1介紹
??????? 安全是一個嚴重的全球性問題，在21世紀，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，建設摩天大樓是不可避免的。因此，相當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)生火災的逃生路線規(guī)劃有關。用數(shù)學分析的技術設計防火安全系統(tǒng)已被廣泛研究。然而，由于高層住宅建筑物的設計按照個別建設計劃，而不是一個統(tǒng)一的高效的設計，這些研究的實際使用很有限。這些限制導致極其復雜的消防安全系統(tǒng)，提升了運營培訓和管理人員的要求。
??????? 商品化的消防安全系統(tǒng)以依賴于火控面板或服務器，它會自動采取行動，
??????? 保持時間取決于警報的嚴重程度。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，指示必要部分火災報警器報警后，一直受到信息過濾服務。
??????? 此外，我們的系統(tǒng)可以減少使用內部通話系統(tǒng)和持續(xù)監(jiān)控，通過液晶顯示屏幕（LCD）發(fā)送火災警報其中包括火災信息的延遲。此功能是可能的，因為我們的系統(tǒng)也可以適用于標準的網絡協(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絡協(xié)議標準來擴大和整合為現(xiàn)有的消防安全系統(tǒng)。這種方法可以滿足結構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所需時間來展示先進防火系統(tǒng)的快速反應。最后，第6條總結我們的研究結論，強調擬建消防安全設計的優(yōu)點和缺點。
??????? 2相關工作
??????? 2.1樓宇自動化設備
??????? 許多研究人員研究樓宇監(jiān)控系統(tǒng)或者樓宇自動化設備，如火災探測器，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)能夠識別的火災探測器感應到的火災，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探測器的狀態(tài)，它可以識別出系統(tǒng)中的故障：如火災探測器故障或開路建筑網關。然而，基于網絡的安全系統(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)無法立即應對突發(fā)事件的情況下，只能調用相應的應急人員來通知系統(tǒng)。研究人員已經提出了幾個安全監(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)控的建筑和其應急狀態(tài)，并在網上通過一個基于互聯(lián)網的全球定位系統(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，并迅速回應緊急情況或重大災害。
??????? 2.2現(xiàn)有的樓宇自動化設備的操作
??????? 我們必須把的監(jiān)控任務作為安全系統(tǒng)的首要任務，因為他們總是處理緊急情況，需要立即做出反應，如腦心傳感器和煙霧探測器[24]。負責監(jiān)測的操作員必須不斷保持隨時待命，從幾個家庭網關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，當系統(tǒng)收到緊急消息時，其實只有少數(shù)運營商負責監(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，如通風風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)很難準確的回應。
??????? 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
??????? 本文提出的方案的目標是對高層住宅建筑火災突發(fā)事件做出迅速反應，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）應用BACnet系統(tǒng)，一個標準的網絡協(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備和對講監(jiān)控消防安全設備的需求，快速的響應成為了可能。，圖1（b）所示。所以，唯一剩下的步驟是應急區(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，居民迅速做出反應是可以做到的。
??????? 3.2系統(tǒng)架構， BACnet的應用
??????? 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)的結構方案IBFS包含了通過構建跨連接網絡的BADs。這些都是現(xiàn)有的商業(yè)化的電腦網絡系統(tǒng)的多種電子設備，如綜合網絡系統(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絡（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絡協(xié)議標準，它是從美國社會的采暖，制冷與空調工程師學會發(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用。因此，該系統(tǒng)可以與其他廠商的火災或安全系統(tǒng)，樓宇控制系統(tǒng)以及標準的操作員工作站互通。我們可以火與火災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@些對象中的相互關系用分層樹形結構來表示。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特性，都有自己相對應相似的事物。最后，擬建系統(tǒng)提供生命安全的綜合指標，通過控制操作，如開啟和關閉。
??????? IBFS網關可與不同類型的現(xiàn)有的BADs使用VPN和BACnet。而不論其類型，的適應性IBFS服務器接收火災IBFS消息通過網關。
??????? 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，用于調整布局的液晶屏是為提高效率的。