谈蓝牙技术在火灾自动报警系统中的应用

●黄明阳

(邵阳市消防支队，湖南邵阳 422000)

随着通信网络的持续发达，各种通信电缆在办公场所和家庭居室随处可见。现代通信网络给人们工作生活带来全新改善的同时，其通信电缆无处不在，也给人们带来了不少麻烦，如电缆使用不便、连线频繁出现故障、各种电缆之间无法通用等等。为了解决这些问题，诞生了蓝牙(Bluetooth)技术，并以较低成本实现各设备间的无线通信［1］。近几年，随着我国火灾自动报警工程的不断成熟，我国的火灾自动报警技术得到了一定的发展，但在实际应用中，自动报警技术仍然比较落后。传统的火灾自动报警系统采用有线连接，连线发生老化脱皮腐蚀磨损的情况较多，故障发生率较高，错误报告率也比较高，安全性与可靠性较低。可见，火灾自动报警系统有线方式被无线方式取代是一个必然趋势。本文探讨蓝牙无线通信技术在火灾自动报警系统中的应用。

一、蓝牙技术简介

蓝牙是无线传输技术的一个重大突破，其利用通用型信号传输接口，将一个或多个电子设备在无线连接的情况下，进行信息交换和传输。它提供一个无线局域网，在这个网络内，任何一个具有蓝牙电子设备的电子产品都可以进行信息交流。

随着信息电子产品的发展，我们身边的信息电器产品越来越多，这其中包括计算机、通信设备、网络和家用电器等。与此同时，电器之间的连线也越来越多，给用户造成了诸多不便或麻烦。蓝牙正是为解决这些不便而提供了一个既经济又方便的解决方案，以“无线替代电缆”是蓝牙开发的初衷，也是其最基本的用途。

蓝牙技术是爱立信公司在1994年提出的一种最新的短距离无线通信技术标准。其最初的目的是希望采用短距离无线技术将各种数字设备(如移动电话、计算机、PDA等)连接起来以消除千头万绪令人头疼的电缆连线。爱立信在此领域的研究引起了IBM、英特尔、诺基亚、东芝公司的注意。这几家公司于1998年2月倡议组成了蓝牙特殊利益小组(SIG)，致力于蓝牙技术标准的制定、蓝牙产品的测试以及协调各国蓝牙使用频段的一致性。

蓝牙技术是便携式电子设备和固定式电子设备之间代替电缆连接的短距离无线通信标准，将各种数字信息的外部设备用无线方式连接起来，进而形成一种个人周围领域的网络，使得在其范围之内各种信息化的移动便携设备都能实现无缝的资源共享［2］。它使用跳频(FH，Frequeney Hopping)和时分复用(TDD)等技术，来建立信息传输。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生力军［3］。自SIG成立以来，加盟的公司已超过2 000个，表明蓝牙技术具有广阔的应用前景和巨大的潜在市场。

二、传统有线火灾自动报警系统存在的问题

传统有线火灾自动报警系统存在的问题主要有:(1)火灾自动报警装置的智能化、网络化程度低。目前我国使用的火灾探测器虽然都进行了智能化设计，但是系统还是不能准确的判定火灾，漏报、误报的情况仍然多见。当前我国的火灾报警系统大多是区域自动报警，安装的形式自成体系，没有形成大规模的网络化报警系统。(2)火灾自动报警系统的组件连接方式有待改善。在火灾自动报警系统中大多是通过多线制和总线制连接方式为主，在探测器、报警器及控制器之间通常使用多条导线贯穿，这样就需要消耗大量材料，阻碍了报警系统更广泛的使用。(3)火灾自动报警系统误报、漏报问题较多。因为火灾探测器在实际使用过程中安装复杂，各种传感器在探测火灾方面存在一些不足之处，不能准确的感应各种物质燃烧中的参数变化，对火灾发生过程中的探测存在盲区，导致误报、漏报。

三、蓝牙技术在火灾自动报警系统中的应用

蓝牙技术用无线技术取代有线网络连接，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［4］。将蓝牙技术应用于火灾自动报警领域可实现火灾信息的无线传输，是解决上述问题的可行方案，火灾自动报警技术应向蓝牙技术智能化方向发展。

(一)实现报警系统的网络化

将蓝牙技术应用于火灾自动报警系统中，利用计算机将控制器和探测器等各个系统和环节进行控制，实现数据共享和调用，从而对火灾报警系统进行网络化监控，让系统管理人员可以及时准确地掌握各个环节的数据和存在的问题，实现宏观管理，从而有效防止当前许多火灾自动报警系统擅自停用，管理人员管理不到位、疏忽大意的问题。

(二)实现报警系统的智能化

实际上，火灾自动报警系统智能化是通过智能模仿人的思维，对温度、湿度等信息进行主动的采集，然后通过逻辑系统和神经网络系统进行处理，分析各种数据，从而准确的预报火灾，同时极大地避免了误报和漏报的现象，在火灾发生的时候，可以迅速的根据收集到的各种数据进行比对和判断，对火灾进行准确的预报，为救援工作提供更大的空间。将蓝牙技术应用于火灾自动报警系统中，在火灾发生时，蓝牙火灾自动报警系统可以及时收集到火灾的波及范围，火势的大小，烟雾情况等信息，配合电子地图呈现虚拟的灾情现场，实现火灾报警和灭火救援决策的智能化，从而在灭火救援战斗中为各方力量的及时准确反应提供合理化建议，实现各方灭火救援力量的联动，最大程度的降低损失。此外，火灾中收集到的各种数据能够对火灾原因和责任进行分析判断。如果是全智能型火灾自动报警系统，还可以进一步提高系统巡检的速度和可靠性。

(三)实现报警系统的多样化

1．火灾探测技术的多样化。当前我国使用的火灾探测器根据相应工作原理可以分为感烟、感温、火焰、可燃气体探测器和组合探测器等，其中，感烟探测器的使用最为广泛，但是在发展中，光纤性探测技术和火焰自动探测技术等先进的技术都得到了开发和应用。除此之外，科学家们通过研究发现纳米粒子化学活性强、化学反应选择性好，因此纳米材料的气体探测器是探测有毒气体和易燃易爆气体同时进行预警的最佳设备，这种预警设备能够快速准确的对火灾情况进行反应，当前我国已经开始了对这种技术的重点研究。综上，我国火灾探测技术正向多样化发展，将蓝牙技术应用于火灾探测器，可简化火灾探测器的结构。

2．自动报警系统连接方式的多样化。伴随着无线通讯技术的发展和完善，以及蓝牙技术的广泛应用，火灾自动报警系统各设备之间可采取灵活多样的连接方式，以优化报警系统，如短距离可采用蓝牙无线通信技术进行连接，远距离利用现有的有线网络进行连接。以更加准确有效的传递信息，进一步简化系统结构，实现不同探测器之间、探测器与控制器、各单位与城市消防指挥中心的连接，达到早期预警、快速处置的目的，提高整体抗御火灾的能力。

(四)实现报警系统的小型化

在我国的火灾自动报警系统中，小型化报警系统是指探测部分以及子系统的小型化。利用蓝牙技术可实现火灾报警系统的网络化和系统化，在一些小的场所，中心控制器的设备就可以进一步小型化，甚至可以不必单独安装中心控制器，而是根据网络的设备和服务资源进行判断和预警，这种方式的火灾自动报警系统不仅简单方便，而且可节约人力和资金。

(五)实现报警系统的社区化

当前我国在很多重要的建筑中都应用了火灾自动报警系统，但相对于美国日本等发达国家很多家庭都已经安装了火灾自动报警系统的情况，我国的火灾自动报警系统使用情况仍然不是很乐观。随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，人们将更加深入地认识到安全的重要性，因此火灾自动报警系统也在不断完善，不断提高智能化程度，很多社区已经开始积极推广防盗、防火联动报警装置。这为蓝牙技术应用于家庭火灾自动报警提供了契机，将独立式蓝牙火灾报警探测器应用于家庭，实现短距离无线传输，由社区组网，形成简单、可靠、经济的社区火灾自动报警系统，以提高社区家庭抗御火灾的能力，降低家庭火灾发生的几率，减少火灾损失。

(六)实现报警系统的无线化

相比于目前常见的火灾自动报警系统，蓝牙无线火灾自动报警系统具有施工简单、安装方便的特点，同时可以通过更小的结构损害，实现原有系统的集成和扩展，在系统设计上更加简单，可以完全寻址，从而更加适于网络化设计，这样就能够在建筑物分散的城市和建筑群中进行联网使用，既可减少控制中心的布置，节约建筑面积，又可减少人员配置，简化火灾自动报警系统的组成。针对建筑施工现场火灾多发的状况，可将蓝牙无线火灾自动报警系统应用于正在施工或者装修的场所，保障建筑施工现场的火灾安全，在施工完成之后，可将该蓝牙无线火灾自动报警系统移到其他场所，不会造成浪费，既保障了施工现场安全，又节约了资金，何乐而不为呢。

(七)实现报警系统的高灵敏化

蓝牙无线火灾自动报警系统可使用先进的激光探测技术和独特的空气采样技术，运用“人工神经网络”算法，实现早期火灾智能预警。这种系统适应能力、管理能力、学习处理能力先进，甚至接近人类的神经系统，而且这种高智能的自动报警系统还可以与主机进行双向无线智能沟通，使整个系统的适应能力和传输速度大大提高，在实际应用中误报率更低，灵敏度更高，在火灾发生前进行预警的可靠性和准确性大大提高。

四、结束语

跳频、TDD等技术的使用使蓝牙射频电路更加简单，蓝牙无线通信协议的大部分内容都可以用专用集成电路和软件来实现，因此从技术上保证了蓝牙设备的高性能和低成本，这为蓝牙技术的广泛应用奠定了基础［5］。目前，我国的火灾自动报警系统普遍存在协议不一致，导致经常出现漏报、误报的问题，以及火灾自动报警系统智能化程度低，网络化程度低，不能有效的对抗特殊恶劣环境情况等问题。为此，应该不断完善相关消防法律和规范，通过统一开放的协议，对蓝牙火灾报警系统的新技术、新工艺以及新材料进行研究，不断改进火灾自动报警系统的工作性能，降低维护过程中的各种费用，同时不断提高系统的准确性和可靠性，为处置火灾提供更加有力的保障，从而确保人民财产安全，促进社会和谐稳定发展。

［1］符鹤，周忠华，彭智朝．蓝牙技术的原理及其应用［J］．微型电脑应用，2006，(7)．

［2］孙甲琦，刘欣，郭黎利．基于Bluetooth(蓝牙)技术的PC系统［J］．信息技术，2001，(7)．

［3］杨军．蓝牙技术与无线火灾自动报警系统［J］．安防科技，2003，(2)．

［4］陈汉义．基于火灾自动报警系统中应用蓝牙技术的一些探讨［J］．信息与电脑：理论版，2010，(5)．

［5］曹冲．蓝牙技术的发展现状和应用前景［J］．无线电工程，2001，(3)．