摘要：近年采，随着我国消防事业蓬勃发展及计算机、现代通讯技术的快速发展，使消防设施的自动化、智能化水平不断提高，消防技术实现了火灾自动监测、自动报警过程、消防设备联动控制等。文章结合公安消防模拟训练场探讨了自动控制系统的应用。
关键词：消防模拟训练系统；自动控制
随着科技的发展，公安消防系统中安全自动化控制系统有待提高。为了开发新的安全自动化控制系统软件应用于公安消防各个方面的实用，本文以某公安消防模拟训练场为例来探究如何提升安全自动化控制系统的开发系统，并对整个自动化控制系统进行介绍。
一、系统设施
自动化控制系统对以下模拟训练区实现训练设备的自动控制。模拟训练场可用地面积约4.75万平方米，主要分为训练塔、模拟配电训练场和罐区训练场等区域，约400 多个监控点。根据不同应用条件可分成以下几个部分的训练室：（1）训练塔地下层：地下工程、模拟商场；（2）首层：监控中心:；（3）三层：化学实验仓库；（4）四层：机房灭火和模拟舞厅；（5）五层：单元住宅；（6）六层：引擎灭火；（7）七层：船员休息仓；（8）室外：模拟罐区、汽车碰撞灭火区、化工灭火区，配电。
二、控制系统
由显示设备，中央控制系统，现场设别和PLC组成了消防模拟训练场，中央控制计算机是核心部分，用于监测、位机点动控制、修改PLC 控制参数上，实现实时监控，并对整个系统的控制处理数据进行分析。现场设备通过现场手持式可移动控制面板（mobileview）或中央控制计算机远程控制，相应的模拟出声光热等火灾现场环境。PLC 根据现场各测试设备采集的数据及系统设备运行逻辑关系，自动控制各训练场内的设备运行。系统采用三层结构，第一层为现场前端设备层，根据各训练室的功能设置，同时设有Mobileview 手持终端。Mobileview 带有急停开关，当出现意外情况时，现场教官可以紧急操控设备。第二层为PLC 逻辑联动控制层，即ControlNET 控制层，由PLC 根据
三、网络结构
自动化控制系统的网络系统分为控制层和信息层，在同一网络不通设备和层次之间的自动化信息工程网络都有较好的集成性。这里采用罗克韦尔公司的先进的ControlNet 和EthernetIP 自动化网络技术以保证各层网络应用层一致，访问共享信息，避免不必要的编程和网关设置。在任一级网络上，都能在同一介质上实现简单系统的浏览，编程组态，数据采集，控制盒诊断。
模拟训练基地的自控系统通常采用以超五类电缆作为传输介质、遵循TCP/IP 协议的100Mb/s 工业以太网为主干网络，现场主要设备为Contrologix 控制器。主控Contrologix 控制器通过网络。交换机连接整个培训基地的以太网。监控站、数据服务器和现场控制界面则构成信息管理系统，这样指挥员就可以再在中央控制室就实现对全局的指挥调度。根据工艺流程的分布和训练基地总平面布置，分别在室外配电、室外油罐、训练塔等区域设置六个现场控制站（PLC1～PLC6），同时配置两台监控工作站。另各现场控制室设置MobileView 控制界面作为流动控制界面。设置在训练塔一层观察厅的PLC1 作为主控制器，用于控制器群和信息管理层的数据处理交换。该系统设计框架采用分布式控制结构模式进行设计，进行集中控制分散危险，保证系统的安全稳定并有效运行，为了在消防安全自动化系统上进行进一步的提升，信息管理系统各工作站和主控制器间都是通过以太网进行的连接然后通信。系统的结构如图1。
1.控制层网络
控制层应该能够提供可确定和重复的实时传输性能，保证编程的操作，通信温饱的传输和采集数据，这将覆盖整个训练过程。ControlNet具有5Mb/s 高速通信速率，提供了实时的I/O 控制、数据采集和编程下载等功能。控制信号、数据采集等实时性较高的数据可通过冗余的ControlNet 通信网络进行实时的数据交换，确保通信的稳定，提高系统通信能力。
2.信息层网络
由于信息层网络的良好开放性导致信息数据便于集成。我们采用100兆的工业以太网。介质则采用符合工业标准的美国AMP 的超5 类布线系统，网络交换机采用CISCO 公司的Catalyst3550－24 三层可管理交换机。信息层以太网的主干网连接采用光纤进行连接，覆盖范围从配电训练区到训练塔，手持控制终端则采用超五类双绞线接入交换机。信息管理系统由监控工作站、服务器、MobileView 控制界面工程师工作站等组成贯穿了各管理部门。
四、系统实现
1.技术措施
消防训练基地的自动化控制系统实现应主要包括两大部分的内容：一是工业控制层的实现；二是以太网信息管理层的实现。安全自动化控制系统是运行在网络上的一个节点，在几个子系统的监控管理中心，都有相应的数据库。子系统以地址方式往集成系统发送数据，一般情况下，将综合信息管理系统所要的数据上报或者发出查询的口令即可。信息管理系统设置中央数据库，按照科学合理的方法分类，将安全防范系统，自动控制系统和运行指标信息，各种数量数据，参数存于中心数据库，一边各类应用程序进行处理加工后再查询使用。
2.实现途径
采用统一的界面进行开发以太网信息层的集成客户界面，用图形的形式显示控制系统的数据信息，这样极易查找和理解，用开发的ActiveX 控件来显示每一个测点，这样可以实现数据的动态刷新。通过有关的网页来查询数据的有关历史记录，采用网页里的Script程序来实现数据的曲线图。保安监控的视频图像显示不仅可以用WINDOWS 系统自带的媒体播放器来实现，嵌在程序里的ActiveX 控件也能实现。子系统之间的数据交换则通过OPC 工业标准接口来实现。各子系统数据经由OPC 网关软件传送到集成数据处理软件中去，集成数据处理软件一方面将数据存放在数据库中，一方面提供给正在浏览的客户端实时刷新数据，客户端的浏览是通过访问集成服务器来实现的。
数据流向图如图2：
五、总结
本自动化控制系统的开发和应用能够安全、稳定、高效地长期运行，且逼真地模拟火灾环境，实时监控，记录和分析训练过程数据，实现了消防战训指挥的数字化，促进了公安消防队伍的建设。
参考文献：
[1] 袁弱男.基于ControlNet 的印刷装订生产线监控系统[J]. 机电工程技术，2002，31（6）.
[2] 黄洁.ControlNet 控制网及其在转炉控制系统中的应用[J]. 矿冶，2003，12（4）.
[3] 佟冰.基于ControlNet 的90 t LF-VD炉自动控制系统[J]. 重型机械，2004(3).
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。