項目二高層建筑火災自動報警系統設計教學過程設計與建議項目內容任務2-1火災自動報警系統綜述任務2-2高層住宅火災探測器選擇、布置、安裝與接線任務2-3消防系統組件及功能模塊的選擇與應用任務2-4火災報警控制器的選用任務2-5火災自動報警系統及工程圖的識讀和綜合訓練參考學時16項目知識點明白火災報警系統的組成、分類及原理；學會報警設備的使用、選擇和布置；懂得火災自動報警系統工作過程及相關設計知識。項目技能點具有報警設備的使用、選擇和布置能力；具有火災自動報警系統工作過程及相關設計知識；具有獨立操作火災自動報警系統工作過程的能力；具有識讀工程圖、設計火災自動報警系統和使用相關規范的能力。教學重點火災自動報警系統工程圖的識讀教學難點火災自動報警系統設計教學資源與載體《國家建筑標準設計圖集》10D303-2～3、GB501164-2001、GB50166—2007、多媒體網絡平臺，教材、動畫PPT和視頻等，一體化消防實驗室，消防系統工程圖紙圖2-2（a）(b)(c)(d)(e)(f)(h)(l)，課業單、工作計劃單、評價標準。教學方法建議參與型教學法，角色扮演法，設計步步深入法等教學過程設計給出工程圖→采用設計步步深入法，邊學邊做考核評價內容和標準探測器的選擇與布置；設備的編碼、安裝及控制操作能力；火災自動報警系統圖的識讀；火災自動報警系統設計能力；溝通協作能力；工作態度；任務完成情況與效果任務2-1火災自動報警系統綜述教學載體是高層民用建筑火災自動報警系統設計工程圖，見圖2-2（a）(b)(c)(d)(e)(f)(h)(l)。《消防系統工程設計與施工》工作頁

姓名：學號：班級：日期：

任務2-1火災自動報警系統組成認知課時：4學時項目二高層住宅火災自動報警系統設計與施工課程名稱消防系統工程設計與施工任務描述：通過講授、視頻錄像、動畫播放及現場參觀等形式認知火災自動報警系統的組成、作用等，讓學生對幾個典型的系統有明確的了解，學會識別不同系統。工作任務流程圖：播放錄像、動畫→教師給出工程圖紙并結合圖紙講授→參觀→分組研討→提交工作頁→集中評價→提交認知訓練報告1、資訊（明確任務、資料準備）（1）火災自動報警系統由哪些設備組成？各部分的作用是什么？（2）區域報警系統由哪些設備組成？特點如何？

（3）集中報警系統由哪些設備組成？特點如何？（4）控制中心報警系統由哪些設備組成？特點如何？（5）火災自動報警系統發展經歷哪幾個階段？有何特點？2、決策（分析并確定工作方案）（1）分析采用什么樣的方式方法了解火災自動報警系統的組成、發展及分類等，通過什么樣的途徑學會任務知識點，初步確定工作任務方案；

（2）小組討論并完善工作任務方案。3、計劃（制訂計劃）制定實施工作任務的計劃書；小組成員分工合理

需要通過實物認識、圖片搜集、視頻播放、查找資料、參觀等形式完成本次任務。

（1）通過查找資料和學習明確火災自動報警系統的分類、特點等

（2）通過錄像、動畫認知火災自動報警系統的特點

（3）通過對實訓室設備或校區消防系統的參觀增強對火災自動報警系統的感性認識，為后續課程的學習打好基礎。4、實施（實施工作方案）（1）參觀記錄

（2）學習筆記（3）研討并填寫工作頁5、檢查（1）以小組為單位，進行講解演示，小組成員補充優化；

（2）學生自己獨立檢查或小組之間互相交叉檢查；

（3）檢查學習目標是否達到，任務是否完成。6、評估（1）填寫學生自評和小組互評考核評價表；

（2）跟老師一起評價認識過程；

（3）與老師深層次的交流；

（4）評估整個工作過程，是否有需要改進的方法。指導老師評語：任務完成人簽字：

日期：年月日指導老師簽字：

日期：年月日2.1.1火災自動報警系統的組成火災自動報警系統是由觸發裝置、火災報警裝置、火災警報裝置以及具有其它輔助功能裝置組成。聯動動畫

火災自動報警系統各部分作用：火災探測器：它是火災自動探測系統的傳感部分，捕捉、檢測火災發生過程中的“信號”，并將捕捉檢測到的信號轉換成電信號立即傳送至報警控制器和消防控制中心。手動報警按鈕：是在應急狀態下由人工手動通報火警或確認火警的近控制電器。火災報警裝置（火災報警控制器）：是火災自動報警系統的中心（心臟），是接收火災信號、啟動火災報警裝置、指示火災部位，記錄有關火災信息、確認火警、發送自動滅火設備和消防聯動控制設備的信號、自動檢測系統的正常運行并對特定故障等給出聲光報警、對有關探測器和設備等實施供電。警報器：發生火情時，能發出區別環境聲光的聲或光報警信號。電源：火災自動報警系統屬于消防用電設備，其主電源應當采用消防電源，備用電源一般采用蓄電池組。系統電源除為火災報警控制器供電外，還為與系統相關的消防控制設備等供電。火災自動報警動畫及圖示

2.1.1．1、區域報警系統（regionalalarmsystem）

1、區域火災報警控制系統

由區域火災報警控制器和火災探測器等組成,或由火災報警控制器和火災探測器等組成,功能簡單的火災自動報警系統。火災探測器手動報警按鈕區域報警控制器火災警報裝置消防聯動電源區域報警系統

2、區域火災報警控制系統特點及適用場所(1)區域報警系統特點。①系統保護對象僅為某一區域或某一局部范圍；②系統中只有一臺區域報警控制器；③系統具有獨立處理火災事故的能力，具有基本的火災報警與聯動控制系統，可以實現樓層的縱向火災報警及縱向聯動控制。（2）區域報警系統適用場所。適用于建筑規模小、控制設備（被保護對象）不多二級保護對象的建筑物。2.1.1.2、集中報警系統（centralizedalarmsystem）1、集中火災報警控制系統組成集中火災報警控制系統由集中火災報警控制器、區域火災報警控制器和火災探測器等組成或由火災報警控制器，區域顯示器和火災探測器等組成的功能較復雜的火災自動報警系統。區域火手動火災報警按鈕火災探測器報警開關信號區域火災報警控制器電源１區火災警報裝置排煙閥集中火災報警控制器電源手動火災報警按鈕火災探測器報警開關信號災報警控制器電源n區集中報警系統2、集中火災報警控制系統特點及適用場所(1)系統特點。①系統報警和聯動控制一般采用總線的方式；②系統應設置消防控制室，集中報警控制器及其附屬設備應安裝在消防控制室內；系統可以實現按每個監控區域由區域報警控制器控制的橫向聯動滅火控制；③火災報警是由各區域報警控制器實現，并由區域報警控制器縱向發送至集中報警器；④消防通訊及廣播系統由總機控制各層分機及廣播揚聲器，實現按樓層或區域的縱向控制。（2）系統使用場所。集中火災報警控制系統適用于建筑規模較大、保護對象較多，有條件設置區域報警控制器且需要集中管理或控制的場所。2.1.1.3、控制中心報警系統（controlcenteralarmsystem）1、控制中心火災報警控制系統組成由消防控制室的消防設備、集中火災報警控制器、區域火災報警控制器和火災探測器等組成，或由消防控制室的消防控制設備、火災報警控制器、區域顯示器和火災探測器等組成的功能復雜的火災自動報警系統

控制中心報警系統2、控制中心火災報警控制系統特點及適用場所(1)控制中心火災報警控制系統特點。①系統能顯示各消防控制室的總狀態信號并負責總體滅火的聯絡與調度；②系統一般采用二級管理制度。（2）控制中心火災報警控制系統使用場所。建筑規模大、系統的容量較大，消防設施控制功能較全、需集中管理的大型建筑群體建筑及超高層建筑。能自動（手動）發現火情并及時報警，以不失時機地控制火情的發展，將火災的損失減到最低限度。火災自動報警系統的作用是任務2-2探測器的《消防系統工程設計與施工》工作頁

姓名：學號：班級：日期：

任務2-2火災探測器選擇與布置課時：學時項目二高層住宅火災自動報警系統設計與施工課程名稱消防系統工程設計與施工任務描述：通過講授、視頻錄像、動畫播放及實踐教學等形式認知火災探測器的種類、原理，會根據不同場所選擇計算并懂得如何布置及安裝，會運用規范，會確定線制。工作任務流程圖：播放錄像、動畫→結合工程圖2-2→學生查找探測器種類、數量、符號等→教師結合圖紙講授→采用步步深入法→分組研討→探測器布置→探測器線制→提交工作頁→集中評價1、資訊（明確任務、準備資料）（1）常用探測器分為幾類？（2）感煙、感溫、感光探測器的區別？（3）怎樣根據不同場所確定探測器種類及數量？（4）描述探測器安裝間距確定方法。（5）探測器的線制有幾種？各有何特點？（6）探測器安裝及編程方法？2、決策（分析并確定工作方案）（1）分析采用什么樣的方式方法完成探測器的選擇與布置等，通過什么樣的途徑學會任務知識點，初步確定工作任務方案；（2）小組討論并完善工作任務方案。3、計劃（制訂計劃）制定實施工作任務的計劃書；小組成員分工合理

需要通過實物認識、圖片搜集、視頻播放、查找資料、參觀等形式完成本次任務。（1）通過查找資料和學習明確探測器的分類、特點及原理等（2）通過錄像、動畫、課件探測器的選擇、布置、線制等（3）通過實訓學會編碼、接線、安裝及控制操作等。4、實施（實施工作方案）（1）資料搜集使用記錄（如用什么規范等）（2）學習筆記（3）研討并填寫工作頁5、檢查（1）以小組為單位，進行講解演示，小組成員補充優化；（2）學生自己獨立檢查或小組之間互相交叉檢查；（3）檢查學習目標是否達到，任務是否完成。6、評估（1）填寫學生自評和小組互評考核評價表；（2）跟老師一起評價認識過程；（3）與老師深層次的交流；（4）評估整個工作過程，是否有需要改進的方法。指導老師評語：任務完成人簽字：

日期：年月日指導老師簽字：

日期：年月日2.2.1任務引入及工作過程策劃安排1、任務導出結合圖2-2中標準層各房間和場所，查找探測器名稱、數量、圖例符號，完成探測器的選擇、計算、設計、布置、接線、編碼與安裝，具體見工作頁。2、工作過程策劃及流程采用工程項目導向方法完成探測器的認知，采用設計步步深入法，完成探測器選擇、計算、設計、布置，采用實驗訓練法完成探測器安裝、編碼、接線與操控，通過識讀工程圖的途徑學會任務知識點，通過實驗訓練促使技能形成。2.2.2探測器設計知識連接

2.2.2.1、探測器的分類、型號及圖形符號1、探測器分類2、探測器型號及圖形符號探測器的型號命名探測器的圖形符號：2.2.2.2.探測器的構造、原理、參數及用途

1、感煙火災探測器

感煙探測器是對探測區域內某一點或某一連續路線周圍的煙參數響應敏感的火災探測器。（1）離子感煙火災探測器構造及原理

有雙源雙室和單元雙室之分，雙源雙室探測器是由兩塊性能一致的放射源片（配對）制成相互串聯的兩上電離室及電子線路組成的火災探測裝置。一電離室開孔稱采樣電離室（或稱作外電離室）Km，煙可以順利進入，另一個是封閉電離室，稱參考電離室或內電離室）Kr，煙無法進入僅能與外界溫度相通。兩電離室形成一個分壓器。

離子感煙探測器原理火災時，煙霧進入外電離室后，镅241產生的a射線被阻擋，電離能力降低率增大，電離電流減小。正負離子被體積比其大得多的煙粒子吸附，外電離室等效電阻變大，內電離室因無煙進入，電離室的等效電阻不變，引起兩電阻交接點電壓變化。當變化到某一定值（由報警閾值確定）,交接點的超閾部分經過處理后，開關電路動作，發出報警信號。（2）光電式感煙探測器認知是對能影響紅外，可見和紫外電磁波頻譜區輻射的吸收或散射的燃燒產物敏感的探測器。光電式感煙探測器由光源、光電無件、電子開關及迷宮般的型腔密室組成。散射光型探測器內部結構如圖示。它是利用光散射原理對火災初期產生的煙霧進行探測，并及時發出報警信號。工作原理：在敏感空間無煙霧粒子存在時，探測器外殼之外的環境光線被迷宮阻擋，基本上不能進入敏感空間，紅外光敏二極管只能接收到紅外光束經多次反射在敏感空間形成的背景光。當煙霧顆粒進入由迷宮所包圍的敏感空間時（，煙霧顆粒吸收入射光并以同樣的波長向周圍發射光線，部分散射光線被紅外光敏二極管接收后，形成光電流。當光電流大到一定程度時，探測器即發出報警信號。（3）紅外光束線性火災探測器①類型。這種探測器有點型和線型之分，有主動式、反射型、防爆型、智能型等多種。由發射器和接收器兩部分組成。點型防爆型主動式線型智能型反射式②特點。不同的紅外光束線性火災探測器其特點各異。如JTY-HF-GST102特點有：工作電壓范圍寬、保護面積大；探測器將發射部分、接收部分合二為一，安裝簡單、方便，光路準直性好；內置微處理器，智能化火警、故障判斷；具有自動校準功能，確保可以由單人在短時間內完成調試，操作簡單、方便；具有自診斷功能，可以監測探測器的內部故障；具有自動補償功能，對于一定程度上的灰塵污染、位置偏移及發射管的老化等致使接收信號減小的因素可自動進行補償；具有火警、故障無源輸出觸點；可現場設置三個級別的靈敏度；探測光路設計巧妙，抗干擾性能強；外形美觀大方，已獲國家專利，專利號為ZL033580537。

③工作原理：正常下發射器發送一個不可見的，波長940mm脈沖紅外光束，經過保護空間不受阻擋地發射到接收器的光敏元件上，火災時，由于受保護空間的煙霧氣溶膠擴散到紅外光束內，使到達接收器的紅外光束衰減，接收器接收的紅外光束輻射通量減弱，當輻射通量減弱到預定的感煙動作閾值，有的廠家設定在光束減弱超過40%時，如果保持衰減5S（或10S）時間，探測器立即動作，發出火災報警信號。④技術特性。見書。⑤安裝與接線。安裝：應安裝在堅硬平滑的墻壁上，安裝應牢固并使中心軸線盡量對正。沿發射器與接收器之間的中心軸向半徑0.3m范圍內不允許有固定或移動遮擋物。安裝高度：平頂房：H≤5米，高度h＝4.7m；5米＜H≤8米，高度h＝4.7～6.5m.；上頂面為不規則頂面（人字、圓弧）：5米＜H≤8米，高度h＝H－0.3m；8米＜H≤14米，分兩層安裝，高度6.5m、13.5m；14米＜H≤20米，分三層安裝，高度6.5m、13.5m、19.5m。安裝如圖2-13所示。接線：發射器、接收器的紅線接24V，黑線接GND；接收器的兩根藍線故障繼電器的常閉觸點，兩根黃線為為為火警繼電器的常開觸點

⑥適用場所：火災發生時產生黑煙的場所；·各類倉庫、大型紀念館、車間、圖書館覽館、體育館、變電所等。不適用場所：有日光照射，或有強烈紅外輻射的地方；·有劇烈振動的地方；·有一定濃度的灰塵水氣粒子且粒子的濃度變化較快的場所；·天頂高度超過30m的場所；空間高度小于1.5m的場所。

(4)探測器底座。探測器分為探頭和底座兩部分，接線主要在底座上完成，底座上有4個導體片，片上帶接線端子，底座上不設定位卡，便于調整探測器報警指示燈的方向。預埋管內的探測器總線分別接在任意對角的二個接線端子上（不分極性），另一對導體片用來輔助固定探測器。待底座安裝牢固后，將探測器底部對正底座順時針旋轉，即可將探測器安裝在底座上。探測器底座

（5）感煙探測器的靈敏度感煙靈敏度(或稱響應靈敏度)是探測器響應煙參數的敏感程度。感煙探測器分為高、中、低(或I、II、III)級靈敏度。高靈敏度用于禁煙場所，中級靈敏度用于臥室等少煙場所，低級靈敏度用于多煙場所。高、中、低級靈敏度的探測器的感煙動作率為10%、20%、30%。

2、火焰探測器認知

（1）火焰探測器的分類。

根據火焰的光特性分三種：一種是對火焰中波長較短的紫外光輻射敏感的紫外探測器；另一種是對火焰中波長較長的紅外光輻射敏感的紅外探測器；第三種是同時探測火焰中波長較短的紫外線和波長較長的紅外線的紫外/紅外混合探測器。具體根據探測波段可分為：單紫外、單紅外、雙紅外、三重紅外、紅外\紫外、附加視頻等火焰探測器。

紫外火燃探測器紅外火燃探測器當光敏管接收到185～245nm的紫外線時，產生電離作用，進行放電，其內阻變小，導電電流增加，電子開關導通，工作電壓降低，當電壓降低到V熄滅電壓時，停止放電，電子開關斷開，電源電壓通過RC電路充電，使光敏管的工作電壓重新升高到V導通電壓，于是又重復上述過程，產生一串脈沖，脈沖的頻率與紫外線強度成正比，同時與電路參數有關。（2）火焰探測器的工作原理（3）火焰探測器的應用場合。高端，石油和天然氣的勘探、生產、儲存與卸料；海上鉆井---固定平臺、浮動生產貯存于裝卸；陸地鉆井---精煉廠、天然氣重裝站、管道；石化產品---生產、儲存和運輸設施，油庫，化學品；易燃材料儲存倉庫，汽車---制造、油漆噴霧房；飛機---工業和軍事，炸藥和軍需品；汽車---噴漆房；醫藥業；廢品焚燒。3、感溫探測器感溫探測器是響應異常溫度、溫升速率和溫差等參數的探測器。（1）感溫探測器分類。感溫式火災探測器按其結構可分為電子式和機械式兩種。每種按原理又分為定溫、差溫、差定溫組合式等三種。

定溫探測器差定溫探測器差溫探測器（2）感溫探測器工作原理。定溫式探測器是在規定時間內，火災引起的溫度上升超過某個定值時啟動報警的火災探測器。差溫式探測器是在規定時間內，火災引起的溫度上升速率超過某個規定值時啟動報警的火災探測器。差定溫式探測器結合了定溫和差溫兩種作用原理并將兩種探測器結構組合在一起。（3）感溫探測器靈敏度：火災探測器在火災條件下響應溫度參數的敏感程度稱感溫探測器的靈敏度。感溫探測器分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級靈敏度。定溫、差定溫探測器靈敏度級別標志如下：I級靈敏度（62℃）：綠色；II級靈敏度（70℃）：黃色；III級靈敏度（78℃）：紅色。（4）感溫探測器的適用范圍。多煙、多塵、濕度大于95％以上的場所。如廚房、鍋爐房、開水間、吸煙室等4、可燃氣體探測器對探測區域內某一點周圍的特殊氣體參數敏感響應的探測器稱為氣體火災探測器（又稱可燃氣體探測器）。其探測的主要氣體種類有天燃氣、液化氣、酒精、一氧化碳等。

（1）可燃氣體探測器原理。催化燃燒式可燃氣體探測器探頭由一對催化燃燒式檢測元件組成，其中一個元件對可燃氣體非常敏感(該元件上涂有多層催化劑)，另一個元件不敏感，用于補償環境溫度變化。這一對檢測元件與另外一對高精度電阻構成惠斯登電橋。在催化劑的作用下敏感元件上發生催化燃燒(這種燃燒是陰燃，不會引爆外界可燃氣體)，使其溫度升高(可高達500攝氏度)，從而改變電阻造成電橋失衡。缺點是當檢測氣體中含有硫化氫和氯化物時，不宜選用。（2）可燃氣體探測器安裝場所、數量和高度。適用非敞開式天然氣、液化氣壓縮機房；原油、液化氣泵房；液化石油氣罐瓶充裝車間；輸油站計量間；油泵房；污油、污水泵房；閥組區；管匯間地溝內；油氣管道密集、油氣泄漏不易發現而且泄漏后容易積聚或經常污染的場所。可燃氣體探頭的保護半徑一般為6-7.5米。安裝數量需要根據場所面積來定。可燃氣體的相對密度大于0.75時，探頭宜安裝在低處，距離地面0.2-0.5米為宜。可燃氣體的相對密度小于等于0.75時，探頭宜安裝在高處，距離屋頂0.5-1米為宜。

(3)可燃氣體探測器案例及應用。可燃氣體探測器具有：采用進口催化燃燒式傳感器，反應時間短、使用壽命長；防爆外殼，堅固耐用；高可靠性和準確性，良好的抗