【正文】 1： 中文翻譯 智能建筑 中火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展 ，學(xué)者馬卡爾和 建 筑 研究 協(xié)會(huì) 加拿大國(guó)家研究 委員 會(huì)，電子郵件： @ 摘要 火災(zāi)探測(cè)和其相應(yīng)的安全系統(tǒng)是智能 建筑 的關(guān)鍵部分 。 本文 論述 了火災(zāi)探測(cè)及報(bào)警 系統(tǒng)在智能建筑中最新的 發(fā)展 趨勢(shì) 。新的技術(shù)和概念在智能建筑中的開(kāi)發(fā) ， 例如先進(jìn)的多功能傳感器 ， 計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)和無(wú)線 傳感器 通過(guò)因特網(wǎng)實(shí)時(shí) 控制，對(duì)綜合服務(wù)體系建設(shè)同時(shí)也 進(jìn)行了審查和討論。這些新技術(shù)和概念將提高火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng) 對(duì)區(qū)分 火 和 非火威脅 的 能力 并且 將 增加更多 有效的時(shí)間進(jìn)行 生命財(cái) 產(chǎn)保 護(hù)。然而， 仍然需要 許多 的 努力 去 消除這些新技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展 所遇到 的障礙。 簡(jiǎn)介 智能 建筑 可以被定義為一 個(gè) 結(jié)合 了 最佳概念，設(shè)計(jì)，材料，系統(tǒng)和技術(shù) ，可以 提供快速響應(yīng)，有效 的可 支持智能的環(huán)境 ，為實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)所具有充分生命跨度的建筑 [16]。與傳統(tǒng)建筑相比，智能 建筑 能 夠 減少能源消耗，減少維修和服務(wù)操作的成本 ，提供更好的安全服務(wù)， 改進(jìn) 易用的布局規(guī)劃和重新規(guī)劃，并增加了 建設(shè)占用的滿意度 [47]。其他 好處還 包括 對(duì) 提供更安全，更健康，更舒適的工作條件和環(huán)保成效和 不斷變化的 用途、 技術(shù) 的適應(yīng) 。智 能建筑 的 支持者還認(rèn)為這些建筑物將通過(guò)改善工作環(huán)境 來(lái) 提高員工的生產(chǎn) 能 力。在過(guò)去二十年來(lái)，智能建筑的概念在許多新的或 擴(kuò)建 辦公室 的規(guī)劃中 已成為一個(gè)重要的 參考因素 [36]。這也進(jìn)一步發(fā)展到 涵蓋了 其他類型 的居住與工作環(huán)境 ，如家庭，工廠和教育設(shè)施環(huán)境。 火災(zāi)探測(cè)和相應(yīng)的安全系統(tǒng)是 智能 化 建筑 的關(guān)鍵部分。 在 每年的安裝和維護(hù) 建筑中 火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng) 要 花費(fèi)數(shù)十億美元，以確保 來(lái)自避免不了 的火災(zāi) 的 安全 [8]。 智能建筑 中智能系統(tǒng)的發(fā)展為使完成 這項(xiàng)任務(wù)更有效， 更高 效， 更 經(jīng)濟(jì)提供了機(jī)會(huì) 。新型傳感器將 生產(chǎn)的 更早， 提供 更可靠的消防檢測(cè)。無(wú)線系 統(tǒng)將消除對(duì)布線的需要并 為 消防人員在到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng) 之前 提供機(jī)會(huì) 去制定 滅火策略。綜合 建筑 系統(tǒng) 會(huì)減少誤報(bào)的可能性， 提升建筑 疏散和協(xié)助滅火 的速度 。這些變化將創(chuàng)造 出 新的 方式 來(lái)提供消防安全 、 火災(zāi)探測(cè) 、 報(bào)警和滅火系統(tǒng)的新市場(chǎng) [9]。由于這些技術(shù)的成熟，也可能造成建設(shè)方式的改變。 本文回顧了智能建筑 中 火災(zāi)探測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)的 當(dāng)前的走勢(shì) 。它確定了新技術(shù)和智能開(kāi)發(fā)的概念可用于改善消防安全系統(tǒng)。 對(duì) 潛在的綜合 建筑 服務(wù)體系 的影響 和火災(zāi)檢測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)在智能樓宇 中的發(fā)展障礙 進(jìn)行了討論。本文的結(jié)論 2 通過(guò)研究這些新的系統(tǒng)可能被合并以提供下一代智 能消防安全系統(tǒng)。 新興傳感器技術(shù) 新的傳感器技術(shù)在下一代智能建筑 中 將是關(guān)鍵組成部分。當(dāng)前智能樓宇往往有嵌入式處理器和專用信息網(wǎng)絡(luò)。新一代預(yù)計(jì)將增加 功能去 了解建筑的具體情況和居民 的 需 求并且 改變相應(yīng)的控制系統(tǒng) 的走勢(shì) [10]。 建筑內(nèi) 大量的傳感器它的建設(shè)將是 一個(gè)負(fù)責(zé)任的經(jīng)營(yíng)方式，而不是使用預(yù)先編程控制模型 應(yīng)用于 前兩代的智能建設(shè)。由傳感器提供的信息包括在 建筑物 內(nèi)部的和外部環(huán)境的 變化 ，如煙霧，溫度，濕度，空氣質(zhì)量，空氣流動(dòng)，和建設(shè)占用的數(shù)目以及 一大堆 其他 的 性質(zhì)。該系統(tǒng)將使用傳感器來(lái)識(shí)別某個(gè)特定的人 在特定情況下 如 何作出反應(yīng)，學(xué)習(xí)不同的人 的不同的行為。 按規(guī)定須獲得此類型功能的傳感器數(shù)量相當(dāng)高，尤其是智能建筑的主要目標(biāo)之一是 在環(huán)境中的 個(gè)性化控制。這需要增加智能建筑 的成本并 很難管理 產(chǎn)生的 大量數(shù)據(jù)。 因此 具有成本效益的傳感器的發(fā)展 在智能建筑中 被確定為一個(gè)關(guān)鍵需 要[11]。幸運(yùn)的是， 許多 需要監(jiān)測(cè) 的性能 可以用于多種用途。安全系統(tǒng)可以跟蹤辦公樓的入口和出口的住戶 還 可以用來(lái)確保在火災(zāi) 中 建筑物 內(nèi)的完全疏散 ，在更先進(jìn)的形式 中 確定居民可能被困在那里 和 無(wú)法逃脫。同樣，如溫度和空氣流動(dòng) 這些參數(shù) 在室內(nèi)的工作環(huán)境中作為 火災(zāi)檢測(cè) 相關(guān) 的維護(hù)。雙 重 使用傳 感器 和 傳感器系統(tǒng)非常靈活，可以從不同的事件 中說(shuō)明 數(shù)據(jù)將是 制造 成本 高 效的智能大廈 的關(guān)鍵。 目前正在努力開(kāi)發(fā)能夠同時(shí)探測(cè)火災(zāi)和監(jiān)控室內(nèi)空氣質(zhì)量的多功能傳感 器（ IAQ）。多功能傳感器結(jié)合 了 投入幾種不同的化學(xué)或物理過(guò)程預(yù)計(jì)將減少假警報(bào) 幾率 和增加對(duì)實(shí)際問(wèn)題的檢測(cè)速度。因此，他們應(yīng)該加強(qiáng)消防安全 的 同時(shí)降低總 體 系統(tǒng) 得 成本?；瘜W(xué)氣體這種傳感器具有潛在的應(yīng)用類型。化學(xué)傳感器技術(shù)現(xiàn)在可用于測(cè)量幾乎任何穩(wěn)定的氣體排放的種類 在 材料燃燒之前 [12]?；瘜W(xué)物質(zhì)可以 感覺(jué)到多數(shù)的 相互作用，包括催化，電化學(xué)，機(jī)械化工 和 光學(xué)流程。在一 平方英寸 上， 幾百個(gè)獨(dú)立傳感器可放置在 一個(gè) 陣列 中 。包覆每一個(gè)傳感器 就用一個(gè)不同的絕緣材料 ，幾百不同的氣體讀數(shù)簽名可以由一個(gè)專家系統(tǒng) 做出了 [13]。最近，有一個(gè)嗅覺(jué)傳感器陣列系統(tǒng)已 研發(fā)出來(lái)并應(yīng)用于 環(huán)境監(jiān)測(cè)和火災(zāi)煙霧檢測(cè) [14]。這種系統(tǒng)由一個(gè)具有廣泛選擇性陣列化學(xué)傳感耦合微處理器為基礎(chǔ)的模式 來(lái) 識(shí)別環(huán)境條件 的改變 ，如一氧化碳，二氧化碳和煙霧這些變化可以檢測(cè)到。 任何一個(gè)傳感器系統(tǒng) 的 主要問(wèn)題 就 是區(qū)分 檢測(cè) 事件的不同原因。高于預(yù)期水平的二氧化碳，例如，可能是一個(gè)跡象火，但也可能是一個(gè)空氣不流通的房間 的征兆 。當(dāng)單獨(dú)的 為 了 消防安全，舒適 度 控制和環(huán)境建設(shè)監(jiān)測(cè) 的傳感器 可以被 整合 ， 監(jiān)控火災(zāi)的 靈敏度和防誤報(bào)能力 顯著 增強(qiáng) [15]。這些傳感器 在建筑中 分布在不同 的 位置 上。 一旦發(fā)生火災(zāi)時(shí)，該系統(tǒng)可以采取多種 火災(zāi)識(shí)別 和空間關(guān)系，并考慮到鄰近的探測(cè)器的 位置 作出決定。 分開(kāi)的 火災(zāi) 敏感信息 由這些傳感器將傳送到 一 個(gè)控 3 制小組如火災(zāi)信號(hào)處理和報(bào)警及故障判斷 。 一個(gè)強(qiáng)大的中央處理單元在控制面板（ CPU）的將 允許 系統(tǒng)使用復(fù)雜的算法 去進(jìn)行火災(zāi)識(shí)別 和先進(jìn)的信號(hào)處理鑒定。 控制面板 在 提高火災(zāi)探測(cè)能力 中的角色 已 被公認(rèn)， 與系統(tǒng)使用控制面板 進(jìn)行 決策是 兩種主要智能火災(zāi)探測(cè) 系統(tǒng)的版本之一 [16]?，F(xiàn)代控制面板功能強(qiáng)大，由于數(shù)字集成電路和廣泛使用靈活組件， 要充分發(fā)揮功能 ,讓電腦控 制 。這些控制面板 具有強(qiáng)大的信號(hào)處理能力，并使用人工智能技術(shù)，以提高火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)的可靠性，初期火災(zāi)的響應(yīng)時(shí)間，虛警率和維護(hù)要求。 NIST的建設(shè)與火災(zāi)研究實(shí)驗(yàn)室最近發(fā)起了一個(gè)項(xiàng)目，以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)先進(jìn)的火災(zāi)探測(cè)及報(bào)警面板 [8]。這一項(xiàng)目旨 于利用先進(jìn)的傳感器和火災(zāi)模型提供的信息增長(zhǎng)和煙霧擴(kuò)散到 建筑火災(zāi)或 非建筑火災(zāi)威脅，確定建筑物發(fā)生火災(zāi)的確切位置，并提供持續(xù)短期和長(zhǎng)期增長(zhǎng)的火災(zāi)和煙霧的 蔓延 短期行為。這種信息將使 建設(shè)運(yùn)營(yíng) 商 和消防人員 任何與 在建筑物火災(zāi) 有關(guān)的事件 中 作出更準(zhǔn)確 的 反應(yīng)，控制火災(zāi)和監(jiān)督疏散。 計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)還可以用來(lái)作為多功能傳感器類型。計(jì)算機(jī)視覺(jué) 系統(tǒng) 應(yīng)用 于 包括建筑安全，提高反應(yīng)速度和暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能 來(lái) 查明乘員數(shù)量和它們的位置[17]， 電力配電監(jiān)測(cè)和控制面板 [18]和照明度傳感器控制 [2]。計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)和監(jiān)測(cè)火災(zāi) 也有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì) 。相機(jī)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)中的所需的相應(yīng)設(shè)施 ， 系統(tǒng)已為其他許多建筑應(yīng)用 作為 標(biāo)準(zhǔn)功能。 另外 火災(zāi)探測(cè)能力可以通過(guò)改變 增加 最小的成本在 軟件與計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)和其他傳感器關(guān)聯(lián)。 這樣的 一個(gè)應(yīng)用是機(jī)器視 覺(jué)火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)（ MVFDS），它使用一 個(gè) 視頻攝像機(jī)，計(jì)算機(jī)和人工智能技術(shù)的結(jié)合[1922]。很短的時(shí)間 內(nèi) 這個(gè)進(jìn)程光譜圖像實(shí)時(shí)可靠地檢測(cè) 到遠(yuǎn) 距離 的小火 。它也可以識(shí)別一個(gè)火源位置，追蹤其 走勢(shì)， 監(jiān)測(cè)滅火。對(duì)于某些應(yīng)用，進(jìn)一步結(jié)合MVFDS輻射傳感器（紫外線和紅外線），以提高其檢測(cè)能力或 一臺(tái) CCD攝像機(jī)通過(guò)評(píng)估現(xiàn) 場(chǎng)自動(dòng)識(shí)別與之相關(guān)聯(lián)的明亮的區(qū)域的火焰輻射 ,增加系統(tǒng)的可靠性 ，[21， 22]。這個(gè)電腦視覺(jué)系統(tǒng) 的發(fā)展 仍在進(jìn)行中， 并被認(rèn)為由于需要 昂貴和復(fù)雜的軟件和硬件受到一定的限制。 無(wú)線傳感器是另一個(gè)重要的新興智能建 筑技術(shù)。無(wú)線火災(zāi)探測(cè)器已經(jīng) 上 市 了 。報(bào)警信號(hào)通過(guò)無(wú)線電，紅外線傳輸，超聲波和微波的控制 的 面板 檢測(cè)當(dāng) 煙霧或溫度急劇變化 的時(shí)候 。其意義不是來(lái)自于他們能夠測(cè)量新的參數(shù)，而是因?yàn)樗麄儾恍枰?件 連接在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)， 并 記錄他們的讀數(shù)。這一功能不僅 是 讓無(wú)線傳感器位于房間內(nèi)任何地方， 同時(shí) 也意味著他們可以安裝在外部信封或其他地過(guò)于昂貴或?qū)嶋H上無(wú)法以任何其他方式監(jiān)測(cè) 的地點(diǎn) [2]。無(wú)線技術(shù)也可能適合安裝在 對(duì) 智能建筑技術(shù) 十分必要的 舊樓 中 ，其中安裝難度和成本是一個(gè)重大障礙。在許多情況下在舊樓建筑系統(tǒng) 安裝智能 需要進(jìn)行重大整修。它可以很少 ，如果有的話，是沒(méi)有傷害 的 現(xiàn)有的墻壁，地板和天花板。這很可能 需要用 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)改造舊建筑。如果沒(méi)有這些技術(shù)，這些舊建筑物將逐步成為 與 新的 建筑 無(wú)競(jìng)爭(zhēng)力，減少現(xiàn)有的建筑環(huán)境的價(jià)值。 在大型建筑物 中， 無(wú)線傳感器通信系統(tǒng)通過(guò)與其他 建筑的 無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 來(lái)進(jìn)行交流 。