火灾报警系统现状及智能化未来探讨

曹全红

摘要：火灾报警系统是建筑消防的重要设备，在灭火救援工作中具有非常重要的意义和作用，根据现有研究资料，结合在日常使用和检查工作中的一些经验体会，针对火灾报警系统的现状进行了分析，并对火灾报警系统智能化发展前景进行了展望，希望能够给相关工作提供一些帮助和启示。

关键词：火灾报警系统；灭火救援；智能化

如今，人们对火灾报警系统功能和作用的要求越来越高，鉴于火灾报警系统在新时期建筑消防工作中的重要地位和作用，学者对火灾报警系统研发及未来发展较为关注。从火灾报警系统发展情况来看，火灾报警系统的功能越来越丰富，但是当前在设计和应用的过程中依然有所不足。在这种情况下，有必要对火灾报警系统的现状及未来的智能化发展进行探讨与分析，准确地把握火灾报警系统的未来发展趋势及其应用方向。

1 火灾报警系统简介

火灾报警系统是一种自动化控制系统，这种系统主要是由触发装置、火灾报警装置和联动输出装置等构成，主要用于各类建筑消防以及交通隧道消防等，在火灾初期，可以将燃烧产生的烟雾、热量和火焰的物理量通过系统和设备当中的各种传感器转变为电信号，传输到火灾报警控制器，以声光形式通知人员进行疏散的同时启动自动灭火装置进行灭火[1]。这种系统在使用的过程中，一旦探测到发生火灾，可以自动记录火灾发生的部位和时间等基本信息，为应急处置提供有力帮助，同时也为后续的火灾事故调查提供第一手资料。

从火灾报警系统的特点来看，火灾报警系统实际上就是一种将燃烧产生的各种物理量转化为电信号并进行传播和发出警报的装置，在这个过程中一般都会联动控制自动灭火系统和辅助应急处置系统，比如说启动室内的自动喷淋系统、防排烟系统、应急照明系统等[2]。可以看出，现在火灾报警系统不仅是一个报警管理控制系统，也是具备一定灭火救援能力的火灾救援系统。当然，从实践和研究的角度，一般还是将这一系统称为火灾报警系统。

2 火灾自动报警系统的基本构成

火灾自动报警系统主要包括火灾探测报警系统、消防联动控制系统、可燃气体探测报警系统和电气火灾监控系统。

2.1  火灾探测报警系统

火灾探测报警系统主要由触发器件、火灾报警控制器和火灾警报装置等部分组成，其中触发器件主要涵盖感烟控制器、感温控制器两种[3]。这些控制器会分布在建筑物内的不同位置，一旦感应到温度超标或者是有烟雾存在，就会立即发出信号到火灾报警控制器当中，火灾报警控制器会发出指令，声光警报器会在第一时间发出警报，提醒人们有火灾发生，引导人们及时转移到安全区域，并且通知建筑管理单位处置火灾。

2.2  消防联动控制系统

消防联动控制系统由消防聯动控制器、消防控制室图形显示装置、消防电子控制装置等组成，相对于火灾探测报警系统，消防联动控制系统非常复杂，所涉及的硬件设施比较多，形成了一个复杂的管理控制体系，被控制的防火阀、电梯和消防泵等与消防密切相关的各种设备的开启，其目的就是当火灾发生以后，可以通过消防联动控制系统为人们逃生创造良好的条件，同时控制一些自动灭火设施，开启自动灭火救援。消防联动控制系统是消防报警控制系统当中的最重要的组成部分，这一系统是否能够保持正常的运行关系到火灾现场人们的生命安全和各种灭火救援设施设备的正常运行。

2.3  可燃气体探测报警系统

可燃气体探测报警系统也是消防报警系统的重要组成部分，该系统主要是以探测可燃气体浓度的方式来发出警报，即便没有火灾也可以进行火灾预警。系统主要包括可燃气体报警控制器、可燃气体探测器和火灾声光警报器等。通过可燃气体探测器，即便是保护区里的可燃气体浓度低于爆炸下限，但是还可以提前发出警报，预防因为可燃气体泄漏可能导致的火灾和爆炸事故。一般情况下，可燃气体探测报警系统是火灾自动报警系统的独立子系统，运行的过程中是独立运行的，主要预警可燃气体泄漏可能带来的火灾爆炸事故。

2.4  电气火灾监控系统

电气火灾监控系统主要包括电气火灾监控器、电气火灾监控，探测器等。一旦监控范围内的各种电气设备发生故障，系统就可以自动识别并发出警报，提醒电气管理人员及时排除电气火灾隐患，达到早发现、早预防、早控制的目的。电气火灾监控系统与可燃气体探测系统虽然都属于火灾预警系统，但都是这一系统的独立子系统，一般情况下都是独立运行的。相对于前一种系统，这种系统的构成也比较复杂，涵盖的设备设施比较多，但是主要是以探测器和控制器为主，其中的关键设备是剩余电流式探测器，是一种专门针对电气设备故障发生以后的电流而设计和使用的一种探测器。

3 消防救援中发现的火灾报警系统的问题及局限

3.1  误报警率比较高

在消防救援工作中发现，除人工报警之外，设备的误报警率相对比较高，很多火灾自动报警系统发出了报警信息，但是在实际勘察当中却发现并没有火灾发生。在排除人为因素之后，确认是火灾自动报警系统本身存在问题。综合现有的研究成果可以发现，当前的火灾自动报警系统之所以出现了误报警，主要原因如下：

一是产品质量不佳。当前的火灾自动报警系统之所以出现误报警，主要是因为产品质量不达标导致的，或者是在长期的使用过程中，各项技术指标出现了下降，产品功能的稳定性比较差，在这种情况下无法准确作出各种判断。另外，一些厂家所生产的火灾报警系统的相关设备质量存在一定的不足，或达不到国家相关标准和要求，在使用的过程中影响整个火灾报警系统的正常运行。

二是设备的选择和布置不当。比如一些会议室或者是办公室内安装的是灵敏度比较高的火灾报警器，会在封闭的环境下因为吸烟产生的烟雾出现误报警引发消防设备误动。或者是室内的消防设备布置不合理，消防设备不能覆盖每一个区域，导致出现火灾隐患以后，火灾报警器未能发出警报。

三是环境因素。如沿海地区建设的化工企业因海风侵蚀等原因，以致各类消防探测器经常损坏或探测数据失真。另外，实践当中发现使用环境或功能变化，而相应的探测器没有更换，也是导致误报警产生的主要原因，比如说原来作为办公室使用，后来作为厨房使用，这种情况下产生的油烟极易引发火灾自动报警系统的误报警。

四是各种干扰因素。空中的电磁波干扰、人体静电干扰以及气流对光电感烟探测器也会产生较大的影响。电磁波会直接影响设备的正常运行，并可能诱发火灾报警系统的误判断，气流过大也可能导致设备的误判断等，如探测器距离空调出风口过近，也会出现误报警的问题。

五是探测器在正常使用過程中出现原器件老化，没有及时更换，系统接地达不到规定的标准和要求，还有灰尘或昆虫等影响，从而出现误报警的问题。

3.2  需要现场人工确认，延误战机

当前使用的火灾报警系统在接到报警信息以后，往往还需要进行人工确认。在确认的过程中，要确认是否真的存在火灾，如果确认火灾存在，还要确认起火点及火势。但是一旦起火以后，在一个相对比较封闭的空间之内火灾会因为人的进入带来更多的新鲜空气而加快蔓延。这种情况下再制定现场的灭火救援方案和策略，耗费的时间比较长，可能错过最佳的灭火救援时间，不仅会导致火灾损失增加，救援的难度也会增加，甚至会影响被困人员的解救。

3.3  在大面积仓库等设施起火时灭火作用不大

大面积仓库、堆场可能会堆放一些贵重物品、电气设备等不宜用水扑救的物质。一旦起火，因燃烧产生的烟雾很难使救援人员在第一时间确定起火点位置及蔓延方向。只能从外围逐一向内部推进，从而造成贵重物资、材料不必要的水渍损失，同时因为难以判断灭火的主攻方向而影响应急处置的顺利进行。如果使用直升机空中救援，取水速度相对比较慢，灭火能力非常有限，并且受燃烧产生的烟雾产生的视觉影响，很难准确地判断起火位置，救援的效率和效果也不是很理想。其内部安装的火灾报警系统在火势快速蔓延之下，短时间之内即便是发出了警报，由于受易燃易爆材料的影响，可能会出现火灾报警系统自动喷淋系统作用时间过短，影响灭火救援的效果等情况。

3.4  不能确定是否有人被困

在灭火救援工作中，消防救援人员首先要保证受困人员脱困和其生命安全，要想帮助受困人员顺利逃生，关键是要确定是否有人被困火场及其具体位置等。一般情况下火灾发生以后，火场的人会自动规避火灾，躲在相对安全的角落。但是由于浓烟等原因，很难确定现场是否有人被困及所在位置。另外，受困人员如果失去意识，就无法及时回应救援人员的呼叫。或者是火灾现场情况比较复杂，内部空间划分比较多，这些情况下都很难确定是否有人被困。如果直接让消防员进入火灾现场进行搜救难度非常大，甚至可能会威胁消防员的生命安全。目前的火灾报警系统缺乏定位受困人员的功能。

3.5  对事后的火灾调查作用有限

在应急处置结束后的火灾调查中，我们需要查看当时火灾报警系统的各项数据，虽然有时间、地点等基本信息，但起火物质、火源、第一起火点、火势蔓延方向、人员伤亡等都要现场进行反复勘测反复比对，是一个需要细心耐心的复杂技术还原过程，因为火灾及应急救援已使现场面目全非，而现有火灾报警系统对此帮助非常有限。

4 火灾自动报警系统的未来发展方向

4.1  采用更加先进的技术增加报警的准确性

为了解决自动报警系统可能会出现的误报警问题，未来的火灾自动报警系统将朝着更加先进准确的方向发展。一方面，伴随着传感器技术的不断进步，先进传感器的不断出现，火灾报警系统中的传感器的敏锐度会逐渐增加，其对火灾现场各类因素的感知能力也会增加，未来的感烟、感光装置将会准确区分现场出现的到底是灰尘还是烟尘，是火灾导致的强光还是因为其他因素导致的强光，敏感度和精确度的提升无疑可以有效降低误报警的概率。另一方面，未来的火灾自动报警系统应该是一种全方位的感知探测和逻辑分析判断的系统，是一个简单的单片机系统，各种智能化软件的出现和应用，可以让火灾自动报警系统高度集成感光、感热、感烟等信息，甚至可以集成现场视频监控系统的相关信息，在综合上述信息的基础上，根据收集到的各种数据信息和资料综合作出分析和判断，确定现场是否出现火灾并发出警报[4]。用综合各种因素逻辑分析判断的智能化报警系统，可以有效解决当前火灾自动报警系统当中出现的误报警问题。

4.2  火灾自动报警系统与视频监控系统和远距离传输系统深度结合

未来的火灾自动报警系统可能会综合视频影像资料和各种传感器信息，以此为基础通过逻辑分析判断单元进行报警分析。其中，视频监控系统可以确认现场起火原因，并收集火灾蔓延变化的重要依据，视频监控系统可以通过5G技术把拍摄的火灾画面数据直接传输到现场控制室及消防部门，不用人工去现场确认，为应急处置争取了宝贵时间。另外，还可以利用黑匣子技术保存现场的相关视频资料。现场的摄像头或者是相关线路可以通过防火处理等方式最大程度地延长其工作时间，进入现场以后可以通过Wi-Fi或5G技术与现场的视频监控连接，这样可以快速查看现场是否有人员被困及火势大小情况，为制定科学灭火救援方案提供有力帮助，同时因有针对性的灭火，在快速的同时也能最大程度上减少水渍损失[5]。

火灾自动报警系统与视频监控系统的无缝对接融合，给后面的火灾调查带来极大的方便。通过监控能够把火灾还没有发生时的现场基本状况完整记录呈现出来，尤其是事后很难确认的第一起火点。能够动态记录火灾发生发展全过程，便于应急救援人员总结应急处置时的成功经验与失败教训，为火灾调查提供强有力的支持。

4.3  视频监控结合人工智能及其他先进设备判断火灾

火灾现场的视频影像系统在人工智能先进算法的配合下，可以实时自动分析视频图像，判断是否起火、是否有人员被困且及时通过短信发出截图，有助于在最短的时间内帮助受困人员解困并做好相应的应急救援工作。如果火灾现场的视频资料不全或者是没有视频资料，则需要借助于其他一些先进的技术设备进行，比如，还可以借助于无人机或者是无人探测设备，进入火灾现场进行查看，当然这些探测设备必须具备较强的耐高温工作能力。

5 结语

火灾报警系统必须做到及时准确，并且必须联动其他消防设施，这样才能满足火灾消防系统的建设和义务要求。从未来的发展来看，信息技术、视频监控和人工智能技术的运用，可以提高火灾报警系统的准确性和应急反应能力，具有非常重要的意义和作用。现有的火灾报警系统在结构设计上虽然已经比较复杂，有一定的智能化水平。但是目前仍然是以自动化技术为主，智能化技术应用的水平非常有限。未来，AI技术、神经网络技术和高端CPU在火灾报警系统中的应用，以及大数据云技术融入火灾报警系统的平台建设，对火灾报警系统功能的丰富和提升具有非常重要的意义和作用。

参考文献：

[1]黄加伟，霍晨晨.基于深度网络的智能化码头火灾报警技术研究[J].港工技术，2022（Z1）：65-71.

[2]肖锋涛，于铁铮.智能化楼宇的火災自动报警与消防联动系统的设计问题探讨[J].科技资讯，2011（36）：62-63.

[3]王坤，张文科.智能火灾报警系统的设计与应用[J].网络安全和信息化，2022（10）：103-104.

[4]栾兵.智能火灾报警系统的设计与研究[J].电子测试，2019（22）：5-6+11.

[5]王学富.建筑电力系统中火灾智能报警系统的优化研究[J].城市建设理论研究（电子版），2017（26）：142.

Fire alarm system status quo and intelligent future discussion

Cao Quanhong

（Sinopec Zhenhai Refining & Chemical Company Fire Division，Zhejiang Ningbo 315200）

Abstract： Fire alarm system is an important equipment for building fire protection， which has a very important significance and role in firefighting and rescue work. According to the existing research data， combined with some experience in daily use and inspection work， the current situation of fire alarm system is analyzed， and the prospects for intelligent development of the fire alarm system are outlooked， which is hoped to be able to give the relevant work to provide some help and enlightenment.

Keywords： fire alarm system; firefighting and rescue; intelligentization