泉州市公安消防支隊(duì)臺(tái)商投資區(qū)大隊(duì) 陳學(xué)智

福州市閩侯縣公安消防大隊(duì) 洪健暉

分布式火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及思考

泉州市公安消防支隊(duì)臺(tái)商投資區(qū)大隊(duì) 陳學(xué)智

福州市閩侯縣公安消防大隊(duì) 洪健暉

火自從被人類發(fā)現(xiàn)以來，一直都作為人們生活和發(fā)展所不能缺少的重要幫手，隨著人類各項(xiàng)技術(shù)的不斷朝前發(fā)展和進(jìn)步，人類獲得火的方式從自然界獲取進(jìn)步到人工取火，人們獲得火的方式越來越簡單便捷，火在人們生活中的應(yīng)用也越來越廣泛。然而在火給人類帶來極大便利的同時(shí)也為人類帶來了一定的災(zāi)害和威脅。通過對(duì)最近一段時(shí)間內(nèi)的調(diào)查結(jié)果來看，由于電子產(chǎn)品的普及以及推廣，產(chǎn)生火災(zāi)的頻率在一定程度上有所上升，為人們帶來很大的危害，而為了有效預(yù)防或者避免火災(zāi)的產(chǎn)生，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的重要性不言而喻，因此本文就分布式火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行簡單的分析和闡述，希望能夠?yàn)榇蠹規(guī)韼椭?/p>

分布式；火災(zāi)；報(bào)警系統(tǒng)

一、引言

火災(zāi)對(duì)于人們而言無疑是可怕的、恐怖的，因此在最近一段時(shí)間，人們對(duì)火災(zāi)的關(guān)注程度不斷加深。由于我國的高層建筑以及超高層建筑與以往相比不斷增多，這也使得相應(yīng)的安全隱患有所增加。如果火災(zāi)發(fā)生，就會(huì)造成較大的財(cái)產(chǎn)損失，更甚至?xí)?duì)人們的生命健康帶來威脅。因此人們開始尋找有效避免火災(zāi)的方法，分布式火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)就是其中一種效果較好且簡單便利的防御方法，因此本文就此進(jìn)行研究和分析，以供大家參考。

二、集中式火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和分布式火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

當(dāng)前我國的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)分為兩類，一類為集中式火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，該種系統(tǒng)是運(yùn)用一臺(tái)火災(zāi)報(bào)警控制器來實(shí)現(xiàn)對(duì)所有被監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，因此其缺點(diǎn)和短處十分明顯，如果火災(zāi)報(bào)警控制器出現(xiàn)的問題，那么所有的被監(jiān)控區(qū)域都將會(huì)失控，在檢修完畢之前就無法保證安全。另一類為分布式火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，該種系統(tǒng)是把被監(jiān)控的區(qū)別分成不同的獨(dú)立子系統(tǒng)，并且每個(gè)子系統(tǒng)都有一臺(tái)控制器對(duì)其進(jìn)行控制或者操作，這樣一來，如果某個(gè)區(qū)域的子系統(tǒng)出現(xiàn)故障也不會(huì)影響其他區(qū)域的正常監(jiān)控，大大提升了系統(tǒng)的安全性，為人們的生命安全帶來有效保證。

三、分布式火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的系統(tǒng)功能

（1）報(bào)警功能：如果有火災(zāi)產(chǎn)生，在第一時(shí)間進(jìn)行報(bào)警，將火災(zāi)發(fā)生的具體樓層、房間以及詳細(xì)地點(diǎn)在顯示器以平面圖的方式清楚快速的顯示。（2）自動(dòng)記錄功能：可以及時(shí)且快速的將異常數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄并且打印。（3）資料檔案功能：能夠存儲(chǔ)以往的各大火災(zāi)資料，為更好的進(jìn)行預(yù)防火災(zāi)工作打下良好基礎(chǔ)。（4）狀態(tài)指示功能：對(duì)所有的消防設(shè)備的各項(xiàng)工作情況進(jìn)行顯示。（5）信息反饋功能：能夠?qū)λ械臉菍踊鹁畔⒁杂?jì)算機(jī)喇叭或者電鈴的方式發(fā)出警報(bào)，使值班人員能夠在第一時(shí)間察覺。（6）疏散指示功能：如果發(fā)生火災(zāi)，可以把火災(zāi)樓層依照預(yù)先設(shè)置的疏散方案及時(shí)顯示在電腦屏幕上，從而有效幫助指揮員分析火情，及時(shí)疏散人員。（7）滅火準(zhǔn)備功能：如果發(fā)生火災(zāi)，可以及時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)消防水泵，為消防栓提供充足的水源。

四、硬件系統(tǒng)

按照系統(tǒng)應(yīng)該具備的各項(xiàng)功能以及各個(gè)樓層中所設(shè)置傳感器的實(shí)際情況（每個(gè)方面不得少于一個(gè)煙霧傳感器、一個(gè)光波傳感器以及一個(gè)熱效應(yīng)傳感器），設(shè)計(jì)如圖一所示的分布火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要分為三個(gè)部分：上位機(jī)、下位機(jī)以及通信接口。其擴(kuò)樸結(jié)構(gòu)運(yùn)用總線的方式，傳送數(shù)據(jù)則運(yùn)用的主從站方式，由上位機(jī)作為主站，下位機(jī)作為從站。網(wǎng)站的連接線運(yùn)用雙芯屏蔽線。R是平衡電阻，值為兩百歐。

圖1 分布式火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)框圖

（一）上位機(jī)

上位機(jī)的組成部分為PC主機(jī)和其相關(guān)配套設(shè)施，配套設(shè)施有彩顯、鍵盤、硬盤、軟驅(qū)、打印機(jī)以及UPS電源等等，其主要用于對(duì)下位機(jī)進(jìn)行指示和命令，使下位機(jī)在受到所給檢測信息后能夠進(jìn)行分析，檢測是否有火警信息，如果出現(xiàn)火警信息，及時(shí)將火警點(diǎn)、疏散方式、消防設(shè)備狀態(tài)在屏幕上顯示，并且將蓋子火警的各項(xiàng)資料進(jìn)行收集、儲(chǔ)存和打印，啟動(dòng)相應(yīng)的消防水泵。

（二）下位機(jī)

下位機(jī)是由8031單片機(jī)擔(dān)任，圖2為下位機(jī)的基本機(jī)構(gòu)，其為一個(gè)帶RS485串行接口的8031單片機(jī)系統(tǒng)。圖3為8031單片機(jī)的I/O擴(kuò)展1片8255芯片的相關(guān)原理。該8031單片機(jī)對(duì)8255運(yùn)用線選地址法，按照這個(gè)原理能夠簡單便捷的擴(kuò)展出多片8255來滿足需求。

圖2 下位機(jī)結(jié)構(gòu)框圖

圖3 8031與8255的接口圖

圖4 通信接口結(jié)構(gòu)框圖

（三）通信接口

圖4為通信接口的簡單機(jī)構(gòu)。8031依靠串行結(jié)構(gòu)來與其他外部的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，然后依靠并行接口與PC主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。主體憑借程序控制的方式來實(shí)現(xiàn)和通信接口間的數(shù)據(jù)交換。

以上的硬件系統(tǒng)機(jī)構(gòu)非常簡單明了，無論下位機(jī)的數(shù)量是多是少，上位機(jī)和下位機(jī)間的通信僅僅需要一個(gè)通信接口RS485卡。將RS485卡插到PC主機(jī)的擴(kuò)展槽內(nèi)，能夠極大地簡化上位機(jī)和下位機(jī)間的通信電纜，只用一對(duì)雙絞線就能夠達(dá)到目的，并且通信距離可以到達(dá)一千米，通信速率能夠達(dá)到100bps。

五、軟件系統(tǒng)

下位機(jī)運(yùn)用匯編語言編程來對(duì)各煙感、光感、熱感和每個(gè)樓層內(nèi)的消防設(shè)備進(jìn)行檢測，該種語言程序處于每個(gè)下位機(jī)的程序存儲(chǔ)器內(nèi)，該種功能的運(yùn)用和控制主要由上位機(jī)來實(shí)施和操作，憑借匯編語言源程序來實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)下位機(jī)輸入口連接的外設(shè)狀態(tài)進(jìn)行檢測，然后把所獲得的數(shù)據(jù)依靠串行接口傳送到上位機(jī)，最后在由上位機(jī)來分析和判斷。如果有火災(zāi)相關(guān)數(shù)據(jù)，上位機(jī)會(huì)及時(shí)報(bào)警并且將相關(guān)的各項(xiàng)信息顯示出來，與此同時(shí)啟動(dòng)消防水泵，提供充足水源，為消防人員滅火工作提供便利。上位機(jī)在實(shí)施對(duì)下位機(jī)巡回檢查的時(shí)候，還要進(jìn)行相應(yīng)的管理工作。

六、結(jié)語

想要能夠科學(xué)且有效的設(shè)計(jì)出良好的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其最重要的就是必須很好的了解火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)在火災(zāi)產(chǎn)生的整個(gè)階段中所起到的實(shí)際作用。只有真正了解其所擔(dān)任的角色，才能夠?qū)⒏鱾€(gè)細(xì)節(jié)都考慮詳盡，從而設(shè)計(jì)出優(yōu)秀并且有實(shí)效的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，保證更多人的生命安全。

[1]劉偉.一種分布式火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2011,05:108.

[2]金華彪,夏雨人,張振偉.分布式火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微型電腦應(yīng)用,2003,01:19-21.

[3]祝福,肖彥直.一種分布式火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].工礦自動(dòng)化,2006,01:67-68.