火警自動警報系統無線感測網路架構

智慧化建築物 (Intelligence Building)的技術，多年來累積無數寶貴的工作 經驗，帶領著建築物走向高安全、高品質、高功能、資訊化及人性化的建築 科技。智慧型建築的主要特色是運用尖端的網路科技及電腦技術將建築物的 機電空調、水電消防、安全門禁、數位監視及廣播通信....等建構成數位化、

資訊化、自動化、整合化的高科技大樓，但大多運用在新建建築體中，對於 老舊建築物結構上的限制多未能適用，例如可能會破壞防火區畫，本研究以 無線、數位、區域感知網路技術，可提供較符經濟且具彈性的既有建築物改 善方案，為本架構第一階段目標。

第一章 緒論

過這項協定本研究可以經由建築物自動化系統（Building Automation System 簡稱 BAS），在建築物中央防災中心作統一監控與管理，但這些信號僅有動 作與位置的資訊，由於缺乏決策系統的支援，在緊急關鍵時刻無法提供即時 所需的訊息，例如：煙霧感應器無法判別非火災所引起的誤動作(如油漆揮發 性物質所引起偵煙探測器的動作)、以及無法在前端做初步運算去產生一個動 態即時的資訊(如火勢達到閃燃的預估時間或煙層下降高度無法採為避難逃 生之預判)；藉由本研究依 Zigbee 的特性發展一種標準的決策支援工具，可 以轉換最先收到的感應器的訊號並具以下的分析能力，達到本架構第二階段 目標：

z 透過熱、煙、瓦斯感應器的信號去鑑別並判斷出火勢大小及成長速 度；

z 透過網路，即時的進行對煙和火擴散到各空間的即時路徑分析；

z 同時掌控多個不同時間產生的火源關係，即時因應人為蓄意攻擊；

z 根據感應器的訊號判斷出各開口啟閉情形，搭配建築物內部的結構 圖及平面圖，以利於避難；

z 因應建物新建、擴建或改建等變化，建立可快速彈性調整的偵測點 佈建方式，及相關感測網路的對應更新。

為了提供緊急應變者（諸如警察人員及消防人員等）有關建築物內的訊息，

以保障緊急應變者的安全，提供更有效率的指揮派遣，最大的挑戰是如何將 建築物內的資訊以一個標準的作業流程來收集、傳送、呈現給緊急應變者作 為參考，也因此，緊急應變者所得到的訊息有即時(real time)、有效(available) 及可互通(interoperability)的需求，然後方能研擬對策，決定更安全更有效率 的應變措施；這些緊急應變人員必須到達現場前就能了解發生甚麼情況，建 築物應能在事件發生之初，甚至在監視器或探測器動作之時，就可將建築物 內部的狀況送出給外部危機處理人員，本計劃架構第三階段目標即是訂定一 個標準的作業流程與技術，來傳送訊息給內部及外部的緊急應變人員，並依 此作業流程建立相關的資訊管理系統。例如建築火災警報系統通常在每個房

間都擁有火災探測器，當煙的濃度或溫度上升其群集反應定達一定可信程 度，即警報器響起，中央監控螢幕上標定警戒區域，透過智慧反應的技術，

這些火災訊號會被傳送到電腦去判定火災的成長和過程，這些訊息在消防人 員抵達現場前就可以將火勢大小、延燒狀況、甚至空調暖器系統的溫度資訊 可了解火煙是否經由管道來延燒，將這些資訊傳送給緊急應變人員，俾能迅 速實施搶救作業。

本計劃將分三年(四階段)完成，達成如圖 1 所示之下列目標：

z 第一階段：整合火警探測器與 Zigbee 無線傳輸技術。(第一年) z 第二階段：導入 PC-based 智慧決策系統至火警自動警報感測網路。

(第二年)

z 第三階段：建置區域感測網路與公眾網路整合技術之資訊管理系 統，之後展示與推廣整合實體。(第三年)

感測網絡

控制單元

建築物伺服器 資訊

網路其他相關資訊：醫院、調查、國境等

治安機關 災防機關

現場應變人員

第一階段

ZigBee技術導入住宅火 災警報器

第二階段

火警自動警報感測網路決 策系統的應用

第三階段

1. 建築物感測網路與公 眾網路整合技術 2. 實體展示與推廣

建築物(社區)網路 公共安全網

第一章 緒論

綜合歸納前述，火警自動警報感測網路具有以下優點：

(1) 探測器無線連結，安裝不影響建築物結構，尤其使用多年之老建築；

(2) 整合傳統設備，易於推廣普及；

(3) 提升偵知報警性能，避免誤報浪費救災資源；

(4) 結合公眾網路，讓報警自動化與數位化；

(5) 藉由群組偵煙探測器可進一步確認災害的確切位置及發展動態；

(6) 數位化網路可再整合溫、溼度資訊做為判斷減少誤差；

(7) 以及具有快速反應時間等特性。