智能化技术在建筑消防电气工程中的应用

程玲军

中交温州高铁新城投资发展有限公司 浙江 温州 325000

引言

建筑消防设施需要专业单位组织专业人员进行施工，并且后期由专人进行维护运行。建筑火灾发生时，消防设施能够发挥应有作用的关键取决于建筑消防设施主要技术参数的选取与设置、施工安装质量水平以及消防设备维护管理水平。消防控制系统包含消火栓系统、自动喷水灭火系统、防排烟系统、控制中心火灾自动报警系统、应急照明和疏散指示系统以及城市消防远程监控系统等。消防电气设施是消防设施中的重要组成部分，主要包括消防用电设备供配电系统及各种消防电气装置及设备。整个消防设施的正常施工与运行都与电离不开关系，一个建筑物中包括的各种装置及设备通常高达上千种，如何保证系统的正常运行及维护，同时便于技术人员进行管理，引进智能化技术有效地解决了这一问题。本文重点阐述了智能化技术在消防电气工程中的应用。

1 智能化技术的概念及发展趋势

智能化技术的概念可以理解为是对计算机技术、精密传感技术以及GPS定位技术三方面的综合应用，其主要是通过GPS、传感器、输入输出模块来实现对受控设备的控制，并将信息及时传送至计算机监控系统，由计算机监控系统对信息进行分析，同时根据需要发出指令，从而实现智能控制。随着社会经济的不断发展，人们对于安全的重视程度越来越高，对施工技术的要求也越来越高，智能化技术应运而生，其在实际操作应用中的表现是：能够智能化诊断故障；取代工人进行一些危险作业以及进行精密施工；产品安装水平的提高；工人工作效率的提高；设备智能化水平的提高[1]。

发展趋势：①性能发展方向柔性化；实时智能化；高速高精度高效化；工艺复合性和多轴化。②功能发展方向用户界面图形化；插补和补偿方式多样化；科学计算可视化；应用多媒体技术。③体系结构的发展集成化；网络化；模块化。

2 智能化技术的优势分析

在建筑消防电气工程中运用智能化技术简要来说就是实现建筑消防电气自动化，实现消防电气工程的自动巡检，自动运行，自动报修。消防电气工程自动化是电气工程自动化中重要的一部分，其优势主要表现在以下几个方面。

2.1 提升了消防电气系统运行监管的高效性

在建筑消防电气工程系统的施工过程及运行过程中，故障问题是难以避免的，会对生产生活造成严重影响。在建筑消防电气工程施工中，智能化系统的应用在提升系统运行监管高效性上主要体现在两方面：

一是可以实现对各种消防装置及设备的高效监控及管理。以火灾自动报警系统中的火灾探测报警系统为例（见附图1），火灾探测器检测到火灾后，将火灾特征指数转变为电信号，直接将信号上传至火灾报警控制器，火灾报警控制器对信号进行判断后，显示火灾探测器的位置，并记录火灾报警时间。工作人员发现火灾信号后，去现场进行核实，确实发生火灾，则触动火灾现场的火灾报警按钮，火灾报警控制器在确认火灾探测器及火灾报警按钮两个火灾信号后，立即启动火灾报警装置 ，并将信号传至消防联动控制器。在实际工作中，在消防工程施工及试运行阶段，施工人员可以通过触动火灾探测器以及火灾报警按钮来检测系统是否实现正常运行。在后期管理过程中，管理人员可以通过控制界面确定火灾的位置，只需要对报警的位置进行查看，从而大大减少了工作量，提升了运行监管的高效性[2]。

二是可以实现对故障的快速检测和维修。智能化技术采用了GPS对各种消防装置及设备进行了定位。工作人员可以对建筑消防电气工程施工过程中出现的故障点进行定位，根据故障数据的反馈及时进行维修，从而提高故障维修的速度，缩短维修时间。同时可以对频繁出现故障的以及火灾危险性较大的部分进行重点监控，找出故障原因，并制定相应的防范措施，以防范火灾的发生。

2.2 实现了建筑消防电气工程系统的联动性

通过智能化技术，将建筑消防工程中包含的消火栓系统、自动喷水灭火系统、防排烟系统、控制中心火灾自动报警系统、应急照明和疏散指示系统与城市消防远程监控系统连接起来，实现智能化控制，联动管理一体化，大大提升了火灾确认的精准度，从而从根本上提高了预防火灾的能力。

2.3 实现了对建筑消防电气工程系统的全面监控

随着建筑业的高速发展，超高层建筑及大型商业综合体的不断涌现，建筑中的消防电气设备不计其数，以火灾探测器为例，火灾探测器对高度和面积均有要求，特别对于机场这样的大型建筑来说，需要同时设置几千甚至上万个火灾探测器才能满足消防设计要求。量大面广，传统的监控模式很难实现全面监控，智能化技术的应用解决了这一难题，通过各种输入输出模块将各种受控设备与消防电气控制装置进行连接，并对受控设备的数据信息进行收集，同时在消防控制室图形显示装置进行显示，工作人员在消防控制室即可实现对建筑消防电气的监测与控制[3]。

3 智能化技术的具体应用

3.1 在消防应急照明系统中的应用

在建筑消防电气工程中，为保障人员安全，在火灾中减轻甚至消除人们的恐惧心理，提高人员疏散逃生的效率，设置应急照明及疏散指示标志极为重要。作为疏散逃生辅助设施，应急照明和疏散指示标志对于设置部位、照度以及如何开启均有明确要求。

智能消防应急照明系统包括应急照明控制器（HOUNEN主机）、应急照明集中电源（HOUNEN分机）、应急照明分配电装置（EPS）、智能应急照明和疏散指示灯具、其他通信（控制）设备等。根据不同控制类型可分为集中控制型和非集中控制型系统。在智能消防应急照明系统中，应用智能化技术，根据消防设计要求，在电气柜中设置应急照明控制器和应急照明发配电装置，并接入火灾探测报警系统。当发生火灾时，控制系统根据火灾探测报警系统的信号，根据系统内的预制疏散方案，对现有的疏散路径（包括灯光亮度以及灯光数量、位置）进行重新规划调整，自动选择最合适的逃生路线，指引建筑内的人员进行安全快速的疏散。智能消防应急照明系统选取具有频闪功能的灯具以及光源连续的光带，通过视觉刺激降低疏散人员的恐慌心理，指引疏散人员通过安全路径进行逃生，并有效避免踩踏事件的发生[4]。

3.2 在消防预警监控系统中的应用

随着互联网技术的不断发展，当前最新的消防监控预警系统-智慧消防物联网平台智能采集终端，在消防预警监控系统中引入了互联网技术及视频摄像头技术，这个智能化技术的应用将原有的由人来监控中心及火灾信息终端变为智能监控，同时及时将数据上传至服务器，通过服务器发送至管理者及值班人员的手机中。有效避免了因值班人员离岗或其他原因造成的延迟预警，实现了智能检测预警功能，是消防行业的一大创新技术。

其工作原理是，检测装置通过无线方式与Wifi模块，定时触发模块连接，Wifi模块通过无线方式与互联网中的消防云数据服务器连接；服务器与个人手机或电脑中的消防管理软件通信连接；烟雾感应器，环境温度传感器，视频摄像头，红外式热成像探头可准确检测火灾，并通过Wifi模块向互联网及消防管理软件及时传输火灾现场的情况，检测装置，Wifi模块，消防云数据服务器相互之间的通信方式为无线连接，简化了现场布线等操作，大大降低了成本，并实现了从“人为监控”向“智能监控”的转变[5]。

智慧消防物联网平台智能采集终端工作原因如下：

3.3 在防静电以及屏蔽接地中的应用

建筑消防电气系统中由各种电子设备组成，在系统运行过程中，电子设备之间以及设备与周围环境之间会互相干扰，从而对电子设备的运行产生影响，直接影响整个消防电气系统的运行稳定性。因此，需要将电磁兼容设计引入消防电气系统中，从而实现控制系统在有电磁干扰的环境下工作可行性。电磁兼容设计设计原理及功能大体有三个方面：一是通过屏蔽或将设备外壳接地以解决电磁干扰；二是选取抗干扰能力高的电子设备以减少电磁干扰的影响；三是对干扰传播途径进行屏蔽，不过成本较高。在具体施工中，我们常采用的方法是将设备外壳与PE线连接，从而解决电磁干扰，保障设备的安全运行[6]。

4 结束语

随着社会的不断发展，超高层建筑以及大型商业综合体不断涌现，人员密度越来越高，消防救援难度越来越高。《消防法》明确提出了消防以“预防为主、防消结合”为工作方针，坚持防、消并重，做好建筑消防电气工程的设计、施工以及管理工作。智能化技术的应用在发挥消防电气工程的实际作用，确保安全运行方面起到了关键性作用，在今后，我们更要加强智能化技术在消防电气工程的应用力度。