火灾自动报警系统的发展和前景

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杨晓光：火灾自动报警系统的发展和前景 器看作一个传感器，通过一个串联发讯装置 将位置信号和火灾敏感现象参数（如烟雾浓 度、温度）以模拟值不断送到控制器进行评 估或判断，控制器用适当的算法辨别虚假或 真实火灾及其发展程度，或探测器受污染的 状态等。系统降低了误报，提高了可靠性， 属于初级智能系统。 ３．分布智能火灾报警系统。探测器具有 智能，相当于人的感觉器官，可对火灾信号 进行分析和智能处理，做出恰当的判断，然 后将这些判断信息传给控制器。控制器相当 于人的大脑，既能接收探测器送来的信息， 也能对探测器的运行状态进行监视和控制。 由于探测部分和控制部分的双重智能处理， 使系统运行能力大大提高。 ４．无线火灾自动报警系统。用无线触发 装置和无线传输方法组合的控制接收设备进 行通讯，由传感发射一体机、中继器及控制 中心三大部分组成。探测部分与发射机合成 一体，由高能电池供电，每个中继器只接收 自己组内的传感发射机信号。当中继器接到 组内某传感器的信号时，判读接收数据并由 中继器将信息传给控制中心。此系统具有节 省布线费用及工时，安装开通容易的优点。 （二）现代火灾自动报警系统的特点 １．ＡＴＦ的开发大大提高了系统的可靠性。
综上所述，自动火灾报警经过数十年的 飞速发展已取得了可喜的成绩，智能化、集 成化、无线化等已成为必然的发展趋势？另 一方面，由于成本的提高，先进的火灾自动 报警设备必然相对来说价格较昂贵，如何使 这些先进的技术应用于实际之中，转换成为 具体的成效将是一个值得研究的问题。
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２００７年第４期
广东公安科技
总第８９期
火灾自动报警系统的发展和前景
杨晓光
（广州市公安消防支队，广东广州５１０６３０） 生误报。根据国外统计数据表明：误报与真 一、火灾自动报警系统发展概况 １９世纪末，英国最早利用金属受热膨胀 的原理制成了感温传感器件自动通报火警。 ２０世纪初，英国火灾保险公司委员会首次发 布了具有规范性质的感温火灾探测器安装技 术规定。２０世纪中叶，英国消防科学研究所 和火灾保险公司委员会联合制定了ＢＳ３１１６ 《点型感温探测器标准》。迄今为止，感温火 灾探测器仍然作为自动探测火灾的传感器件， 广泛应用于火灾自动报警系统中。 ２０世纪四十年代，瑞士西伯乐斯公司发 明了感烟火灾探测器。感烟火灾探测器的应 用，实现了火灾的早期报警，是火灾自动报 警技术发展的一大飞跃。从此，火灾自动报 警系统开始得到普遍推广。西伯乐斯公司从 五十年代推出Ｆ５００型感烟火灾探测器起，发 展到九十年代初推出眄００型感烟火灾探测 器，产品的灵敏度、可靠性、稳定性等主要 技术指标有了大幅度的提高。美、英、日等 西方发达国家于七十年代先后制订了火灾探 测器的有关产品标准、工程建设标准、产品 检验和注册制度等。 传统的火灾自动报警系统主要是指七十 年代以前的第一代多线制开关量式火灾自动 报警系统。其主要特点是：简单、成本低。 但存在明显的不足：一是抗干扰能力差、误 报率较高。判断火灾仅仅是根据探测的某个 火灾现象参数是否超过设定值（阈值）来确 定是否报警，无法排除环境和其它干扰因素。 灵敏度选低了，会使报警不及时或漏报，灵 敏度选高了，又会形成误报。另外由于探测 器内部元件失效或漂移现象等因素，也会产 （一）现代火灾自动报警系统的形式 现代火灾自动报警系统的主要形式有： 总线制可寻址开关量式火灾报警系统、模拟 量传输式火灾报警系统、分布智能火灾报警 系统和无线火灾自动报警系统。 １．总线制可寻址开关量式火灾探测报警 系统。这是在八十年代初开始形成的，以二 总线制编码系统的广泛应用为标志的一种产 品。其优点是：所有探测器均并联到总线上， 每只探测器设置一地址编码，省钱省工；可 连接带地址码模块的手动报警按钮、水流指 示器和控制联动对象等的接口；系统具有自 检和复位功能；可准确的确定报警地址、着 火地点等。系统对火灾的判断和探测仍由探 测器决定。 ２．模拟量传输式火灾报警系统。这是八 十年代后期出现的产品，在探测处理方法上 做了改进。系统采用模拟量探测器，把探测
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实火灾报警之比达２０：ｌ之多。二是功能少、 性能差。例如：不具备现场编程能力；无法 自动检测系统重要组件的真实状态；布线费 时费工，电源功耗大；缺乏故障自诊断、自 排除能力等等。 八十年代随着电子技术、计算机应用及 火灾自动报警技术的不断发展，各种类型的 探测器不断的开发，同时在线制上有了很大 的改进。总线制、模拟量传输、分布智能等 技术应用于火灾自动报警装置，这就是与八 十年代以前的传统系统相区别的现代火灾自 动报警系统。 二、现代火灾自动报警系统的形式与特点
四、结论
司组成的蓝牙集团推出了蓝牙（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ） 技术。蓝牙技术是通用型无线信号传输接口 及其操控软件的公开标准，它的目的是使网 络无所不在，用无线技术取代现有的网络连 接，使不同厂家生产的硬件能够在无线连接 的情况下，在近距离范围内具有交互信息和 交叉操作的可能性。蓝牙系统由无线单元、 链路控制单元、链路管理软件功能单元组成， 其核心技术是大小都是９ｍｍＸ９ｍｍ的基带和 射频晶片组。基带晶片通过内建的无线通讯 协定进行简单的数码信息处理，让不同的蓝 牙产品交换信息；射频晶片负责发射信号。 蓝牙技术强调小体积、低功率、成本低，支 持点对点和点对多点连接。我们通常把通过 蓝牙技术连接在一起的所有设备称为一个 ｐｉｃｏｎｅｔ。几个ｐｉｃｏｎｅｔ可以被连接在一起靠跳 频顺序识别每个ｐｉｃｏｎｅｔ。蓝牙正以其体积小、 成本低、穿透性强等特性逐渐成为数据传输 领域的一支新秀，在火灾自动报警系统中采 用蓝牙技术实现无线传输具有其它技术无法 比拟的优势。 ２．蓝牙技术与红外技术优缺点比较 蓝牙主要应用在短距无线局域网上，这 与ＩｒＤＡ（红外线无线传输）的应用范围相似。 在物理特性上，蓝牙具有红外无法比拟的优 势：（１）红外线不能穿透障碍物，蓝牙可穿 过；（２）红外线在传送数据时有方向上的限 制，要求两个接口必须正对，蓝牙不需要；
Ｅｒｉｃｓｓｏｎ、Ｉｎｔｅｌ、Ｎｏｋｉａ、Ｔｏｓｈｉｂａ、ＩＢＭ五家公
（３）蓝牙能把一个设备连接到ＬＡＮ和ＷＡＮ， 甚至支持全球漫游；（４）蓝牙成本低、体积 小，可用于更多的设备厂；（５）蓝牙支持呼 吸模式、保持模式和暂停模式三种工作模式； （６）红外线传输距离只有１ｍ左右，蓝牙传输 距离达１０一１００ｍ；（７）蓝牙支持点对多点的 传输。 与红外技术相比，蓝牙技术也有自己的 不足。主要是当前的价位较高，而且蓝牙的 传输速度比不上红外。 ３．运用蓝牙技术的火灾自动报警系统 在通过蓝牙连接的一个ｐｉｃｏｎｅｔ中，所有 设备都是级别相同的单元，具有相同的权限。 考虑到在蓝牙支持的三种节能工作模式，保 持模式适用于连接好几个ｐｉｃｏｎｅｔ以及像温度 传感器、火焰探测器等耗能低的设备，适合 火灾自动报警系统中火灾探测设备在多数时 间内没有数据传输的情况，我们可以通过报 警控制器把火灾探测器置为保持工作模式。 在这种模式下，ｐｉｃｏｎｅｔ只有一个内部计数器 在工作。一旦某个火灾探测器探测到火情， 处于保持模式的单元被激活，火灾探测器监 测感受到的火灾信息由基带晶片分析处理转 化成信号后，通过射频晶片传送。蓝牙技术 对于降低施工成本，减少误报率，提高系统 的可靠性具有其它技术无可比拟的优势。 目前，无线系统的设备价格比较高，无 线电频率如何管制等，是需要进一步研究解 决的重要命题。如果设备价格能同现代有线 系统的设备价格媲美，无线系统不久将会或 终将会得到比较广泛的应用。
Ｆｕｎｃｔｉｏｎ），即自动测
试功能。具备ＡＴＦ的火灾自动报警系统能自 动完成对系统运行状态的测试功能。它包括： 探测器状态测试、火灾显示测试、电源测试 和电路测试。通过强大的软件配备，系统得 以自动完成经常测试与定期测试，使系统更 为安全可靠，而且降低了维修费用，节省了 劳动力。 ２．模拟探测器能及时准确地预知火灾和 提供火灾详细信息。依靠先进的电子技术开 发的模拟探测器能响应火灾现象（烟、火及 红外辐射），将所得到的信息如烟雾浓度的变 化和温度变化转换成模拟信号，连续不断地 传送至火灾报警控制器，可及早发现火灾并 采取最适当的措施。通过检测各部位探测器 的模拟量输出值，可以及时发现探测器出现 的老化、受污染或探头脱落等各种故障，便
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杨晓光：火灾自动报警系统的发展和前景 统（ＢＡＳ）的子系统实现上述功能。例如美 国江森公司的ＭＥＴＡＳＹＳ系统，属于系统集成 模式的计算机网络系统，内含消防自动化系 统（ＦＡＳ）。霍尼维尔ＥＸＣＥＬＳ０００系统，内含 消防自动化系统（ＦＡＳ）和保安系统（ＳＭＳ）， 也属于系统集成模式的计算机网络系统，并 有集成系统管理软件包，系统的软、硬件采 用模块化、冗余、热备份等到技术，系统可 靠性高、可修性强，还有系统自诊断功能。 （二）无线火灾自动报警系统 １．蓝牙技术与无线火灾自动报警系统 在无线接入领域，早期采用的是电路型 传输方式和分组传输技术。最近，由
ＡＴＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ
Ｔｅｓｔｉｎｇ
于及时维修与更换。 ３．自动地址编码功能能准确定位火灾发 生地址，为及早扑火灾提供有利条件。通过 给探测器配备编码底座或在继电器中安装编 码模块等各种措施，在火灾报警器上给每个 探测器赋以特定的地址编码，一旦发生火灾， 控制器或移报设备均能准确显示其详细地址， 为及早灭火创造条件。 ４．多种新型高科技支持的探测器的开发 使得探测范围更广，设置更灵活有效。近年 来，利用先进的红外及纤维光学技术，已先 后开发出了许多应用于某些特殊场合（如高 温、潮湿、多尘或各类有害、腐蚀气体存在 的环境等等）的火灾探测器。这些新产品有 红外火焰探测器、红外光束火灾探测器、缆 或线型火灾探测器、高灵敏吸气式感烟探测 器（ＨＳＳＤ探测器）等。它们所具有的高抗干 扰能力和高反应速度能有效地防止出现误报 警。空气样本分析系统采用的ＨＳＳＤ探测器采 用了特殊设计的检测室、高强度的光源和高 灵敏度的光接收器件，对抽取的空气样本进 行烟粒子探测，使感烟灵敏度增加了几百倍。 三、火灾自动报警系统的前景 目前，在有线火灾自动报警系统中，探 测器采用两条或多条的铜芯绝缘导线或铜芯 电缆穿管后与控制器相接，系统耗材多，价 高，功耗大，抗干扰能力低，设计、施工与 维护复杂。由于采用硬线连接，线路容易老 化或遭到腐蚀、鼠咬、磨损，故障发生率多， 误报率高。无线系统不需要线路传输信号， 可节省大量的连接导线和保护管；施工方便， 易安装；设置灵活，调试开通省时省力等等。 这些优势是有线系统无法比拟的。无线火灾 自动报警系统取代有线系统是大势所趋。 （一）智能消防系统的集成 消防系统的集成就是通过中央监控系统 把智能消防系统和供配电、音响广播、电梯 等装置联系在一起实现联动控制，并进一步 与整个建筑的通信、办公和保安系统联网， 实现整个建筑的综合管理自动化。在国外， 一些消防自动化系统产品已作为楼宇自控系