一种改进的建筑消防设施报警信号分析处理方法
【专利摘要】一种改进的建筑消防设施报警信号分析处理方法，该方法有六大步骤：步骤一，建筑消防设施基本信息的输入；步骤二，判断报警消防设施运行状态；步骤三，屏蔽非工作时间段的报警信号；步骤四，判定消防设施的火灾或监视报警信息；步骤五，判定消防设施的故障报警信息；步骤六，输出真实的状态信息。本发明降低了建筑消防设施的误报率，减少无关报警信息对于消防管理的干扰，提高消防联网系统的使用效率，使其监测结果客观、可信，为进一步评价联网消防设施的系统效能提供了客观数据。它在消防工程技术应用领域里具有实用价值和应用前景。
【专利说明】 一种改进的建筑消防设施报警信号分析处理方法
【技术领域】
[0001]本发明提供了一种改进的建筑消防设施报警信号分析处理方法，它涉及了使用建筑消防设施管理状态标识、消防部件报警信号的相关性分析，分类处理、融合分析、滤除干扰信号和报警组件的非关联故障，用于城市消防远程监控系统的信息管理和辅助分析，可以降低监控中心的误报率。是消防系统可靠性分析技术在城市消防远程监控系统中的应用，属于消防工程技术应用领域。
【背景技术】
[0002]一)名词与术语
[0003]I建筑消防设施
[0004]建筑消防设施:建筑物(构筑物)中设置的用于火灾报警、灭火、人员疏散、防火分隔、灭火救援行动等设施的总称。建筑消防设施在实际使用中，与人员、环境以及管理等要素构成了一个复杂的消防系统。本发明研究的建筑消防设施特指在一个单体建筑中安装和使用的包含火灾自动报警和固定灭火设施等分系统的建筑消防设施，简称消防设施。
[0005]2建筑消防设施分系统
[0006]在建筑消防设施系统内，执行某一类消防功能的一组部件、组件或设备的组合。按照GA503-2004标准,一个建筑消防设施可由若干个建筑消防设施分系统构成。本发明研究的建筑消防设施分系统如附表I所列(本文以下简称分系统或消防分系统)。
[0007]3建筑消防设施组件和建筑消防设施可靠性单元
[0008]建筑消防设施组件(本文以下简称组件或消防组件)是指构成消防分系统的可独立处置的消防产品或组成部件，如一个火灾探测器，一只喷头，一个排烟口，一台消防风机，
一段管网或管线等。
[0009]建筑消防设施可靠性单元(本文以下简称可靠性单元或消防可靠性单元)是指构成消防分系统可靠性模型的一个组成单元，是从可靠性分析的角度上对消防分系统进行的划分的基本单位，是由一个或若干同类型消防组件构成，如在一个火灾自动报警分系统中，将全部火灾探测器视为火灾自动报警分系统中的一个可靠性单元，整个的分系统布设管线也作为一个可靠性单元，本发明讨论的部分消防设施可靠性单元如附表I所示。
[0010]4、建筑消防设施的使用寿命
[0011]指建筑消防设施在经过设计、安装、调试、验收合格投入运行之日起，至系统经运行、磨损、老化进入故障高发期，无法修复使用或无修复价值，需报废、拆除所经历的时间区间。不同消防设施分系统，其使用寿命也不同。
[0012]5、建筑消防设施的故障与关联故障
[0013]建筑消防设施的故障:是指建筑消防设施的组件或分系统不能完成或将不能执行预定功能的事件或状态。一般表现为消防组件(产品)的故障、消防分系统功能故障。
[0014]关联故障是预期会在现场使用中出现的故障，非关联故障指已经证实是未按规定设计、使用条件使用而引起的故障。[0015]6建筑消防设施的报警信号
[0016]是指由建筑消防设施火灾报警控制器、消防联动控制设备(含自动消防设施、消防电气控制装置等)发出的指示报警部位或设备的声、光报警信号。报警信号包括火灾报警信号、故障报警信号、监视报警信号。本发明所指报警信号主要是由火灾报警控制系统发出的报警信号。
[0017]探测信号detection signal
[0018]来自火灾探测器的反映被监视区域火灾信息的信号。
[0019]警报信号warning signal
[0020]由火灾警报装置发出的声和/或光信号。
[0021]复位 reset
[0022]为使火灾自动报警系统或系统内各组成部分恢复到正常监视状态进行的操作。
[0023]部位location
[0024]控制器显示的独立的最小单元。
[0025]部位号code of monitored location
[0026]控制器监视部位的编号。
[0027]巡检polling
[0028]控制器以设定的周期循环检测各部件工作状态的过程。
[0029]巡检周期polling period
[0030]控制器完成一次巡检所用的时间。
[0031]回路loop
[0032]控制器的外连接线路包括该线路上连接的火灾触发器件、模块、火灾显示盘等部件。
[0033]报警区域alarm zone
[0034]将火灾自动报警系统的警戒范围按防火分区或楼层划分的单元。
[0035]7 误报和误报率 false alarm and rate of false alarm
[0036]实际上没有发生火灾(动作)或故障，而火灾自动报警系统或系统内各组成部分发出了报警信号。
[0037]误报率是指火灾自动报警系统或系统内各组成部分在规定的使用条件和期限内发生误报的次数。通常以百万小时的误报次数表示。误报率=误报次数/百万小时。
[0038]8 城市消防远程监控系统 Remote-monitoring system for urban fireprotection
[0039]对联网用户的火灾报警信息、建筑消防设施运行状态信息、消防安全管理信息进行接收、处理和管理，向城市消防通信指挥中心或其他接处警中心发送经确认的火灾报警信息，为公安消防部门提供查询，并为联网用户提供信息服务的系统。本发明中简称监控系统
[0040]监控中心Monitoring centre
[0041]对远程监控系统的信息进行集中管理的节点。
[0042]联网用户Network users
[0043]将火灾报警信息、建筑消防设施运行状态信息和消防安全管理信息传送到监控中心，并能接收监控中心发送的相关信息的单位。
[0044]报警传输网络Alarm transmission network
[0045]利用公用通信网或专用通信网传输联网用户的火灾报警信息、建筑消防设施运行状态信息的网络。
[0046]用户信息传输装置User information transmission device
[0047]设置在联网用户端，通过报警传输网络与监控中心进行信息传输的装置。
[0048]9联网用户的报警信息管理
[0049]监控中心对采集到的联网用户的报警信号统计、归类、判断、辨识真伪，生成确定的火警、动作报警信息和故障信息的操作。
[0050]10建筑消防设施的维护管理
[0051]为保证建筑消防设施的完好有效性，建筑的产权单位或使用单位自行或委托第三方对建筑内的消防设施所进行的值班、检查、检测、维修、保养和建档等工作。
[0052]11建筑消防设施的技术检测
[0053]基于现场人工检查或使用仪器测试，判定建筑消防设施是否完好有效。参见GA503-2004建筑消防设施检测技术规程。
[0054]12消防安全管理信息
[0055]描述组织或机构消防安全系统构成、控制、响应、反馈等环节的管理信息，参见火灾中的报警规范GB50116-2013附录B的有关内容。
[0056]13建筑消防设施的运行时间
[0057]建筑消防设施在寿命周期内的运行时间可划分如附图1所示。消防设施的运行时间划分为能正常工作时间和不能工作时间，能正常工作时间又划分为:正常运行时间；报警动作时间，报警动作时间指消防设施出现火灾报警、故障报警、监视和动作报警信号的时间。
[0058]不能工作时间包括:维修整改时间、维护保养时间、检测演习时间、屏蔽停机时间。
[0059]14建筑消防设施的运行状态
[0060]正常监视状态quiescent condition
[0061]建筑消防设施在正常设计规定使用条件下(供水、供电、供气等)，无火灾报警、故障报警、监管报警、屏蔽、自检等发生时所处的工作状态。
[0062]火灾、动作报警状态fire alarm condition
[0063]建筑消防设施的火灾自动报警系统、联动控制系统以及其他消防分系统发出火灾报警信号、监视控制信号时的状态。
[0064]故障报警状态fault alarm condition
[0065]建筑消防设施的火灾自动报警系统、联动控制系统以及其他消防分系统发出故障报警信号时的状态。
[0066]维护保养状态
[0067]消防设施按照《建筑消防设施维护保养规程》进行性的例行维护检查和测试等时间所处的状态。
[0068]检测演习状态
[0069]防护建筑的业主或委托管理单位按照消防法的要求，每年或定期举行消防设施检测或防火演习时间消防设施所处的状态。
[0070]维修整改状态
[0071]指建筑消防设施在确定消防组件或消防分系统故障，进行维修整改恢复正常期间所处的状态。
[0072]屏蔽停机状态
[0073]指消防设施组件或分系统因故障不能正常工作，因资源保障或管理等因素，暂时不具备或维修、工作条件，进行屏蔽设置或停机期间所处的状态。所谓屏蔽是指通过火灾报警控制器、消防联动控制器等控制器使某些部件或功能失效的操作。
[0074]通常情况下，维修整改和屏蔽停机是在消防设施发生故障或误报火警之后生成的状态。对于一个多分系统和组件的建筑消防设施，其运行状态可能是上述状态中的多种形式。
[0075]15建筑消防设施运行管理标识
[0076]在建筑消防设施运行期间，由设施管理人员或系统生成的标志消防组件运行状态的信息，可由用户信息传输装置向监测中心传输发送。
[0077]16建筑消防设施的故障监测
[0078]依据《消防法》和相关标准法规的要求，为保证建筑消防设施的完好有效性，应用传感器、监视模块、人工检查等手段，对消防设施的完好性、有效性运行状态信息，可靠性统计数据，进行采集、分析、报警和处理的管理过程。
[0079]二)当前国内外对联网用户报警信息的分析和判定
[0080]当前，我国对建筑消防设施联网系统报警信号分析和处理，主要依靠用户信息传输设备将火灾自动报警系统的实时监测信息进行上传和处理，在GB26875-2011规定了用户信息传输装置对消防设施状态信号的要求:
[0081]联机的火灾报警信号、消防设施的运行状态信号、消防控制室的手动报警信号、以及监测中心对联网消防控制室的巡检和查岗信息。
[0082]处理的方法主要是分类统计和处理。并能生成相应的统计报表，对联网单位的火灾报警信息和消防设施运行状态信息，进行单项或联合检索和统计。然而当联网用户增多以后，由于各消防设施的安装质量、使用时间、管理水平的不同，实时采集到的消防设施的报警信息会激增，如何对采集到的报警信息进行分析和识别，判定其真伪，可选的方法不多，由此在实际应用中，导致监控系统误报率较高，大量的虚假火警和故障信息存在，使得系统实际应用效果不佳。
[0083]为此，本发明在充分应用现有的技术平台和数据标准的基础上，提出了对联网建筑消防设施运行信息的进行全面采集、融合分析，识别并剔除虚假火警和非关联故障，可以极大地降低系统的误报率，提高监控系统的使用效能。
[0084]引用专利:
[0085]通过具有多管理级的管理网络处理报警信号的方法和通信系统，CN1286877A
[0086]三)联网用户的监测与报警
[0087]通常意义上，联网用户的报警信号主要是指其火灾自动报警分系统发出的火灾、故障和监视动作报警信号。其产生是因为消防设施组件动作或运行状态发生变化，由其本身或其监视和控制模块产生触发信号，通过巡检，由火灾报警控制器和联动控制器等监视报警控制器发出了报警。针对具体报警的消防组件来讲，其运行状态具有唯一性，然而对于由消防组件构成的消防可靠性单元以及消防分系统，其组件的运行状态则可能包含多种运行状态，如一台火灾报警控制器的屏蔽、故障和监视报警的指示灯均已点亮，又发出了火灾报警信号，此火灾自动报警分系统的工作状态包含了火灾报警状态(火警优先)；监视报警状态、故障报警状态以及延误状态(屏蔽)。基于GB26875-2011标准，监控中心可以获得的联网用户信息主要有以下五个部分:
[0088]1、联网用户火灾探测报警系统的火灾报警信息；
[0089]2、建筑消防设施运行状态信息；
[0090]3、手动报警火灾确认信息；
[0091]4、值班人员是否在岗信息；
[0092]5、用户信息传输装置的本机故障报警信息。
[0093]在此，运行状态信息一般的由火灾自动报警分系统监视控制模块和消防联动控制设备发出，通过用户信息传输装置发到监控中心。状态监视分为组件故障监视和设备动作监视两种，监视报警信号指示了监测设备或组件的三种工作状态:正常监视状态、报警动作状态和故障状态。
[0094]本发明中，采用建筑消防设施故障监测技术，可完成对包括火灾自动报警系统在内的关键消防设备的运行状态的监测，再加上日常巡查中的人工检查记录，可以获得较为全面的建筑消防设施运行状态信息，包括每个可编址的现场部件甚至每一个消防可靠性单元的运行状态信息，从而为联网系统分析处理报警信号提供支持。
[0095]四)联网用户的故障报警与故障相关性
[0096]联网用户的故障报警信号主要包括四种:
[0097]1、部位故障报警信号，指示火灾报警分系统中现场编址单元故障；
[0098]2、系统故障的报警信号:主电故障、备电故障、系统总线故障、联动电源故障、报警主机停机故障以及用户信息传输装置自身的故障等；
[0099]3、组件或消防设备故障报警信号，由监视模块和传感器监测，经用户信息传输装置发出的故障报警信号。如自动喷水系统中的信号阀闭阀报警信号、水箱水位不足故障报
警信号；
[0100]4、经确认的误报火警信号或监视模块误报故障信号。
[0101]现有的处理方法，只是对接收到故障的报警信号进行统计和归类，并将监视控制信号定义为监视报警状态单独处理，实际上，在上述四种故障信号中，1、2、4三种情况下为报警单元自身故障，情况3则为监视动作报警信号，为其所监视对象的故障信号。
[0102]根据已有的故障报警信号和检查结果，判定该消防组件是否真的发生了故障，还需要对其所在的消防分系统内部以及相关的消防分系统的运行状态进行综合判定，分析这些故障报警信号的相关性。包括两个层次:在系统任务层次上，属于不同分系统之间的相关性，如一个消防分系统或组件的任务完成需要其它分系统提供物质、能量输入和控制信号；另层次是在一个消防分系统内部，故障组件在可靠性单元内部以及不同消防可靠性单元之间相关性，如湿式报警阀单元中，水管堵塞导致的压力开关的监视故障。以此，剔除非关联产生的故障信号，确定真实的故障信息。
[0103]以自动喷水灭火分系统为例，其不同消防分系统的故障报警相关性如表I所示:[0104]表1中，消防供电分系统为消防供水提供电力，其故障直接导致了消防供水功能故障和自动喷水灭火功能故障，火灾报警系统为消防供水提供监视和启动信号，其故障也导致了消防供水功能和自动喷水灭火功能的部分故障。
[0105]表1建筑消防设施分系统故障相关性判定表
[0106]
【权利要求】
1.一种改进的建筑消防设施报警信号分析处理方法，其特征在于:该方法具体步骤如下: 步骤一，建筑消防设施基本信息的输入 读入联网消防设施的基本信息和监测状态信息，生成针对联网用户的故障相关性分析模型和判定表，同时，根据设施的运行管理记录，产生消防设施的管理标识，通过用户信息传输装置上传联网用户的当前信息； 步骤二，判断报警消防设施运行状态 基于联网监测信息和消防设施日常检查管理信息，对联网建筑消防设施的当前运行状态进行综合判定，确定非正常工作状态的消防设施组件、可靠性单元和分系统，并生成相应的标识； 步骤三，屏蔽非工作时间段的报警信号 根据上传的管理标识，对最新输入的报警信号进行初步处理，屏蔽掉非工作时间段的报警信息，获得消防设施正常工作时间段内的报警信息； 步骤四，判定消防设施的火灾或监视报警信息 对于确认的工作时间内的报警信号，首先基于火灾确认规则，判定生成确认火灾报警信息，其过程如下: (1)、首先读入联网消防设施的当前的火灾报警信号数据； (2)、对比是否为已有的火灾报警信号，是的话，不处理，不显示；否的话，转入下一步； (3)、判断是否为系统监视或人工确认火灾报警信号，是，则直接显示系统火灾报警信息，不是，则转入下一步； (4)、判断是否为符合判定准则的火警信号，是，直接显示该火灾报警信息，否，需输入人工确认或判断是否存在火警；是，输出系统火灾报警信号，否，为误报火警，转入下一步； (5)、对于其他类型的火灾报警信号，随机接收，随机显示； (6)、对误报火警的部件，将该误报信息转为故障信息纳入故障信息统计表，将其误报事件并在单元故障统计表中计入累计故障I次； 步骤五，判定消防设施的故障报警信息 建筑消防设施故障报警信号的处理方法如下: ①、首先读入联网消防设施的当前的故障状态； ②、读入故障信号，对比是否为新生成故障信号，不是，不处理，不显示；是，转入下一步。 ③、判断是否为系统监视故障报警信号，是，直接显示系统故障报警信息；不是，转入下一步； ④、判断是否为确认误报火警信号，是，直接显示该误报故障信息，不是，转入下一步； ⑤、根据故障判定准则判断是否为关联故障报警，是，输出故障信息；不是，不输出系统故障报警信号； ⑥、对于其他消防设施故障报警信号，随机接收，随机显示，并在其单元故障统计表中计入累计故障I次； 步骤六，输出真实的状态信息 根据上述方法，对监控系统的报警信号进行辅助处理，将生成的火灾报警信息和故障报警信息分类统计，获得建 筑消防设施的运行数据，降低系统的误报率，提高监控系统的工作效率。
【文档编号】G08B17/00GK103956018SQ201410203932
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日
【发明者】杜玉龙, 南江林 申请人:杜玉龙