火災探測報警系統

火災探測報警系統，特徵體現在，火災探測報警時間的提前、火災探測報警可靠性的提高、特殊場所火災的探測報警、火災探測報警系統的網路化、消防聯動控制的智慧型化、消防通信網路技術與計算機接警指揮管理等。

火災探測報警系統概述
微電子技術、探測感測器技術、通信和網路化技術的飛速發展，促使城市火災探測報警與消防通信技術領域發生了新的變化。其主要特徵體現在：火災探測報警時間的提前、火災探測報警可靠性的提高、特殊場所火災的探測報警、火災探測報警系統的網路化、消防聯動控制的智慧型化、消防通信網路技術與計算機接警指揮管理等。本文多側面論述了城市火災探測報警與消防通信技術發展的現狀及存在的主要問題，同時提出了火災預報、多信息火災探測感測等新概念。
城市火災探測報警與消防通信新技術是研究和解決即將著火和著火之後的消防問題的一門科學。用最小的代價，實現可靠的火災探測報警，並且能使火災損失降到最低限度，是火災探測報警追求的一個重要的性能指標和不斷深入研究的難題。為此，人們通過多種渠道研究城市火災探測報警與消防通信技術。它是涉及光學、電子學、感測技術、信息處理技術、控制理論、邏輯學、網路學、計算機技術、燃燒理論等多種學科的綜合套用技術。
火災探測報警時間的提前
一些特殊的重要單位和場所如計算機中心、電力調度指揮中心、郵電通信樞紐、圖文檔案信息中心、半導體生產車間、核電站等，在國民經濟和社會生產生活中起著至關重要的作用。在這些場所內的各種電氣、電子設備、儀器儀表高度集中且處於長期運行狀態，電氣設備過載、過熱、短路的火災隱患較多，一旦發生火災又將給國家造成重大的經濟損失，給社會帶來重大影響；而易燃易爆場所一旦發生火災爆炸事故，將難以及時撲救。鑒於這些場所的重要性和特殊性，普通類型的感溫、感煙火災探測報警系統已不能滿足需要，必須採用超早期火災探測報警技術。
一些已開發國家對超早期火災探測報警技術的研究與產品開發十分重視。早在上世紀80年代，日本、美國、英國、瑞士、德國、澳大利亞等國已開始進行該領域的技術研究和產品開發，目前已研究開發出雷射式高靈敏度感煙火災探測器、吸氣式高靈敏度火災探測報警系統和氣體火災探測報警系統等超早期火災探測報警產品。這些系統採用雷射粒子計數原理、雷射散射原理監視被保護空間，以單位體積內粒子增加的多少來判斷是否可能發生火災，可以在火災發生之前的幾小時或幾天內，識別潛在的火災危險性，實現超早期火災報警。與普通感煙火災探測報警系統相比，這種系統的探測靈敏度提高了兩個數量級甚至更多。但目前，這種技術還僅限於對煙粒子的探測，在套用中還是不同程度地受到了套用場所環境的限制。
利用氣體和氣體成分對火災早期階段生成物或構成火災的要素進行探測的火災探測技術研究，也是超早期火災探測另一前景看好的研究方面。專家認為，在研究超早期火災探測技術的同時，將火災探測報警分成火災探測報警和火災預報兩個階段，探討新的處理方法和概念，用新的概念引導技術，會更有力地促進超早期火災探測技術的發展。
特殊場所火災探測報警及火災探測感測新技術
易燃易爆場所一旦爆炸起火，火勢蔓延速度極快，難以控制，人們為此專門開發研製了在火災爆炸事故之前，從可燃氣體濃度方面進行故障和火災爆炸危險性等方面預測的線型可燃氣體探測報警系統。它採用光學原理，利用不同氣體光譜特性的差別進行氣體濃度探測，從根本上解決了點型可燃氣體感測元件穩定性差、壽命短等缺陷，用於大面積可燃氣體探測報警時，性能價格比較高，其原理還可擴展用於其他場所氣體泄漏的監測。
但是，目前的特殊場所火災探測報警還僅限於固定形式的研究，對於移動危險品及化學災害事故的預測與探測報警的相關研究尚處於空白階段.
火災探測報警系統可靠性的提高
火災探測報警系統可靠性的提高首先體現在用智慧型技術處理感測器提供的火災信息。人們採用多種火災探測算法和複合多感測等感測方式，為判斷火災提供了更加充分可靠的信息。
（一）火災探測器功能的更新
現代火災探測器的最大特徵之一就是判別功能和判定決定權不僅從觀念上分離，而且在實際套用中已經分別執行。早期的判別功能和判定決定權合二為一，由設定在探測器中的感測器件實現，因而處理問題死板且易受干擾。而現代火災探測感測器的判別功能和判定決定權由軟體控制，能濾除干擾，識別真假火災，提高系統的可靠性，實現火災智慧型判定判斷。
此外，模糊邏輯、神經網路等高新技術用於火災的判別，也可以大大提高火災探測的可靠性。一些消防聯動控制設備，甚至控制模組也開始具備智慧型功能，其判別功能更加細分，實行兩級（或多級）判別，以提高火災探測報警系統的性能和可靠性。
（二）多信息技術的採用
早期的火災探測器對於火災信息的反應是輸出信息“0”或“1”即開關量，其他信息僅圍繞反映開關是否正常，能否動作等。而現代火災探測器是對火災過程進行監測，有些探測器實質上只起感測器的作用。因此，其火災信息量明顯增加。另一方面，各種單一感測器提供的火災信息均混雜非火災信息，給從感測器提供的火災信息上判別火災增加了難度，人們於是開始研究基於新型探測原理的感測器件（如氣體感測器等）和複合探測器，對火災過程的多參數進行監測，配以智慧型判別技術，以達到減少誤報，提高可靠性的目的。
細微特徵的辨識也是從提供信息角度識別火災的一種方法。採用單片機的智慧型火災探測器，可以打破採樣受控制器控制的被動局面，主動獲取對於識別真假火災參數非常重要的細微信息。
火災探測報警系統的評估
二十世紀90年代以來，我國火災探測報警產業化發展非常迅猛，從事火災探測報警產品生產的企業已超過100家，年產值達幾十億元，已經成為我國高新技術產業的一個組成部分，國外產品也大量進入我國市場。我國每年建築中新安裝的火災探測器約200萬隻，其中大約80%為帶火災探測算法的智慧型型火災探測報警系統產品。由於此類系統依據探測算法來實現對火災的判斷，故火災探測算法的有效性成為決定系統運行性能的關鍵。在現有技術條件下，尚難以對該類產品火災探測算法在複雜多變的環境條件下及長期運行後的性能評估和檢驗，只能採用普通型火災探測報警系統的檢驗方法對高智慧型化的火災探測報警產品實行檢驗，制約了其效能的充分發揮。
目前，我國的火災探測報警系統主流產品為智慧型型火災探測報警產品。以模糊邏輯和人工神經網路技術為基礎的火災探測智慧型算法正逐漸套用在火災探測報警系統當中，算法的修正、改進以及算法的有效性驗證等都需要對火災探測算法進行評估。
但是，火災探測算法的評估技術是一種複雜的系統工程，而由於技術力量、資金投入、研發周期等多方面的原因，國內尚沒有科學、系統地開展過此項研究工作，嚴重製約了我國火災探測報警行業產品和質量檢驗技術進步，也影響了我國火災探測報警產品技術和相關產品市場競爭能力的提高。
火災探測報警系統的網路化
火災探測報警系統網路化是指將計算機數據通信技術套用於火災探測報警系統，使控制器之間或探測器之間、系統內部之間和系統外部之間通過網路協定交換數據信息，實現火災自動報警系統層次功能設定、遠程數據調用管理、自動報警、網路監控和網路通信服務等功能。網路化是火災自動報警系統發展的方向，藉助它可以解決大型、超大型消防工程控制點多、自動報警困難等問題。
為了對火災探測報警系統進行有效管理，充分發揮其作用，對火災探測報警系統實行網路監控管理是十分重要的。該類產品和技術已成熟，並在實際工程中套用，效果良好。但是，目前各廠家的火災探測報警系統的通信協定五花八門，各自獨立，沒有統一格式，不利於促進火災探測報警系統的發展。因此，隨著火災探測報警系統網路化發展的需求，網路協定將成為人們關注的熱點之一。
消防通信計算機管理
消防通信是城市公共基礎設施和社會安全保障系統的重要組成部分。我國的消防通信指揮系統，是根據我國的實際情況研製開發的。它利用計算機套用技術，將消防指揮中心、消防站、火災現場和安全送檢單位4個環節的主要技術和裝備聯繫在一起。消防通信指揮系統採用集中受理火災報警，直接下達任務的方式，代替了普通電話接警方式，並增加了計算機輔助決策和科學管理，縮短了調用滅火預案、確定行車路線等消防滅火指揮信息的回響時間，使火災受理程式化、規範化。
該系統通過監控裝置接收火災自動報警信號，能實時顯示報警者的主叫號碼、用戶名稱、地址等相關信息，通過多種方式快速確定火災地點，及時提供失火地點的地理圖形和最佳行車路線等，同時對應顯示附近消防站的消防實力及其他有關滅火能力。該系統還可根據火災類別、火勢級別、消防實力、氣象地理環境、滅火救援戰術技術等相關因素自動和人工編制聯合出動方案，向各消防站下達出動命令，大大提升滅火作戰的效能。
消防通信網路技術
消防通信網路技術是實現消防通信的重要基礎。上世紀70、80年代的消防通信是以無線通信設備為主體構成消防通信網路，而現代消防通信是由有線、無線設備和計算機相結合構成的綜合消防通信網路，其內容和複雜程度發生了巨大變化。
一些已開發國家在消防通信指揮系統的建設中，採用地理信息技術、資料庫技術、數字程控技術、數位訊號處理技術、自控技術、衛星定位技術、圖像傳輸技術、語音數字處理技術、專家系統網路技術等現代高新技術，提高系統的科學化自動化程度。我國目前開發的城市消防通信指揮系統也基本具備上述技術功能或留有相應接口，以逐步形成城市防災救災一體化系統。
仿真技術的套用
仿真技術作為一門新興的套用技術在許多重要領域中發揮了作用。滅火作戰指揮仿真培訓和用仿真技術研究、分析、制定滅火作戰預案，對於培訓具有現代化滅火作戰素質的指戰員，提高滅火效率具有極為重要的意義。目前，適合消防領域的仿真系統在世界範圍內還是空白，我國應結合國情集中相應的人力、物力和財力，開展此類研究。