【正文】 行編碼，其中第8位不用。手動(dòng)報(bào)警按鈕、消火栓按鈕、輸入模塊和輸出模塊等部件，也采用同樣的方法進(jìn)行編碼?？刂破?23n 圖25 多線制火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)連線制總線制系統(tǒng)20世紀(jì)80年代以來，大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使得每個(gè)探測器給定一個(gè)特定的編碼地址成為可能。多線制系統(tǒng)在大規(guī)模集成電路出現(xiàn)之前，出于對探測器體積和質(zhì)量的限制，探測器本身沒有編碼器，為了確定大量探測器的位置，將每個(gè)探測器的引線直接連到控制器，在控制器的接線處標(biāo)明該探測器的位置，這就實(shí)現(xiàn)了火災(zāi)報(bào)警到部位的功能。（8）火災(zāi)報(bào)警控制器產(chǎn)品型號編制方法火災(zāi)報(bào)警控制器產(chǎn)品型號編制方法[26]是按照“中華人民共和國專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZB C8100284”執(zhí)行的，其編制方法如圖24所示。這就是隔離功能。(6) 隔離功能 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)安裝完畢后，電源接通后，系統(tǒng)就開始注冊，自動(dòng)完成對每個(gè)部件賦予部位號。處于檢查狀態(tài)時(shí)，凡是運(yùn)行正常的部件均能向控制器發(fā)回火警信號，此時(shí)控制器做出相應(yīng)反應(yīng)，說明整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)工作是正常的。因此，盡量減少故障報(bào)警是提高火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)準(zhǔn)確率的極其重要的一環(huán)。當(dāng)收到探測器（手動(dòng)報(bào)警按鈕、消火栓按鈕及輸入模塊）發(fā)來的火警信號時(shí)，均可在控制器發(fā)出聲、光報(bào)警信號；這時(shí)火警指示燈亮；顯示首次報(bào)警地址號及總數(shù)，其余火警可通過鍵盤操作顯示火警地址；鎖定時(shí)鐘顯示，直至火警復(fù)位，才顯示實(shí)際時(shí)間（年、月、日、時(shí)、分）。當(dāng)備用電池的電壓低于20V時(shí)，控制器報(bào)故障，這時(shí)應(yīng)關(guān)閉維修，以防蓄電池過放而被損壞，影響火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和監(jiān)控。 火災(zāi)探測器原理 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制器 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的所有設(shè)備都直接或間接地與火災(zāi)報(bào)警控制器相連接，火災(zāi)報(bào)警控制器是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的心臟[25]。正確合理地設(shè)計(jì)、安裝火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是現(xiàn)代高層建筑及智能化建筑電氣設(shè)計(jì)、施工的一頂重要內(nèi)容。正是基于這種思想和高層智能化建筑以自救為主的消防指導(dǎo)原則，我國的消防技術(shù)規(guī)范《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045——1995)（2002年版）、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GBJ161987)（2002年版）、《建筑內(nèi)裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50221995)和《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50116——1998)等都對火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)及其技術(shù)產(chǎn)品提出了以下的一些要求：(1) 確保建筑物內(nèi)火災(zāi)探測和報(bào)警功能有效，保證不出現(xiàn)漏報(bào)真實(shí)火災(zāi)；(2) 克服環(huán)境因素對系統(tǒng)的影響，減少系統(tǒng)的誤報(bào)率；(3) 確保系統(tǒng)工作可靠穩(wěn)定，信號傳輸準(zhǔn)確及時(shí)；(4) 要求系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)靈活性和產(chǎn)品成系列兼容性，適應(yīng)不同工程需要；(5) 要求系統(tǒng)工程適應(yīng)性強(qiáng)，系統(tǒng)布線簡單、靈活、方便；(6) 要求系統(tǒng)應(yīng)變能力強(qiáng)，為工程調(diào)試、系統(tǒng)管理和維護(hù)諸方面提供方便；(7) 要求系統(tǒng)的性能價(jià)格比高；(8) 要求系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)功能豐富、聯(lián)動(dòng)邏輯多樣、控制方式有序有效。圖23 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能關(guān)系圖 基本要求 “報(bào)警早，損失少”，早期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)和及時(shí)撲救火災(zāi)是設(shè)計(jì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的出發(fā)點(diǎn)和終極點(diǎn)。所以，從消防安全需要出發(fā)，高層建筑或智能化建筑火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)該采用相關(guān)規(guī)范要求的系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式[24]。隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)繁榮，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)作為有效的消防技術(shù)手段之一，也越來越顯示出它的重要性。從圖中可以得知：高層建筑及智能建筑中的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是以火災(zāi)現(xiàn)象為監(jiān)測對象，根據(jù)防火、滅火要求和特點(diǎn)而設(shè)計(jì)、構(gòu)成和工作的。同時(shí)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)通過火災(zāi)報(bào)警控制器啟動(dòng)警報(bào)裝置，告誡現(xiàn)場人員投入滅火操作或從火災(zāi)現(xiàn)場迅速逃離疏散；并且啟動(dòng)斷電控制器裝置、防排煙設(shè)備、防火門、防火卷簾、消防電梯、火災(zāi)應(yīng)急照明、消防電話等減災(zāi)裝置，防止火災(zāi)擴(kuò)散蔓延；一旦火災(zāi)被及時(shí)撲滅，系統(tǒng)又恢復(fù)到原來的監(jiān)控狀態(tài)。當(dāng)監(jiān)測場所或?qū)ο蟀l(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)探測器將檢測到火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧、高溫、火焰及火災(zāi)特有的氣體等信號并轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過與正常狀態(tài)或參數(shù)模型分析比較，給出火災(zāi)報(bào)警信號。其結(jié)構(gòu)示意圖如22所示。如：金融領(lǐng)域的專用信息系統(tǒng)、工業(yè)企業(yè)領(lǐng)域的專用信息系統(tǒng)、國家宏觀經(jīng)濟(jì)調(diào)控領(lǐng)域的專用信息系統(tǒng)等[21，22]。前一個(gè)子系統(tǒng)是通用的，主要是提高人們的工作效率。因此，辦公自動(dòng)化系統(tǒng)被譽(yù)為智能建筑忠實(shí)可靠的人事、財(cái)務(wù)、行政、保衛(wèi)、后勤的總管。系統(tǒng)還可使不同型號的電腦相互之間進(jìn)行通訊。通訊自動(dòng)化 該系統(tǒng)可分為衛(wèi)星通訊、圖文通訊、語言通訊及數(shù)據(jù)通訊等四個(gè)子系統(tǒng)[20]：(1) 衛(wèi)星通訊突破了傳統(tǒng)的地域觀念，起到了零時(shí)時(shí)差信息的重要作用；(2) 圖文通訊在當(dāng)今智能化建筑中，可實(shí)現(xiàn)傳真、可視數(shù)據(jù)檢索、電子郵件、電視會(huì)議等多種通訊業(yè)務(wù)。建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)對智能建筑中的暖通、空調(diào)、電力、照明、供排水、消防、電梯、停車場、廢物處理等大量機(jī)電設(shè)備進(jìn)行有條不紊的綜合協(xié)調(diào)，科學(xué)運(yùn)行管理及維護(hù)保養(yǎng)工作[19]。PDS克服了傳統(tǒng)布線中各系統(tǒng)互不關(guān)聯(lián)、施工管理復(fù)雜、缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)及適應(yīng)環(huán)境變化靈活性差等缺點(diǎn)。 圖21 智能建筑結(jié)構(gòu)示意圖綜合布線系統(tǒng)綜合布線系統(tǒng)(PDS)是智能建筑連接3A系統(tǒng)各種控制及信號必備的集成化通常使用傳輸系統(tǒng)，它利用無屏蔽雙絞線(UTP)或光纖實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)的語言、數(shù)據(jù)、監(jiān)控圖像和樓宇控制信號的實(shí)現(xiàn)傳輸。智能建筑的結(jié)構(gòu)可用圖21表示。第五章首先對自己的研究工作進(jìn)行了全面的總結(jié)，然后用科學(xué)發(fā)展觀的眼光，探討了智能建筑火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)這一領(lǐng)域的發(fā)展方向。本文著重從火災(zāi)圖像的火焰面積和尖角特征出發(fā)，重點(diǎn)研究了數(shù)字圖像處理技術(shù)識別方法第四章主要研究BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用。第三章主要介紹了火災(zāi)信息識別的幾種基本方法，包括通信數(shù)據(jù)信息識別方法和數(shù)字圖像處理技術(shù)識別方法等。第一章為緒論，主要概述了本文的研究背景和研究意義，然后研究了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與水平，最后給出了本課題的研究內(nèi)容和文章的組織結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)證明該方法能有效地探測出火災(zāi)并報(bào)警。因此，火災(zāi)報(bào)警探測是一個(gè)非常困難的問題。火災(zāi)報(bào)警探測方面由于火災(zāi)的發(fā)生具有雙重性，既有它的隨機(jī)性的一面，又有它的確定性一面。研究了火災(zāi)圖像噪聲消除、背景差分法等算法在圖像處理中的應(yīng)用，通過仿真，驗(yàn)證了算法的可行性。通過對信息處理的基本概念的分析和目前困擾著火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警的“瓶頸”問題，即如何減少火災(zāi)探測過程中的誤報(bào)率，并提出了自己的一些見解。工作站模擬顯示屏火災(zāi)報(bào)警控制器（主機(jī)）打印機(jī)屏幕、鍵盤數(shù)據(jù)和控制總線數(shù)字量輸入數(shù)字量輸出模擬量輸入（類比輸入）模擬量輸出（類比輸出）脈沖數(shù)字輸入485總線控制總線 圖14 集成網(wǎng)絡(luò)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 智能建筑火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)涉及的主要技術(shù)包括[14,15]：火災(zāi)信息的有效檢測與火災(zāi)模式識別技術(shù)；火災(zāi)探測信息數(shù)據(jù)處理與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警技術(shù)；消防設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制與消防設(shè)備電氣配線技術(shù)；自動(dòng)消防系統(tǒng)計(jì)算機(jī)管理與監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)；火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)、施工管理和使用維護(hù)技術(shù)。該系統(tǒng)可配置51212800個(gè)火災(zāi)探測編碼點(diǎn)及控制編碼點(diǎn)，其配置劃分為18塊驅(qū)動(dòng)板，每塊驅(qū)動(dòng)板聯(lián)接2回路，每回路控制的地址為2048個(gè)。LA040型火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是北京立安山雀智能系統(tǒng)有限責(zé)任公司的典型技術(shù)產(chǎn)品。相應(yīng)的系統(tǒng)構(gòu)成方式如圖14所示。其方式可分為分散式和集中式：分散式即輸入模塊直接接在探測總線上；集中式即輸入模塊接在人工報(bào)警控制器探測總線上?？偩€容量為99個(gè)，有自動(dòng)、手動(dòng)兩面三刀種工作方式，控制方式有單獨(dú)控制及交叉控制方式。防排煙閥的控制采用總線輸出技術(shù)，每個(gè)控制點(diǎn)可用一個(gè)外控模塊控制，并通過外控模塊返回運(yùn)用信息，模塊編碼可以現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)，最多可控100個(gè)點(diǎn)。該控制系統(tǒng)外部配線分為分散控制方式：水流指示器動(dòng)作信號經(jīng)探測器二總線上ZN907輸入模塊再通過專用二總線加24V電源四總線接到濕式自動(dòng)噴淋控制器，啟動(dòng)噴淋泵，并把部位信號傳輸?shù)郊袌?bào)警控制器處理。電源24VDC。(3) 卷簾門控制模塊ZN909 用于控制卷簾門并反饋動(dòng)作信息?？膳c普通火災(zāi)探測器一樣接到探測總線上，輸入模塊所需信號為常開開關(guān)信號。主要控制模塊與功能(1) 輸出模塊ZN906 用于控制消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備和向消防控制中心返回聯(lián)動(dòng)設(shè)備動(dòng)作與否的信息；模塊受消防聯(lián)動(dòng)控制器控制總線的控制，可現(xiàn)場編程，每個(gè)模塊中有一對常駐開閉觸點(diǎn)，容量為：220V，7A，電源24VDC[16]?；馂?zāi)報(bào)警器采用大屏幕液晶顯示器，能顯示有關(guān)信息和技術(shù)數(shù)據(jù)，如顯示地址號碼、型號、靈敏度、環(huán)境變化量等等。(5) JBTB2000ZN905E模擬量通用火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制器，其探測驅(qū)動(dòng)板有四路二總線接口。布線可采用干支或環(huán)形。編址可在火災(zāi)報(bào)警控制器內(nèi)完成。(4) JBQB100型以二總線制模擬量火災(zāi)報(bào)警控制器1路容量為99只各種探測器，水流指示器、手動(dòng)報(bào)警器等。(2) 可根據(jù)工程實(shí)踐需要具體設(shè)計(jì)要求進(jìn)行現(xiàn)場編制軟件程序。系統(tǒng)在火災(zāi)報(bào)警控制器和消防設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制器采用96系列16單片機(jī)和模塊化總線制結(jié)構(gòu)，大容量、大屏幕液晶顯示。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)火災(zāi)探測器數(shù)據(jù)變化量增大，達(dá)成火災(zāi)發(fā)展曲線，火災(zāi)報(bào)警控制器發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)，點(diǎn)亮火災(zāi)探測器上的確認(rèn)燈，現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行相對比較復(fù)雜的分析處理，大大降低了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)誤報(bào)率[9]。 國內(nèi)典型產(chǎn)品我國火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展雖然不及國外先進(jìn)水平，但發(fā)展迅速，優(yōu)秀產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。目前國外已在一塊硅片上集成了相當(dāng)于人眼的光電部份，相當(dāng)于人視覺神經(jīng)的信號，使傳輸部份和相當(dāng)于人腦的記憶得到再現(xiàn)。目前代表國際先進(jìn)水平的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的還有美國愛德華系統(tǒng)技術(shù)公司（Edwards System Technology , 簡稱EST）的EST3系列火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和英國科藝公司（THORN SECURITY）的代表性產(chǎn)品—Minerva80系列智能型火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)?？刂破髫?fù)責(zé)“線與”的搜索方向判斷，判斷64次“線與”等于一個(gè)ROM序列碼。DS18B20還提供了特殊的“二叉樹”搜索命令，啟動(dòng)從低位到高位的搜索，完成從：啟動(dòng)—低位—高位的搜索。測溫和報(bào)警DS18B20提供了一系列單字節(jié)命令，可對每個(gè)芯片寫EEPROM，設(shè)置報(bào)警上、下限，溫度分辨率及讀取芯片測量溫度。圖13 DS1820內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1Wire單總線可以連接控制器I/O 口的一位，也可以連接兩位，發(fā)送和接收分開。另外，當(dāng)單總線有多個(gè)DS18B20分支時(shí)，在分支點(diǎn)處會(huì)引起阻抗失配，從支路末端返回的反射波會(huì)影響總線上其它的器件。圖12 DS18B20與控制器接線圖人們在工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，每片DS18B20芯片與單總線間接一個(gè)100?的電阻可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性（見圖12）。所以，當(dāng)Wire單總線上負(fù)載多個(gè)DS18B20時(shí)，必須在總線上用一個(gè)MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管）提供強(qiáng)上拉。單總線的空閑狀態(tài)是高電平，如果單總線保持低電平超過480ěs，單總線上掛接的所有器件將復(fù)位。這種方式不需要本地專門提供電源，把芯片的電源和地相接，只用一根1Wire單總線和主機(jī)通信并獲取電源。每個(gè)CAN總線智能節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)模塊地址，這個(gè)地址通過一個(gè)8位的撥碼開關(guān)來實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的互相通信[8]。系統(tǒng)模塊采用AT89C55WD做主控芯片，通過CAN總線獨(dú)立控制芯片PHLLPS SJA1000和CAN總線收發(fā)器芯片PHLLPS 82250與CAN總線相連，通過I/O 口和1Wire單總線相連通。其產(chǎn)品具有測點(diǎn)多、造價(jià)低、安裝維修方面、便于擴(kuò)展、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。這里重點(diǎn)簡介美國DALLAS公司生產(chǎn)的數(shù)字溫度芯片DS18B20型火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)消防功能的機(jī)器人、光譜特性和火災(zāi)圖像特征等識別技術(shù)判別真假火災(zāi)；(3) 采用多級計(jì)算機(jī)分機(jī)管理方式的先進(jìn)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)獲得應(yīng)用，適應(yīng)了智能化建筑將樓宇內(nèi)防火、電力、空調(diào)、節(jié)能、設(shè)備監(jiān)控管理組合在一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的需要；(4) 從多線制系統(tǒng)聯(lián)接過渡到總線制；(5) 專用集成電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)將成為智能化火災(zāi)參數(shù)傳感器的核心，促進(jìn)了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的智能化；(6) 以火災(zāi)自動(dòng)探測算法為基礎(chǔ)的煙、溫復(fù)合式火災(zāi)探測器已批量生產(chǎn)并被工程應(yīng)用；(7) 無線遙控式火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警已在國外逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化；(8) 計(jì)算機(jī)多媒體和數(shù)據(jù)庫技術(shù)實(shí)現(xiàn)了報(bào)警語音化和各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；(9) 以微粒分析和激光技術(shù)為基礎(chǔ)的高精度火災(zāi)參數(shù)分析和超早期火災(zāi)報(bào)警技術(shù)已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化；(10) 國外具有協(xié)議開放技術(shù)的火災(zāi)探測器已形成規(guī)?；a(chǎn)能力[6]。例如，西門子的SIGMASYS系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)這樣的功能；(2) 可尋址開關(guān)量火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和分級報(bào)警式火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)作為“初級智能”的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)獲得普及應(yīng)用。并且制定了比較完善的火災(zāi)報(bào)警規(guī)范。而作為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展標(biāo)志的火災(zāi)探測器——放射性同位素源的離子感煙探測器，是到了20世紀(jì)50年代開始研究開發(fā)，60年代初才被推廣應(yīng)用。1890年英國人發(fā)明了第一只用來探測火災(zāi)信息的裝置——對溫度敏感的感溫探測器。研究火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的探測、報(bào)警、處理、控制等功能，掌握探測火災(zāi)的規(guī)律，完成火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)的識別、檢測、維修等功能，以期降低誤報(bào)，杜絕漏報(bào)，減少火災(zāi)給人類生命財(cái)產(chǎn)帶來的損失，減少火災(zāi)給生態(tài)環(huán)境和自然資源造成的破壞具有十分重要的意義[2，3]。智能化建筑的興起，以及微電子技術(shù)、檢測技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等的飛速發(fā)展，人們對火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)提出了更高的要求，使得火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)也出現(xiàn)了智能化的趨勢[1]。隨著人們防火意識的增強(qiáng)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，智能建筑火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的探測技術(shù)由單元探測技術(shù)向多元復(fù)合探測技術(shù)發(fā)展，提高了探測的靈敏度和可靠性；信息處理技術(shù)由“固定閾”判斷發(fā)展為將現(xiàn)場采集參數(shù)與儲(chǔ)存數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，并開始引進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)總線布線技術(shù)由二線制逐步走向CAN、Long Works現(xiàn)