智能樓宇中消防報警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)智能聯動的設計

引 言

火災一直伴隨著人類社會的發(fā)展和進步，不僅對財產造成巨大損失也會危及人民的生命安全。隨著智能化樓宇的發(fā)展和進步，消防自動化系統(tǒng)和門禁智能控制系統(tǒng)已經走進了我國的每一座大廈。其中消防系統(tǒng)主要由消防自動報警系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、自動噴淋滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)等組成。一旦發(fā)生火災，消防自動報警系統(tǒng)會及時發(fā)現通報火情，并與防排煙、防火卷簾門、電梯等系統(tǒng)聯動，諸如防火卷簾門啟動、電梯自動降至一樓打開且停止運行、消防水泵供電等一系列消防聯動功能。由于消防各系統(tǒng)本身與樓宇中除消防各系統(tǒng)之外的強弱電系統(tǒng)都各自獨立，故火災中消防各系統(tǒng)啟動后如門禁智能控制系統(tǒng)仍然可正常運行。

門禁系統(tǒng)顧名思義就是對出入口通道進行管制的系統(tǒng)， 通過感應卡、指紋、虹膜門、面部識別等技術實現對整座大樓或建筑群出入口通道進行管理的功能。一旦發(fā)生火情，樓宇中所有可逃生的通道應當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生矛盾。本設計通過消防報警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)智能聯動，使門禁系統(tǒng)在日常運行時獨立運行，當火情發(fā)生時則受控于消防報警控制系統(tǒng)，從而最大限度避免在火災中由于人員逃生不及時造成的人員傷亡和財產損失。

1 消防報警系統(tǒng)的整體設計

消防報警系統(tǒng)又稱火災報警系統(tǒng)、消防自動報警系統(tǒng)由以下幾個部分構成。

(1) 消防報警主機 ：采用 JB-QB-GST200火災報警控制器（聯動型）。本消防報警主機是采用雙微處理器并行處理的產品，包括 16點、32點、64點、96點、128點、192點、242點火災報警控制器和火災報警聯動型等 14 種控制器，通過控制器可以組建完全開放的系統(tǒng)，通過擴展接口可連接數字化網絡系統(tǒng)。

(2) 火災樓層顯示盤 ：采用 ZF-500Z型火災顯示盤以顯示火警探測器部位和編號及其漢字信息，并同時發(fā)出聲光報警信號，顯示內容清晰直觀，便于人員確認。它通過 485總線與火災報警控制器相連，處理并顯示控制器傳送過來的數據?？稍诿總€樓層或防火分區(qū)設置火災顯示盤以取代區(qū)域報警控制器。

(3) 火災探測：采用 JTY-GD-G3智能光電感煙探測器和JTW-ZCD-G3N智能電子差定溫感溫探測器。其中探測器、手動報警按鈕及消防聲光報警器等各占一個節(jié)點地址，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電子編碼器進行編碼，模塊內有一對常開、常閉觸點。模塊具有直流 24V電壓有源輸出，用于與繼電器的觸點接成有源輸出，以滿足現場的不同需求。此外，模塊還設有開關信號輸入端，用來和現場設備的開關觸點連接，以便確認現場設備是否動作。在本設計中，消防報警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)智能聯動的設計采用單輸入/單輸出模塊與門禁系統(tǒng)的電插鎖控制部分進行連接，以達到火情發(fā)生時消防系統(tǒng)對出入口通道的控制， 使其迅速打開，供人員逃生。消防系統(tǒng)整體設計如圖 1所示。

2 門禁系統(tǒng)整體設計

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絡中，成為防止住宅被非法入侵的重要防線，可有效保護住戶的人身和財產安全。

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

系統(tǒng)采用聯網型機構，其中聯網器連接多個室外主機及多個樓層分配器，樓層分配器連接多個室內分機。聯網器通過CAN 總線轉換模塊與上位機電腦連接，通過門禁系統(tǒng)軟件可以監(jiān)控整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)并詳細記錄門禁系統(tǒng)的各個動作。室外主機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作，以實現對樓宇出入口的控制。設備選型如下：

聯網器采用GST-DJ6327B 型，實現小區(qū)可視對講網絡的連接。內置 CAN 總線繼電器，實現單元內音視頻信號，控制信號與外網的音視頻信號、控制信號的轉換和通訊。

樓層分配器采用GST-DJ6315BN 型 4 分支樓層分配器， 支持 4 個室內分機的音視頻信號、控制信號。

室外主機采用GST-DJ6406C型，可與小區(qū)門口機、室內機、 室外機等雙向對講，接收住戶的報警和求助信息，記錄報警 和開門信息，可監(jiān)視單元門口圖像。當管理中心機處于通話過 程中時，如果有新的呼叫呼入，則會聲音提示有新的呼叫，并 在顯示屏顯示出新的呼叫地址。打開室外主機所在單元門、小 區(qū)門口所在門；接受室內分機、小區(qū)門口機發(fā)出的報警信息并 存儲；有指示燈指示、聲音提示，刷卡開門、巡更等信息存儲、 查詢。自動 / 手動監(jiān)視室外主機、小區(qū)門口機圖像。 

CAN 總 線 轉 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 NO/NC（常開 / 常閉）功能，可控制各種類型的電鎖 ；設延時電路，開鎖時 間可在 0 ～15 s 內任意調節(jié)。電磁鎖采用兩線芯常溫電插鎖 DC12 V/0.45 A，開鎖時間在 0 ～ 9 s 可調。

3 消防報警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)智能聯動的設計 

本設計采用硬聯動方式連接消防報警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)。 通過消防報警系統(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。當消防報警信號一直被觸發(fā)時，由消防 報警主機發(fā)出控制信號給單輸入 / 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 號送與 24 V 中間繼電器，從而通過 24 V 中間繼電器的開關量 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打開所有電磁 鎖。消防與門禁聯動設計如圖 3 所示。

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

在樓宇中的每一個出入口磁力鎖控制器與磁力鎖均配備一個單輸入/輸出模塊。當消防報警系統(tǒng)接收火情后，可通過聯動編程自動或管理人員手動啟動單輸入/輸出模塊；COM、S-產生 24V直流控制信號；中間繼電器 KA得電 ；中間繼電器KA常開觸點閉合；磁力鎖控制器得到控制信號后，磁力鎖打開。同時中間繼電器KA將反饋信號送與單輸入/輸出模塊的G、L1，消防主機得到開門反饋。

4 結 語

隨著科技的飛速發(fā)展，建筑在規(guī)模和層次上不斷達到新的高度。隨著智能樓宇技術的不斷發(fā)展，消防自動報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)已經在各類智能建筑中得到了廣泛的應用。眾所周知， 現代建筑具有人員密集等特點，而在火情發(fā)生時，人員的疏散首當其沖。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。本設計將門禁系統(tǒng)的出入口處于消防報警系統(tǒng)與門 禁系統(tǒng)的雙重控制之下，從而將消防報警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)有機 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。本設計采 用硬聯動的方式，即消防報警系統(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，僅需在每一個出入口 的磁力鎖控制器附近加裝單輸入 / 輸出模塊進行硬件布線連接 即可實現，有較高的推廣價值。