚VISION公司专门为VESDAnet 开发的专用报警管理及设备配置软件。主要功能包括；软件对组成网络的VESDA设备在烟雾浓度变化趋势曲线、报警及故障的确认、保存历史纪录、远端查询、远端报警、系统集中配置、生成报表、报警平面图显示、在线帮助等方面均有很完善的功能。另外，在VESDAnet 中VSM3可以替代网络当中的编程模块及显示模块，从而可以在大型的系统中大幅度地降低设备硬件成本，提高设备的集中监控、集中管理水平。下面是VSM3的几个主要操作及显示界面。VSM3软件的报警显示功能，可以替代VESDA主机上的显示面板，提供与其完全同步的报警显示，可以远端实现模式选择、静音、复位、隔离等操作，并能够以文字方式显示当前环境烟雾浓度、四级报警阈值、采样管当前气流状况等方面的信息，为集中监控提供了很大方便。（图4：VESDA烟雾变化曲线图）VSM3具有完善的报警、故障记录及查询功能，可以方便地记录、查询以往的报警、故障、操作等记录。为明确火警及故障的发生时间、报警发生后所采取的相应操作、了解设备运行的基本状况提供了很大的方便。（图5：VESDA报警事件查询列表）另外，VSM3软件还提供了网络器件管理、配置、通过电话线路实现远程报警等多种功能。总之，在 VSM3软件上可以对VESDAnet上的全部节点实现完全等同于设备硬件的全功能显示及编程操作，是一个功能强大的系统管理软件。3 特点及应用范围VESDAnet作为VESDA网络的基本形式，有着功能强大、配置灵活、节约投资成本等许多优势。 功能强大：如上所述，VESDAnet通过RS-485接口，将 各种模块联接成网，可以在网络当中的任意位置实现对探测器的报警显示和系统编程，功能完全与独立设备相同， 并可以利用VSM3软件实现整个网络的集中监控与配置。 配置灵活 VESDAnet中的各个模块节点可以在通讯距离允许的情况下，根据需要随意安置模块位置，以达到不同的使用目的。例如，在一个有多台VESDA设备的大型系统中，可采用探测器安置在现场，而将所有显示模块及编程模块集中安置在监控中心的方法，以实现集中监控。另外，也可以根据需要为同一个探测器配备多个显示模块，分别安置在现场和监控中心，以方便在不同位置的不同人员监视同一个现场的情况。 节约投资成本 由于采用了网络化设计，在有多台VESDA设备所组成的大型网络中，不需要为每一台设备配置独立的编程器，而可以在网络中配置一台编程器，通过网络对所有联在网上的包括探测器、显示器等在内的模块进行编程。此外，利用VSM3软件及监控计算机可以替代VESDA网络中的所有探测器的编程模块和显示模块。即可以在一台计算机上完成整个网络中VESDA的报警显示和编程配置的全部功能。从而大大地降低了设备费用。 组网简易 VESDAnet是VESDA设备的固有功能。组网时只增加很少设备或不增加设备。设备间使用二芯屏蔽电缆连接，施工简单。 VESDAnet网络是VESDA系统自身所具备的网络功能，其功能强大完备，但由于节点通讯距离的限制（1.3公里），VESDAnet只适用于VESDA本地集中监控，不适用于大范围的联网监控。三、借助通讯网络实现VESDA远程联网监控VESDA系统除了可以用VESDAnet的形式组成本地监控网以外，还可以利用通讯网络、计算机网络、保安监控网络等实现VESDA系统的远程组网监控。1 借助市话网络实现远程拨号联网监控。（1）系统构成 VESDA系统远程拨号联网中，被集中监控的VESDA系统可以是独立的单台设备，也可以是VESDA本地监控网VESDAnet。通过配备专用通讯模块、调制解调器及电话线即可实现系统的报警自动拨号功能。在现场报警发生时，VESDA系统可以自动拨号将现场设备的报警信息经过电话线传到监控中心，网络监控中心即可实现点对点的VESDA报警集中监控的功能。（图6：VESDA系统拨号联网示意图）（2） 系统性能、特点及拨号阻塞问题的解决方案 利用拨号实现的VESDA集中联网方案具有功能强大、简便易行、传输费用低廉等特点，它既可以由被监控端通过报警自动触发拨号，将报警信息上报监控中心，也可以在监控中心通过拨号，对所监控的目标实施轮询。但是受到拨号方式本身所固有的局限，使系统无法实时监控全部被监测点，并存在报警拨号时，监控中心可能无法同时处理多个报警等问题。 在系统实际应用中，为了解决监控中心占线阻塞的问题，可以根据系统容量配置2条或更多的报警电话线路，并通过专用设备组成可以处理多路报警信息的远程拨号集中监控系统。（3） 远程调试、远程诊断及远程维护功能 远程调试功能 利用VESDAnet及VSM3软件的独特功能，可以实现VESDA系统的远程调试功能。对于一个现场安装完毕的VESDA设备，VSM3能够在远端通过电话线对其进行编程、配置，使其达到正常使用的水平。编程包括气流标定、环境自学习、报警阈值设定等全部编程内容。 远程诊断及远程维护功能 除了利用VSM3软件的远程登陆功能实现VESDA设备的远程调试以外，还可以利用此项功能完成VESDA的远程诊断及远程维护功能。一个投入使用的项目设备在发生故障时，设备供应商可以通过电话对远端VESDA设备进行远程诊断，判断故障类型，根据具体情况做出相应的处理。此项功能可以直接或在现场非专业工作人员的配合下解决大部分的设备故障，为提高故障响应速度，加强系统维护水平提供了保证。（3） 远程维护网 VESDA用户远程维护网利用系统所具备的硬件条件，结合专用管理软件对入网用户提供全面的售后服务。包括远程设备监管、定期远程设备诊断、远程故障设备修复、用户设备运行档案管理等。可及时了解用户设备运行状况，根据其具体情况为用户提供设备维护及保养计划。2 借助其它通讯方式实现远程拨号联网监控（1） 借助GSM网的方式 利用GSM网可以实现与市话拨号网功能完全相同的VESDA系统集中监控网。但是由于GSM网在传输可靠性、费用等方面的一些问题，此方案只适用于一些条件极特殊的应用情况，例如建立可移动的监控中心等。（2） 借助GSM短消息的方式 利用GSM短消息实现VESDA系统远程联网监控具有传输费用低的显著优点。但是由于传输信息量小及传输实时性差等方面的缺点，使此方案仅适用于一些组网基础条件较差的地区。（3） 利用2M口以时隙抽取的方式 除了上述利用传统通讯网络实现联网的方法外，在不具备通讯机房环境及动力集中监控系统的地区，VESDA系统还可以利用GSM网BTS与BSC之间的Abis接口中现有的2M PCM电路的空闲时隙，采用数字时隙分插复用的方式，配合时隙通讯控制器，实现移动通讯机房、基站当中VESDA设备的集中联网。利用此种方式组网，可以实现多点实时监控，但需要占用一定的传输资源。 时隙插入方式是指在区域监控中心端配置多路时隙分配器，在现场端架设专用时隙插入设备，接口遵循G.703、G.704协议，依托现有的网络传输资源，利用PCM中空闲时隙插入，以端接和跨接的方式进行信息交换。这种组网方式适合在不具备移动通讯机房环境及动力集中监控系统的地区将VESDA组成独立的移动机房、基站火灾预警监控网。端接方式组网的特色是利用原有通信网的空闲时隙，通过系统设置从2M中分配一个或多个64K的数据通道，通信控制器以端接的方式接在BTS上，利用BTS到BSC的传输实现监控单元与BSC的数据通信，再通过BSC局的半固定连接设置，将多个机房的数据合并成几个PCM基群，输出到通信服务器，从而实现监控系统的组网。这种方式有利用原有网络，节约投资;利用原有网络保证数据可靠传输;不影响其它时隙的通信，保证原有网络的可靠性;安装和调试不影响机房的正常工作;标准接口，便于安装。跨接方式在没有复用模块的机房，仍旧可以利用原有的通信网，通过系统设置从2M中分配一个或多个64K的数据通道，通信控制器以跨接的方式接在BTS与BSC之间（接口为G.703、G.704协议），从而实现数据通信。这种方式在很多机房中较为适用。（图7：利用2M口实现VESDA系统的集中监控组网方案）四、借助计算机网络实现广域VESDA联网集中监控1 联网的特性与利用通讯网络实现VESDA系统联网相比，利用计算机网络实现VESDA系统集中联网具有报警功能比较完备、组网方式简便、传输费用低廉并可以实施多站点实时监控等优势，是VESDA系统集中组网的一个比较理想的解决方案。监控中心可以利用专用的监控软件随时了解各个被监控目标内VESDA所探测到的现场烟雾浓度、是否报警、设备是否出现故障、不同设备的报警阈值、设备运行状态、采样管气流状态等多种数据，甚至可以在监控中心对现场设备进行远端复位、隔离、静音等操作。此方案的另一个特点是：由于利用了现有的计算机网络，使网络传输费用大大降低。这是VESDA系统集中联网监控的一种比较理想的方式。利用计算机网络实现VESDA系统联网，在硬件上需要一个具有网络接口的VESDA专用通讯模块，以完成VESDA系统与计算机网络的联接。并需要在监控中心利用下面所简要介绍的专用软件实现对VESDA系统的集中管理。2 利用DDN全透明的数字传输网实现集中监控利用DDN全透明的数字传输网实现分站到中心站的点对点通信，分站和中心站各自在本地组成局域网，通过DDN网络将分站和中心站的局域网连接成为广域网。在中心站和分站之间实时进行数据通信，在中心站实现对无人值守分站的监控和管理。分站的网络配置中心站的网络配置硬件广域网接口路由器多路由交换器基带MODEM基带MODEM终端服务器通信服务器VESDAnet接口器数据库服务器网络协议TCP/IPTCP/IP软件路由器配置软件交换机配置和管理软件终端服务器管理软件通信服务器控制软件数据库软件集中监控管理软件WindowsNT ServerWindowsNT Workstation局域网标准10兆以太网100兆以太网由VESDA设备组成VESDAnet本地监控网，实时的数据（报警和故障）经VESDA网络接口器接入终端服务器的串口中。终端服务器的功能是将该串口映射成为中心站中指定通信服务器的一个串行端口。终端服务器将数据和目的地址的IP打包从其以太网端口发送到本地局域网上，分站静态路由器识别该数据包的目的网段并将其发送到分组交换网上。数据经分组交换网传输到达中心站的多路由交换机。数据经交换机送至中心站的局域网上，目的通信服务器接收该数据并实时处理后发送到数据库服务器中进行存储，以便监控和管理使用。如中心站连接的分站数目较多，则应设立多个通信服务器以避免单个通信服务器数据处理负荷过大不能及时处理数据造成数据丢失。同时为避免中心站数据量突发产生的碰撞，采用100兆以太网来增大带宽。如连接的分站数量较小则可采用10兆以太网并将数据库服务器和通信服务器合二为一，以节约投资。3 利用X.25协议实现集中监控利用X.25协议的分组交换功能实现分站到中心站的点对点通信，分站和中心站各自在本地组成局域网，通过X.25分组交换网络将分站和中心站的局域网连接成为广域网。在中心站和分站之间实时进行数据通信，在中心站实现对无人值守分站的监控和管理。分站的网络配置中心站的网络配置硬件支持X.25协议的广域网接口路由器支持X.25协议多路由交换器X.25终端适配器X.25终端适配器终端服务器通信服务器VESDAnet接口器数据库服务器网络协议TCP/IPTCP/IP软件路由器配置软件交换机配置和管理软件终端服务器管理软件通信服务器控制软件数据库软件集中监控管理软件WindowsNT ServerWindowsNT Workstation局域网标准10兆以太网100兆以太网 由VESDA设备组成VESDAnet本地监控网，实时的数据（报警和故障）经VESDA网络接口器接入终端服务器的串口中。终端服务器的功能是将该串口映射成为中心站中指定通信服务器的一个串行端口。终端服务器将数据和目的地址的IP打包从其以太网端口发送到本地局域网上，分站静态路由器识别该数据包的目的网段并将其发送到分组交换网上。数据经分组交换网传输到达中心站的多路由交换机。数据经交换机送至中心站的局域网上，目的通信服务器接收该数据并实时处理后发送到数据库服务器中进行存储，以便监控和管理使用。如中心站连接的分站数目较多，则应设立多个通信服务器以避免单个通信服务器数据处理负荷过大不能及时处理数据造成数据丢失。同时为避免中心站数据量突发产生的碰撞，采用100兆以太网来增大带宽。如连接的分站数量较小则可采用10兆以太网并将数据库服务器和通信服务器合二为一，以节约投资。3 专用联网管理软件功能简介（1） 报警及故障实时显示功能 报警及故障实时显示功能是以VESDA显示操作面板为基础，以图形及文字两种方式显示。包括报警位置、报警等级、烟雾浓度、采样管网气流状态、故障等等。在显示形式上，则完全与被监控VESDA设备的显示面板相同。（图9） 当有多个报警时，监控中心电脑上同时可以开四个报警窗口显示，并且在多于四个报警时，做出相应提示。（2） 报警自动转发功能 在报警发生时监控中心工作人员应及时对报警做出相应处理，对于未及时处理的报警信息具有列表显示功能。 对于报警信息的确认超出规定时间时，系统将自动向指定电话拨号报警，或发中文短消息给指定的寻呼机或手机报警。（3） 监控站点管理功能 以类似Windows资源管理器的方式显示监控站点。每个站点具体信息包括以下内容： 设备种类、地理位置、单位名称、一个监控点有多台设备时显示具体设备名称、设备编号、故障记录、报警记录；对于扫描型VESDA探测器，应能明确报出采样管的号码及安装位置。 设备清单。对应于某个监控点有多台设备时，进入监控点后应有详细的设备清单，并且使报警对应于具体设备。 在以站点管理功能查看站点时，有报警的站点应有显示（比如站点名称闪烁），并且可以直接点击所要查询的站点，了解该站点的当前状态和历史纪录。 地图方式 将监控网所在地区以地图方式显示，在地图上以闪烁方式显示报警位置，管理人员可以在地图上直接查看具体监控点报警及故障的历史记录。（4） 用户操作管理功能用于对不同层次的网络管理人员的操作权限进行管理。管理内容包括用户清单、口令、管理员所管理的监控点列表、不同管理员操作权限、不同管理员的操作记录（包括添加，删除各类信息的操作）等等。用户可以分设备供应商、系统管理员、操作员、一般操作员等几个级别。（5） 统计报表及信息查询功能包括： 查询某一具体设备的报警及故障记录。（按设备查询） 查询某一个被保护目标的报警记录。（按位置查询） 查询给定时间段内的全部报警信息。（按时间查询） 以火警、故障、操作信息等查询。（按事件分类查询） 以上所有查询方式，均应可以产生相应的报表。（6） 站点设置包括以下内容 添加新点。 输入站点信息，修改站点信息。 标定站点在地图上的位置，以达到图形显示的目的。 对于同一站点拥有多台设备时，确定其区域代码，在现场的不同位置及扫描型VESDA探测器的四根管明确位置等等。（7） 其他功能 软件能适应RS-232 及 TCP/IP 两种传输方式。 VESDA联网后的监控中心数据库可以向其他监控设施提供报警数据。五、并入电信环境及动力监控网实现VESDA远程联网监控1 VESDA与环境动力监控网的集中组网方式（1） 利用VESDA提供的RS-232接口及开放协议实现集中组网在已具备或准备安装通讯机房环境及动力集中监控网的地区， VESDA系统可以通过其自身提供的计算机通讯接口（RS-232）及开放的通讯协议，并入环境动力监控网实现范围广泛的VESDA联网监控。VESDA单机和VESDAnet配合VESDA专用通讯模块PC-Link（VHX-0300）可向外提供与计算机连接的标准RS-232接口，并由VESDA厂家向用户提供通信协议。这样，就可以将VESDA系统作为通讯机房环境及动力集中监控系统的一个烟雾报警子系统，实现对城市、地区、甚至省级通讯机房、基站VESDA报警系统的集中监控。在此种组网方式中，VESDA的各类报警及故障信息完备，不额外占用传输资源，与环境及动力监控网集中联网方便灵活，在电信、移动等通讯行业是较理想的联网方式。目前，我公司已经与多家机房环境动力监控系统的设备生产厂家合作，在我国辽宁省、河南省、黑龙江省等地区成功地完成了VESDA系统与通讯机房环境及动力监控系