基于高校建筑群火灾自动报警系统联网技术研究

摘要：本文以江苏农牧科技职业学院为例，研究了基于高校建筑群火灾自动报警系统联网技术的管理方法。首先，分析了火灾自动报警系统联网管理的必要性，包括提高火灾预警能力、降低人员成本、提高处置效率、实现智能化管理和优化资源配置等优势。其次，介绍了江苏农牧科技职业学院的基本情况和火灾自动报警系统现状以及系统的联网情况，提出了江苏农牧科技职业学院建筑群及多校区之间火灾自动报警系统联网管理的技术实施方案，包括联网路径、遇到的困难和解决方案以及实施效果。最后，总结了研究成果，并展望了未来的发展方向。通过本研究，可以为高校建筑群火灾自动报警系统的联网管理提供参考和借鉴。关键词：高校建筑群；火灾自动报警系统；联网技术火灾自动报警系统在高校的安全管理中扮演着重要角色，随着高校规模扩大和校园建设的推进，高校消防安全问题受到广泛关注[1]。为提高校园火灾防控水平、提高高校消防安全工作效果，高校建筑群火灾自动报警系统联网技术成为研究重点。近年来，随着科技发展和安防要求提升，对于多个消防控制室的建筑群以及多校区火灾自动报警系统联网问题的研究逐渐丰富，高校火灾报警系统也逐渐向智能化、网络化发展[2]。本文将以江苏农牧科技职业学院为研究对象，深入探讨基于高校建筑群火灾自动报警系统联网技术，以加强高校消防安全管理，提高火灾防控水平，推动消防安全技术发展。一、高校建筑群火灾自动报警系统联网管理的必要性（一）提高火灾预警能力在高校建筑群中，火灾预警能力的提升对保障师生生命财产安全至关重要。通过火灾自动报警系统联网管理，可以实时监控各个消防设备的运行状态，从而提高系统的火灾预警能力[3]。这种联网管理的必要性体现在以下几个方面：首先，联网管理可以及时发现所有联网消防设备的故障或异常情况，提前预警并采取相应的措施，提高预警系统的可靠性和稳定性，确保系统完整好用。其次，联网管理可以实现对火灾自动报警系统的集中化管理，还可以对火灾报警系统进行数据分析和统计，为改进管理和应急响应提供科学依据。（二）减少值班人员成本在高校建筑群中，采用火灾自动报警系统联网管理可以有效减少值班人员成本。根据《消防控制室通用技术要求》，消防控制室的管理应采取每日24小时专人值班制度，每班应有至少2名值班人员，同时还要落实劳动管理相关规定，每班工作时间不得超过8小时，这些值班人员需要持有消防控制室操作职业资格证书。可见，如果一个校区设有多个消防控制室，并且还有多个校区，那么人员配备的成本压力将非常大。通过火灾自动报警系统的联网管理，可以实现对各个消防设备的集中监控和远程管理，减少对值班人员的依赖。系统联网后，可以实时监测火灾预警设备的运行状态，及时发现问题，提高火灾预警的准确性。（三）提高初起火灾处置效率提高初起火灾处置效率是保障校园安全的关键。联网管理可以实现消防设备的远程操控，从而缩短火灾扑救时间，减少损失，提高效率[4]。联网管理使得消防设备能够实时与消防控制中心进行数据交互和指令传递，消防值班人员可以通过远程操作的方式对火灾现场进行实时监控和指挥。当火灾发生时，联网系统会自动触发报警，并将报警信息及时传输到消防控制中心，消防值班人员也可通过监控画面了解火灾状况，迅速启动单位内部火灾救援预案调度队伍。可见，这种联网管理的必要性在于提高初起火灾处置效率，即在火灾初期能够迅速发现、报警和处置，最大限度减少火灾蔓延可能性。通过远程操控消防设备，消防人员可以更快速采取灭火措施，有效控制火势，防止火灾扩大造成更大损失。（四）实现智能化管理智能化管理可以通过实时采集联网火灾报警控制器的报警信息和运行状态信息，通过数据上传至云平台后台进行智能分析和管理，实现对联网自动报警系统的全方位感知、全过程监控[5]。借助智能化管理系统，可以实现远程监控、故障诊断、预警分析等功能，提高管理效率。此外，智能化管理系统还可以通过对历史数据的分析和预警模型的建立，提前发现潜在的火灾风险，并进行预警分析，以便及时采取相应的防范措施。这样可以大大提高火灾预警的准确性和及时性，最大程度降低火灾发生可能性。（五）优化资源配置通过网络技术进行联网管理，可以实现消防设备的集中管理和调配，优化资源配置。消防控制中心可以实时监控各个消防设备的状态和运行情况，并根据需要进行集中调配，例如，在火灾发生时，系统可以根据具体情況自动启动相应的消防设施，提高灭火效率和成功率[6]。同时，联网管理还可以实现对消防设备的远程操控，消防值班人员可以根据实际需要对设备进行远程控制，如远程启动消防水泵、防排烟、消防广播、应急照明和疏散指示系统等，这样可以最大程度利用现有资源，提高火灾扑救效果。二、江苏农牧学院火灾自动报警系统联网现状（一）江苏农牧学院介绍江苏农牧科技职业学院始建于1958年9月，是以培养农牧科技类技术技能型人才为主的高等院校。学院秉承“紧扣农牧产业链办学，紧密结合产学研育人，紧跟区域增长极发展”的办学理念，面向全国25个省（市、自治区）招生，在校生17000余人，校园占地面积4390余亩，校舍建筑面积58万平方米，图书馆藏书130万册，教学科研仪器设备总值3.03亿元。已经形成以凤凰路校区、迎宾路校区、红旗大道校区（江苏现代畜牧科技园）和创新大道校区（江苏中药科技园）为两翼四校区办学格局。建有“四区四基地”产教深度融合育人平台，拥有国家实训基地3个和科技创新平台2个、省级科研平台19个、36个院内实训基地和700多个校外实训基地。（二）江苏农牧学院火灾自动报警系统情况江苏农牧科技职业学院火灾自动报警系统是为了保障学院师生消防安全而设计使用的一项重要设施，系统采用符合规范要求的铜心绝缘导线、铜心电缆、光纤等线材进行传输，系统能够及时、准确探测火灾信息，自动报警，及时执行灭火指令，保障学院师生的生命财产安全。系统主要包括火灾触发装置、火灾报警装置、联动输出装置以及其他辅助功能装置等。火灾自动探测器安装配置在教室、宿舍、实验室、食堂等易发生火灾的场所，通过感应烟雾、温度等火灾迹象，能够自动触发报警信号。火灾报警控制器负责接收来自火灾探测器及其他火灾报警触发器件的火灾报警信号，并发出火灾报警声、光信号，指示火灾发生部位，记录火灾报警信息。此外，新型系统还具有智能化管理功能，系统可以实现对各个探测器的监控和管理，包括定期巡检、故障自动报警、电源监控等，确保系统的可靠性和稳定性。同时，系统还可以与学院其他安全设备如视频监控系统、门禁系统等进行集中联动控制，形成一个完整的安全管理网络，提高学院整体安全水平。（三）江苏农牧学院建筑群火灾自动报警系统联网情况江苏农牧科技职业学院火灾自动报警系统采用星型集中器联网技术，对各分校区设有火灾自动报警系统的楼幢进行了联网，形成了各校区建筑群的控制中心报警系统。为进一步提高校园消防安全管理水平，根据学院消防管理需求，学院决定在凤凰路校区和迎宾路校区两个校区之间实现火灾自动报警系统的联网管理。这两个校区之间的直线距离约为3.5公里，设计初期发现联网实际距离超出了正常消防设备通讯协议（232、458、CAN）的联网距离，传统的通信方式无法实现点对点的联网通信，经与消防报警设备厂家沟通和研究，最后此项目选择了光纤传输。三、江苏农牧学院火灾自动报警系统校区间联网技术实施方案（一）联网路径选择江苏农牧科技职业学院凤凰路校区与迎宾路校区之间的距离已经超过了正常消防设备通讯协议的联网距离，联网信号会大量衰减，无法实现有效通信。为解决这个问题，可以利用光纤作为传输介质，通过CAN协议的光纤转化器将电信号转化为光信号，实现远程联网。另外，还可以架设一个网络平台，通过物联网的方式，将消防报警主机的信息上传至该平台，再通过网络传播实现信息互通。然而，由于架设网络平台需要厂家提供消防报警主机的源代码解析，在厂家拒绝提供源代码后，不得不放弃此方案。因此，江苏农牧科技职业学院最终选择光纤作为传输介质，使用CAN协议实现点对点的联网方式。（二）遇到的困难首先，通过前期勘察，发现两个校区之间横跨多所大学与道路，直接布线放置光缆施工难度大。为了解决这个问题，学院选择了向当地网络运营商租用光纤。其次，租用光纤后发现，网络运营商所布置的光纤并不是按照学院前期设想的直接连接两点的方式进行布置，而是为了实现区域覆盖率最大化进行布置，导致光纤的距离远远超过了原本的直线距离。通过光纤测量仪的测量，发现网络运营商的光纤距离达到了12.7公里，而消防报警设备厂家所生产的设备参数传输极限距离为8公里，理论上超过8公里将无法实现联网通信。（三）解决方案首先，对光纤距离超过设备传输极限问题，学院施工团队进行了多次试验与测试，发现消防报警设备CAN联网协议的传输距离与传输介质的长度无直接关联。通过计算光纤的信号衰减和CAN联网协议的波特率，得出结论可以通过将CAN联网的电信号转换为光信号的方式，解决传输距离的限制，联网结构如图1所示。其次，学院咨询了市场上多数的信息设备传输公司，购买了多种光端机，并通过多次试验和测试，最终选定了一款能够将传输波特率固定在2210且传输距离达到20公里的设备。安装该设备后，成功实现了消防报警主机的实时联网通信。CAN光纤转换器采用DC24V供电，能够将控制器CAN总线联网信息转换后通过光纤进行传输。转换器由主控电路、CAN总线收发电路、光收发驱动电路、隔离电源等部分组成。CAN总线收发电路与其他电路之间信号采用光耦隔离。CAN总线收发电路收到信息后，由主控电路对信息进行处理并转发到光发送电路。光接收电路收到信息后，由主控电路对信息进行处理并转发到CAN总线收发电路。通过以上解决方案，江苏农牧科技职业学院克服了在多个校区之间实现火灾自动报警系统联网过程中遇到的困难。（四）实施效果通过将CAN联网的电信号转换为光信号，并选择适合的光端机设备，成功扩展了传输距离，使消防报警主机能够实时联网通信。由于采用光纤作为通信传输介质，网络还具有高隔离电压、防电磁干扰、抗雷击等优点。这样，学院能够更好监控两个校区内的火灾自动报警系统运行状态，能够迅速响应火灾报警，确保校园消防安全。结語本文以江苏农牧科技职业学院为例，研究了高校建筑群之间火灾自动报警系统联网技术的应用。通过对火灾自动报警系统联网管理的必要性进行分析，认识到该技术在提高火灾预警能力、减少成本、提高效率、实现智能化管理和优化资源