1、第五章 消防系統第一節 概 述第二節 火災探測器第三節 火災報警控制器 第四節 消防設備的聯動控制教學根本要求：了解消防系統的根本概念；掌握火災探測器的任務原理和適用范圍；了解火災報警控制器、消防聯動控制、智能消防系統的相關內容。一、火災的產生與規律 2.電氣起火。如用戶隨意接插用電，線路超載，配電線路受潮、老化、漏電甚至短路，變配電設備和用電設備安放位置不當，電氣事故后迅速引燃周圍物質等。 3.建筑物蒙受雷擊。 建筑物產生火災的緣由很多，大約有以下幾種緣由： 4.人為破壞。 1.人員用火不慎。如亂丟煙、火柴，電焊、氣焊火花跌落等引起可燃氣、油料和木材、化纖等物體熄滅產生火災。第一節 概 述

2、1. 熄滅氣體。物質在熄滅開場階段，首先釋放出來的是熄滅氣體。其中有單分子的CO和CO2等氣體、較大的分子團、灰燼和未熄滅的物質顆粒懸浮在空氣里。 2.煙霧。普通把人的肉眼可見的熄滅生成物，其粒子直徑為0.0110m 的液體或固體微粒稱之為煙霧。不論是熄滅氣體還是煙霧，它們都有很大的流動性，能潛入建筑物的任何空間。這些氣體和煙霧有毒性，因此對人的生命有特別大的危險。據統計，在火災中約有70%的死亡是由于熄滅氣體或煙霧呵斥的。 熄滅是一種伴隨有光、熱的化學反響。物質在熄滅過程中普通產生以下景象： 4.火焰。火焰是物質著火產生的灼熱發光的氣體部分。物質熄滅到發光階段，是物質的全燃過程。此時，火焰熱

3、輻射含有大量的紅外線和紫外線。 3.熱溫度。凡是物質熄滅必然有熱量釋放，使環境溫度升高。但在熄滅速度非常緩慢的情況下，這種熱溫度不容易鑒別出來。 對于普通可燃物質熄滅的表現方式，首先是產生熄滅氣體，然后是煙霧，在氧氣供應充分的條件下，才干到達全部熄滅，產生火焰，并分發出大量的熱量，使環境溫度升高。起火過程曲線如下圖。 火災探測時，預備安裝探測器的房屋構造與高度也是應思索的重要要素。這是由于著火部位和探測器之間的間隔發生變化時，物質熄滅產生的煙、熱和火焰，會影響到探測器的運用。 從b曲線可知，火災從開場階段到全部熄滅，要經過一段時間。對于這種熄滅速度緩慢的初期火災，用感煙探測方法最適宜。而且丈量

4、煙霧濃度比丈量溫度更靈敏。 從圖中可知，火情開展在多數情況下，總是頭兩個階段初起和陰燃所占時間較長，這是熄滅的開場階段。假設要把火災損失控制在最低限制，保證人身不蒙受傷亡，火災探測應該從開場階段進展為宜。由于此階段雖然產生大量的氣溶膠熄滅氣體和煙霧，充溢了建筑物內的空間，但環境溫度并不高，尚未到達蔓延開展的程度。普通可燃物質典型起火過程曲線a表示煙霧氣膠濃度與時間的關系曲線b表示熱氣流溫度與時間的關系溫度煙濃度時間ba火焰熄滅引燃汽化預熱全燃階段熄滅火焰分散火焰階段陰燃初起埋伏二、火災探測的方法 火災的探測，是以探測物質熄滅過程中產生的各種物理景象為機理，從而實現早期發現火災這一目的。由于火災

5、的早期發現，是充分利用滅火措施、減少火災損失、維護生命財富的重要保證。世界各國對于火災自動報警技術的研討，都努力于火災探測手段的研討和實驗，試圖發現新的早期探測方法，開辟火災自動報警技術的新領域。 從物質熄滅的根本規律出發，選擇適宜的火災探測器來探測火情是一個首要問題。由于任何一個探測器都不是萬能的，都有一定的環境順應性，也有一定的局限性。要有效地發揚各種探測器的作用，就要掌握各種火災探測器的探測原理及其適用場所，揚長避短。以下圖所示為最常用的感煙、感溫探測器呼應時間曲線。溫度煙濃度時間ba差溫探測器定溫探測器感煙探測器曲線a表示熄滅氣體與煙濃度與時間的關系曲線b表示熱氣流溫度與時間的關系感煙

6、、感溫探測器呼應時間曲線 在圖中，熄滅氣體和煙濃度與時間的關系曲線a闡明在同一時間內所產生的熄滅氣體和煙同時間關系的百分比；而熱氣流溫度與時間的關系曲線b那么闡明熱氣流溫度隨時間而上升。從圖中可知，假設火災探測系統可以探測出熄滅氣體和煙霧，也即在熄滅初起和陰燃階段能起到探測作用，就可到達早期預告，以降低火災損失，使人員不受傷亡。假設火災探測系統的動作取決于溫度的上升，只需在火災開展到火焰分散階段，即火災曾經確立之后才干發出報警信號。 圖中兩條曲線還表示幾種最常用類型的火災探測器所作出的反響。感煙探測器可以在短時間內作出反響，早期發出報警信號；而感溫探測器那么要在較長時間后才干作出反響。到火災到

7、達火焰熄滅階段，溫度急劇升高時，差溫探測器呼應；而當熄滅不斷擴展，溫度不斷升高，當環境溫度到達某一定值時，定溫探測器才干呼應，發出火災報警信號。由此可知，對于同一可燃物，在熄滅形狀一樣的條件下，感煙探測器比感溫探測器可以更早的呼應。 感溫探測器對大部分火災不僅靈敏度比感煙探測器差，而且在房間高度和維護面積上都有局限性。 在火災探測方法及探測器選擇上，要充分思索到房間的幾何圖形，會發生何種類型火災，以及存在的火災危險性等條件，方能實現早期報警的目的。三、電氣消防系統的組成與維護等級劃分 現代建筑的防火，首先在建筑物工程設計時就必需思索防火設備，例如防火構造、防火分區、非燃性及阻燃性材質、疏散途徑

8、、避難區固定設備等。其作用在于盡量減少起火要素，防止煙、熱氣流及火的蔓延，確保人身平安。此外，還必需按照國家有關建筑設計防火規范的規定選擇相應的電氣或自動消防系統。 1火災探測與報警系統：這主要由火災探測器和火災自動報警控制安裝等組成。 2通報與疏散系統：由緊急廣播系統(平常為背景音樂系統)、事故照明系統以及避難誘導燈組成。 3滅火控制系統：由自動噴灑安裝，氣體滅火控制安裝、液體滅火控制安裝等構成。 4防排煙控制系統：主要實現對防火門、防火閥、排煙口、防火卷簾、排煙風機等設備的控制。 普通情況下，一級維護對象宜采用控制中心報警系統，并設有公用消防控制室。二級維護對象宜采用集中報警系統，消防控制

9、室可兼用。三級維護對象宜用區域報警系統，可設消防報警室。在詳細工程設計時根據工程實踐需求進展綜合思索，并獲得當地公安部門的認可。區域報警控制器1區域報警控制器2區域報警控制器n集中報警控制器中 心 監 控 系 統滅火控制單元防排煙控制單元緊急廣播系統閉路電視系統消防系統的組成第二節 火災探測器一、火災探測器的分類 火災發生時，會產生出煙霧、高溫、火光及可燃性氣體等理化景象，火災探測器按其探測火災不同的理化景象而分為四大類：感煙探測器、感溫探測器、感光探測器、可燃性氣體探測器；按探測器構造可分為點型和線型。 二、離子感煙式探測器 離子感煙式探測器適用于點型火災探測。根據探測器內電離室的構造方式，

10、又可分為雙源和單源感煙式探測器。 (一)感煙電離室 感煙電離室是離子感煙探測器的中心傳感器件，其任務原理如下圖。電離室兩極間的空氣分子受放射源Am241不斷放出的射線照射，高速運動的粒子撞擊空氣分子，從而使兩極間空氣分子電離為正離子和負離子，這樣就使電極之間原來不導電的空氣具有了導電性。此時在電場的作用下，正、負離子的有規那么運動，使電離室呈現典型的伏安特性，構成離子電流。 電離室可以分為單極性和雙極性兩種。電離室部分被射線覆蓋，使電離室一部分為電離區，另一部分為非電離區，從而構成單極性電離室。由圖可見，煙霧進入電離室后，單極性電離室要比雙極性電離室的離子電流變化大，相應的感煙靈敏度也要高。因

11、此，單極性電離室構造的離子感煙探測器更常用。 EAm241 射線 主感知區 域電離區域P1 P2 單極性電離室構造雙極性單極性離子電流Ih 外加電壓U飽和電流IsABABIhIh電離室構造和電特性表示圖 離子感煙探測器感煙原理：當煙霧粒子進入電離室后，被電離部分的正離子與負離子被吸附到煙霧粒子上，使正、負離子相互中和的概率添加；同時離子附作在體積比本身體積大許多倍的煙霧粒子上，會使離子運動速度急劇減慢，最后導致的結果就是離子電流減小。顯然，煙霧濃度大小可以以離子電流的變化量大小進展表示，從而實現對火災過程中煙霧濃度這個參數的探測。 這是一種雙源雙電離室構造的感煙探測器，即每一電離室都有一塊放射

12、源，其原理如下圖。一室為檢測用開室構造電離室M；另一室為補償用閉室構造電離室R。這兩個室反向串聯在一同，檢測室任務在其特性的靈敏區，補償室任務在其特性的飽和區，即流過補償室的離子電流不隨其兩端電壓的變化而變化。無煙時，探測器任務在A點。有煙時，由于檢測室M中，離子減少且離子運動速度減慢，相當于其內阻變大。又因雙室串聯，回路電流不變，故檢測室兩端電壓增高，探測器任務點移至B點。A點和B點間的電壓增量U，即反映了煙霧濃度的大小。 二雙源式感煙探測原理 補償電離室檢測電離室開關電路V1V2回路電壓V024V DC電路原理電離電流I無煙時曲線進煙后曲線補償電離室檢測電離室VI1I1 V1 電壓0V0任

13、務特性曲線V1V2V2 雙源式感煙探測器的電路原理和任務特性MRAB(三)單源式感煙探測原理 單源式感煙探測器原理如下圖。其檢測電離室和補償電離室由電極板Pl、P2和Pm等構成，共用一個放射源。其檢測室和補償室都任務在非飽和靈敏區，極板Pm上電位的變化量大小反映了煙霧濃度的大小。單源式感煙探測器的檢測室和補償室在構造上都是開室，兩者受環境溫度、濕度、氣壓等要素的影響一樣，因此提高了對環境的順應性。離子感煙探測器按對煙霧濃度檢測信號的處置方式的不同，可分為閾值報警式感煙探測器，編碼型類比感煙探測器以及分布智能式感煙探測器。 比較放大電路傳輸電路P1P2Pm單源式離子感煙探測器原理表示圖三、光電感

14、煙式探測器 光電感煙式探測器的根本原理是，利用煙霧粒子對光線產生遮擋和散射作用來檢測煙霧的存在。下面引見遮光型感煙探測器和散射型感煙探測器。 (一)遮光型感煙探測原理 遮光型感煙探測器詳細又可分為點型和線型兩種類型。 1點型遮光感煙探測器：這種探測器原理如下圖。其中的煙室為特殊構造的暗室，外部光線進不去，但煙霧粒子可以進入煙室。煙室內有一個發光元件及一個受光元件。發光元件發出的光直射在受光元件上，產生一個固定的光敏電流。當煙霧粒子進入煙室后，光被煙霧粒子遮擋，到達受光元件的光通量減弱，相應的光敏電流減小，當光敏電流減小到某個設定值時，該感煙探測器發出報警信號。 .脈沖信號輸出控制放大電路開關元

15、件光學透鏡暗箱光敏二極管發光二極管電源.遮光型光電感煙探測器 2線型遮光感煙探測器：線型遮光感煙探測器在原理上與點型探測器類似，但在構造上有區別。點型探測器中發光及受光元件同在一暗室內，整個探測器為一體化構造。而線型遮光探測器中的發光元件和受光元件是分為兩個部分安裝的，兩者相距一段間隔。其原理如下圖。光束經過途徑上無煙時，受光元件產生一固定光敏電流，無報警輸出。而當光束經過途徑上有煙時，那么光束被煙霧粒子遮擋而減弱，相應的受光元件產生的光敏電流下降，當下降到一定程度那么探測器發出報警信號。在此，發射光束可以是圖所示的激光束，也可以是紅外光束。 脈 沖電 源激 光發生器激光發生器光 電接受器脈沖

16、放大及 報 警激光接受器(二)散射型感煙探測原理 煙室發光元件受光元件.散射型光電感煙探測器 散射型感煙探測原理如下圖。其中的煙室也為一特殊構造的暗室，進煙不進光。煙室內有一個發光元件，同時有一受光元件，但散射型感煙探測器不同的是，發射光束不是直射在受光元件上，而是與受光元件錯開。這樣，無煙時受光元件上不受光，沒有光敏電流產生。當有煙進入煙室時，光束遭到煙霧粒子的反射及散射而到達受光元件，產生光敏電流，當該電流增大到一定程度時那么感煙探測器發出報警信號。 四、感溫式探測器 感溫式探測器根據其對溫度變化的呼應可分為以下二類。 (一)定溫式探測器 雙金屬片定溫探測器構造表示圖+-接點雙金屬片 定溫

17、式探測器是在規定時間內，火災引起的溫度到達或超越預定值時發出報警呼應，有線型和點型兩種構造。其中線型是當火災現場環境溫度上升到一定數值時，可熔絕緣物熔化使兩導線短路，從而產生報警信號。點型那么是利用雙金屬片、易熔金屬、熱電偶、熱敏電阻等熱敏元件，當溫度上升到一定數值時發出報警信號。下面對雙金屬片定溫探測器進展引見，其構造如下圖。 +-絕緣物高膨脹金屬低膨脹金屬接點+-+-雙金屬定溫探測器圓筒狀構造表示圖 這種定溫探測器由熱膨脹系數不同的雙金屬片和固定觸點組成。當環境溫度升高時，雙金屬片受熱膨脹向上彎曲，使觸點閉合，輸出報警信號。當環境溫度下降后，雙金屬片復位，探測器形狀復原。 (二)差溫式探測

18、器 差溫式探測器是在規定時間內，環境溫度上升速率超越預定值時報警呼應。它也有線型和點型兩種構造。線型是根據廣泛的熱效應而動作的，主要感溫器件有按探側面積蛇形延續布置的空氣管、分布式銜接的熱電偶、熱敏電阻等。點型那么是根據部分的熱效應而動作的，主要感溫器件是空氣膜盒、熱敏電阻等。圖所示的是膜盒式探測器構造表示圖。 +-感熱外罩膜片接點泄露孔空氣室膜盒式差溫探測器構造表示圖 空氣膜盒是溫度敏感元件，其感熱外罩與底座構成密閉氣室，有一小孔與大氣連通。當環境溫度緩慢變化時，氣室內外的空氣可由小孔進出，使內外壓力堅持平衡。如溫度迅速升高，與室內空氣受熱膨脹來不及外泄，致使室內氣壓增高，波紋片鼓起與中心線

19、柱相碰，電路接通報警。 五、火災探測器的選用 火災探測器的選用應按照國家規范和的有關要求來進展。火災探測器的選用涉及到的要素很多，主要有火災的類型、火災構成的規律、建筑物的特點以及環境條件等，下面進展詳細分析。 (一)火災類型及構成規律與探測器的關系 火災分為兩大類：一類是熄滅過程極短暫的爆燃性火災；另一類是具有初始陰燃階段，熄滅過程較長的普通性火災。 對于第一類火災，必需采用可燃氣探測器實現災前報警，或采用感光式探測器對爆燃性火災瞬間產生的劇烈光輻射作出快速報警反響。這類火災沒有陰燃階段，熄滅過程中煙霧少，用感煙式探測器顯然不行。熄滅過程中雖然有強熱輻射，但總的來說感溫式探測器的呼應速度偏慢

20、，不能及時對爆燃性火災作出報警反響 。 普通性火災初始的陰燃階段，產生大量的煙和少量的熱，很弱的火光輻射，此時應選用感煙式探測器。單純作為報警目的的探測器，選用非延時任務方式；報警后聯動消防設備的探測器，那么選用延時任務方式。煙霧粒子較大時宜采用光電感煙式探測器。煙霧粒子較小時由于對光的遮擋和散射才干較弱，光電式探測器靈敏度降低，此時宜采用離子式探測器。火災構成規模時，在產生大量煙霧的同時，光和熱的輻射也迅速添加，這對應同時選用感煙、感光及感溫式探測器，把它們組合運用。 (二)根據建筑物的特點及場所的不同選用探測器 建筑物的室內高度的不同，對火災探測器的選用有不同的要求。房間高度超越12m感煙

21、探測器不適用，房間高度超越8m那么感溫探測器不適用，這種情況下只能采用感光探測器。 在較低溫度的場所，宜采用差溫或差定溫探測器，不宜采用定溫探測器。在溫度變化較大的場所，應采用定溫探測器，不宜采用差溫探測器。 風速較大或氣流速度大于5ms的場所不宜采用感煙探測器，運用感光探測器那么無任何影響。 最后要強調的是，在火災探測報警與滅火安裝聯動時，火災探測器的誤報警將導致滅火設備自動啟動，從而帶來不良影響，甚至是嚴重的后果。這時對火災探測器的準確性及可靠性就有了更高的要求，普通都采用同類型或不同類型的兩個探測器組合運用來實現雙信號報警，很多時候還要加上一個延時報警判別之后，才干產生聯動控制信號。需求

22、闡明的是，同類型探測器組合運用時，應該是一個具有高一些的靈敏度，另一個靈敏度那么低一些。 對于較大庫房及貨場，宜用線型激光感煙探測器，而采用其它點型探測器那么效率不高。在粉塵較多、煙霧較大的場所，感煙式探測器易出現誤報管，感光式探測器的鏡頭易受污染而導致探測器漏報。因此，在這種場所只需采用感溫式探測器。 第三節 火災報警控制器 一、火災報警控制器的功能與分類 火災報警控制器是火災自動報警系統的重要組成部分。在火災自動自動報警系統中，火災探測器是系統的“覺得器官，隨時監視周圍環境的情況。而火災報警控制器那么是系統的“軀體和“大腦，是系統的中心。根據國家規范GB471896的定義，火災報警控制器是

23、可向探測器供電，并具有以下功能的設備： 1能接受探測信號，轉換成聲、光報警信號，指示著火部位和記錄報警信息。 2可經過火警發送安裝啟動火災報警信號或經過自動消防滅火控制安裝啟動自動滅火設備和消防聯動控制設備。 3自動地監視系統的正確運轉和對特定缺點給出聲光報警自檢。 由此可見，火災報警控制器的作用是向火災探測器提供高穩定度的直流電源；監視銜接各火災探測器的傳輸導線有無缺點；能火災探測器發送的火災報警信號，迅速、正確地進展轉換和處置，并以聲、光等方式指示火災發生的詳細部位，進而發送消防設備的啟動控制信號。 火災報警控制器按其技術性能和運用要求大致分類如下：1、按用途和設計運用要求分 1區域火災報

24、警控制器。其控制器直接銜接火災探測器，處置各種報警信息，是組成自動報警系統最常用的設備之一。 2集中火災報警控制器。它普通不與火災探測器相連，而與區域火災報警控制器相連，處置區域級火災報警控制器送來的報警信號，常用在較大型系統中。 3通用火災報警控制器。它兼有區域、集中兩級火災報警控制器的雙重特點。經過設置或修正某些參數硬件或軟件，即可作區域級運用，銜接控制器；有可作集中級運用，銜接區域火災報警控制器。 2、按內部電路設計分類 1普通型火災報警控制器。其電路設計采用通用邏輯組合，有本錢低廉、運用簡單等特點，易于實現以規范單元的插板組合方式進展功能擴展，其功能普通較簡單。 2微機型火災報警控制器

25、。其電路設計采用微機構造，對軟件和硬件程序均有呼應要求，具有功能擴展方便、技術要求復雜、硬件可靠性高等特點，是火災報警控制器的首選型式。 3、按信號處置方式分類 1有閾值火災報警控制器。用有閾值火災報警控制器，處置的探測信號為階躍開關量信號，對火災探測器發出的報警信號不能進一步處置，火災報警取決于探測器。 2無閾值火災報警控制器。用無閾值火災報警控制器，處置的探測信號為延續的模擬量信號。其報警自動權掌握在控制器方面，可以具有智能構造，是現代火災報警控制器的開展方向。 4、按信號處置方式分類 1多線制火災報警控制器。其探測器與控制器的銜接采用一一對應方式。各探測器至少有一根線與控制器銜接，因此其

26、連線較多，僅適用于小型火災自動報警系統。 2總線制火災報警控制器。控制器與探測器采用總線少線銜接。一切探測器均并聯或串聯在總線上普通總線數量為24根，具有安裝、調試、運用方便，工程造價較低的特點，適用小型火災自動報警系統。二、火災報警控制器的組成和性能 火災報警控制器的組成主要包括電源和主機兩部分。根據國標規定，火災報警控制器各部分的根本功能如下： 一電源部分 火災報警控制器的電源應由主電源和備用電源互補兩部分組成。主電源為220V交流市電，備用電源普通選用可充放電反復運用的各種蓄電池。電源部分的主要功能為： 1主電、備電自動切換； 2備用電源充電功能； 3電源缺點監測功能； 4電源任務形狀指

27、示功能； 5為探測器回路供電功能。 目前大多數火災報警控制器的電源設計采用線性調理穩壓電源，同時在輸出部分添加過壓和過流維護環節。近來還出現開關型穩壓電源方式。二主機部分 主機部分常態監視探測器回路變化情況，遇有報警信號時，執行呼應的動作，其功能如下： 1缺點聲光報警。當出現探測器回路斷路、短路、探測器本身缺點、系統本身缺點時，火災報警控制器均應進展聲、光報警，指示詳細缺點部位。 2火災聲光報警。當火災探測器、手動報警按鈕或其他火災報警信號單元發出報警信號時，控制器能迅速、準確地接納、處置此報警信號，進展火災聲光報警，指示詳細火警部位和時間。 3火災報警優先功能。控制器在報缺點時，如出現火災報

28、警信號，應能自動切換到火災聲光報警形狀。假設缺點信號依然存在，只需在火情被排除，人工進展火災信號復位后，控制器才干轉換到缺點報警形狀。 4火災報警記憶功能。當控制器收到探測器火災報警信號時，應能堅持并記憶，不可隨火災報警信號源的消逝而消逝，同時亦能繼續接受、處置其他火災報警信號。 5聲報警消聲及再聲響功能。火災報警控制器發出聲光報警信號后，可經過控制器的消聲按鈕人為消聲，假設停頓聲響報警時又出現其他報警信號，火災報警控制器應能進展聲光報警。 6時鐘單元功能。控制器本身應提供一個任務時鐘，用于對任務形狀提供監視參考。當火災報警控時，時鐘應能指示并記錄準確的報警時間。 7輸出控制功能。火災報警控制

29、應具有一對以上的輸出控制接點，用于火災報警時的聯動控制，如用于室外警鈴，啟動自動滅火設備等。 控制器主機部分承當著對火災探測源傳來的信號進展處置、報警并中繼的作用。從原理上講，無論是區域報警控制器還是集中報警控制器，都遵照同一任務方式，即搜集探測源信號輸入單元 自動監控單元 輸出單元。同時為了運用方便，添加功能，又附加上人機接口鍵盤、顯示部分，輸出聯動控制部分，計算機通訊部分，打印機部分等。火災控制器的根本任務原理如下圖。 就輸入單元而言，集中報警控制器與區域報警控制器有所不同。區域報警控制器處置的探測源可以是各種火災探測器，手動報警按鈕或其他探測按鈕；而集中報警控制器處置的是區域報警控制器傳

30、輸的信號。由于其傳輸特性不同，其輸入單元的接口電路也不同。 多線傳輸方式接口電路任務原理是：各線傳輸的報警信號可同時也可分時進入主監控部分，由主監控部分進展地址譯碼對于同時進入或時序譯碼對于分時進入，顯示報警地址，同時各線報警信號的“或邏輯啟動聲光報警，完成一次報警信號確實認。 總線傳輸方式接口電路任務原理是：經過監控單元將要巡檢的地址部位信號發送到總線上，經過一定時序，監控單元從總線上讀回信息，執行相應報警處置功能。時序要求嚴厲，每個時序都有其固定含義。其時序要求為：發地址等待讀信息等待。控制器周而復始地執行上述時序，完成整個推測源的巡檢。 對于輸出單元，集中報警控制器的控制功能比區域報警控

31、制器要復雜。探測源回路時鐘顯單元示輸入控制接口單元輸入切換自動監控單元輸出控制接口單元鍵盤輔助輸入聲報警單元光報警顯示單元輔助控制單元報警信息中繼輔助指示單元火災報警控制器主機部分根本原理方框圖三、火災自動報警系統的線制 火災自動報警系統包括火災探測器、傳輸線、報警控制器及配套設備如顯示器、中繼器等，對于復雜系統，還要包括聯動控制安裝和設備。這里的線制，主要是指探測器和控制器之間的傳輸線的線數。按線制分，火災自動報警系統主要分為多線制和總線制。 一多線制 這是早期的火災報警技術。它的特點是一個探測器或假設干探測器為一組構成一個回路，與火災報警控制器相連，如下圖。當回路中某一個探測器探測到火災或

32、出現缺點時，在控制器上只能反映出探測器所在回路的位置。而我國火災報警系統設計規范規定，要求火災報警要報到探測器所在位置，即報到著火點。于是只能一個探測器為一個回路，即探測器與控制器單線銜接。V+24V：電源線控制器 SSS探測器T：自診斷線2S：信號線G：地線ST：選通線1n多線制n+4銜接方式 早期的多線制有n+4線制，n為探測器數，4指公用線，分別為電源線+24V、地線G、信號線S和自診斷線T，另外每個探測器設一根選通線ST。僅當某選通線處于有效電平常，在信號線上傳送的信息才是該探測部位的形狀信號。這種方式的優點是探測器的電路比較簡單，供電和取信息相當直觀，但缺陷是線多，配管直徑大，穿線復

33、雜，線路缺點也多，已逐漸被淘汰。二總線制TSG控制器 SSS探測器21nPS：獲得探測部位的信息P：給出探測器的電源、編碼、選址信號四總線制銜接方式 G：公共地線T：給出自檢信號以判別探測部位或傳輸線能否有缺點 如下圖，采用兩條至四條導線構成總線回路，一切探測器與之并聯，每只探測器有一個編碼電路獨立的地址電路，報警控制器采用串行通訊方式訪問每只探測器。此系統用線量明顯減少，設計和施工也較為方便，因此被廣泛采用。但是，一旦總線回路中出現短路問題，那么整個回路失效，甚至損壞部分控制器和探測器，因此為了保證系統的正常運轉和免受損失，必需在系統中采取短路隔離措施，如分段加裝短路隔離器。 圖中的四條總線

34、P、T、S、G均為并聯方式銜接，S線上的信號對探測部位而言是分時的，從邏輯實現方式上看是“線或邏輯。由于總線制采用了編碼選址技術，使控制器能準確地報警到詳細探測部位，測試安裝簡化，系統的運轉可靠性大為提高。P：供電、選址、自檢、獲取信息G：公共地線G控制器 S探測器21nPSS二總線銜接方式 以下圖所示為二總線制，用線量更少，但技術的復雜性和難度也提高了。目前二總線制運用最多，新一代的無閾值智能火災報警系統也建立在二總線的運轉機制上。 二總線系統的銜接方式有樹型和環型兩種。樹型為多數系統所采用；有的系統那么要求輸出的兩根總線再前往控制器的另兩個輸出端子，構成環型，這時對控制器而言變成了四根線。

35、另，還有一種系統的P線對各探測器是串聯的，可稱為鏈式銜接方式，這時對探測器而言，變成了三根線，而對控制器還是兩根線。各銜接方式如下圖。二總線環型銜接方式控制器 SSSSSS二總線鏈式型銜接方式控制器 SSS 總線制區域火災報警控制器原理框圖如下圖。其中心控制器件為微處置器芯片(CPU)，接通電源后，CPU立刻進入初始化程序，對CPU本身及外圍電路進展初始化操作。然后轉入主程序的執行，對探測器總線上的各探測點進展循環掃描，采集信息，并對采集到的信息進展分析處置。當發現火災或缺點信息，即轉入相應的處置程序，發出聲光或顯示報警，打印起火位置及起火時間等重要數據，同時將這些重要數據存入內存備查，并且還

36、要向集中報警控制器傳輸火警信息。在處置火警信息時，必需經過多次數據采集確認無誤之后，方可發出報警信號。 區域火災報警控制器 區域報警控制器打印聲報警顯示集中報警控制器CPU總線接口編碼器探測器1編碼器探測器2編碼器探測器n 總線制區域火災報警控制器原理框圖集中火災報警控制器 集中火災報警控制器的組成與任務原理和上述區域火災報警控制器根本一樣，除了具有聲光報警、自檢及巡檢、記時和電源等主要功能外，還具有擴展了的外控功能，如錄音、火警廣播、火警、火災事故照明等。集中報警控制器的作用是將假設干個區域報警控制器連成一體，組成一個更大規模的火災自動報警系統。集中報警控制器的原理框圖如下圖。 聲光報警區域

37、報警控制器1集中火災報警控制器滅 火火警火災事故照明記 時火警廣播打 印顯 示聯動安裝防 火區域報警控制器2區域報警控制器n錄 音集中火災報警控制器原理框圖 集中報警控制器與區域報警控制器不同之處有以下幾方面： 區域報警控制器范圍小，可單獨運用。而集中報警控制器是監控整個系統，不能單獨運用。 區域報警控制器的信號來自各種火災探測器，而集中報警控制器的輸入普通來自區域報警控制器。 區域報警控制器必需具備自檢功能，而集中報警控制器應有自檢及巡檢兩種功能。 集中報警控制器都具有消防設備聯動控制功能，區域報警控制器那么不是一切的都具備該功能。 鑒于以上區別，兩種火災報警控制器不能互換運用。當監測區域較

38、小時可單獨運用一臺區域報警控制器。但集中報警控制器不能替代區域報警控制器而單獨運用。只需通用型火災報警控制器才可兼作兩種火災報警控制器運用。 四、智能火災報警系統 火災自動報警系統開展至今，大致可分為三個階段： 1多線制開關量式火災探測報警系統，它已處于被淘汰的形狀。 2總線制可尋址開關量式火災探測報警系統，其中的二總線制開關量式探測報警系統目前正被大量運用。 3模擬量傳輸式智能火災報警系統，它使系統誤報率降低到最低限制，并大幅度地提高了報警的準確度和可靠性。 傳統的開關量式火災探測報警系統對火災的判別根據，僅僅是根據某種火災探測器探測的參數能否到達某一設定值閾值來確定能否報警，只需探測的參數

39、超越其本身的設定值就發出報警信號開關量信號，這一判別任務是在火災探測器中的硬件電路實現，探測器實踐上起著觸發器件的作用。由于這種火災報警的判據單一，對環境背景的干擾影響無法消除，或因探測器內部電路的緩慢漂移，從而產生誤報警。 模擬量式火災探測器那么不同，它不再起觸發器件的作用，即不對災情進展判別，而僅是用來產生一個與火災景象成正比的丈量值模擬量，起著傳感器的作用，而對火災的評價和判別有控制器來完成。因此，模擬量式火災探測器確切地說應稱為火災參數傳感器。控制器能對傳感器送來的火災探測參數如煙的濃度進展分析運算，自動去除環境背景的干擾，同時控制器還具有存儲火災參數變化規律曲線的功能，并能與現場采集

40、的火災探測參數對比，來確定能否報警。在這里，判別能否發生了火災，火災參數的當前值不是判別火災的獨一條件，還必需調查在此之前一段時間的參數值。也就是說，系統沒有一個固定的閾值，而是“可變閾。火災參數的變化必需符合某些規律，因此這種系統是智能型系統。當然，智能化程度的高低，與火災參數變化規律的選取有很大的關系。完善的智能化分析是“多參數方式識別和“分布式智能，它既調查火災中參數的變化規律，又思索火災中相關探測器的信號間相互關系，從而把系統的可靠性提高到非常理想的程度。 應該指出，這里所說的開關量系統或模擬量系統，指的是從探測器到控制器之間傳輸的信號是開關量還是模擬量。但是，以開關量還是模擬量來區分

41、系統是傳統型還是智能型是不準確的。例如，從探測器到控制器之間傳輸的信號是模擬量，代表煙的濃度，但控制器卻有固定的閾值，沒有任何的方式分析，那么系統還是傳統型的，并無智能化。再如，探測器假設本身軟硬件構造相當完善，智能化分析才干很強，探測器本身能決議能否報警，且沒有固定的閾值，而探測器報警后向控制器傳輸的信號卻是報警后的開關量。顯然這種系統是智能型而不是傳統型。因此，區分傳統型系統還是智能型系統的簡一方法不是“開關量與“模擬量之別，而是“固定閾與“可變閾之別。 目前，智能火災報警系統按智能的分配來分，有以下三種方式的系統： 一智能集中于探測部分，控制部分為普通開關量信號接受型控制器 在這種系統中

42、，探測器內的微處置器可以根據探測環境的變化作出呼應，并自動進展補償，能對探測信號進展火災方式識別，作出判別給出報警信號，在確認本身不能可靠任務時給出缺點信號。控制器在火災探測過程中不起任何作用，只完成系統的供電、火災信號的接納、顯示、傳送以及聯動控制等功能。這種智能因遭到探測器體積小等的限制，智能化程度尚處于普通程度，可靠性往往也不是很高。二智能集中于控制部分，探測器輸出模擬量信號 這種系統又稱主機智能系統。它是將探測器的閾值比較電路取消，使探測器成為火災傳感器，無論煙霧影響大小，探測器本身不報警，而是將煙霧影響產生的 電流、電壓變化信號以模擬量或等效的數字編碼方式傳輸給控制器(主機，由控制器

43、的微計算機進展計算、分析、判別，作出智能化處置，判別能否真已發生火災。 這種主機智能系統的優點有：靈敏度信號特征模型可根據環境特點來設定；可補償各類環境干擾和灰塵積累對探測器靈敏度的影響，并能實現報臟功能；主機采用微處置機技術，可實現時鐘、存儲、密碼、自檢聯動、聯網等各種管理功能；可經過軟件編輯實現圖形顯示、鍵盤控制、翻譯等高級控制功能。但是，由于整個系統的監測、判別功能不僅全部要控制器完成，而且還要一刻不停地處置成百上千個探測器發回的信息，因此出現系統程序復雜、量大、探測器巡檢周期長，勢必呵斥探測點大部分時間失去監控、系統可靠性降低和運用維護不便等缺陷。 三智能同時分布在探測器和控制器之間

44、這種系統稱為分布智能系統。它實踐上是主機智能和探測器智能兩者相結合，因此也稱為全智能系統。在這種系統中，探測器具有一定的智能，它對火災特征信號直接進展分析和智能處置，作出恰當的智能判決，然后將這些判決信息傳送給控制器。控制器再作進一步的智能處置，完成更復雜的判決并顯示判決結果。 分布智能系統是在保管智能模擬量探測系統的優勢的根底上構成的，探測器和控制器是經過總線進展雙向信息交流的，控制器不但搜集探測器傳來的火災特征信號分析判決信息，還對探測器的運轉形狀進展監視和控制。由于探測器有一定的智能處置才干，因此控制器的信息處置負擔大為減輕，可以從容不迫地實現多種管理功能，從根本上提高系統的穩定性和可靠

45、性。而且，在傳輸速率不變的情況下，總線可以傳輸更多的信息，使整個系統的呼應速度和運轉才干大大提高。由于這種分布式智能報警系統集中了上述兩種系統中智能的優點，它將成為火災報警技術開展的主導方向。五、傳統型火災報警系統 1、區域報警系統 區域報警系統比較簡單，操作方便，易于維護，運用面很廣。它既可單獨用于面積比較小的建筑，也可作為集中報警系統和控制中心系統中的根本組成設備。系統多為環狀構造(見圖右側所示)，也可為枝狀構造(如圖左側所示)，但是須加樓層報警確認燈。 區域報警系統的設置應滿足以下幾點： (1) 一個報警區域宜設置一臺區域火災報警控制器。 (2) 系統能設置一些功能簡單的消防聯動控制設備

46、。 (3) 區域報警控制器應設置在有人值班的房間。 (4) 當該系統用于警戒多個樓層時，應在每層樓的樓梯口和消防電梯前等明顯部位設置識別報警樓層的燈光顯示安裝。 (5) 區域火災報警控制器安裝在墻壁上時，其底邊距地面高度宜為1.31.5 m，其接近門軸的側面距墻不應小于0.5 m，正面操作間隔不應小于1.2 m。 2、集中報警系統 集中報警系統由集中報警控制器、區域報警控制器、火災探測器、手動報警按鈕及聯動控制設備、電源等組成。隨著計算機在火災報警系統中的運用，帶有地址碼的火災探測器、手動報警按鈕、監視模塊、控制模塊，都可經過總線技術將信息傳輸給報警控制器并實現聯動控制。圖為運用總線技術并帶有

47、聯動控制功能的集中報警控制系統。 集中報警控制系統的設置應符合以下要求： (1) 系統應設有一臺集中報警控制器和兩臺以上區域報警控制器(或區域顯示器)。 (2) 系統中應設置消防聯動控制設備。 (3) 集中報警控制器應能顯示火災報警的詳細部位，并能實現聯動控制。 (4) 集中報警控制器應設置在有人值班的消防控制室或公用房間內。 3、控制中心報警系統 控制中心報警系統的設計，應符合以下要求： (1) 系統中至少應設置一臺集中火災報警控制器、一臺公用消防聯動控制設備和兩臺及兩臺以上區域火災報警控制器；或者至少設置一臺火災報警控制器、一臺消防聯動控制設備和兩臺及兩臺以上區域顯示器。 (2) 系統應能

48、集中顯示火災報警部位信號和聯動控制形狀信號。 (3) 系統中設置的集中火災報警控制器或火災報警控制器和消防聯動控制設備在消防控制室內的布置，應符合本規范規定。 控制中心報警系統多用在大型建筑群、大型綜合樓、大型賓館、飯店及辦公室等處，控制中心設置集中報警控制器、圖形顯示設備、電源安裝和聯動控制器，與控制中心相連的受控設備有區域報警控制器、火災探測器和手動報警按鈕等。圖所示為系統表示圖。第四節 消防設備的聯動控制一、消防設備的聯動控制的要求和功能一普通規定 1消防聯動控制對象有滅火設備消防泵等、防排煙設備、防火卷簾、防火門、水幕、電梯、非消防電源的斷電控制。 2消防聯動控制應根據工程規模、管理體

49、制、功能要求合理確定控制方式。控制方式普通為兩種，即集中控制和分散與集中相結合方式。無論采用何種控制方式，應將被控對象執行機構的動作信號反響信號送至消防控制室。 3容易呵斥混亂帶來嚴重后果的被控對象如電梯、非消防電源及警報等，應由消防控制室集中管理。二消防聯動控制的功能 1消防控制設備對室內消火栓系統應有的控制顯示功能：控制消防水泵的啟、停；顯示啟泵按鈕的啟動的位置；顯示消防水泵的任務、缺點形狀。 2消防控制設備對自動噴水滅火系統應有的控制顯示功能：控制系統的啟、停；顯示報警閥、閘閥及水流指示器的任務形狀；顯示噴淋水泵的任務、缺點形狀。 3消防控制設備對有管網的二氧化碳等滅火系統應有的控制顯示

50、功能：控制系統的緊急啟動和切斷；由火災探測器聯動的控制設備應具有30s可調的延時；顯示系統的手動、自開任務形狀；在報警、放射各階段，控制室應具有相應的聲光報警信號，并能手動切除聲響信號；在延時階段，應能自動封鎖防火門、窗，停頓通風及空調系統。 4火災報警后，消防控制設備對聯動控制對象應有以下功能：停頓有關部位的風機，封鎖防火閥，并接納其反響信號；啟動有關部位的防煙、排煙風機、正壓送風機和排煙閥，并接納其反響信號。接通火災事故照明燈和疏散指示燈；切斷有關部位的非消防電源。 5火災確認后，消防控制設備對聯動控制對象應有以下功能：封鎖有關部位的防火門、防火卷簾，并接納其反響信號；發出控制信號，強迫電

51、梯全部停于首層，并接納其反響信號；地下室發生火災，宜先接通地下各層及首層。 6火災確認后，消防控制設備應按順序接通火災報警安裝。接照射序為：二層及二層以上樓層著火時，宜先接通著火層及其相鄰的上、下層；首層發生火災，宜先接通本層、二層及地下各層；二、消防設備的供電控制 建筑物中火災自動報警與消防設備聯動控制系統的任務特點是延續的、不延續。為保證消防系統供電電源的可靠性，應設有主供電電源和直流備用供電電源。消防自動監控系統的主供電電源應采用消防公用電源，其負荷等級應按照和劃分，并按照電力系統設計規范規定的不同負荷級別要求供電。一消防設備供電 消防設備供電系統應能充分保證設備的任務性能，在火災發生時

52、應能發揚消防設備的功能，將損失減少到最低限制。對于電力負荷集中的高層建筑或一、二級電力負荷消防負荷，通常是采用單電源或雙電源的雙回路供電方式，用兩個10kV電源進線和兩臺變壓器構成消防主供電電源。在此前提下，為提高供電可靠性，消防設備從主電源受電的接線方案有如下兩種方式： 第二類建筑物消防設備二級消防負荷的供電系統如圖示。左圖表示由外部引來的一路低壓電源，與本部門電源自備柴油發電機組互為備用，供應消防設備電源；右圖表示雙回路供電，滿足二級負荷要求。 第一類建筑物消防設備一級消防負荷的供電系統，采用如下圖的方式。其中左圖采用不同電網構成雙電源，兩臺變壓器互為暗備用，單母線分段提供消防設備用電源；

53、右圖采用同一電網雙回路供電，兩臺變壓器暗備用，單母線分段，設置柴油發電機組作為應急電源向消防設備供電，與主供電電源互為備用，滿足一級負荷要求。消防設備用電源一般負荷一般負荷高壓1高壓2不同電網消防設備用電源一般負荷發電機同一電網一類建筑消防供電系統消防設備用電源其他低壓回路高壓2一路為低壓電源消防設備用電源一般負荷雙回路電源二類建筑消防供電系統一般負荷 二備用電源自動投入 消防規范要求一類、二類高層建筑分別采用雙電源、雙回路供電，且變電所需采用分段母線供電，以保證供電的可靠性。備用電源的自動投入安裝BZT可使兩路供電互為備用，也可用于主供電電源與應急電源如柴油發電機組的銜接和應急電源自動投入。

54、1C電源自動投入安裝接線1KK2KK3KKZK1#2#A1B1 A2B2 2C3C 典型的低壓備用或應急電源自動投入安裝接線如下圖。其中1C、2C、3C是交流接觸器，ZK是短路維護用自動空氣開關，平常處于閉合形狀；1KK、2KK、3KK是手動開關。正常時，兩臺變壓器分別運轉，1KK和2KK線閉合，3KK后閉合，接觸器1C、2C接通，3C斷開，假設段母線失去電壓或1#回路掉電，1C失電斷開，接觸器3C閉合，使段母線經過段母線接受2#回路電源供電，完成自動切換義務。 必需闡明，兩路電源在消防泵、消防電梯等消防設備端實現切換末端切換常采用備用電源自動投入安裝。三、消防泵、噴灑泵的控制(一)消防栓水泵聯動控制 室內消防栓系統水泵起動方式的選擇與建筑的規模和給水系統有關，以確保平安，電路設計簡單合理為原那么。消防泵聯動控制原理框圖如下圖。 接納到火災報警信號后，集中報警控制器聯動控制消防泵起動，也可手動控