刘跃

摘 要：消防监控系统是智能楼宇中最重要的一个子系统，它肩负了整栋大楼的安全保卫工作。本文结合某专科院校的实训大楼现状，通过对实训大楼现场的考察调研，对实训大楼提出了一套基于电气火灾、火灾自动报警和气体灭火三位一体的智能消防监控系统以适应当前建筑的需要。本问对学校的实训大楼进行了总体设计和详细设计。主要由报警控制子系统和管网子系统两部分组成。整个系统全部采用自动化控制，具有灭火效果好、环保性能好、使用安全、对人和被保护对象没有损坏作用等优点，完全能够满足我校实训大楼的消防需求。

关键词：智能楼宇；消防监控；ZigBee；气体灭火

1 引言

近年来，伴随着科学技术的发展和城市化进程的加快，智能楼宇得到了快速的发展，楼宇主要以智能、大型、高层、结构复杂为主要特点，它们空间高、跨度大，内部结构及布局复杂，功能及用途繁多，可燃、易燃物质多，人群的生活环境也越来越集中，存在很多的火灾隐患，发生火灾的因素也很多[1]。

现代校园的消防系统主要还是依赖于传统的喷水灭火系统和瓶装干粉灭火器，对于一般的应用场所灭火效果良好，且由于成本较低，所以应用比较广泛[2]。但水对被保护对象存在一定的破坏和损毁，对于特殊场所如配电室、电气机房、图书馆、文物存放室等不再适用，因此水灭火系统虽然价格便宜，但适用范围有限。那么设计一款适用于特殊场所的智能消防系统对现代校园的消防安全具有重要消防监控系统是智能楼宇中最重要的一个子系统，它肩负了整栋大楼的安全保卫工作[3]。智能消防监控系统主要包括了电气火灾监控系统、电源监控系统、防火门监控系统、智能疏散系统以及气体灭火系统。

2 总体设计方案

本系统总体设计主要分为三个板块，主要从感知层、传输层和应用层三个方面进行设计。感知层主要由感烟火灾探测器和感温火灾探测器组成，由于实训楼楼层高，房间多，所以每个房间都应单独作为一个保护区，各安装一组火灾探测器对各个保护区进行实时监测。传统的传输层主要由线路组成，但由于各个实训室相对较为分散，探测点较多，如果采用有线的方式进行布线，布线工作不仅繁琐还增加了整个系统的造价。所以本次设计采用带有ZigBee模块的无线探测器进行无线传输。ZigBee技术具有硬件功耗低、技术成本低、网络延时短和传输可靠性高等优点被广泛应用于火灾监测系统中。应用层主要由火灾报警控制器和灭火联动设备组成，当火灾探测器监测到火情后，通过ZigBee路由器无线传输到火灾报警控制器，再由火灾报警控制器打开管网系统进行联动灭火，如图1所示。

图1 气体灭火系统拓扑图

由于学校新建的实训大楼楼层高、房间多、人员密集等特点，所以灭火系统在设计中采用组合分配式系统，利用区域选择阀，对不同的楼层和不同的房间实行单独的保护，能够有效的减少灭火剂不必要的浪费同时减少了对人员的伤害。

本系统从结构上主要由报警控制子系统和管网子系统两部分组成。报警控制子系统主要由火灾探测器、火灾自动报警灭火控制器和声光报警器等部分组成。管网子系统主要由灭火剂瓶组、驱动气瓶组、启动装置、减压装置、选择阀、自动泄压阀、喷嘴、管道等及其附件组成，气体灭火系统结构及其组成。当火灾报警控制器发出启动命令后，电磁驱动器打开驱动气体瓶组，释放驱动气体打开灭火剂瓶组释放灭火剂，灭火剂在高压氮气的驱动下沿区域选择阀输送到火灾现场，实现灭火。

3 系统整体简介

3.1 楼层安装设计

在楼层的安装设计中，考虑到楼层较为分散且房间面积较大，每个房间都应作为一个独立的报警和探测区域。每间实训室包括设备间和管理间都要装有一路感烟探测器和一路感温探测器，每层楼的走廊上要装两路感烟探测器和两路感温探测器，卫生间由于它的特殊性则不需要安装。同时每间房间（卫生间除外）均安装有两个灭火剂气体喷头，前后各一个，走廊则有四个。气体灭火系统的设备和瓶组则存放在一楼的设备间内。

3.2 系统管网设计

管道是气体灭火系统中最重要的一个组成部分，管道的好坏决定了整个灭火系统性能的好坏及灭火的安全。本次气体灭火系统管网设计主要分为两部分，一部分为集流管部分，即从气瓶至选择阀、减压阀部分。另一部分为气体输送管道部分，即从选择阀、减压阀至喷头部分。本次设计的管道均采用楼道桥架布管的方式将气体输送到保护区，管道的支、吊架的制作、安装、固定及间距均与国家有关规范内容相一致[4]。

本系统选用的管道均是厚壁无缝钢管，管件为锻压制高压管件，管道及管件都进行了内外热浸镀锌处理。灭火剂输送管道采用螺纹连接、法兰连接或焊接，直径等于或小于80mm的管道采用螺纹连接，直径大于80mm的管道采用法兰连接，焊接后的管道又应进行二次镀锌处理。管道安装完成后，按照国家有关规范的要求，对所有的管网系统进行清洗、吹扫、打压试验和刷漆及防腐处理，确保气体运输的密封性和安全性。

4 总结

基于气体灭火系统的楼宇智能消防监控系统方案的设计，对于当前校园的消防隐患有了良好的改善作用，同时也为学校新建的实训大楼在智能消防系统的应用上提供了一个良好的解决方案。由于本次设计缺乏实践，在经过研究相关文献和资料后，对整个系统的组成和结构以及运作方式都有了一定的了解，整体设计上运用物联网的三层结构从火灾探测器到ZigBee无线传输再到报警控制器的设计实现了火灾的发现到熄灭的全自动化过程。并详细的设计了系统在实训大楼的安装位置、组网方式、管网和启动方式，使整个系统具有了一定的可行性。

本文虽然完成了整体上的设计，但还存在一些问题。由于水平有限，本次设计尚未涉及，因此还须不断提高自己的知识文化水平，设计出完整的气体灭火系統已满足现代消防的需要。

参考文献

[1]邹永艳.高层民用建筑火灾自动报警系统的设计浅见[J].科技创新导报，2008.

[2]谭炳华.火灾自动报警及消防联动系统[M].北京机械工业出版社，2014.

[3]方军利.火灾自动报警系统在智能建筑中的应用[J].安防科技，2012.

[4]陈良.典型无线传输技术应用[M].高等教育出版社，2014.