談藍牙技術在火災自動報警系統中的應用

●黃明陽

(邵陽市消防支隊，湖南邵陽 422000)

隨著通信網絡的持續發達，各種通信電纜在辦公場所和家庭居室隨處可見?，F代通信網絡給人們工作生活帶來全新改善的同時，其通信電纜無處不在，也給人們帶來了不少麻煩，如電纜使用不便、連線頻繁出現故障、各種電纜之間無法通用等等。為了解決這些問題，誕生了藍牙(Bluetooth)技術，并以較低成本實現各設備間的無線通信［1］。近幾年，隨著我國火災自動報警工程的不斷成熟，我國的火災自動報警技術得到了一定的發展，但在實際應用中，自動報警技術仍然比較落后。傳統的火災自動報警系統采用有線連接，連線發生老化脫皮腐蝕磨損的情況較多，故障發生率較高，錯誤報告率也比較高，安全性與可靠性較低?？梢?，火災自動報警系統有線方式被無線方式取代是一個必然趨勢。本文探討藍牙無線通信技術在火災自動報警系統中的應用。

一、藍牙技術簡介

藍牙是無線傳輸技術的一個重大突破，其利用通用型信號傳輸接口，將一個或多個電子設備在無線連接的情況下，進行信息交換和傳輸。它提供一個無線局域網，在這個網絡內，任何一個具有藍牙電子設備的電子產品都可以進行信息交流。

隨著信息電子產品的發展，我們身邊的信息電器產品越來越多，這其中包括計算機、通信設備、網絡和家用電器等。與此同時，電器之間的連線也越來越多，給用戶造成了諸多不便或麻煩。藍牙正是為解決這些不便而提供了一個既經濟又方便的解決方案，以“無線替代電纜”是藍牙開發的初衷，也是其最基本的用途。

藍牙技術是愛立信公司在1994年提出的一種最新的短距離無線通信技術標準。其最初的目的是希望采用短距離無線技術將各種數字設備(如移動電話、計算機、PDA等)連接起來以消除千頭萬緒令人頭疼的電纜連線。愛立信在此領域的研究引起了IBM、英特爾、諾基亞、東芝公司的注意。這幾家公司于1998年2月倡議組成了藍牙特殊利益小組(SIG)，致力于藍牙技術標準的制定、藍牙產品的測試以及協調各國藍牙使用頻段的一致性。

藍牙技術是便攜式電子設備和固定式電子設備之間代替電纜連接的短距離無線通信標準，將各種數字信息的外部設備用無線方式連接起來，進而形成一種個人周圍領域的網絡，使得在其范圍之內各種信息化的移動便攜設備都能實現無縫的資源共享［2］。它使用跳頻(FH，Frequeney Hopping)和時分復用(TDD)等技術，來建立信息傳輸。其體積小、成本低、穿透性強等特性逐漸成為數據傳輸領域的生力軍［3］。自SIG成立以來，加盟的公司已超過2 000個，表明藍牙技術具有廣闊的應用前景和巨大的潛在市場。

二、傳統有線火災自動報警系統存在的問題

傳統有線火災自動報警系統存在的問題主要有:(1)火災自動報警裝置的智能化、網絡化程度低。目前我國使用的火災探測器雖然都進行了智能化設計，但是系統還是不能準確的判定火災，漏報、誤報的情況仍然多見。當前我國的火災報警系統大多是區域自動報警，安裝的形式自成體系，沒有形成大規模的網絡化報警系統。(2)火災自動報警系統的組件連接方式有待改善。在火災自動報警系統中大多是通過多線制和總線制連接方式為主，在探測器、報警器及控制器之間通常使用多條導線貫穿，這樣就需要消耗大量材料，阻礙了報警系統更廣泛的使用。(3)火災自動報警系統誤報、漏報問題較多。因為火災探測器在實際使用過程中安裝復雜，各種傳感器在探測火災方面存在一些不足之處，不能準確的感應各種物質燃燒中的參數變化，對火災發生過程中的探測存在盲區，導致誤報、漏報。

三、藍牙技術在火災自動報警系統中的應用

藍牙技術用無線技術取代有線網絡連接，使不同廠家生產的硬件能夠在無線連接的情況下，在近距離范圍內具有交互信息和交叉操作的可能性［4］。將藍牙技術應用于火災自動報警領域可實現火災信息的無線傳輸，是解決上述問題的可行方案，火災自動報警技術應向藍牙技術智能化方向發展。

(一)實現報警系統的網絡化

將藍牙技術應用于火災自動報警系統中，利用計算機將控制器和探測器等各個系統和環節進行控制，實現數據共享和調用，從而對火災報警系統進行網絡化監控，讓系統管理人員可以及時準確地掌握各個環節的數據和存在的問題，實現宏觀管理，從而有效防止當前許多火災自動報警系統擅自停用，管理人員管理不到位、疏忽大意的問題。

(二)實現報警系統的智能化

實際上，火災自動報警系統智能化是通過智能模仿人的思維，對溫度、濕度等信息進行主動的采集，然后通過邏輯系統和神經網絡系統進行處理，分析各種數據，從而準確的預報火災，同時極大地避免了誤報和漏報的現象，在火災發生的時候，可以迅速的根據收集到的各種數據進行比對和判斷，對火災進行準確的預報，為救援工作提供更大的空間。將藍牙技術應用于火災自動報警系統中，在火災發生時，藍牙火災自動報警系統可以及時收集到火災的波及范圍，火勢的大小，煙霧情況等信息，配合電子地圖呈現虛擬的災情現場，實現火災報警和滅火救援決策的智能化，從而在滅火救援戰斗中為各方力量的及時準確反應提供合理化建議，實現各方滅火救援力量的聯動，最大程度的降低損失。此外，火災中收集到的各種數據能夠對火災原因和責任進行分析判斷。如果是全智能型火災自動報警系統，還可以進一步提高系統巡檢的速度和可靠性。

(三)實現報警系統的多樣化

1．火災探測技術的多樣化。當前我國使用的火災探測器根據相應工作原理可以分為感煙、感溫、火焰、可燃氣體探測器和組合探測器等，其中，感煙探測器的使用最為廣泛，但是在發展中，光纖性探測技術和火焰自動探測技術等先進的技術都得到了開發和應用。除此之外，科學家們通過研究發現納米粒子化學活性強、化學反應選擇性好，因此納米材料的氣體探測器是探測有毒氣體和易燃易爆氣體同時進行預警的最佳設備，這種預警設備能夠快速準確的對火災情況進行反應，當前我國已經開始了對這種技術的重點研究。綜上，我國火災探測技術正向多樣化發展，將藍牙技術應用于火災探測器，可簡化火災探測器的結構。

2．自動報警系統連接方式的多樣化。伴隨著無線通訊技術的發展和完善，以及藍牙技術的廣泛應用，火災自動報警系統各設備之間可采取靈活多樣的連接方式，以優化報警系統，如短距離可采用藍牙無線通信技術進行連接，遠距離利用現有的有線網絡進行連接。以更加準確有效的傳遞信息，進一步簡化系統結構，實現不同探測器之間、探測器與控制器、各單位與城市消防指揮中心的連接，達到早期預警、快速處置的目的，提高整體抗御火災的能力。

(四)實現報警系統的小型化

在我國的火災自動報警系統中，小型化報警系統是指探測部分以及子系統的小型化。利用藍牙技術可實現火災報警系統的網絡化和系統化，在一些小的場所，中心控制器的設備就可以進一步小型化，甚至可以不必單獨安裝中心控制器，而是根據網絡的設備和服務資源進行判斷和預警，這種方式的火災自動報警系統不僅簡單方便，而且可節約人力和資金。

(五)實現報警系統的社區化

當前我國在很多重要的建筑中都應用了火災自動報警系統，但相對于美國日本等發達國家很多家庭都已經安裝了火災自動報警系統的情況，我國的火災自動報警系統使用情況仍然不是很樂觀。隨著我國經濟的發展，人民生活水平的提高，人們將更加深入地認識到安全的重要性，因此火災自動報警系統也在不斷完善，不斷提高智能化程度，很多社區已經開始積極推廣防盜、防火聯動報警裝置。這為藍牙技術應用于家庭火災自動報警提供了契機，將獨立式藍牙火災報警探測器應用于家庭，實現短距離無線傳輸，由社區組網，形成簡單、可靠、經濟的社區火災自動報警系統，以提高社區家庭抗御火災的能力，降低家庭火災發生的幾率，減少火災損失。

(六)實現報警系統的無線化

相比于目前常見的火災自動報警系統，藍牙無線火災自動報警系統具有施工簡單、安裝方便的特點，同時可以通過更小的結構損害，實現原有系統的集成和擴展，在系統設計上更加簡單，可以完全尋址，從而更加適于網絡化設計，這樣就能夠在建筑物分散的城市和建筑群中進行聯網使用，既可減少控制中心的布置，節約建筑面積，又可減少人員配置，簡化火災自動報警系統的組成。針對建筑施工現場火災多發的狀況，可將藍牙無線火災自動報警系統應用于正在施工或者裝修的場所，保障建筑施工現場的火災安全，在施工完成之后，可將該藍牙無線火災自動報警系統移到其他場所，不會造成浪費，既保障了施工現場安全，又節約了資金，何樂而不為呢。

(七)實現報警系統的高靈敏化

藍牙無線火災自動報警系統可使用先進的激光探測技術和獨特的空氣采樣技術，運用“人工神經網絡”算法，實現早期火災智能預警。這種系統適應能力、管理能力、學習處理能力先進，甚至接近人類的神經系統，而且這種高智能的自動報警系統還可以與主機進行雙向無線智能溝通，使整個系統的適應能力和傳輸速度大大提高，在實際應用中誤報率更低，靈敏度更高，在火災發生前進行預警的可靠性和準確性大大提高。

四、結束語

跳頻、TDD等技術的使用使藍牙射頻電路更加簡單，藍牙無線通信協議的大部分內容都可以用專用集成電路和軟件來實現，因此從技術上保證了藍牙設備的高性能和低成本，這為藍牙技術的廣泛應用奠定了基礎［5］。目前，我國的火災自動報警系統普遍存在協議不一致，導致經常出現漏報、誤報的問題，以及火災自動報警系統智能化程度低，網絡化程度低，不能有效的對抗特殊惡劣環境情況等問題。為此，應該不斷完善相關消防法律和規范，通過統一開放的協議，對藍牙火災報警系統的新技術、新工藝以及新材料進行研究，不斷改進火災自動報警系統的工作性能，降低維護過程中的各種費用，同時不斷提高系統的準確性和可靠性，為處置火災提供更加有力的保障，從而確保人民財產安全，促進社會和諧穩定發展。

［1］符鶴，周忠華，彭智朝．藍牙技術的原理及其應用［J］．微型電腦應用，2006，(7)．

［2］孫甲琦，劉欣，郭黎利．基于Bluetooth(藍牙)技術的PC系統［J］．信息技術，2001，(7)．

［3］楊軍．藍牙技術與無線火災自動報警系統［J］．安防科技，2003，(2)．

［4］陳漢義．基于火災自動報警系統中應用藍牙技術的一些探討［J］．信息與電腦：理論版，2010，(5)．

［5］曹沖．藍牙技術的發展現狀和應用前景［J］．無線電工程，2001，(3)．