智慧物联火灾报警控制器设计--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

智慧物联火灾报警控制器设计

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：李勇

[导读] 摘要：简要介绍了我公司新一代智慧物联火灾报警控制器设计的背景和意义，结合技术背景和应用需求，提出了新型智慧物联火灾报警控制器的设计方案，对其基本功能和主要技术参数进行介绍和分析，对其中的几项关键技术进行了介绍。

        （蚌埠依爱消防电子有限责任公司安徽蚌埠 233000）
        摘要：简要介绍了我公司新一代智慧物联火灾报警控制器设计的背景和意义，结合技术背景和应用需求，提出了新型智慧物联火灾报警控制器的设计方案，对其基本功能和主要技术参数进行介绍和分析，对其中的几项关键技术进行了介绍。文章最后对下一步的工作进行了展望。
        关键词：火灾报警控制器；智慧物联扫描设地址技术；智慧物联调试；编程；分析
        一、项目背景
        随着经济与技术的高速发展，全国各地高层、超高层建筑如雨后春笋，而且楼层愈来愈高，内部装修越来越豪华，在高层建筑内部又有许多楼梯、电梯和直通上下楼层的各类管线竖井，这就好像是在建筑物内部埋藏了许多导火筒。加之楼内空调、排风、排烟、各类管道等大大增加了火灾发生的概率。因此高层一旦失火，如果没有现代化的自动消防报警设备及早发现火情和及时扑救，火灾一旦蔓延造成生命财产的损失都是难于估量的。
        随着生活水平的不断提高，人们对生命财产安全越来越重视，近来频发重大火灾事故，国家和媒体也更加关注火灾防护工作，国家消防强制标准、法规的实施越来越严格，建筑用火灾自动报警系统得到了普遍的推广。
        火灾报警控制器是火灾自动报警系统的“接警中心”，它负责接收来自火灾探测器的报警信号，并对报警信号进行分析后发出相应的控制指令。因此，它的作用非常重要，在整个自动报警系统中起到“大脑”的中枢作用。
        因为火灾自动报警系统调试具有较强的专业性和复杂度，在工程施工调试时有较大难度和工作量，为解决此痛点，我公司立项研制了智慧物联火灾报警控制器。
        二、火灾报警控制器方案设计
        2.1 基本功能及主要技术指标
        2.1.1 基本功能
        1)火灾报警功能。
        2)联动控制功能。
        3)监管报警功能。
        4)屏蔽功能。
        5)故障检测功能。
        6)对讲电话功能。
        7)系统测试功能。
        8)网络通讯功能。
        9)黑匣子功能。
        10)打印功能。
        11)主、备电自动切换功能。
        2.1.2 主要技术指标
        交流输入电压：220V±1015, 50Hz±1
        直流备电： DC24V/17Ah    全密封免维护蓄电池
        回路容量：≤242个编址点；总容量：≤1452个编址点
        多线联动控制盘数量：1个
        总线联动控制盘数量：≤2个
        DC24V电源输出电流：≤3A
        回路线制：两总线制
        总线长度：≤2000米（截面积≥1.0mm2）
        适用环境：温度0℃～40℃；相对湿度≤95 ( 40℃)
        2.1.3 执行的主要标准、规范
        1) GB4717-2005火灾报警控制器
        2) GB16806-2006 消防联动控制系统
        3) GB50116-2013 火灾自动报警系统设计规范
        2.2.2 系统构成与主要组件功能介绍
        智慧物联火灾报警控制器系统构成如图2所示。
        CPU板（主板），相当于火灾报警控制器的大脑，负责整个火灾报警系统所接收火灾报警、联动控制、键盘信息、电源状态等数据的集中处理、存储和液晶显示处理、负责对火灾报警器件（火灾探测器等）的编程、信息存储，负责火灾报警系统信息的上传，负责联动信息的下发。
        双回路板，相当于火灾报警控制器的边缘系统（脑干等），负责对火灾报警系统中火灾报警器件和联动控制部件的信息预处理和简单控制。对其所接总线上的探测和联动部件状态进行监控，将异常信息上报给CPU板，并将对CPU板发出的对部件的控制命令进行转发控制。

        图1 系统构成框图
        键盘显示板，负责响应按键信息，将按键信息转发给CPU板，并执行CPU板发出的灯状态控制命令，控制灯板的状态，控制打印机打印CPU板发送的打印信息。
        直接输出键盘、联动键盘板，分别负责直接输出键盘设备（多线联动）和总线联动设备的键盘控制和状态显示（点灯方式）。其中，直接输出键盘还负责与所控制的消防联动设备（消防泵、喷淋泵、排烟风机等）之间的线路状态进行检测，并对消防联动设备的动作状态进行监测。
        直接按键接线板、总线接口板，分别负责将消防联动设备、火灾触发器件等设备通过线缆接入直接输出键盘和双回路板，并对线缆状态进行监测，在线缆发生短路、高压、雷击等问题时作出反应，保护控制器不会发生大范围的损坏。
        3.2 智慧物联扫描设地址
        传统的对接入火灾报警控制器的火灾报警探测器、手动报警按钮、输出输出模块等火灾触发器件（在火灾报警系统中一般简称“部件”，下文均简称“部件”）的编码方式（为与编程的定义区分，一般称设地址）一般有两种，一种是手动拨码，通过在部件上装配手动拨码开关，用手动方式进行拨码编码设置地址，然后在火灾报警控制器上进行对应地址登记；另一种是电子编码设置地址，使用编码器对探测器进行电子编码设地址，让探测器将电子编码地址存储在自己电路上的FLASH或EEPROM芯片上，当火灾报警控制器通过总线进行查询时上报给控制器。两种方式的优缺点见表2。
        表1 两种设地址方式的优缺点

        智慧物联火灾报警控制器采用扫描设地址技术，可通过配套的手机软件实现扫描设地址功能，解决以上两种设地址方式存在的缺点问题，具体实施过程为：
        1）操作人员在手机上将要设置的地址输入到手机软件界面上，然后通过手机扫描部件上的条形码，手机软件将扫到的条码与之前输入的地址对应关系存储在手机上，存储成功后，提示操作人员继续进行下一个部件的扫描。
        2）扫描全部完成后，将手机联入控制器提供的WIFI热点中，并在手机软件上点击地址上传，手机软件即可自动将保存的部件条码与地址的对应关系上传到控制器中，控制将这些数据存储在自身内存中。
        3）控制器通过总线对部件进行编号登记（此编号与条码存在一对一的对应关系），登记完成后将部件编号对应的地址信息发送给部件，部件接收到命令后将自己对应的地址信息存储在自身FLASH或EEPROM中，保证即使断电也可不丢失此地址信息。
        此技术有以下几点优点：
        1）因为智能手机的普及，此方案基本不会给施工操作人员增加成本，而且不会额外携带设备。
        2）扫描条码是非接触式，操作起来会比较方便。
        3）当出现地址重码时，手机软件和控制器软件上都可以识别出来，给予提示，更改也很方便。
        3.3 智慧物联远程调试、编程、分析
        很多火灾自动报警系统现场施工人员受限于文化水平较低和培训时间较短等因素，不能很好的熟悉火灾报警控制器的操作，对于常用的编程、设置、故障排查等不会操作，电话沟通时也对现象和控制器显示内容描述不清，常常因为一个小问题就要求工程服务人员或代理客户到现场进行调试解决，而现场服务人员很多时候都距离工程现场几百公里，很多地方交通也不便利，效率极低。
        智慧物联火灾报警控制器针对这一问题加入了创新设计，在火灾报警控制器中加入智慧物联调试、编程功能。使控制器可接入消防控制室内的INTERNET网或接入手机提供的热点，并由现场操作人员再控制器上输入密码进行确认后，即可通过远程手机软件在远端对火灾报警控制器上的信息进行查看和操作，方便高效，极大的节省了人力成本。
        通过与“远程维护保障系统”的有机结合，对火灾报警系统的运行状态进行有效监管，确保火灾报警系统的有效、可靠运行。通过大数据的采集、分析，对建筑物内的消防设施的使用和运行情况、建筑物内的情况、火灾发生和蔓延的情况等进行精确分析和研究，进一步提升火灾报警系统发现火灾和扑灭火灾的能力，更好地保障人们的生命和财产安全。
        参考文献
        [1]《32位ARM嵌入式火灾报警控制器的研究》——《消防技术与产品信息》2007年第1月 | 沈传锋，张沛，黄洪全，陈敏.
        [2]《火灾探测与信息处理》 ISBN：9787502589219 2006年8月 | 吴龙标，方俊，谢启源.