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1 引 言 消防作為現代城市安全系統的一個(gè)組成部分，隨著(zhù)現代城市的迅速發(fā)展已越來(lái)越顯示其重要性。但目前市場(chǎng)上的城市建筑消防安全系統大多是單一的，功能簡(jiǎn)單的報警裝置，不利于接警、處警，嚴重制約了建筑物的安全防護，延誤了消防隊的作戰搶救時(shí)間。通過(guò)對各種火災事故發(fā)生的原因調查和統計，發(fā)現火災大多數是由于人為因素導致火災信息漏報、遲報和報警設備未及時(shí)開(kāi)通造成的。為此，建立城市建筑消防安全數字化系統，把每個(gè)建筑物的消防系統聯(lián)成網(wǎng)絡(luò )，具有十分重要的意義，網(wǎng)絡(luò )化的監控管理也是消防發(fā)展的必然趨勢。目前的城市消防工作主要還是以單位為基礎，獨立自成系統，這種模式在規模較小的城市中還是比較適合。然而隨著(zhù)城市規模的擴大，這種分散式的系統就顯示其局限性。第一，分散的系統不易于集中管理。作為城市消防的管理者必須深入每一個(gè)單位實(shí)地調查消防工作，難免漏管失控。第二，信息不能及時(shí)反饋。對于被檢查單位的現場(chǎng)情況、整改情況不能及時(shí)得到信息。第三，作為消防基層單位，由于層次參差不齊，重視程度不同等原因，當災情降臨時(shí)也可能不能及時(shí)發(fā)現，以致火勢蔓延。 現實(shí)狀況要求現代化城市消防必須形成一張無(wú)所不在的安全防范網(wǎng)，它時(shí)刻監視著(zhù)城市的每一個(gè)角落，可以及時(shí)了解當地的現場(chǎng)情況，當有重大異常情況發(fā)生時(shí)，立即以醒目的方式向監控者報告。同時(shí)它也是城市消防狀況的資料庫，可以隨時(shí)查詢(xún)下轄管區的資料信息，并備案存儲�，F代科技的發(fā)展為這種要求提供了充分的技術(shù)保障。隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)與人們的生活聯(lián)系越來(lái)越緊密�；ヂ�(lián)網(wǎng)不僅為人們提供了浩如煙海的網(wǎng)絡(luò )信息資源，成為人們了解世界的窗口，而且將互聯(lián)網(wǎng)與現有的工作模式結合，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)快速、信息共享的優(yōu)勢，對于提高現有的工作效率增強職能部門(mén)的管理將起到重要的作用。 2 系統組成 建設城市互聯(lián)網(wǎng)消防監控系統是一個(gè)系統工程。由于它涉及城市的各個(gè)單位、消防管理部門(mén)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供商，因此它是一個(gè)復雜的工程。然而一旦它運轉起來(lái)，帶來(lái)的社會(huì )效益無(wú)疑是巨大的，圖1為城市消防網(wǎng)絡(luò )監控系統的示意圖。 作為互聯(lián)消防監控系統的基石是分散的各個(gè)單位消防監控室，它既是消防信息的提供者又是受益者。每個(gè)單位負責本單位的消防信息的收集，報警系統的維護以及具體狀況的處理。這一部分是最基本的，同時(shí)也是最重要的。如果這部分報警系統處于癱瘓狀態(tài)，信息的收集將無(wú)從談起，更不用說(shuō)監控者的監控。只有單位的報警系統處于實(shí)時(shí)監視狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現早期火災隱患，一方面可以及時(shí)通知單位值班員，另一方面即使單位值班人員疏忽，也可向城市監控者反映，由城市監控中心及時(shí)處理，以免釀成大禍。這一點(diǎn)在現實(shí)生活中具有重要的實(shí)際作用，可以說(shuō)這種雙重城市消防保險可以預防許多火災隱患，城市消防監控中心一般設在消防大隊里，作為火災發(fā)生前的最后一道保險，它的作用也是非常重要的。因為實(shí)際生活中由于種種原因并非每個(gè)單位都能完全落實(shí)值班制度，在這種狀態(tài)下這個(gè)城市的某個(gè)角落就處于失控的危險，一旦有險情往往災禍是不可避免的。而如果建立了城市消防數字監控網(wǎng)，當值班者發(fā)現某處異常情況，首先通知當地值班者，而當災情有不斷升級的跡象時(shí)，即可當機立斷通知消防部門(mén)趕赴現場(chǎng)。在平時(shí)這里也是全市消防資料的所在，各個(gè)部門(mén)的歷史狀況，重點(diǎn)部門(mén)信息，單位信息可以在需要時(shí)及時(shí)查詢(xún)。作為連接單位與城市消防監控中心之間橋梁的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )一般由當地的電信部門(mén)提供，隨著(zhù)現代網(wǎng)絡(luò )的普及以及不斷的技術(shù)升級比如寬帶網(wǎng)絡(luò )、光纖、綜合信息網(wǎng)絡(luò )等，信息接入將越來(lái)越容易。 各個(gè)單位的消防監控室是系統組成的關(guān)鍵，是系統的中樞，主要由分布在探測控制現場(chǎng)的智能型火災探測器、控制模塊和消防監控室的火災報警控制器等組成。智能型火災探測器通過(guò)對現場(chǎng)環(huán)境的煙霧濃度和溫度的探測，將其變?yōu)殡娦盘�，并做相應的處理，然后將數據傳送給火災報警控制器;火災報警控制器接收數據并進(jìn)行處理和判斷，確定火災存在與否。若處理的結果為火警狀態(tài)，則發(fā)出報警信號，并啟動(dòng)相應的控制模塊，如啟動(dòng)消防泵、風(fēng)機等，目前市場(chǎng)上比較流行的智能化火災自動(dòng)報警控制系統主要由秦皇島海灣公司和科大創(chuàng )新公司生產(chǎn)。 城市互聯(lián)消防安全數字化監控系統采用了無(wú)極性的總線(xiàn)傳輸方式，微功耗設計，專(zhuān)用柔性地址編解碼尋址等先進(jìn)技術(shù)，先進(jìn)的系統組網(wǎng)方式和通信協(xié)議，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )路由器組網(wǎng)容量可達任意節點(diǎn)，并可將不同廠(chǎng)家的系統連成網(wǎng)絡(luò )。能夠完成對外界環(huán)境參數變化的補償，存儲環(huán)境參數變化的特征曲線(xiàn)，極大提高了整個(gè)系統探測火災的實(shí)時(shí)性，準確性。城市互聯(lián)消防安全數字化監控系統作為市場(chǎng)上的升級換代產(chǎn)品，可以很好地完成現有的系統改造和新建筑的設計安裝，有著(zhù)廣泛的市場(chǎng)應用前景，比當前的各種火災報警控制系統更具有市場(chǎng)競爭力。 同時(shí)控制器網(wǎng)絡(luò )接口模塊也是連接火災報警控制器和網(wǎng)絡(luò )的關(guān)鍵部分，目前的大多數消防企業(yè)所生產(chǎn)的火災報警控制器一般提供RS 232接口或者RS 485接口，有的提供CAN總線(xiàn)接口�？偟膩�(lái)說(shuō)，RS 232，RS 485和CAN總線(xiàn)接口代表了目前火災報警控制器向外界提供數據接口的絕大部分。城市互聯(lián)消防安全數字化監控系統采用集中智能系統結構或分布智能系統結構，網(wǎng)絡(luò )通信系統結構可在這兩種系統基礎上形成，特殊之處是將計算機數據通信技術(shù)應用于火災報警控制器，使控制器之間能夠通過(guò)Ethemet及TokenRing，Token Bus等通信協(xié)議，以及專(zhuān)用通信線(xiàn)或總線(xiàn)(RS 232，RS 422，RS 485)交換數據信息，實(shí)現火災監控系統層次功能設定、遠程數據調用管理和網(wǎng)絡(luò )通信服務(wù)等功能。這樣再配以分布智能數據處理方式，就能適應高性能火災監控系統的發(fā)展需要，為城市消防數據信息網(wǎng)絡(luò )系統建設奠定基礎并滿(mǎn)足未來(lái)發(fā)展需要，并通過(guò)TCP/IP這種主流網(wǎng)際互聯(lián)協(xié)議加軟件接口的方式實(shí)現不同的消防火災報警系統之間的數據通信和互操作性，這是一種比較完美的解決方案。為此，設計了一個(gè)通用的智能型接口轉換器，即將RS 232，RS 485和CAN總線(xiàn)接口作為一個(gè)端口，而將TCP/IP和Modem接口作為另一個(gè)端口，實(shí)現終端數據到網(wǎng)絡(luò )的接口轉換功能(如圖2所示)。 3 軟件設計 以上只是粗略地概述了城市互聯(lián)消防安全數字化監控系統的體系結構及其硬件環(huán)境。具體完成這樣的網(wǎng)絡(luò )系統同樣重要的是其軟件環(huán)境，構成這樣的系統將采用流行的客戶(hù)機――服務(wù)機體系。單位端作為服務(wù)機是信息的提供者，監控者作為客戶(hù)機是信息的采集者。監控者可定時(shí)向服務(wù)機發(fā)送請求信息命令，服務(wù)機接收到命令后將本單位信息依據等級狀況向監控者反映，譬如當只有一個(gè)探測器報警時(shí)向客戶(hù)機發(fā)送低等級預報，而當有多個(gè)探測器報警時(shí)發(fā)送高等級預報。這樣可以防止某個(gè)探測器發(fā)生誤報，引起不必要的動(dòng)作，同時(shí)作為城市消防監控中心也可根據預報的等級程度對于重點(diǎn)部門(mén)加以重點(diǎn)監控，例如當某個(gè)單位有多個(gè)探測器發(fā)出警報時(shí)對于該地點(diǎn)可增加巡檢次數。 圖3是服務(wù)器和客戶(hù)程序的框架結構示意圖。 服務(wù)器端的巡檢模塊一般通過(guò)計算機的RS 232口與報警控制器相連，報警控制器具體負責本單位的所有探測器的檢測，一旦發(fā)生異常情況由顯示模塊在計算機屏幕上指示其具體位置，同時(shí)記入本地資料庫中。 聯(lián)動(dòng)模塊可設定為自動(dòng)和手動(dòng)兩種。自動(dòng)模式下當異常情況滿(mǎn)足預先設定條件時(shí)，經(jīng)過(guò)延時(shí)可自動(dòng)啟動(dòng)響應設備譬如警鈴、噴淋泵等。 資料查詢(xún)摸塊可以對原有的報警記錄進(jìn)行查詢(xún)，對現有設備運行狀態(tài)也可進(jìn)行查詢(xún)，做到心中有數。 通信模塊負責與城市消防監控中心的通信，當城市消防監控中心發(fā)來(lái)查詢(xún)命令時(shí)，可將本地狀況向監控者反映，同時(shí)一旦發(fā)生異常情況也可依據等級程度自動(dòng)向監控者反映，以免當無(wú)人值班時(shí)發(fā)生情況遺漏。 客戶(hù)端的通信模塊平時(shí)可自動(dòng)向各個(gè)單位發(fā)送巡檢命令，了解當地狀況，考慮到覆蓋面較大，巡檢周期較長(cháng)，因此也應同時(shí)能快速響應服務(wù)器主動(dòng)發(fā)送來(lái)的信息。 城市圖形顯示模塊可以顯示整個(gè)城市的平面圖，并且可以漫游，放大，自動(dòng)定位等。當有異常情況出現時(shí)可以自動(dòng)找到出事地點(diǎn)，自動(dòng)定位放大，并以醒目的方式向監控者顯示，同時(shí)在數據庫中查找相應單位的資料信息提供給監控者，以利監控者采取行動(dòng)。 數據庫操作模塊負責各個(gè)單位的信息存儲、查詢(xún)、更新等操作。由于其規摸一般較大，而且在異常情況出現時(shí)應能快速查找相應資料，所以一般采用比較大型的數據庫如SQL Server，Orcale，Power Builder等。作為服務(wù)機上的數據庫一般規模較小，可以考慮直接用文件存儲或者Foxpro，Mysol，Accsess等。 智能型火災報警控制器的軟件主要由主程序，串行中斷服務(wù)程序，定時(shí)器中斷服務(wù)程序等組成。鍵盤(pán)信息的讀取采用查詢(xún)方式，當有鍵盤(pán)輸入時(shí)，則轉入相應的子程序進(jìn)行處理。定時(shí)器中斷服務(wù)程序主要完成探測數據的顯示、更新。串行口中斷服務(wù)程序主要用于同樓層顯示器的通信。在軟件設計中當需要判斷探測器探測到的現場(chǎng)狀況時(shí)，還采取了諸如取算術(shù)平均數等濾波算法對干擾等異常信號進(jìn)行濾波處理。 以上介紹的城市互聯(lián)消防安全數字化監控系統筆者已經(jīng)在小范圍局域網(wǎng)內部實(shí)現，并取得了滿(mǎn)意的效果。程序架構采用的就是客戶(hù)/服務(wù)機，客戶(hù)、服務(wù)機均用Visual c++ 7.0實(shí)現，客戶(hù)機與服務(wù)機之間通信采用TCP/IP協(xié)議，利用socket套接字進(jìn)行數據的發(fā)送與接收。數據庫服務(wù)機端采用Access，客戶(hù)機端采用SQL Server 8.0，客戶(hù)機操作系統為Windows NT，服務(wù)機操作系統為Windows XP。 4 結 語(yǔ) 城市消防是一個(gè)古老而又年輕的事業(yè)，隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展不斷賦予其新的活力與內容，將互聯(lián)網(wǎng)與消防技術(shù)相結合，對于減少城市火災隱患，提高城市消防安全水平有著(zhù)重要的現實(shí)和經(jīng)濟意義。但要想從根本上解決我國消防系統的落后狀況，在加強城市建設管理，增加消防現代化設備投入的同時(shí)，更重要是用科技含量高、反應速度快的“城市互聯(lián)消防安全數字化監控系統”，使之能夠實(shí)時(shí)監控整個(gè)城市火災自動(dòng)報警設備的運行情況，并能夠在火災發(fā)生時(shí)科學(xué)地分析周邊的地理環(huán)境、水源等情況，將火災的隱患消滅在萌芽狀態(tài)�！俺鞘谢ヂ�(lián)消防安全數字化監控系統”的應用可以加強對聯(lián)網(wǎng)單位值班人員的管理，加強對在役的火災自動(dòng)報警設備的管理，促進(jìn)設備生產(chǎn)廠(chǎng)家技術(shù)不斷更新及發(fā)展。 |
