1介紹
??????? 安全是一個(gè)嚴(yán)重的全球性問題，在21世紀(jì)，部分原因是由于宗教，種族主義和意識(shí)形態(tài)的沖突。高層住宅建筑發(fā)生火災(zāi)目前被視為對(duì)人的生命最大的威脅之一，因?yàn)楦邔幼≌芏仍黾恿吮瘎〉目赡苄?。然而，由于人口增長(zhǎng)和稀缺的居住空間，建設(shè)摩天大樓是不可避免的。因此，相當(dāng)多的研究工作都集中在跟蹤人的位置，以確定最安全的最快的建筑物的逃生路線。這些研究還與發(fā)生火災(zāi)的逃生路線規(guī)劃有關(guān)。用數(shù)學(xué)分析的技術(shù)設(shè)計(jì)防火安全系統(tǒng)已被廣泛研究。然而，由于高層住宅建筑物的設(shè)計(jì)按照個(gè)別建設(shè)計(jì)劃，而不是一個(gè)統(tǒng)一的高效的設(shè)計(jì)，這些研究的實(shí)際使用很有限。這些限制導(dǎo)致極其復(fù)雜的消防安全系統(tǒng)，提升了運(yùn)營(yíng)培訓(xùn)和管理人員的要求。
??????? 商品化的消防安全系統(tǒng)以依賴于火控面板或服務(wù)器，它會(huì)自動(dòng)采取行動(dòng)，
??????? 保持時(shí)間取決于警報(bào)的嚴(yán)重程度。在警報(bào)信息傳到消防局之前，需要有時(shí)間判斷是否為誤警報(bào)。這項(xiàng)規(guī)定是因?yàn)榭赡苡姓`報(bào)（80％的報(bào)警是誤報(bào)）。因此，自動(dòng)鏈接到消防站的操作應(yīng)在一定時(shí)間的延時(shí)之后進(jìn)行，如果沒有延遲時(shí)間，消防官兵將在每一個(gè)誤報(bào)后趕到現(xiàn)場(chǎng)。因此，我們需要一種新型的消防安全制度解決這些問題。為了減少誤報(bào)率，新的消防安全系統(tǒng)要求我們必須定期通過提供簡(jiǎn)單命令的方式來測(cè)試火災(zāi)傳感器。該系統(tǒng)可以管理每個(gè)傳感器的活動(dòng)，以避免在常規(guī)報(bào)警測(cè)試時(shí)報(bào)警被激活。因此，該系統(tǒng)能發(fā)送消息，指示必要部分火災(zāi)報(bào)警器報(bào)警后，一直受到信息過濾服務(wù)。
??????? 此外，我們的系統(tǒng)可以減少使用內(nèi)部通話系統(tǒng)和持續(xù)監(jiān)控，通過液晶顯示屏幕（LCD）發(fā)送火災(zāi)警報(bào)其中包括火災(zāi)信息的延遲。此功能是可能的，因?yàn)槲覀兊南到y(tǒng)也可以適用于標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，該系統(tǒng)具有整合現(xiàn)有的消防安全系統(tǒng)來收集火災(zāi)信息的功能。因此，我們?cè)试S的安全系統(tǒng)通過采用樓宇自動(dòng)化和控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)來擴(kuò)大和整合為現(xiàn)有的消防安全系統(tǒng)。這種方法可以滿足結(jié)構(gòu)一致性和降低成本的要求。
??????? 本文的組織如下：第2節(jié)描述在樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)領(lǐng)域的先進(jìn)性。第3節(jié)描述擬議的防火安全系統(tǒng)的效率和優(yōu)點(diǎn)。第4節(jié)提出了系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的建議。第5節(jié)，我們通過減少假警報(bào)或者錯(cuò)誤消息的確認(rèn)所需時(shí)間來展示先進(jìn)防火系統(tǒng)的快速反應(yīng)。最后，第6條總結(jié)我們的研究結(jié)論，強(qiáng)調(diào)擬建消防安全設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
??????? 2相關(guān)工作
??????? 2.1樓宇自動(dòng)化設(shè)備
??????? 許多研究人員研究樓宇監(jiān)控系統(tǒng)或者樓宇自動(dòng)化設(shè)備，如火災(zāi)探測(cè)器，腦心臟監(jiān)測(cè)傳感器和數(shù)字連接顯示器[18-20]。這樣的系統(tǒng)能夠識(shí)別的火災(zāi)探測(cè)器感應(yīng)到的火災(zāi)，因?yàn)槊總€(gè)探測(cè)器都有它自己的地址。此外，由于接收器定期檢查每個(gè)火災(zāi)探測(cè)器的狀態(tài)，它可以識(shí)別出系統(tǒng)中的故障：如火災(zāi)探測(cè)器故障或開路建筑網(wǎng)關(guān)。然而，基于網(wǎng)絡(luò)的安全系統(tǒng)，智能樓宇自動(dòng)化方面的研究一直局限于理論研究。
??????? 由于這些系統(tǒng)依賴于人員監(jiān)視他們，在系統(tǒng)無法立即應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的情況下，只能調(diào)用相應(yīng)的應(yīng)急人員來通知系統(tǒng)。研究人員已經(jīng)提出了幾個(gè)安全監(jiān)控系統(tǒng)管理方式，合格的運(yùn)營(yíng)商通過地理信息系統(tǒng)，監(jiān)督一些建筑物的安全傳感器[21?23]。該系統(tǒng)可監(jiān)控的建筑和其應(yīng)急狀態(tài)，并在網(wǎng)上通過一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的全球定位系統(tǒng)的地圖顯示其確切位置。這些功能將使安全廠商在密集的居住區(qū)監(jiān)視故障點(diǎn)，并迅速回應(yīng)緊急情況或重大災(zāi)害。
??????? 2.2現(xiàn)有的樓宇自動(dòng)化設(shè)備的操作
??????? 我們必須把的監(jiān)控任務(wù)作為安全系統(tǒng)的首要任務(wù)，因?yàn)樗麄兛偸翘幚砭o急情況，需要立即做出反應(yīng)，如腦心傳感器和煙霧探測(cè)器[24]。負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)的操作員必須不斷保持隨時(shí)待命，從幾個(gè)家庭網(wǎng)關(guān)連接尋找緊急消息并且監(jiān)控安全傳感器的狀態(tài)。這種做法是必要的，因?yàn)橛锌赡苡肋h(yuǎn)是假警報(bào)。然而，通常情況下，當(dāng)系統(tǒng)收到緊急消息時(shí)，其實(shí)只有少數(shù)運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)識(shí)別緊急情況。此外，安全公司往往有好幾個(gè)部門分為單獨(dú)分配的角色，如通風(fēng)風(fēng)扇激活和逃生路線規(guī)劃公告，操作員一旦發(fā)現(xiàn)緊急消息，他們必須通過對(duì)講機(jī)通知所有的其他部門操作員，如示于圖。圖1（a）。因此，如果緊急消息沒有立即被注意到，這些類型的安全系統(tǒng)很難準(zhǔn)確的回應(yīng)。
??????? 3擬建消防安全系統(tǒng)的效率
??????? 3.1擬建消防安全系統(tǒng)的目標(biāo)
??????? 本文提出的方案的目標(biāo)是對(duì)高層住宅建筑火災(zāi)突發(fā)事件做出迅速反應(yīng)，使提提高自動(dòng)安全公司監(jiān)測(cè)能力成為可能。擬議的綜合樓宇消防安全（IBFS）應(yīng)用BACnet系統(tǒng)，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以整合現(xiàn)有的消防安全系統(tǒng)，收集消防信息。因此，我們需要通過過濾服務(wù)來降低虛假報(bào)警或錯(cuò)誤消息的機(jī)率。擬議系統(tǒng)為其他操作員提供警報(bào)。僅僅因?yàn)橥ㄟ^過濾的活性傳感器值的火災(zāi)傳感器信息。這些消息從其他部門發(fā)送到防火天花板的液晶屏幕。因此，通過減少顯示器消防安全設(shè)備和對(duì)講監(jiān)控消防安全設(shè)備的需求，快速的響應(yīng)成為了可能。，圖1（b）所示。所以，唯一剩下的步驟是應(yīng)急區(qū)和消防局的鑒定。因?yàn)橥话l(fā)大火的監(jiān)控和對(duì)講通信步驟已被淘汰，居民迅速做出反應(yīng)是可以做到的。
??????? 3.2系統(tǒng)架構(gòu)， BACnet的應(yīng)用
??????? 一個(gè)安全牢固的消防安全系統(tǒng)通常由一個(gè)控制中心和若干部門組成?？刂浦行闹饕龀霰匾臎Q定，并給出了各部門在發(fā)生火災(zāi)時(shí)控制指令。然而，運(yùn)營(yíng)商在控制中心部門服從指示的同時(shí)進(jìn)行救火。例如，在一個(gè)典型的公共地鐵公司有地鐵運(yùn)營(yíng)，電力，信號(hào)和通信部門。然而控制中心建成的IBFS系統(tǒng)控制組件，顯示組件按照目前的情況都安裝在個(gè)別部門。換句話說，控制中心可以通過控制組件來管理各個(gè)部門，例如IBFS服務(wù)器和報(bào)警控制器檢查。在類似的情況下，部門從控制中心通過LCD顯示和報(bào)警接到指令。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案IBFS包含了通過構(gòu)建跨連接網(wǎng)絡(luò)的BADs。這些都是現(xiàn)有的商業(yè)化的電腦網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的多種電子設(shè)備，如綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（I/ NET七），遠(yuǎn)地點(diǎn)和System600。這些組件通過BACnet的溝通組成一個(gè)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）。圖2顯示了數(shù)據(jù)流圖擬議IBFS系統(tǒng)。
??????? BACnet是樓宇自動(dòng)化和控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，它是從美國(guó)社會(huì)的采暖，制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)發(fā)展。而且，很容易通過BACnet建立涵蓋消防檢測(cè)，安全及其他樓宇控制系統(tǒng)的集成系統(tǒng)， [25-27]。擬建的系統(tǒng)，特別是涉及到生命安全要點(diǎn)和生命安全區(qū)消防和入侵檢測(cè)的應(yīng)用。因此，該系統(tǒng)可以與其他廠商的火災(zāi)或安全系統(tǒng)，樓宇控制系統(tǒng)以及標(biāo)準(zhǔn)的操作員工作站互通。我們可以火與火災(zāi)探測(cè)器分別看作生命安全的重點(diǎn)和生命安全區(qū)對(duì)象?？梢詫⑦@些對(duì)象中的相互關(guān)系用分層樹形結(jié)構(gòu)來表示。例如，生命安全積分總是安排葉，而生命安全區(qū)作為樹節(jié)點(diǎn)。此外，所有的生命安全事物包含了聽覺和視覺報(bào)警指標(biāo)特性，都有自己相對(duì)應(yīng)相似的事物。最后，擬建系統(tǒng)提供生命安全的綜合指標(biāo)，通過控制操作，如開啟和關(guān)閉。
??????? IBFS網(wǎng)關(guān)可與不同類型的現(xiàn)有的BADs使用VPN和BACnet。而不論其類型，的適應(yīng)性IBFS服務(wù)器接收火災(zāi)IBFS消息通過網(wǎng)關(guān)。
??????? IBFS信使可以用來代替對(duì)講機(jī)，因?yàn)樗鼈兝貌块T間的VPN。在當(dāng)前形勢(shì)下，個(gè)別部門緊急消息發(fā)送到另一個(gè)是可行的，快速傳達(dá)簡(jiǎn)單的信息也是可行的。
??????? 消防和其他緊急信息必須在所有的LCD屏幕上顯示的緊急，并且通知所有運(yùn)營(yíng)商。然而，將消息發(fā)送到布局編輯器成為可能，因?yàn)橐曨l分配放大器（VDA）發(fā)送所有的LCD屏幕布局編輯器。此外，布局編輯器中，用于調(diào)整布局的液晶屏是為提高效率的。