第四章 智慧建築規劃設計技術彙編增修訂
第三節 智慧雲端防災
表 4-9 智慧雲端防災
IBT 技術名稱：智慧雲端防災
智慧建築指標歸屬：安全防災指標(2011) 智慧建築指標歸屬：智慧創新指標(2016)
適用建築類型：各類型建築物
一 、 技 術 原 理 說 明 ：
國內Ｒ型受信總機之使用推廣已有三十年，以逐漸取代 P 型總機，市面上 依然繼續使用傳統 P 型總機的原因通常是因為成本上的考量，但 P 型總機相較 於 R 型總機功能上有以下不足的地方:
1.配線迴路均要回到總機，回路數量大時，回到總機的配線數量相當龐大，
以 2000 區劃為例，需要(2000*8/7)*1.1 信號線回到總機，至少需要 2500 條線以上。因此相對於 R 型總機（配線迴路只須連結到中繼器∕模組即可）
除比較浪費線材外，也需增加額外之人工配線成本。甚至遇到回路需要擴 充時，還必須從總機重新拉線。
2.當系統發生問題偵錯時，P 型總機之迴路查線成本也較 R 型總機高出許多。
3.所有防災設備的連動設計皆以硬體接線完成，所以一旦遇到需要變更時便異 常困難。
4.因為配線上的困難，總機盡量減少火警分區數量，每一火警分區需要負責大 面積的區域，比如一整層樓都用一個火警分區，當火警發生時不易知道確 實火警區域。當系統發生故障或火警，不容易確認哪一個探測器是發報點。
基於火災之偵測與預防，以確保民眾生命財產之安全，因此國內廠商紛紛 積極開發 R 型火警受信總機，以改善 P 型火警受信總機功能之不足，因傳統 P 型受信總機因配線、查線與人工成本較為高昂，期望將來能完全取代傳統 P 型 受信總機之設計方式。R 型總機架構相對於 P 型總機，則具有以下幾種特色:
1.由於 R 型火警受信總機採用「電壓脈衝」控制方式，相較於 P 型採用「電
壓準位」之控制方式，具有配線更少之優點。
2.R 型的信號是經過中繼器解碼後轉換成數位式的信號回到總機，只需兩條 通訊線即可。分區多時，配線明顯優於 P 型總機，如遇擴充時可選擇最近 的信號線往外續接即可。
3.R 型所有防災設備的連動皆由程式人員用軟體控制，若要變更時只需修改 程式參數。
4.P 型火警受信總機採單機設計方式（standalone），而 R 型則採用 RS-232 及 RS-485 通信之設計方式，故其具有遠端監控之功能，可讓使用者操控更 加地便利。
5.R 型火警受信總機比起 P 型更具有電源功率損耗少與抗雜訊干擾之能力。
但如今國內Ｒ型受信總機廠商對產品的研究開發，在功能與技術上已達成 熟階段，在市場的使用率也逐漸增高獲業界及使用者一致肯定。然而隨著時代 的進步，人們對於週遭安全亦越趨重視，其中消防設備更是不容小覷。因此 R 型受信總機僅僅利用數位式傳輸信號往往只是通報火災已經發生的話是不夠的，
通常火災發生其主要原因往往都是由於火災初期未能得到及時的發現和處置，
以致控制不了火勢，得不到有效的救助。
今日要把發生火災之後救援的觀念轉變為發生火災前的預防，使人們懂得 避免事故的發生和減少事故損失的重要性，火災傷害是可以預防和控制的，消 防安全若是能夠在火災發生初期之時，還能自動偵知火災生成物如煙、熱，並 將煙濃度及溫度經由類比模擬信號傳至火警受信總機進而即時顯示煙濃度、溫 度的數值，在未發生火警時，還能發出預先告警或現場監視器的即時畫面並第 一時間透過智慧型手機、平板通知關係人員採行適當因應行動，用大安全觀的 想法來建立健全的火災傷害預防、監測、警報系統便是本項技術的重點所在。
二 、 技 術 對 策 與 注 意 事 項 ：
R 型類比(數位多段式)總機架構相對於一般數位式 R 型總機，更具有以下 幾種優點:
1.完整的資料蒐集能力
類比式探測器傳回信號時在 0~1 之間可區分為更細訊息，系統可細分為 100 段，偵煙型為 0%~33% 每 0.3%為一等級。溫度型為-10 度到 89 度每 度為一個等級。R 型數位傳回信號則只有 0 跟 1。
表 4-10 R 型數位/其他傳統型探測器比較
R 型 數 位 /其 他 傳 統 型 探 測 器 R 型 類 比 探 測 器 (資料來源:清谷電子)
2.自訂預警及火警發報等級
類比式探測器可讓使用者自行定義預警及發報的等級，例如偵煙二種 預警及火警發報濃度可設定為 5%~15%之間。分為日夜間也可設定不同 的預警及火警發報濃度，靈敏度狀態可清楚列出每一顆探測器的預警及 火警發報等級。R 型類比式主控權在於總機，探測器本身不發報火警，
總機可以利用類比式探測器傳回其訊息判斷是不是要發報火警，亦可決 定要連續多少時間之內確認才視為火警，這樣大大降低了系統誤報的機 會，改善了 R 型數位式主控權在於探測器，只要探測器動作發報火警，
總機就發報，系統的穩定度全由探測器決定，誤報率當然相對提高。
3.提供尚未到達火警程度的異常數據作為預警之用
類比式可主動判斷探測器數據是不是處於合理範圍，例如冷藏區溫 度是不是太高，鍋爐室溫度是否太低，或者 24 小時之內無變動的溫度
探測器可能故障，不須一個個檢查，系統可利用排序功能優先將最有可 能異常的探測器優先顯示，即時分析需清潔的探測器，以利日後維護與 保養，大幅節省人力成本。
4.趨勢曲線圖資
利用類比式信號可傳回數值的特性，可隨時查看每一顆類比式探測 器兩個月之內煙濃度、溫度的趨勢資料，資料分成 5 分鐘、3 小時、
120 小時及 60 天等四個圖表，並可由遠端伺服器儲存更多更完整的資 料。
圖 4-15 趨勢分析圖 (資料來源:清谷電子) 除此之外，類比式系統還擁有了分級警示功能:
1.第一階段: 故障預測
設定各探測器的合理傳回值，依照傳回值合理性分析做為故障監 視用途如夏天溫度回傳過低、一般環境偵煙濃度過低、環境日夜溫差 無傳回值。
2.第二階段: 污染預測
偵煙平均值在合理值之內但逐漸偏向高濃度可能已經受環境污染，
在定期維護中可提前做更換。
當溫度或濃度到達設定的預警值可通知管理人員作第一階段的視 察，作早期預防。
4.第四階段: 火警發報
火警發報當溫度或煙濃度到達設定的發報濃度時開始連動各火警 防災設備。綜合以上所述，期能早期預防火災發生及在第一時間發現 迅速控制，以達到立即有效滅火之功效，及協助使用單位及使用者改 善現行維修和管理之問題。使Ｒ型受信總機的使用功能更臻完善。並 儘量降低人員生命和財產的損失之目的。
(二)消防雲端防災監控系統
目前，國內住宅大樓或公共消防區域所應用的火災自動報警系統基本上 以集中火災自動報警系統為主，這種系統一般都是自成體系、自我封閉，不 能實現系統間的資源和服務共享，只能夠反應在大樓內部值班室或警衛室。
另外，對於一些面積較大或無人值守的廠房、倉庫、古蹟，當發生火災時，
只能採用電話方式報警，更無法反映具體起火部位、火勢大小等現場情況，
即使是防災中心可能也無法第一時間掌握火情信息。
圖 4-16 傳統型與消防雲端防災監控系統比較 (資料來源:頂石雲端)
由於科技的迅速發展還有充分應用，使人類生活品質不斷提升，而物聯
網(Internet of Things；IoT)的發展，將日常生活中透過結合不同類型的感 測器延伸發展出的各種應用，如智能交通、智能居家、及災害監測等，已成為 人們生活上的幫手，提供生活中所需的相關資訊。
雲端運算環境的結合將是物聯網發展的一個重要環境，如何讓我們的住宅 大樓、公共區域或重點單位出現的情況及時傳遞給住戶或相關的消防單位部門，
藉由一套消防雲端防災監控系統，依靠物聯網和消防雲端防災監控系統這兩項 核心技術，期望改變過去每一個場所只是一個“孤島”的不利局面。
圖 4-17 物聯網智慧生活專業平台 (資料來源:頂石雲端)
三、設計資料或實例：
本系統特色在於本系統能取得火警受信總機(P 型/R 型)、還有正常運作的
『幾近即時』訊號。所有資訊皆可透過智慧型手機或平板並連接網路，可於任 何地點、任何時間，同步即時查詢探測器偵測資料及預警火警資訊。可同時通 報多人，避免傳統人工通報耗時問題，也可同時利用簡訊傳送報警資訊，即使 是傳統手機亦可同步收到警報。且不需將原有設計之消防系統改變或更換，僅 需 R 型受信總機透過 TCP/IP 轉換模組之間傳送資料即可。
圖 4-18 消防雲端架構圖 (資料來源:頂石雲端)
消防雲端防災監控系統可搭配「消防雲端 APP」提供使用者更多元的服務、
以即時掌握相關資訊，減少災害發生時民眾生命財產損失。消防雲端 APP 具有 預警、火警推播通知、各類警報及設備故障事件顯示、探測器監控資料查詢、
圖形化顯示、警報簡訊轉發、跨案場管理、智慧學習式預警、遠端監控系統等 功能。
圖 4-19 消防雲端 APP 系統選單消防雲端 APP 探測器監控資料 (資料來源:頂石雲端)
(一)火警推播
火警發生，軟體 APP 不僅能以警告聲響通知火警，並提供火警探測器資 料數值以及建物或環境的平面圖，同時現場探測器自動通知監控平台並 連動攝影機查看現場影像。
圖 4-20 消防雲端 APP 數值與畫面呈現 (資料來源:頂石雲端)
(二)預警推播(智慧學習式預警)
在火場中會殺人的通常是濃煙毒氣，早期的預警信號可供相關人員採取 行動，因此火災的醞釀階段若是產生警報信號，將提供了更多的時間與 機會來偵測並控制火災的發展。早期偵測的功能使得潛在的突發火災事 件轉變為簡單的維護工作，因此使用類比式探測器有助於避免火災的破
在火場中會殺人的通常是濃煙毒氣，早期的預警信號可供相關人員採取 行動，因此火災的醞釀階段若是產生警報信號，將提供了更多的時間與 機會來偵測並控制火災的發展。早期偵測的功能使得潛在的突發火災事 件轉變為簡單的維護工作，因此使用類比式探測器有助於避免火災的破