智能樓宇中消防報(bào)警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)智能聯(lián)動(dòng)的設(shè)計(jì)

引 言

火災(zāi)一直伴隨著人類社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，不僅對(duì)財(cái)產(chǎn)造成巨大損失也會(huì)危及人民的生命安全。隨著智能化樓宇的發(fā)展和進(jìn)步，消防自動(dòng)化系統(tǒng)和門禁智能控制系統(tǒng)已經(jīng)走進(jìn)了我國(guó)的每一座大廈。其中消防系統(tǒng)主要由消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)等組成。一旦發(fā)生火災(zāi)，消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)通報(bào)火情，并與防排煙、防火卷簾門、電梯等系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，諸如防火卷簾門啟動(dòng)、電梯自動(dòng)降至一樓打開且停止運(yùn)行、消防水泵供電等一系列消防聯(lián)動(dòng)功能。由于消防各系統(tǒng)本身與樓宇中除消防各系統(tǒng)之外的強(qiáng)弱電系統(tǒng)都各自獨(dú)立，故火災(zāi)中消防各系統(tǒng)啟動(dòng)后如門禁智能控制系統(tǒng)仍然可正常運(yùn)行。

門禁系統(tǒng)顧名思義就是對(duì)出入口通道進(jìn)行管制的系統(tǒng)， 通過感應(yīng)卡、指紋、虹膜門、面部識(shí)別等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)整座大樓或建筑群出入口通道進(jìn)行管理的功能。一旦發(fā)生火情，樓宇中所有可逃生的通道應(yīng)當(dāng)全部迅速打開以供人員逃生，而非僅僅打開消防專用逃生通道。但這與門禁控制系統(tǒng)控制的出入口控制產(chǎn)生矛盾。本設(shè)計(jì)通過消防報(bào)警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)智能聯(lián)動(dòng)，使門禁系統(tǒng)在日常運(yùn)行時(shí)獨(dú)立運(yùn)行，當(dāng)火情發(fā)生時(shí)則受控于消防報(bào)警控制系統(tǒng)，從而最大限度避免在火災(zāi)中由于人員逃生不及時(shí)造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

1 消防報(bào)警系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)

消防報(bào)警系統(tǒng)又稱火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分構(gòu)成。

(1) 消防報(bào)警主機(jī) ：采用 JB-QB-GST200火災(zāi)報(bào)警控制器（聯(lián)動(dòng)型）。本消防報(bào)警主機(jī)是采用雙微處理器并行處理的產(chǎn)品，包括 16點(diǎn)、32點(diǎn)、64點(diǎn)、96點(diǎn)、128點(diǎn)、192點(diǎn)、242點(diǎn)火災(zāi)報(bào)警控制器和火災(zāi)報(bào)警聯(lián)動(dòng)型等 14 種控制器，通過控制器可以組建完全開放的系統(tǒng)，通過擴(kuò)展接口可連接數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

(2) 火災(zāi)樓層顯示盤 ：采用 ZF-500Z型火災(zāi)顯示盤以顯示火警探測(cè)器部位和編號(hào)及其漢字信息，并同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，顯示內(nèi)容清晰直觀，便于人員確認(rèn)。它通過 485總線與火災(zāi)報(bào)警控制器相連，處理并顯示控制器傳送過來的數(shù)據(jù)?？稍诿總€(gè)樓層或防火分區(qū)設(shè)置火災(zāi)顯示盤以取代區(qū)域報(bào)警控制器。

(3) 火災(zāi)探測(cè)：采用 JTY-GD-G3智能光電感煙探測(cè)器和JTW-ZCD-G3N智能電子差定溫感溫探測(cè)器。其中探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕及消防聲光報(bào)警器等各占一個(gè)節(jié)點(diǎn)地址，采用電子編碼方式，通過I2C編碼器讀 /寫地址。

(4) 輸入輸出模塊 ：采用 LD-8301單輸入 /單輸出模塊I2C電子編碼器進(jìn)行編碼，模塊內(nèi)有一對(duì)常開、常閉觸點(diǎn)。模塊具有直流 24V電壓有源輸出，用于與繼電器的觸點(diǎn)接成有源輸出，以滿足現(xiàn)場(chǎng)的不同需求。此外，模塊還設(shè)有開關(guān)信號(hào)輸入端，用來和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的開關(guān)觸點(diǎn)連接，以便確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備是否動(dòng)作。在本設(shè)計(jì)中，消防報(bào)警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)智能聯(lián)動(dòng)的設(shè)計(jì)采用單輸入/單輸出模塊與門禁系統(tǒng)的電插鎖控制部分進(jìn)行連接，以達(dá)到火情發(fā)生時(shí)消防系統(tǒng)對(duì)出入口通道的控制， 使其迅速打開，供人員逃生。消防系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)如圖 1所示。

2 門禁系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

樓宇門禁系統(tǒng)把樓宇的物業(yè)管理部門、出入口及住戶三方面的通信連接在同一網(wǎng)絡(luò)中，成為防止住宅被非法入侵的重要防線，可有效保護(hù)住戶的人身和財(cái)產(chǎn)安全。

樓宇門日常處于鎖閉狀態(tài)，非本樓人員未經(jīng)允許不能進(jìn)入本樓。本樓內(nèi)的人員可以利用IC 卡刷卡或開門密碼開門， 自由出入樓宇。當(dāng)有客人來訪時(shí)，通過樓外的對(duì)講主機(jī)對(duì)住戶房間進(jìn)行呼叫，接通后室外主機(jī)與住戶的室內(nèi)分機(jī)進(jìn)行雙向通話或可視通話。通過對(duì)話或圖像確認(rèn)來訪者的身份后，住戶主人允許來訪者進(jìn)入，就用對(duì)講分機(jī)上的開鎖按鍵打開大樓入口門上的電控門鎖，來訪客人便可進(jìn)入樓內(nèi)。系統(tǒng)示意圖如圖 2 所示。

系統(tǒng)采用聯(lián)網(wǎng)型機(jī)構(gòu)，其中聯(lián)網(wǎng)器連接多個(gè)室外主機(jī)及多個(gè)樓層分配器，樓層分配器連接多個(gè)室內(nèi)分機(jī)。聯(lián)網(wǎng)器通過CAN 總線轉(zhuǎn)換模塊與上位機(jī)電腦連接，通過門禁系統(tǒng)軟件可以監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)并詳細(xì)記錄門禁系統(tǒng)的各個(gè)動(dòng)作。室外主機(jī)通過磁力鎖控制器與電磁鎖相連，從而控制磁力鎖的開鎖和鎖閉動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)對(duì)樓宇出入口的控制。設(shè)備選型如下：

聯(lián)網(wǎng)器采用GST-DJ6327B 型，實(shí)現(xiàn)小區(qū)可視對(duì)講網(wǎng)絡(luò)的連接。內(nèi)置 CAN 總線繼電器，實(shí)現(xiàn)單元內(nèi)音視頻信號(hào)，控制信號(hào)與外網(wǎng)的音視頻信號(hào)、控制信號(hào)的轉(zhuǎn)換和通訊。

樓層分配器采用GST-DJ6315BN 型 4 分支樓層分配器， 支持 4 個(gè)室內(nèi)分機(jī)的音視頻信號(hào)、控制信號(hào)。

室外主機(jī)采用GST-DJ6406C型，可與小區(qū)門口機(jī)、室內(nèi)機(jī)、 室外機(jī)等雙向?qū)χv，接收住戶的報(bào)警和求助信息，記錄報(bào)警 和開門信息，可監(jiān)視單元門口圖像。當(dāng)管理中心機(jī)處于通話過 程中時(shí)，如果有新的呼叫呼入，則會(huì)聲音提示有新的呼叫，并 在顯示屏顯示出新的呼叫地址。打開室外主機(jī)所在單元門、小 區(qū)門口所在門；接受室內(nèi)分機(jī)、小區(qū)門口機(jī)發(fā)出的報(bào)警信息并 存儲(chǔ)；有指示燈指示、聲音提示，刷卡開門、巡更等信息存儲(chǔ)、 查詢。自動(dòng) / 手動(dòng)監(jiān)視室外主機(jī)、小區(qū)門口機(jī)圖像。 

CAN 總 線 轉(zhuǎn) 換 模 塊 為 CAN232/485 MB， 支 持 600 ～ 115 200 b/s 范圍的 RS-232/RS-485 通訊速率與5 Kb/s～1 Mb/s 范 圍的 CAN-bus 通訊速率。

磁力鎖控制器采用 12 V/3 A 控制器，設(shè) NO/NC（常開 / 常閉）功能，可控制各種類型的電鎖 ；設(shè)延時(shí)電路，開鎖時(shí) 間可在 0 ～15 s 內(nèi)任意調(diào)節(jié)。電磁鎖采用兩線芯常溫電插鎖 DC12 V/0.45 A，開鎖時(shí)間在 0 ～ 9 s 可調(diào)。

3 消防報(bào)警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)智能聯(lián)動(dòng)的設(shè)計(jì) 

本設(shè)計(jì)采用硬聯(lián)動(dòng)方式連接消防報(bào)警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)。 通過消防報(bào)警系統(tǒng)的單輸入 / 單輸出模塊與門禁系統(tǒng)的磁力鎖 控制器及磁力鎖連接。當(dāng)消防報(bào)警信號(hào)一直被觸發(fā)時(shí)，由消防 報(bào)警主機(jī)發(fā)出控制信號(hào)給單輸入 / 單輸出模塊，單輸入 / 單輸 出模塊通過 COM 與 S- 之間的有源輸出 DC24 V，將此控制信 號(hào)送與 24 V 中間繼電器，從而通過 24 V 中間繼電器的開關(guān)量 控制來控制磁力鎖控制器，打開電磁鎖，方便人員疏散。也可 由消防管理員在緊急狀態(tài)下通過控制消防主機(jī)打開所有電磁 鎖。消防與門禁聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)如圖 3 所示。

其中， 單輸入 / 輸出模塊 D1、D2 連接消防 24 V 電源 ；Z1、Z2 連接消防報(bào)警主機(jī) I2C 總線 ；COM、S- 連接中間繼電器KA 線圈；G、L1 連接中間繼電器KA 常開觸點(diǎn)；磁力鎖控制器PUSH+、GND 連接中間繼電器KA 另一組常開觸點(diǎn)。磁力鎖控制器的PUSH+ 觸點(diǎn)仍由門禁系統(tǒng)的室外主機(jī)控制，使日常運(yùn)行過程中的門禁系統(tǒng)正常運(yùn)行，不受消防報(bào)警系統(tǒng)的影響和控制。

在樓宇中的每一個(gè)出入口磁力鎖控制器與磁力鎖均配備一個(gè)單輸入/輸出模塊。當(dāng)消防報(bào)警系統(tǒng)接收火情后，可通過聯(lián)動(dòng)編程自動(dòng)或管理人員手動(dòng)啟動(dòng)單輸入/輸出模塊；COM、S-產(chǎn)生 24V直流控制信號(hào)；中間繼電器 KA得電 ；中間繼電器KA常開觸點(diǎn)閉合；磁力鎖控制器得到控制信號(hào)后，磁力鎖打開。同時(shí)中間繼電器KA將反饋信號(hào)送與單輸入/輸出模塊的G、L1，消防主機(jī)得到開門反饋。

4 結(jié) 語(yǔ)

隨著科技的飛速發(fā)展，建筑在規(guī)模和層次上不斷達(dá)到新的高度。隨著智能樓宇技術(shù)的不斷發(fā)展，消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)已經(jīng)在各類智能建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。眾所周知， 現(xiàn)代建筑具有人員密集等特點(diǎn)，而在火情發(fā)生時(shí)，人員的疏散首當(dāng)其沖。門禁系統(tǒng)在樓宇中幾乎控制著絕大部分的出入口及 通道，在火災(zāi)中如何迅速打開所有可用來逃生和疏散的通道 尤為重要。本設(shè)計(jì)將門禁系統(tǒng)的出入口處于消防報(bào)警系統(tǒng)與門 禁系統(tǒng)的雙重控制之下，從而將消防報(bào)警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)有機(jī) 連接起來。一旦發(fā)生火情可以通過消防系統(tǒng)迅速打開所有出 入口的磁力鎖，從而保證人員疏散和逃生的暢通。本設(shè)計(jì)采 用硬聯(lián)動(dòng)的方式，即消防報(bào)警系統(tǒng)通過單輸入 / 輸出模塊與門 禁系統(tǒng)的磁力鎖控制器采用硬件連接的方式，控制直接有效， 可靠性高。且成本控制也有一定的優(yōu)勢(shì)，僅需在每一個(gè)出入口 的磁力鎖控制器附近加裝單輸入 / 輸出模塊進(jìn)行硬件布線連接 即可實(shí)現(xiàn)，有較高的推廣價(jià)值。