基于高校建筑群火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究

摘要：本文以江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院為例，研究了基于高校建筑群火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的管理方法。首先，分析了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)管理的必要性，包括提高火災(zāi)預(yù)警能力、降低人員成本、提高處置效率、實(shí)現(xiàn)智能化管理和優(yōu)化資源配置等優(yōu)勢(shì)。其次，介紹了江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院的基本情況和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)現(xiàn)狀以及系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)情況，提出了江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院建筑群及多校區(qū)之間火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)管理的技術(shù)實(shí)施方案，包括聯(lián)網(wǎng)路徑、遇到的困難和解決方案以及實(shí)施效果。最后，總結(jié)了研究成果，并展望了未來(lái)的發(fā)展方向。通過(guò)本研究，可以為高校建筑群火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)管理提供參考和借鑒。關(guān)鍵詞：高校建筑群；火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)；聯(lián)網(wǎng)技術(shù)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)在高校的安全管理中扮演著重要角色，隨著高校規(guī)模擴(kuò)大和校園建設(shè)的推進(jìn)，高校消防安全問(wèn)題受到廣泛關(guān)注[1]。為提高校園火災(zāi)防控水平、提高高校消防安全工作效果，高校建筑群火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為研究重點(diǎn)。近年來(lái)，隨著科技發(fā)展和安防要求提升，對(duì)于多個(gè)消防控制室的建筑群以及多校區(qū)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)問(wèn)題的研究逐漸豐富，高校火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)也逐漸向智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展[2]。本文將以江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院為研究對(duì)象，深入探討基于高校建筑群火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以加強(qiáng)高校消防安全管理，提高火災(zāi)防控水平，推動(dòng)消防安全技術(shù)發(fā)展。一、高校建筑群火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)管理的必要性（一）提高火災(zāi)預(yù)警能力在高校建筑群中，火災(zāi)預(yù)警能力的提升對(duì)保障師生生命財(cái)產(chǎn)安全至關(guān)重要。通過(guò)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)管理，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)消防設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，從而提高系統(tǒng)的火災(zāi)預(yù)警能力[3]。這種聯(lián)網(wǎng)管理的必要性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，聯(lián)網(wǎng)管理可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)所有聯(lián)網(wǎng)消防設(shè)備的故障或異常情況，提前預(yù)警并采取相應(yīng)的措施，提高預(yù)警系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，確保系統(tǒng)完整好用。其次，聯(lián)網(wǎng)管理可以實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的集中化管理，還可以對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)，為改進(jìn)管理和應(yīng)急響應(yīng)提供科學(xué)依據(jù)。（二）減少值班人員成本在高校建筑群中，采用火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)管理可以有效減少值班人員成本。根據(jù)《消防控制室通用技術(shù)要求》，消防控制室的管理應(yīng)采取每日24小時(shí)專(zhuān)人值班制度，每班應(yīng)有至少2名值班人員，同時(shí)還要落實(shí)勞動(dòng)管理相關(guān)規(guī)定，每班工作時(shí)間不得超過(guò)8小時(shí)，這些值班人員需要持有消防控制室操作職業(yè)資格證書(shū)?？梢?jiàn)，如果一個(gè)校區(qū)設(shè)有多個(gè)消防控制室，并且還有多個(gè)校區(qū)，那么人員配備的成本壓力將非常大。通過(guò)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)管理，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)消防設(shè)備的集中監(jiān)控和遠(yuǎn)程管理，減少對(duì)值班人員的依賴(lài)。系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)后，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)火災(zāi)預(yù)警設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提高火災(zāi)預(yù)警的準(zhǔn)確性。（三）提高初起火災(zāi)處置效率提高初起火災(zāi)處置效率是保障校園安全的關(guān)鍵。聯(lián)網(wǎng)管理可以實(shí)現(xiàn)消防設(shè)備的遠(yuǎn)程操控，從而縮短火災(zāi)撲救時(shí)間，減少損失，提高效率[4]。聯(lián)網(wǎng)管理使得消防設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)與消防控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和指令傳遞，消防值班人員可以通過(guò)遠(yuǎn)程操作的方式對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和指揮。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警，并將報(bào)警信息及時(shí)傳輸?shù)较揽刂浦行?，消防值班人員也可通過(guò)監(jiān)控畫(huà)面了解火災(zāi)狀況，迅速啟動(dòng)單位內(nèi)部火災(zāi)救援預(yù)案調(diào)度隊(duì)伍?？梢?jiàn)，這種聯(lián)網(wǎng)管理的必要性在于提高初起火災(zāi)處置效率，即在火災(zāi)初期能夠迅速發(fā)現(xiàn)、報(bào)警和處置，最大限度減少火災(zāi)蔓延可能性。通過(guò)遠(yuǎn)程操控消防設(shè)備，消防人員可以更快速采取滅火措施，有效控制火勢(shì)，防止火災(zāi)擴(kuò)大造成更大損失。（四）實(shí)現(xiàn)智能化管理智能化管理可以通過(guò)實(shí)時(shí)采集聯(lián)網(wǎng)火災(zāi)報(bào)警控制器的報(bào)警信息和運(yùn)行狀態(tài)信息，通過(guò)數(shù)據(jù)上傳至云平臺(tái)后臺(tái)進(jìn)行智能分析和管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的全方位感知、全過(guò)程監(jiān)控[5]。借助智能化管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷、預(yù)警分析等功能，提高管理效率。此外，智能化管理系統(tǒng)還可以通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析和預(yù)警模型的建立，提前發(fā)現(xiàn)潛在的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，并進(jìn)行預(yù)警分析，以便及時(shí)采取相應(yīng)的防范措施。這樣可以大大提高火災(zāi)預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，最大程度降低火災(zāi)發(fā)生可能性。（五）優(yōu)化資源配置通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)管理，可以實(shí)現(xiàn)消防設(shè)備的集中管理和調(diào)配，優(yōu)化資源配置。消防控制中心可以實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)消防設(shè)備的狀態(tài)和運(yùn)行情況，并根據(jù)需要進(jìn)行集中調(diào)配，例如，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)具體情況自動(dòng)啟動(dòng)相應(yīng)的消防設(shè)施，提高滅火效率和成功率[6]。同時(shí)，聯(lián)網(wǎng)管理還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)消防設(shè)備的遠(yuǎn)程操控，消防值班人員可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，如遠(yuǎn)程啟動(dòng)消防水泵、防排煙、消防廣播、應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)等，這樣可以最大程度利用現(xiàn)有資源，提高火災(zāi)撲救效果。二、江蘇農(nóng)牧學(xué)院火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀（一）江蘇農(nóng)牧學(xué)院介紹江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院始建于1958年9月，是以培養(yǎng)農(nóng)牧科技類(lèi)技術(shù)技能型人才為主的高等院校。學(xué)院秉承“緊扣農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)鏈辦學(xué)，緊密結(jié)合產(chǎn)學(xué)研育人，緊跟區(qū)域增長(zhǎng)極發(fā)展”的辦學(xué)理念，面向全國(guó)25個(gè)?。ㄊ?、自治區(qū)）招生，在校生17000余人，校園占地面積4390余畝，校舍建筑面積58萬(wàn)平方米，圖書(shū)館藏書(shū)130萬(wàn)冊(cè)，教學(xué)科研儀器設(shè)備總值3.03億元。已經(jīng)形成以鳳凰路校區(qū)、迎賓路校區(qū)、紅旗大道校區(qū)（江蘇現(xiàn)代畜牧科技園）和創(chuàng)新大道校區(qū)（江蘇中藥科技園）為兩翼四校區(qū)辦學(xué)格局。建有“四區(qū)四基地”產(chǎn)教深度融合育人平臺(tái)，擁有國(guó)家實(shí)訓(xùn)基地3個(gè)和科技創(chuàng)新平臺(tái)2個(gè)、省級(jí)科研平臺(tái)19個(gè)、36個(gè)院內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地和700多個(gè)校外實(shí)訓(xùn)基地。（二）江蘇農(nóng)牧學(xué)院火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)情況江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是為了保障學(xué)院師生消防安全而設(shè)計(jì)使用的一項(xiàng)重要設(shè)施，系統(tǒng)采用符合規(guī)范要求的銅心絕緣導(dǎo)線(xiàn)、銅心電纜、光纖等線(xiàn)材進(jìn)行傳輸，系統(tǒng)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確探測(cè)火災(zāi)信息，自動(dòng)報(bào)警，及時(shí)執(zhí)行滅火指令，保障學(xué)院師生的生命財(cái)產(chǎn)安全。系統(tǒng)主要包括火災(zāi)觸發(fā)裝置、火災(zāi)報(bào)警裝置、聯(lián)動(dòng)輸出裝置以及其他輔助功能裝置等?；馂?zāi)自動(dòng)探測(cè)器安裝配置在教室、宿舍、實(shí)驗(yàn)室、食堂等易發(fā)生火災(zāi)的場(chǎng)所，通過(guò)感應(yīng)煙霧、溫度等火災(zāi)跡象，能夠自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警信號(hào)?；馂?zāi)報(bào)警控制器負(fù)責(zé)接收來(lái)自火災(zāi)探測(cè)器及其他火災(zāi)報(bào)警觸發(fā)器件的火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，并發(fā)出火災(zāi)報(bào)警聲、光信號(hào)，指示火災(zāi)發(fā)生部位，記錄火災(zāi)報(bào)警信息。此外，新型系統(tǒng)還具有智能化管理功能，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)探測(cè)器的監(jiān)控和管理，包括定期巡檢、故障自動(dòng)報(bào)警、電源監(jiān)控等，確保系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。同時(shí)，系統(tǒng)還可以與學(xué)院其他安全設(shè)備如視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)等進(jìn)行集中聯(lián)動(dòng)控制，形成一個(gè)完整的安全管理網(wǎng)絡(luò)，提高學(xué)院整體安全水平。（三）江蘇農(nóng)牧學(xué)院建筑群火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)情況江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)采用星型集中器聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)各分校區(qū)設(shè)有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的樓幢進(jìn)行了聯(lián)網(wǎng)，形成了各校區(qū)建筑群的控制中心報(bào)警系統(tǒng)。為進(jìn)一步提高校園消防安全管理水平，根據(jù)學(xué)院消防管理需求，學(xué)院決定在鳳凰路校區(qū)和迎賓路校區(qū)兩個(gè)校區(qū)之間實(shí)現(xiàn)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)管理。這兩個(gè)校區(qū)之間的直線(xiàn)距離約為3.5公里，設(shè)計(jì)初期發(fā)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)實(shí)際距離超出了正常消防設(shè)備通訊協(xié)議（232、458、CAN）的聯(lián)網(wǎng)距離，傳統(tǒng)的通信方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的聯(lián)網(wǎng)通信，經(jīng)與消防報(bào)警設(shè)備廠家溝通和研究，最后此項(xiàng)目選擇了光纖傳輸。三、江蘇農(nóng)牧學(xué)院火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)校區(qū)間聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)施方案（一）聯(lián)網(wǎng)路徑選擇江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院鳳凰路校區(qū)與迎賓路校區(qū)之間的距離已經(jīng)超過(guò)了正常消防設(shè)備通訊協(xié)議的聯(lián)網(wǎng)距離，聯(lián)網(wǎng)信號(hào)會(huì)大量衰減，無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效通信。為解決這個(gè)問(wèn)題，可以利用光纖作為傳輸介質(zhì)，通過(guò)CAN協(xié)議的光纖轉(zhuǎn)化器將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)。另外，還可以架設(shè)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的方式，將消防報(bào)警主機(jī)的信息上傳至該平臺(tái)，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳播實(shí)現(xiàn)信息互通。然而，由于架設(shè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)需要廠家提供消防報(bào)警主機(jī)的源代碼解析，在廠家拒絕提供源代碼后，不得不放棄此方案。因此，江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院最終選擇光纖作為傳輸介質(zhì)，使用CAN協(xié)議實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的聯(lián)網(wǎng)方式。（二）遇到的困難首先，通過(guò)前期勘察，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)校區(qū)之間橫跨多所大學(xué)與道路，直接布線(xiàn)放置光纜施工難度大。為了解決這個(gè)問(wèn)題，學(xué)院選擇了向當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商租用光纖。其次，租用光纖后發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商所布置的光纖并不是按照學(xué)院前期設(shè)想的直接連接兩點(diǎn)的方式進(jìn)行布置，而是為了實(shí)現(xiàn)區(qū)域覆蓋率最大化進(jìn)行布置，導(dǎo)致光纖的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了原本的直線(xiàn)距離。通過(guò)光纖測(cè)量?jī)x的測(cè)量，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的光纖距離達(dá)到了12.7公里，而消防報(bào)警設(shè)備廠家所生產(chǎn)的設(shè)備參數(shù)傳輸極限距離為8公里，理論上超過(guò)8公里將無(wú)法實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)通信。（三）解決方案首先，對(duì)光纖距離超過(guò)設(shè)備傳輸極限問(wèn)題，學(xué)院施工團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了多次試驗(yàn)與測(cè)試，發(fā)現(xiàn)消防報(bào)警設(shè)備CAN聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的傳輸距離與傳輸介質(zhì)的長(zhǎng)度無(wú)直接關(guān)聯(lián)。通過(guò)計(jì)算光纖的信號(hào)衰減和CAN聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的波特率，得出結(jié)論可以通過(guò)將CAN聯(lián)網(wǎng)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的方式，解決傳輸距離的限制，聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。其次，學(xué)院咨詢(xún)了市場(chǎng)上多數(shù)的信息設(shè)備傳輸公司，購(gòu)買(mǎi)了多種光端機(jī)，并通過(guò)多次試驗(yàn)和測(cè)試，最終選定了一款能夠?qū)鬏敳ㄌ芈使潭ㄔ?210且傳輸距離達(dá)到20公里的設(shè)備。安裝該設(shè)備后，成功實(shí)現(xiàn)了消防報(bào)警主機(jī)的實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)通信。CAN光纖轉(zhuǎn)換器采用DC24V供電，能夠?qū)⒖刂破鰿AN總線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)信息轉(zhuǎn)換后通過(guò)光纖進(jìn)行傳輸。轉(zhuǎn)換器由主控電路、CAN總線(xiàn)收發(fā)電路、光收發(fā)驅(qū)動(dòng)電路、隔離電源等部分組成。CAN總線(xiàn)收發(fā)電路與其他電路之間信號(hào)采用光耦隔離。CAN總線(xiàn)收發(fā)電路收到信息后，由主控電路對(duì)信息進(jìn)行處理并轉(zhuǎn)發(fā)到光發(fā)送電路。光接收電路收到信息后，由主控電路對(duì)信息進(jìn)行處理并轉(zhuǎn)發(fā)到CAN總線(xiàn)收發(fā)電路。通過(guò)以上解決方案，江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院克服了在多個(gè)校區(qū)之間實(shí)現(xiàn)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)過(guò)程中遇到的困難。（四）實(shí)施效果通過(guò)將CAN聯(lián)網(wǎng)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并選擇適合的光端機(jī)設(shè)備，成功擴(kuò)展了傳輸距離，使消防報(bào)警主機(jī)能夠?qū)崟r(shí)聯(lián)網(wǎng)通信。由于采用光纖作為通信傳輸介質(zhì)，網(wǎng)絡(luò)還具有高隔離電壓、防電磁干擾、抗雷擊等優(yōu)點(diǎn)。這樣，學(xué)院能夠更好監(jiān)控兩個(gè)校區(qū)內(nèi)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，能夠迅速響應(yīng)火災(zāi)報(bào)警，確保校園消防安全。結(jié)語(yǔ)本文以江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院為例，研究了高校建筑群之間火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)管理的必要性進(jìn)行分析，認(rèn)識(shí)到該技術(shù)在提高火災(zāi)預(yù)警能力、減少成本、提高效率、實(shí)現(xiàn)智能化管理和優(yōu)化資源