智能楼宇中消防报警系统与门禁系统智能联动的设计

引 言

火灾一直伴随着人类社会的发展和进步，不仅对财产造成巨大损失也会危及人民的生命安全。随着智能化楼宇的发展和进步，消防自动化系统和门禁智能控制系统已经走进了我国的每一座大厦。其中消防系统主要由消防自动报警系统、消火栓系统、自动喷淋灭火系统、防排烟系统等组成。一旦发生火灾，消防自动报警系统会及时发现通报火情，并与防排烟、防火卷帘门、电梯等系统联动，诸如防火卷帘门启动、电梯自动降至一楼打开且停止运行、消防水泵供电等一系列消防联动功能。由于消防各系统本身与楼宇中除消防各系统之外的强弱电系统都各自独立，故火灾中消防各系统启动后如门禁智能控制系统仍然可正常运行。

门禁系统顾名思义就是对出入口通道进行管制的系统， 通过感应卡、指纹、虹膜门、面部识别等技术实现对整座大楼或建筑群出入口通道进行管理的功能。一旦发生火情，楼宇中所有可逃生的通道应当全部迅速打开以供人员逃生，而非仅仅打开消防专用逃生通道。但这与门禁控制系统控制的出入口控制产生矛盾。本设计通过消防报警系统与门禁系统智能联动，使门禁系统在日常运行时独立运行，当火情发生时则受控于消防报警控制系统，从而最大限度避免在火灾中由于人员逃生不及时造成的人员伤亡和财产损失。

1 消防报警系统的整体设计

消防报警系统又称火灾报警系统、消防自动报警系统由以下几个部分构成。

(1) 消防报警主机 ：采用 JB-QB-GST200火灾报警控制器（联动型）。本消防报警主机是采用双微处理器并行处理的产品，包括 16点、32点、64点、96点、128点、192点、242点火灾报警控制器和火灾报警联动型等 14 种控制器，通过控制器可以组建完全开放的系统，通过扩展接口可连接数字化网络系统。

(2) 火灾楼层显示盘 ：采用 ZF-500Z型火灾显示盘以显示火警探测器部位和编号及其汉字信息，并同时发出声光报警信号，显示内容清晰直观，便于人员确认。它通过 485总线与火灾报警控制器相连，处理并显示控制器传送过来的数据。可在每个楼层或防火分区设置火灾显示盘以取代区域报警控制器。

(3) 火灾探测：采用 JTY-GD-G3智能光电感烟探测器和JTW-ZCD-G3N智能电子差定温感温探测器。其中探测器、手动报警按钮及消防声光报警器等各占一个节点地址，采用电子编码方式，通过I2C编码器读 /写地址。

(4) 输入输出模块 ：采用 LD-8301单输入 /单输出模块I2C电子编码器进行编码，模块内有一对常开、常闭触点。模块具有直流 24V电压有源输出，用于与继电器的触点接成有源输出，以满足现场的不同需求。此外，模块还设有开关信号输入端，用来和现场设备的开关触点连接，以便确认现场设备是否动作。在本设计中，消防报警系统与门禁系统智能联动的设计采用单输入/单输出模块与门禁系统的电插锁控制部分进行连接，以达到火情发生时消防系统对出入口通道的控制， 使其迅速打开，供人员逃生。消防系统整体设计如图 1所示。

2 门禁系统整体设计

楼宇门禁系统把楼宇的物业管理部门、出入口及住户三方面的通信连接在同一网络中，成为防止住宅被非法入侵的重要防线，可有效保护住户的人身和财产安全。

楼宇门日常处于锁闭状态，非本楼人员未经允许不能进入本楼。本楼内的人员可以利用IC 卡刷卡或开门密码开门， 自由出入楼宇。当有客人来访时，通过楼外的对讲主机对住户房间进行呼叫，接通后室外主机与住户的室内分机进行双向通话或可视通话。通过对话或图像确认来访者的身份后，住户主人允许来访者进入，就用对讲分机上的开锁按键打开大楼入口门上的电控门锁，来访客人便可进入楼内。系统示意图如图 2 所示。

系统采用联网型机构，其中联网器连接多个室外主机及多个楼层分配器，楼层分配器连接多个室内分机。联网器通过CAN 总线转换模块与上位机电脑连接，通过门禁系统软件可以监控整个系统的运行状态并详细记录门禁系统的各个动作。室外主机通过磁力锁控制器与电磁锁相连，从而控制磁力锁的开锁和锁闭动作，以实现对楼宇出入口的控制。设备选型如下：

联网器采用GST-DJ6327B 型，实现小区可视对讲网络的连接。内置 CAN 总线继电器，实现单元内音视频信号，控制信号与外网的音视频信号、控制信号的转换和通讯。

楼层分配器采用GST-DJ6315BN 型 4 分支楼层分配器， 支持 4 个室内分机的音视频信号、控制信号。

室外主机采用GST-DJ6406C型，可与小区门口机、室内机、 室外机等双向对讲，接收住户的报警和求助信息，记录报警 和开门信息，可监视单元门口图像。当管理中心机处于通话过 程中时，如果有新的呼叫呼入，则会声音提示有新的呼叫，并 在显示屏显示出新的呼叫地址。打开室外主机所在单元门、小 区门口所在门；接受室内分机、小区门口机发出的报警信息并 存储；有指示灯指示、声音提示，刷卡开门、巡更等信息存储、 查询。自动 / 手动监视室外主机、小区门口机图像。 

CAN 总 线 转 换 模 块 为 CAN232/485 MB， 支 持 600 ～ 115 200 b/s 范围的 RS-232/RS-485 通讯速率与5 Kb/s～1 Mb/s 范 围的 CAN-bus 通讯速率。

磁力锁控制器采用 12 V/3 A 控制器，设 NO/NC（常开 / 常闭）功能，可控制各种类型的电锁 ；设延时电路，开锁时 间可在 0 ～15 s 内任意调节。电磁锁采用两线芯常温电插锁 DC12 V/0.45 A，开锁时间在 0 ～ 9 s 可调。

3 消防报警系统与门禁系统智能联动的设计 

本设计采用硬联动方式连接消防报警系统与门禁系统。 通过消防报警系统的单输入 / 单输出模块与门禁系统的磁力锁 控制器及磁力锁连接。当消防报警信号一直被触发时，由消防 报警主机发出控制信号给单输入 / 单输出模块，单输入 / 单输 出模块通过 COM 与 S- 之间的有源输出 DC24 V，将此控制信 号送与 24 V 中间继电器，从而通过 24 V 中间继电器的开关量 控制来控制磁力锁控制器，打开电磁锁，方便人员疏散。也可 由消防管理员在紧急状态下通过控制消防主机打开所有电磁 锁。消防与门禁联动设计如图 3 所示。

其中， 单输入 / 输出模块 D1、D2 连接消防 24 V 电源 ；Z1、Z2 连接消防报警主机 I2C 总线 ；COM、S- 连接中间继电器KA 线圈；G、L1 连接中间继电器KA 常开触点；磁力锁控制器PUSH+、GND 连接中间继电器KA 另一组常开触点。磁力锁控制器的PUSH+ 触点仍由门禁系统的室外主机控制，使日常运行过程中的门禁系统正常运行，不受消防报警系统的影响和控制。

在楼宇中的每一个出入口磁力锁控制器与磁力锁均配备一个单输入/输出模块。当消防报警系统接收火情后，可通过联动编程自动或管理人员手动启动单输入/输出模块；COM、S-产生 24V直流控制信号；中间继电器 KA得电 ；中间继电器KA常开触点闭合；磁力锁控制器得到控制信号后，磁力锁打开。同时中间继电器KA将反馈信号送与单输入/输出模块的G、L1，消防主机得到开门反馈。

4 结 语

随着科技的飞速发展，建筑在规模和层次上不断达到新的高度。随着智能楼宇技术的不断发展，消防自动报警系统、门禁系统已经在各类智能建筑中得到了广泛的应用。众所周知， 现代建筑具有人员密集等特点，而在火情发生时，人员的疏散首当其冲。门禁系统在楼宇中几乎控制着绝大部分的出入口及 通道，在火灾中如何迅速打开所有可用来逃生和疏散的通道 尤为重要。本设计将门禁系统的出入口处于消防报警系统与门 禁系统的双重控制之下，从而将消防报警系统与门禁系统有机 连接起来。一旦发生火情可以通过消防系统迅速打开所有出 入口的磁力锁，从而保证人员疏散和逃生的畅通。本设计采 用硬联动的方式，即消防报警系统通过单输入 / 输出模块与门 禁系统的磁力锁控制器采用硬件连接的方式，控制直接有效， 可靠性高。且成本控制也有一定的优势，仅需在每一个出入口 的磁力锁控制器附近加装单输入 / 输出模块进行硬件布线连接 即可实现，有较高的推广价值。