基于微型计算机控制的智能防火系统

基于微型计算机控制的智能防火系统

0智能防火系统随着现代建筑的大规模设计、楼层的装饰和建筑群体的增多，高层建筑的消防问题变得越来越重要。人们都希望有一个安全、舒适的生活环境,追求一种易于管理、能及早发现火灾并准确报警的火灾自动报警系统,使火灾发生的可能性降至最低点。智能防火系统综合运用了现代计算机技术、现代控制技术、现代通信技术、现代图形显示技术和现代网络技术,将火灾报警系统与楼宇管理系统联网,实现二次监控与管理,发挥楼宇管理系统整体的综合管理能力,以提高防灾和抗灾能力。同时,智能防火系统又可以独立工作,具有自身防灾和灭火能力。在智能化建筑中起着极其重要的安全保障作用。1智能火灾报警系统的组成按照我国现行规范要求,火灾报警系统组成应成为一个独立的系统。一般由火灾探测器、区域报警器和集中报警器3个部分组成,如图1所示。本文所述的智能防火系统采用智能型数据总线结构。火灾探测器安装于火灾可能发生的场所,为区域报警器提供火警信号,监视火情,起着火情传感器的作用。区域报警器是一个专门接受探测防火区域内的各个探测器送来的火警信号,集中控制和发出警报的控制器。集中报警器一般设置在一个建筑物的消防控制中心室内,接受来自各区域报警器送来的火警信号,并发出声、光警报信号,启动消防设备。火灾报警系统具有自己的网络系统和布线系统。在任何情况下,该系统都可以独立工作、运行和管理。火灾报警系统可以通过网关和楼宇管理系统网络连接,使集中报警器与楼宇管理系统同处于一个并行处理分布式计算机网络中,达到对火灾报警的二次监控和信息共享,并通过楼宇管理系统、CRT实时显示火灾报警的位置和状态,同时提供设备、消防广播的联动功能以提高防范火患和抵御火灾、减少损失的能力。本防火系统采用模拟量探测器。该探测器实质上是一种火灾信号传感器,如图2所示。来自现场的火灾现象、虚假火灾现象及其他干扰现象都作用在模拟量探测器中的感烟或感温敏感元件上,产生模拟量传感信号(非平稳的随机信号),经过频率响应滤波器和A/D转换等数字逻辑电路处理后,变为一系列数字脉冲信号传送给火灾报警控制器,再经过控制器中的微型计算机复杂的程序数字滤波信号处理过程,对无规律的火灾传感器信号进行分析,判断火灾现象的危险程度。火灾判断电路将危险度计算出的数据去与预先规定的报警参考值(标准动作阈值)比较,当发现超过报警参考值时,便立即发出报警信号,驱动报警电路发出声、光报警。这种模拟量探测器的最大优点是能适应环境的变化,并迅速作出反应,能提高或降低其反应界限,以保证在一个很宽广的范围内,测量的信号和反应值之间的电压差保持恒定,具有高的可靠性与稳定性,具有抗灰尘附着、抗电磁干扰、抗温度影响、抗潮湿、抗腐蚀等特性。灵敏度可以灵活设计,实行与安装场所、环境、目的(自动火灾报警或联动消防等)相吻合的警戒,而且具有故障测试功能,无需加烟或加温测试,只要在报警控制器键盘上按一键,即可完成对探测器的功能测试,提高了系统维护水平,降低了维护检查费用。本智能防火系统的主机由微处理器控制,它采用模块化可扩展来实现监控和管理的功能。控制器提供一个非易失存储器,以实现功能数据自由编程,可方便地通过编程实现对探测器群的控制、报警中间储存、报警持续时间等功能。主机可周期性地巡回自检,连续不断地检测系统软件和硬件状态,任何故障可立即识别,并记录下来,同时利用双CPU结构,工作可靠。控制主机由软件系统和硬件系统两部分构成。软件系统由主程序和中断服务程序组成。当主机的计算机系统接通电源后,主程序立即投入运行,自动执行自检程序。若整个系统运行正常,而且当前无外界设备中断请求,则当自检程序执行完毕后,又返回到自检程序的起始地址,重新自动执行主程序。倘若外界设备有中断请求,则CPU立即响应中断,并转入相应的中断服务程序入口地址,执行服务子程序。硬件系统主要包括微处理器CPU、存储器部件及各种接口电路。其中接口电路主要包括显示接口电路、音响接口电路、打印机接口电路、总线接口电路及扩展槽接口电路等。2联动控制控制方式当智能防火系统检测到大楼确有火灾发生时,系统对消防广播的切换,警铃的开启,楼层非消防电源及空调风机电源的切换,楼层送风阀和排风阀的打开,关闭防火卷帘门、电梯,开启送风及排烟机,以及气体和泡沫灭火设备,消防泵等采用总线联动集中控制,即采用联动控制方式控制。2.1消防设备连接控制的自动和手动模式手动控制是由操作人员通过火灾控制器或设备联动柜对设备进行人工控制。自动控制方式又分为火灾确认前的自动控制和火灾确认后的自动控制。2.2总线控制方式总线联动控制是利用控制主机、报警器、总线联动柜组成的控制二总线控制方式,通过总线联动控制柜管理系统连接的控制接口,以联动设备。如图3所示。2.3广播与广播接口在每层的控制总线上分别设置一个控制接口,控制两个具有8个开关量的继电器,4路广播和一路走廊背景音乐广播紧急切换成消防广播,同时利用此控制接口直接控制本层警铃的开启,如图4所示。2.4空气开关的工作原理非消防电源分为两组,即照明组和动力组,采用两个具有自动切换功能的空气开关,利用本层中A区控制总线上一个控制接口即可实现上述功能要求。由于非消防电源切换与广播切换都在火灾确认以后同时动作,故这两种控制共用一个控制接口。2.5警铃开启和配联动盒通过控制接口控制两种电磁阀,控制方式与警铃开启一样,同时可配联动盒。空调风机电源的切除与非消防电源切除原理一样,其控制过程与排烟阀开启同时进行。2.6卷伞门下降、全降的控制防火卷帘门所隔离的防火区域的烟感探测器在发生火灾时报警,向控制该卷帘门的控制接口输送下降信号,卷帘门下降至1.8m,当报警信号发出后,下降至底,同时在总线联动柜上显示卷帘门的运行、下降和全降状态。同样,防火卷帘门可在现场手动控制,也可在中心控制室的联动柜上控制。2.7对排水和正压差的控制发生火灾时,总线联动控制柜开启着火区相关楼层的排烟阀和送风阀,及排烟机和送风机,也可在中心控制室手动起、停排烟机和送风机。2.8电梯控制发生火灾时,总线联动控制柜发出电梯下降至首层的控制信号,电梯控制柜控制多部电梯迫降至大楼首层,并切断非消防电梯电源。2.9自动灭火措施气体灭火控制是由总线联动控制柜与气体灭火盘及钢瓶控制盘配合使用组成的专用气体或泡沫灭火系统。其中灭火控制器盘置于消防中心控制室,与总线联动控制柜配成一个标准柜;钢瓶控制盘置于气体钢瓶间,对气体直接控制。两个控制盘结合可以完成4个以上灭火区的自动灭火操作,如图5所示。在气体灭火的每一个被保护区都设有烟感和温感探测器,两种探测器报警方式设为“与”控制。当这两种探测器同时报警时,控制主机发出报警信号并传到总线联动控制柜。总线联动控制柜控制4个控制接口,控制灭火控制柜和钢瓶控制盘,利用气体储气瓶的瓶头阀和管网分配阀,向保护区喷洒二氧化碳进行灭火,同时由于管网压力开关动作,使现场“禁入”指示等开启,显示“严禁入内”。紧急手动控制盒可以直接启动或停止喷淋气体。2.10消火栓控制原理将消火栓按钮信号连接在数据总线的输入模块上。当消火栓打开按钮按下时,通过数据总线将信号传至控制主机,主机联动控制柜,通过消火栓水泵的控制接口启动水泵,并反馈信号到总线联动控制柜上。3智能防火系统国内的火灾报警系统大部分采用传统布线形式,使得线数较多,施工不方便。智能防火系统的数据总线采用二线数据总线线路,工作电压和数据通讯由同一对导线传