近幾十年來，消防工作中的經(jīng)驗和反面的教訓(xùn)，使得人們對防火工作越來越重視，作為防火工作中的重要一環(huán)，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)在賓館、商場、圖書館、娛樂場所等各部門中，應(yīng)用越來越廣泛，同時人們對其功能的要求也越來越高。傳統(tǒng)的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中，采用的傳輸方式是有線的。說的更簡明一點，就是使用銅芯導(dǎo)線，把一個信號從火災(zāi)報警系統(tǒng)的一個部分傳輸?shù)搅硪粋€部份，這種傳輸形式即“有線傳輸”。
　    但是在許多場合中，有線傳輸?shù)膽?yīng)用受到了限制。像故宮博物館此類的古建筑，極需防火安全，但又不允許敷設(shè)明線。再如已建好裝修好的建筑，要裝置式更新自動火災(zāi)報警系統(tǒng)，已不可能再埋暗線，敷設(shè)明線又有礙外觀，有的又不允許破壞裝修等等。在此種情況下，無線傳輸就派上用場，表現(xiàn)出它的重要角色。
　    近年來，無線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)已在國外發(fā)展起來，并逐步走向?qū)嵱没?，此類系統(tǒng)中火災(zāi)探測器與控制接收裝置之間的聯(lián)系就是用無線傳輸方法。目前，無線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)在應(yīng)用中，已發(fā)現(xiàn)有些問題需解決，而國內(nèi)此類設(shè)備向未看到成熟的產(chǎn)品。本文擬在無線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用方面，進行一些研討，與大家商榷。

　    無線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)
 　   就像所有的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)一樣，首先必須同火災(zāi)探測器去接收火災(zāi)信號，并將其轉(zhuǎn)化成電信號，通過高頻調(diào)制，放大之后，由天線發(fā)射到空間，然后，接收裝置收到信號后，經(jīng)放大，解碼后送到火災(zāi)自動報警控制器，由其CPU判別是否火災(zāi)信號，經(jīng)確定后，才發(fā)出警報，并驅(qū)動相應(yīng)的聯(lián)動裝置，以進行滅火。

    下面就其各個有關(guān)部份進行一些分析和探討。

 　火災(zāi)無線探測器

    眾所周知，物質(zhì)從燃燒的早期起一直到燃燒起來，都會產(chǎn)生一些光、熱、煙、霧等物理化學(xué)變化，火災(zāi)的探測就是以物質(zhì)燃燒過程中所產(chǎn)生這些現(xiàn)象為依據(jù)，實現(xiàn)早期預(yù)報火災(zāi)的目的。而無線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中的火災(zāi)探測器，也同樣采用感煙、感溫、感光、復(fù)合和可燃氣體等五種類型的探測頭，配以電子線路，將火災(zāi)信號轉(zhuǎn)化為電信號，然后再送入發(fā)射電路.主振級、中間放大級、輸出級、屬高頻電路，主振級是一個高頻振蕩器，一般要采用晶體穩(wěn)頻振蕩器，在頻率高達數(shù)百兆的高頻波中，其頻率穩(wěn)定度可做到10-5以上，這樣才能保證其工作的穩(wěn)定。中間放大級不一定只有一級，包括以起緩沖作用為主的緩沖級，起頻率倍增作用的倍頻級，以及為推動輸出級而主起功率放大作用的激勵級。根據(jù)我們設(shè)計上的需要可選或不選其中的各級，而輸出級則是把送來的高頻載波信號根據(jù)設(shè)計要求放大到所需的功率，再由天線發(fā)送到空間，調(diào)制電路則是把探測器探測到的火災(zāi)信號（電信號）編碼之后、加以放大，送到中間放大級對載波信號進行調(diào)制。當(dāng)然根據(jù)調(diào)試方法的不同，調(diào)制也可在主振級或輸出級實現(xiàn)。

    在這里還有幾點必須加以說明的：

    1．火災(zāi)探測器不僅向主機送去火災(zāi)信號，還必須把可能出現(xiàn)的故障信號送回去，因為當(dāng)火災(zāi)探測器本身產(chǎn)生故障，探測器失竊或接觸不良，電池電壓偏低時，火災(zāi)探測器不能準確地探測火災(zāi)信號，會產(chǎn)生漏報或誤報火災(zāi)的事故，所以要把以上故障現(xiàn)象在主機上應(yīng)顯示出來，以便及時處理。
我們可以采用數(shù)碼技術(shù)和鑒別技術(shù)，來提高其可靠性及排除外來干擾，在探測器上采用50位以上的數(shù)字編碼技術(shù)，在前14位可特設(shè)本機密碼，只有接到此信號，主機才開始識別工作，這可能有效地消除其他信號的干擾，在緊接的20位，我們可設(shè)定為各個探測器的地址編碼，這個可在220個（即一百萬以上）探測內(nèi)不會出現(xiàn)重碼現(xiàn)象。發(fā)射時采連續(xù)8次重復(fù)發(fā)出不同時間之隔的報警信號，以避免多個探測器同時報警而引起的“爭用”現(xiàn)象，防止了信號相互干擾及堵塞現(xiàn)象，使主機可靠接收報警信號。在此34位以后的編碼信號可編為探測器的狀態(tài)，如火災(zāi)、防盜、故障、電池電壓低等，在設(shè)計上，要使火災(zāi)信號優(yōu)先于一切其他信號，實現(xiàn)火災(zāi)優(yōu)先的原則。

    2．為進一步提高無線火災(zāi)探測器的工作可靠性，我們設(shè)想是：主機不能僅僅被動地接收火災(zāi)控測送來的各類信號，最好是能主動地向火災(zāi)探測器定時發(fā)射詢問信號，并強制火災(zāi)探測器發(fā)回答復(fù)信號，使得一些特殊的故障，如電池失效等能在主機發(fā)現(xiàn)，這就是要求火災(zāi)探測器還必須裝有接收電路。但目前在實際應(yīng)用的無線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中，由于受到探測器的體積限制及電池容量和耐久性的限制，在探測器上暫僅時發(fā)射功能。前面所說的接收功能尚需在下一代產(chǎn)品上去考慮了。

    3．由于無線火災(zāi)探測器體積有限，電池容量也是一定的限度，所以它的發(fā)身功率不可能太大，再加上現(xiàn)代建筑構(gòu)造復(fù)雜、金屬的東西太多，有一定的屏蔽作用，使無線火災(zāi)探測器有限的發(fā)射功率又受到了相當(dāng)?shù)膿p耗，因而它的發(fā)射有效距離有限，而一座大樓里的接收器又只能固定在某層的固定房間（如消防控制中心）。所以就必須采用中繼技術(shù)，即把無線火災(zāi)探測器等發(fā)出的信號接收，并加以放大后再進行傳送，在一級中繼傳送的功率不足以使接收器可靠接收時，就要再加幾級，一直到能滿足接收器的要求為止。

    事實上，中繼器熔無線接收電路和無線放大電路于一體，要求它定時把監(jiān)控情況及時傳送給無線火災(zāi)報警器（或通過其它中繼器再送），同時要求有自我保護功能。即當(dāng)其蓋子被打開時，或電力不足時，都會向接收器傳送自身故障信號，以便及時發(fā)現(xiàn)，保證其工作的可靠性和連續(xù)性。

    也可看出中繼系統(tǒng)的作用，當(dāng)距離近，信號夠強的情況下，無線探測器直接將信號送達無線火災(zāi)報警控制器，當(dāng)距離較遠信號不夠強的情況下，就必須通過一級或二級（或更多）中繼器再傳達給無線火災(zāi)報警控制器。

    在實際應(yīng)用中，中繼器的作用是功不可沒的，有了它才能保證無線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)工作的可靠性。

    四、火災(zāi)報警控制器

　　火災(zāi)報警控制器是一種能將探測器等信號源送來的火災(zāi)等信號接收、顯示和傳遞，并能對聯(lián)動裝置發(fā)出控制信號的報警裝置。如果說火災(zāi)探測器是火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的感覺器官，隨時監(jiān)視看周圍環(huán)境的情況，則火災(zāi)報警控制器是該系統(tǒng)的軀體和大腦，是系統(tǒng)的核心。而在無線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中，火災(zāi)報警控制器除了以上的作用外，還必須具備無線接收和發(fā)射的功能，以便無線接收和監(jiān)測無線探測器發(fā)來的火災(zāi)等信號。

　　采用單片機如80C31，或?qū)ｉT設(shè)計的微處理器來作為CPU，作為無線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的心臟，主要工作是協(xié)調(diào)系統(tǒng)的全部功能。

　　它能夠監(jiān)測和對來自火災(zāi)探測器、中繼器及其他輸入裝置（如消火栓、水流指示器等）的信號作出反應(yīng)，會自動記錄探測器和系統(tǒng)的狀態(tài)，辯別出現(xiàn)的任何問題，并利用顯示屏和信號燈顯示系統(tǒng)的狀況資料，控制聲光報警，并用打印機隨機打出為實時狀態(tài)。必要時，還可傳達詳細的情況到中央監(jiān)控中心，或與電腦聯(lián)網(wǎng)。這些功能與有線的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是一樣的，但它多了無線接收及發(fā)射電路，并通過譯碼器將外來信號送入CPU處理，然后又可把CPU發(fā)出的指令無線發(fā)出，去監(jiān)測無線火災(zāi)探測器的工作。這就是無線火災(zāi)自動報報警系統(tǒng)的主機。 

  　  本電路采用調(diào)頻式超外差接收電路，首先在接收到無線探測器或中繼器等達來的高頻信號后，高放電路就加以放大，由于它僅放大單一的載頻信號，調(diào)諧回路的工作就比較簡單，同時在混頻時，本振信號也是采用固定的單一頻率，（用晶體穩(wěn)頻振蕩器），所以得出的中頻信號可以質(zhì)量很高，中放之后，為提高抗干擾能力，在鑒頻之前采用限幅器。最后得出的信號加以放大后送入譯碼器，還原為原始碼，由CPU時行鑒別，判別出是正常信號、火災(zāi)信號或故障信號，再分別加以處理，如是火災(zāi)信號，則發(fā)出聲光報警，指示出該地址，并用打印機將其數(shù)據(jù)打出來等等。

 　   同時，主機還要有對外通訊電路，可以采用自動撥碼技術(shù)，直接通過電話線與中心站聯(lián)絡(luò)，將現(xiàn)場報警資料及時傳達室到中心站的電腦，在電腦上顯示各主機的各種狀態(tài)及發(fā)生時間，通過電腦調(diào)出各主機所在用戶的建筑平面資料、消防警力分布、醫(yī)院急救電話，與上級有關(guān)人員聯(lián)系電話等等資料，便于指揮救災(zāi)。這樣就可靈活組網(wǎng)，使整個系統(tǒng)組成多層次網(wǎng)絡(luò)，以滿足不同用戶的需求。

    五、軟件簡介

 　   無線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的核心是采用單片機的CPU，要使系統(tǒng)有條不紊地正常工作，還得依賴于系統(tǒng)的軟件。軟件設(shè)計要采用模塊化程序結(jié)構(gòu)，其特點是結(jié)構(gòu)清晰，易于理解，便于閱讀，需增減軟件功能時，只需在合適的位置插入或刪除某程序模塊即可，同時對于某項復(fù)雜的問題，用模塊化程序結(jié)構(gòu)設(shè)計時，首先可將復(fù)雜的問題分解成若干簡單問題的組合，每一個簡單問題對應(yīng)一個模塊化程序，然后將若干個模塊化程序組合起來，即完成了復(fù)雜問題的解決，在火災(zāi)報警控制及聯(lián)動方面的模塊，無線系統(tǒng)和有線系統(tǒng)都是大同小異的。而無線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)與有線系統(tǒng)的差別就在于它是采用無線電傳輸?shù)姆绞健?為了提高無線傳輸?shù)目煽啃?，帶寬要盡量窄，減少其他信號源的干擾，頻率要高幾百兆，以便具有良好的穿透建筑物能力，天線如采用雙接收天線及快速掃描訊號技術(shù)，可避免信號相互抵消及消除相位過零點和盲點。)在軟件上，它必須加上控制無線接收的模塊，對此模塊的要求就是：主機要根據(jù)無線探測器的實際數(shù)量來編程，要給每個探測編地址碼，接前面第三節(jié)火災(zāi)無線探測器中敘述的數(shù)碼技術(shù)和鑒別技術(shù)來進行工作，不重碼、不誤報、不漏報，保證整個系統(tǒng)穩(wěn)定的正確地工作。

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