火灾监控系统应用形式
出处：按学科分类—政治、法律 中国商业出版社《最新单位消防工作实务全书第二卷》第757页（5034字）
根据采用的火灾信息判断处理方式和火灾模式识别方式不同，可以构成不同应用形式的火灾监控系统，并形成系统火灾探测与报警能力、各类消防设备协调控制和管理能力，以及系统本身与上级网络的信息交换与管理能力等。因此，火灾探测方法及其电路实现和火灾报警控制器数据处理软件是构成火灾监控系统的关键。
按火灾监控系统的基本结构要求和基本设计形式，火灾监控系统按照所采用的火灾探测器、各种功能模块和楼层显示器等与火灾报警控制器的连接方式(即线制)，可分为多线制系统和总线制系统两种应用形式；按火灾报警控制器进行火灾监测数据的处理和实现火灾模式识别方式的不同，可分为集中智能系统和分布智能系统两种应用形式；按各个生产厂的系统实际产品形式，可分为主子机、中控机和网络通信系统三种应用形式。
(一)多线制系统与总线制系统
多线制系统应用形式是火灾监控系统的基本结构形式，与火灾监控系统的早期产品设计、开发和生产有关。多线制系统应用形式易于判断，系统中火灾探测器和各种功能模块与火灾报警控制器采用硬线对应连接方式，火灾报警控制器依靠直流信号对火灾探测器进行巡检以实现火灾和故障判断处理。
典型的总线制系统应用形式是根据建筑物结构在每个楼层设置区域报警控制器，在消防控制中心设置集中报警控制器。火灾报警信号、消防设备联动控制信号均沿楼层纵向垂直传输；火灾报警、各种防火设备和灭火设备都自成系统，有相对的独立性。从设计看，这种火灾监控系统应用形式属于区域加集中模式，其传输线路多，投资较大，但其各个子系统相互干扰小，控制指令是一级直接传输的，因此，系统可靠性较高。
总线制系统的另一种应用形式是整个火灾监控系统只在消防控制中心设置一台大容量、多功能的通用火灾报警控制器作为集中火灾报警控制器，并按照建筑结构要求在各个楼层设置显示控制器(楼层显示器)；其火灾报警信号与控制信号都采用编码信号，火灾报警信号纵向传输，而各个楼层消防设备的联动控制信号都是通过各个楼层显示控制器进行传输的，并且消防联动信号及反馈信号都分为两级传输，即首先由消防控制中心的手动或自动控制装置发出控制信号，送至各个楼层显示控制器的控制部分，然后再将指令发给每层的消防设备。从设计看，这种火灾监控系统应用形式是集中处理型，其传输线路较少，操作比较简单，工程施工方便，但其火灾报警控制器主机需要处理的信息量大，主机的性能要求高，一般采用微机或专用火警计算机构成，并且由于系统中各种火灾探测器和功能模块信号(包括电系统、水系统)是采用编码总线传输的，系统可靠性要求高，抗干扰能力要求强。
必须指出，采用微机控制的集中处理型火灾监控系统，既可以接收消防控制中心的指令对区域消防设备进行控制，也可以接收对火灾探测信号进行处理判断后向区域消防设施发出的控制指令，其消防控制中心的要求较高，系统的管理、维修水平要求强，信息处理量很大，系统传输线少而总的费用较高。
(二)集中智能系统与分布智能系统
根据火灾监控系统的结构形式，在实际应用中集中智能系统也称为主机智能系统。它是将典型的火灾探测器的阈值比较电路取消，使火灾探测器成为火灾传感器，无论烟雾、温度等火灾参数的影响有多大，探测器(即火灾传感器)本身不报警，而是将烟雾、温度影响产生的成比例的电流或电压变化信号通过A／D转换电路、编码译码电路和传输总线等传送给系统主机(报警控制器)，由主机内置应用软件将传回的信号与火警典型信号比较，根据其变化速率、特征模式等因素判断出信号类型，并增加速率变化、连续变化量、时间、阈值幅度等一系列参考量的修正，只有信号特征与计算机内置的典型火灾特征模式相符合时才产生报警，极大地减少了误报。
主机智能系统应用形式的主要优点是：火灾探测灵敏度和信号特征模型可根据所在环境特点来设置；可补偿各种环境干扰，尤其是灰尘积累对火灾探测灵敏度的影响，并具有火灾探测器报脏功能；火灾监控系统主机一般是专用火警计算机，可实现火警、故障判断，时钟、数据存储、系统自检、联动联网、模型优化等多种管理功能；系统应用软件具有高级扩展功能和良好的人机界面。
分布智能系统应用形式实质上是主机智能系统与火灾探测器智能两者相结合，所以也称为全智能系统。全智能系统应用形式的基本结构如前所述，不再赘述。全智能系统应用的特点是：保留总线制集中智能型系统所具有的各项优势，将集中智能型系统中火灾报警控制器主机对探测信号的处理部分返还给现场火灾探测器，使火灾监控系统的“智能”分布在火灾探测器(或传感器)和通用火灾报警控制器上，提高系统巡检速度、稳定性和可靠性。
(三)主子机、中控机和网络通信系统
1．主子机系统形式
主子机系统应用形式可由集中火灾报警控制器加上区域火灾报警控制器，或由通用火灾报警控制器加上功能子机(完成区域或楼层显示和区域管理功能，或仅完成区域管理功能)，并配以类比式或分布智能式火灾探测器和模块连接的普通火灾探测器所构成。系统一般采用总线制，火灾信息数据处理采用集中智能或分布智能方式。从消防工程实际来看，主子机系统主要应用形式是采用区域火灾报警控制器加上集中火灾报警控制器的设计模式，系统对火灾信息的判断“智能”分布在火灾探测器(或传感器)、区域控制用子机和集中控制用主机上；区域控制子机具有独立应用功能，可构成小容量系统；集中控制主机功能丰富，既可直接挂接火灾探测器，也可挂接区域控制子机，构成大容量系统，适用于大型消防工程。
2．中控机系统形式
中控机系统应用形式一般由通用火灾报警控制器、楼层显示器、类比式或分布智能式火灾探测器及模块连接的普通探测器构成。系统采用总线制并按基本设计容量配置形成系列，火灾探测器可连续采集火灾现场参数及特征，火灾报警控制器存储火灾特征数据，火灾识别方式采用对采集数据进行多级分析计算处理并判定火灾。中控机系统形式基本容量一般设计在500～1000编码点，系统容量可扩展1～2倍，具有集中智能或分布智能的数据处理方式。
从消防工程设计和系统构成来看，中控机系统应用形式的主要特点是：采用火灾探测器(或火灾传感器)与通用火灾报警控制器构成系统，对火灾信息的“智能”处理集中由火灾报警控制器来完成，系统的火灾报警控制器主机一般是一台专用火警计算机，可实现火警、故障判断、时钟、数据存储、系统自检、联动联网、模型优化等多种管理功能，系统应用软件具有高级扩展功能和良好的视窗化人机界面。
3．网络通信系统形式
网络通信系统应用形式的火灾监控系统强调数据通信要求，一般以枝状或环状连接的多台小容量通用火灾报警控制器为核心，并配以类比式或分布智能式火灾探测器和功能模块构成。网络通信系统应用形式的特点是：与火灾监控系统中通用火灾报警控制器基本功能相近，或者可以认为其基本功能和基本配置相同，既可作为上级集中管理主机使用(这时一般需要进行功能扩展或与系统中心计算机连接)，也可作为区域火灾报警子机使用；但是，通用火灾报警控制器之间的数据通信传输能力要求较高，一般多采用专用数据通信干线或网络实现数据通信。在互联的多台通用火灾报警控制器中，可以根据建筑物结构特点和消防控制中心设置的实际需要来指定其中一台作为上级管理用火灾报警控制器(起集中报警功能)，该机同时具有区域火灾报警和设备控制能力，并且往往通过增强其扩展功能(如增加扩展板、中心联机板、人机界面卡等)来实现所需要的系统处理方面的功能要求。
在实际工程中，网络通信系统应用形式主要采用通用火灾报警控制器来设计完成，其“智能”分布在火灾探测器(或传感器)和通用火灾报警控制器上，一般火灾探测器具有数据处理和简单的运算能力，任何一台火灾报警控制器都具有火警主机功能。
总的来讲，采取不同的火灾信息判断处理方式和火灾模式识别方式，可得到不同形式的火灾监控系统，并导致在系统的火灾探测与报警能力、各类消防设备的协调控制和管理能力，以及系统本身与上级网络的数据通信能力等方面产生差别。因此，火灾监控系统的应用形式尽管随产品形式不同而呈现多样化，但依据系统的火灾模式识别方式、火灾探测器结构和电信号处理电路设计以及与火灾报警控制器之间数据传输方式，可以对火灾监控系统应用形式加以判断，这对于智能建筑火灾监控系统的选择和评价十分重要。
(四)智能建筑火灾监控系统网络化形式
根据智能建筑特点和防火设计规范要求，智能建筑火灾监控系统对火灾现象及其数据信息应具有类比判断或分布智能处理方式，并且在系统设计中应采用控制中心报警系统形式。尽管如此，由于通用火灾报警控制器的结构、性能和数据通信能力存在差异，因而在满足控制中心报警系统基本设计要求的前提下，智能建筑火灾监控系统应用形式也存在着明显的差异。
智能建筑火灾监控系统作为楼宇自动化系统(BAS)的一部分，在职能上既要与保安系统以及其他的建筑子系统连网通信，并向建筑中上级管理系统报警和传输数据信息，同时要向远端的城市消防指挥中心或防灾管理中心实施远程报警和传递信息。因此，火灾监控系统在达到智能建筑防火安全要求的同时，系统的连网通信能力必不可少。当前，智能建筑火灾监控系统与楼宇自动化系统(BAS)或办公自动化系统(OAS)的连网形式有多种实现方案，相应的技术研究和产品开发路线也不尽相同。图3－3－26所示是德国effeff公司智能防火系统的GEMAG网络，图3－3－27所示是美国Johnson Controls公司IFC－2020智能防火系统的METASYS网络。
图3－3－26 火灾监控系统的GEMAG网络配置
图3－3－27 火灾监控系统的METASYS网络配置
智能建筑中火灾监控系统与BAS及OAS连网通信的意义，在于为城市消防指挥系统、城市防灾调度中心或城市综合信息管理中心等提供火灾以及楼宇消防系统状况的有关信息，并可通过城市信息网络实现数据和信息共享，在智能建筑等重要防火对象发生火灾并报警确认后，综合协调城市供水、供电、道路交通等多方面信息，为消防队及时到位提供道路交通保障，为有效灭火提供充足水源，为灭火指挥和火场讯情传递提供可靠的通信传输手段，最终确保及时有效地扑灭火灾，尽最大可能减少火灾损失。
从长远看，火灾监控系统除应满足智能建筑或高层建筑楼宇自动化系统的管理要求外，还将随着计算机网络和数据通信技术、多媒体技术、卫星通信技术、有线电视技术的发展而不断丰富其功能。智能建筑火灾监控系统及其与BAS的连网，将随着计算机技术和网络通信技术的飞速发展有更广阔的应用前景，它将为消防设备的监测、维护和最佳运行提供综合保障，为楼宇火灾模拟应用软件及实用的消防专家系统进入火灾监控系统提供基础，并为楼宇消防管理人员的培训、消防设备监控管理和各种假想条件下火灾处置的方案设计服务。