1介紹
??????? 安全是一個嚴(yán)重的全球性問題，在21世紀(jì)，部分原因是由于宗教，種族主義和意識形態(tài)的沖突。高層住宅建筑發(fā)生火災(zāi)目前被視為對人的生命最大的威脅之一，因為高層住宅密度增加了悲劇的可能性。然而，由于人口增長和稀缺的居住空間，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)計按照個別建設(shè)計劃，而不是一個統(tǒng)一的高效的設(shè)計，這些研究的實際使用很有限。這些限制導(dǎo)致極其復(fù)雜的消防安全系統(tǒng)，提升了運營培訓(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，它會自動采取行動，
??????? 保持時間取決于警報的嚴(yán)重程度。在警報信息傳到消防局之前，需要有時間判斷是否為誤警報。這項規(guī)定是因為可能有誤報（80％的報警是誤報）。因此，自動鏈接到消防站的操作應(yīng)在一定時間的延時之后進行，如果沒有延遲時間，消防官兵將在每一個誤報后趕到現(xiàn)場。因此，我們需要一種新型的消防安全制度解決這些問題。為了減少誤報率，新的消防安全系統(tǒng)要求我們必須定期通過提供簡單命令的方式來測試火災(zāi)傳感器。該系統(tǒng)可以管理每個傳感器的活動，以避免在常規(guī)報警測試時報警被激活。因此，該系統(tǒng)能發(fā)送消息，指示必要部分火災(zāi)報警器報警后，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)警報其中包括火災(zāi)信息的延遲。此功能是可能的，因為我們的系統(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，我們允許的安全系統(tǒng)通過采用樓宇自動化和控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)來擴大和整合為現(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)描述在樓宇自動化系統(tǒng)領(lǐng)域的先進性。第3節(jié)描述擬議的防火安全系統(tǒng)的效率和優(yōu)點。第4節(jié)提出了系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)的建議。第5節(jié)，我們通過減少假警報或者錯誤消息的確認(rèn)所需時間來展示先進防火系統(tǒng)的快速反應(yīng)。最后，第6條總結(jié)我們的研究結(jié)論，強調(diào)擬建消防安全設(shè)計的優(yōu)點和缺點。
??????? 2相關(guān)工作
??????? 2.1樓宇自動化設(shè)備
??????? 許多研究人員研究樓宇監(jiān)控系統(tǒng)或者樓宇自動化設(shè)備，如火災(zāi)探測器，腦心臟監(jiān)測傳感器和數(shù)字連接顯示器[18-20]。這樣的系統(tǒng)能夠識別的火災(zāi)探測器感應(yīng)到的火災(zāi)，因為每個探測器都有它自己的地址。此外，由于接收器定期檢查每個火災(zāi)探測器的狀態(tài)，它可以識別出系統(tǒng)中的故障：如火災(zāi)探測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)提出了幾個安全監(jiān)控系統(tǒng)管理方式，合格的運營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，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)，因為他們總是處理緊急情況，需要立即做出反應(yīng)，如腦心傳感器和煙霧探測器[24]。負責(zé)監(jiān)測的操作員必須不斷保持隨時待命，從幾個家庭網(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，因為有可能永遠是假警報。然而，通常情況下，當(dāng)系統(tǒng)收到緊急消息時，其實只有少數(shù)運營商負責(zé)監(jiān)測識別緊急情況。此外，安全公司往往有好幾個部門分為單獨分配的角色，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，他們必須通過對講機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)，使提提高自動安全公司監(jiān)測能力成為可能。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)來降低虛假報警或錯誤消息的機率。擬議系統(tǒng)為其他操作員提供警報。僅僅因為通過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。因為突發(fā)大火的監(jiān)控和對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
??????? 一個安全牢固的消防安全系統(tǒng)通常由一個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)時控制指令。然而，運營商在控制中心部門服從指示的同時進行救火。例如，在一個典型的公共地鐵公司有地鐵運營，電力，信號和通信部門。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別部門。換句話說，控制中心可以通過控制組件來管理各個部門，例如IBFS服務(wù)器和報警控制器檢查。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），遠地點和System600。這些組件通過BACnet的溝通組成一個虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）。圖2顯示了數(shù)據(jù)流圖擬議IBFS系統(tǒng)。
??????? BACnet是樓宇自動化和控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，它是從美國社會的采暖，制冷與空調(diào)工程師學(xué)會發(fā)展。而且，很容易通過BACnet建立涵蓋消防檢測，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和生命安全區(qū)消防和入侵檢測的應(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)探測器分別看作生命安全的重點和生命安全區(qū)對象?？梢詫⑦@些對象中的相互關(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。此外，所有的生命安全事物包含了聽覺和視覺報警指標(biāo)特性，都有自己相對應(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講機，因為它們利用部門間的VPN。在當(dāng)前形勢下，個別部門緊急消息發(fā)送到另一個是可行的，快速傳達簡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，并且通知所有運營商。然而，將消息發(fā)送到布局編輯器成為可能，因為視頻分配放大器（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。