2022年火灾自动报警与消防联动控制系统的设计及设备选型 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 浅谈火灾自动报警与消防联动掌握系统的设计及设备选型摘要：火灾自动报警与消防联动掌握系统的设计及设备选型是电气设计的一个重要组成部分；本文就其在设计实践中的一些 择等进行探讨；问题 ,如火灾自动报警与消防联动掌握系统的组成、选关键词：火灾自动报警消防联动掌握系统电气设计现代 化的建筑规模大、标准高、人员密集、设备众多,对防火要求极为严格；为此,除对 建筑物平面布置、建筑和装修材料的选用、机电设备的选型与配置有很多限制条件外,仍 需要设置现代化的消防设施；随着我国 经济 建设的 进展 ,各种高层建筑、大中型商业建 筑、厂房不断涌现,对自动消防报警系

2、统提出了更高更严的要求；为了早期发觉和通报火 灾,防止和削减火灾危害,爱护人身和财产安全,保卫 社会 主义现代化建设,在现代化的 工业 民用建筑、宾馆、图书馆、科研和商业部门,火灾自动报警系统已成为必不行少的设 施；电气工程设计、安装和使用是否正确不仅直接 影响 到建筑的消防安全而且也直接关系 到各种消防设施能否真正发挥作用；因此,自动报警及消防联动的设计及设备选型显得尤 为重要；一、系统的组成火灾自动报警与消防联动掌握系统是建筑物防火综合监控系统,由火灾报警系统和消防联 动掌握系统组成；在实际工程 应用 中,系统的组成是多种多样的,设备量的多少、设备种 类都会有很大的不同；但是,打算系统特点

3、的是火灾自动报警和消防联动掌握这两个系统 的实现方式；（一）火灾自动报警系统的组成火灾自动报警系统一般由探测器、信号线路和自动报警装置三部分组成；1、火灾探测器和手动报警按钮火灾探测器是整个报警系统的检测元件；它的工作稳固性、牢靠性和灵敏度等技术指标直 接影响着整个消防系统的运行；1）探测器的种类火灾探测器的种类很多,大致有如下几种：（1）离子感烟探测器；（2）光电感烟探测器；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - （3）感温探测器（包括定温式和差温式）；（4）气体式探测器；（5）红外线式探测器；（6）紫外线式探测器；2

4、）常用的火灾探测器基本原理（1）感烟火灾探测器火灾进展过程大致可以分为初期阶段、进展阶段和衰减熄灭阶段；感烟火灾探测器的功能 在于：在初燃生烟阶段,能自动发出火灾报警信号,以期将火扑灭在未成灾难之前；依据 结构不同,感烟探测器可分为离子感烟探测器和光电感烟探测器；离子感烟探测器离子式感烟探测器是由两个内含Am241 放射源的串联室、场效应管及开关电路组成的；内电离室即补偿室,是密封的,烟不易进入；外电离室即检测室,是开孔的,烟能够顺当进入；在串联两个电离室的两端直接接入24V 直流电源；当火灾发生时,烟雾进入检测电离室, Am241 产生的 射线被阻挡,使其电离才能降低,因而电离电流削减,检测

5、电离室空 气的等效阻抗增加,而补偿电离室因无烟进入,电离室的阻抗保持不变,因此,引起施加 在两个电离室两端分压比的变化,在检测电离室两端的电压增加量达到肯定值时,开关电 路动作、发出报警信号；光电感烟探测器光电式感烟探测器由光源、光电元件和 电子 开关组成；利用光散射原理对火灾初期产生的 烟雾进行探测,并准时发出报警信号；依据光源不同,可分为一般光电式、激光光电式、紫外光光电式和红外光光电式等 4 种；a、一般光电式感烟探测器依据其结构特点可分为遮光型和散射型两种；遮光型光电感烟探测器由一个光源（灯泡或发光二极管）和一个光电元件对应装在小暗室 内构成；在无烟情形下,光源发出的光通过透镜聚成光束

6、,照耀到光电元件上,并将其转 换成电信号,使整个电路维护在正常状态,不发出报警；当火灾发生有烟雾进入探测器,使光的传播特性转变,光强明显减弱,电路正常状态被破坏,就发出报警信号；散射光电式感烟探测器的发光二极管和光电元件设置的位置不是对应的；光电元件设置在 多孔的小暗室里；无烟雾时,光不能射到光电元件上,电路维护正常状态；而发生火灾 时,有烟雾进入探测器,光通过烟雾粒子的反射或散射到达光电元件上,就光信号转换成 电信号,经放大电路放大后,驱动自动报警装置发出报警信号；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - b、激光式感烟

7、探测器；由激光发射机（包括脉冲电源和激光发生器）和激光接收器（包括 光电接收器、脉冲放大及报警）组成；它利用激光方向性强、亮度高及单色性和相干性好 的特点；在无烟情形下,脉冲激光束射到光电接收器上,转换成电信号,报警器不发出报 警；一旦激光束在发射过程中有烟雾遮挡而减弱到肯定程度,使光电接收器信号显著减 弱,探测器发出报警信号；在种类繁多的激光光源中,半导体激光器由于具有所需激发电 压低、效率高、脉冲功率大、器件体积小、耐震、寿命长和价格低廉等优点而受到重视；c、紫外光和红外光感烟探测器；它们具有灵敏度高、性能稳固、牢靠、探测方位精确等优 点,因而得到普遍重视,并成为 目前 火灾探测器的重要设

8、备和进展方向；光电式感烟探测器进展很快,种类不断增多,就其功能而言,它能实现早期火灾报警,除 应用于大型建筑物内部外,仍特殊适用于电气火灾危急性较大的场所,如 运算 机房、仪器 外表室和电缆沟、隧道等处；（2）感温火灾探测器感温探测器按结构原理不同有双金属片型、膜盒型、热敏电子元件型等三种；双金属片型是应用两种不同膨胀系数的金属片作为敏锐元件的,一般制成差温顺定温两 种形式,定温式是当环境温度上升达到设定温度时,定温部件立刻动作,发出报警信号；差温式是当环境温度急剧上升,其温升速率（速率时,差温部件立刻动作,发出报警信号；/min）达到或超过探测器规定的动作温升膜盒型探测器由波纹板组成一个气室

9、,室内空气只能通过气塞螺钉的小孔与大气相通；一般情形下（指环境温升速率不大于1/min ）,气室受热,室内膨胀的气体可以通过气塞螺钉小孔泄漏到大气中去；当发生火灾时,温升速率急剧增加,气室内的气压增大,波 纹板向上鼓起,推动弹性接触片,接通电接点,发出报警信号；电子感温探测器由两个阻值和温度特性相同的热敏电阻和电子开关线路组成,两个热敏 电阻中一个可直接感受环境温度的变化,而另一个就封闭在肯定热容量的小球内；当外界 温度变化缓慢时,两个热敏电阻的阻值随温度变化基本相接近,开关电路不动作；火灾发 生时,环境温度猛烈上升,两个热敏电阻阻值变化不一样,原先的稳固状态破坏,开关电 路打开,发出报警信号

10、；3）火灾探测器的挑选（1）依据火灾的特点挑选探测器火灾初期有阴燃阶段,产生大量的烟和少量热,很小或没有火焰辐射,应选用感烟探测 器；火灾进展快速,产生大量的热、烟和火焰辐射,可选用感烟探测器、感温探测器、火焰 探测器或其组合；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 火灾进展快速、有猛烈的火焰辐射和少量烟和热、应选用火焰探测器；火灾形成特点不行预料,可进行模拟试验,依据试验结果挑选探测器；（2）依据安装场所环境特点挑选探测器相对湿度长期大于95%,气流速度大于5m/s,有大量粉尘、水雾滞留,可能产生腐蚀性气体,在正常情形

11、下有烟滞留,产生醇类、醚类、酮类等有机物质的场所,不宜选用离子 感烟探测器；可能产生阴燃或者发生火灾不及早报警将造成重大缺失的场所,不宜选用感温探测器；温度在 0以下的场所,不宜选用定温探测器；正常情形下温度变化大的场所,不宜选用 差温探测器；有以下情形的场所,不宜选用火焰探测器：a、可能发生无焰火灾；b、在火焰显现前有浓烟扩散；c、探测器的镜头易被污染；d、探测器的 视线 易被遮挡；e、探测器易被阳光或其他光源直接或间接照耀；f、在正常情形下,有明火作业以及 X 射线、弧光等影响；高层民用建筑及其有关部位火灾探测器类型的挑选参照下表；火灾探测器的类型工程设 置 场 所I 级差温式差定温式定温

12、式感烟式II 级 III 级 I 级II 级 III 级 I 级II 级 III 级 I 级II 级 III 级剧场、电影院,礼堂,会场,百货1 公司,商场,旅社,饭店,集体宿舍,公寓,住宅, 医院 ,图书馆,博物馆名师归纳总结 2 厨房,锅炉房,开水间,消毒室等第 4 页,共 13 页3 进行干燥烘干的场所4 有可能产生大量蒸汽的场所5 发电机室,立体停车场,飞机库等6 电视演播室,电影放映室7 发生火灾时,温度变化缓慢的小间8 楼梯及倾斜路9 走道及通道- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 10 电缆竖井,管道井11 电子运算机房,通讯机房12 书库,

13、地下仓库13 吸烟室,小会议室注： 表示适于使用；表示依据安装场所等状况,限于能够有效地探测火灾发生的场所使用； 表示不适于使用；（3）依据房间高度挑选探测器不同种类探测器的使用与房间高度的关系参照下表；房间高度（ m）感烟探测器I 级感温探测器III 级火焰探测器II 级12h 20不适合不适合不适合不适合适合8h 12适合不适合不适合不适合适合6h8适合适合不适合不适合适合4h6适合适合适合不适合适合h4适合适合适合适合适合探测器的灵敏度挑选,应据探测器的性能及使用场所,正常情形下（无火警时）系统没有误报警为准进行挑选；目前,国内高层建筑中,大部分使用光电感烟测器,只有在个别场所、厨房、发

14、电机房、车库及有气体灭火装置的场所才用感温探测器；只用一种探测器,在联动的系统里易产生误动作,这将造成不必要的缺失,无联动的系统里易误报；故应选用两种或两种以上种类探测器；他们是“与” 的规律关系,当两种或两种以上探测器同时报警,联动装置才动作,这样才能确保不必要的缺失总之,探测器挑选应依据实际环境情形挑选合适的探测器,以达到准时、精确报警的目的；4）手动报警按钮报警区域内每个防火分区应至少设置一个手动火灾报警按钮,且从一个防火分区里的任何位置至最近一个手动火灾报警按钮的距离不应大于 置；手动报警按钮距地面 1.5m；2、自动报警装置30m,并应设置在明显和便于操作的位我国火灾自动报警装置的

15、讨论 、生产和应用虽然起步较晚,但进展特别快,特殊是最近几 年,随着我国四化建设的快速进展和消防工作的不断加强,火灾自动报警装置的生产和应 用都有了较大的进展,生产厂家、产品种类和产量及应用单位都不断地增加；我国目前生 产的火灾自动报警装置是包括报警显示、故障显示和发出掌握指令的自动化成套装置；当 接收到火灾探测器、手动报警按钮或其他触发器件发送来的火灾信号时,能发出声光报警 信号,记录时间、自动打印火灾发生的时间、地点、并输出掌握其他消防设备的指令信名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 号,组成自动灭火系统；目前,生

16、产、使用的自动报警装置,多采纳多线制,分为区域报 警掌握器、集中报警掌握器和智能型火灾报警掌握器；（1）区域报警掌握器区域报警器是一种由电子电路组成的自动报警和监视装置；它联结一个区域内的全部火灾 探测器,精确、准时的进行火灾自动报警；因此,每台区域报警器和所管辖区域内的火灾 探测器经正确连接后,就能构成完整、独立的自动火灾报警装置；区域报警器的基本原理如下：接收探测器或手动报警按钮发出的火灾信号,以声光的形式进行报警；电子钟可以记忆首次发生火灾的时间；可以带动如干对继电器触点给出适当外接功能；可以配置备用直流电源,当市电断电时,直流备用电便自动投入；具有自检功能,当区域报警器与探测器之间有接

17、触不良或断线时,报警器发出开路或短 路的故障声、光报警信号并自动显示故障部位；具有 “火警优先 ”功能,各类报警信号至区域报警器,经信号挑选电路处理后,进行火 灾、短路、开路判定,报警器第一发出火灾报警信号,指示详细着火部位,发出火警音 响,记忆火警信号、开路、短路故障信号；通过通讯接口电路将三类信号送至集中报警掌握器；区域报警掌握器将接收到的探测器 火警信号进行 “ 与” “或” 规律组合,掌握继电器动用联动外部设备,如排烟阀、送风阀、防 火门等；目前国内各厂家生产的区域报警器的容量即监控部位多少不同；不同型号的区域报警器需与不同型号的探测器相连接；以西安 例,它有壁挂式、柜式两种,最大容量

18、为 部位号；262 厂生产的 JB-QB-2700/088A 系列区域报警器为 256 路,一路是一个部位号,一个探测器占一个在工程设计中,挑选区域报警掌握器的容量应大于该区域的探测器数；如一建筑物以一层为一个区,共 24 个房间,每个房间一个探测器,共 24 个,就应挑选 30 路区域报警掌握器；如 48 个房间,就应挑选 50 回路区域报警掌握器；（2）集中报警掌握器集中报警掌握器的基本原理如下：把如干个区域报警器连接起来,组成一个系统,集中治理；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 可以巡回检测相连接的各区域报警

19、器有无火灾信号或故障信号,并能准时指示火灾区部 位和故障区域,同时发出声、光报警信号；其他功能、原理同区域报警掌握器；在系统中如只有探测器和集中报警器是不能工作的；由于集中报警器的巡检功能、火灾报 警功能、自检功能等都是与区域报警器构成系统后才具备的；所以,只有区域报警器与集 中报警器协作使用,才能构成自动火灾报警系统；集中报警系统适用于大型、复杂工程；集中报警器最大容量可接（3）智能型火灾报警掌握器 智能型火灾报警掌握器的基本原理如下：40 台区域报警器；采纳模拟量探测器,能对外界非火灾因素,诸如温度、湿度和灰尘等影响实施自动补 偿,从而在各种不同使用条件下为解决无灾误报和精确报警奠定了技术

20、基础；报警掌握器采纳全总线运算机通信技术,实现总线报警和总线联动掌握,削减了掌握输 出与执行机构之间的长距离管线；采纳大容量的掌握矩阵和交叉查寻程序软件包,以软件编程代替硬件组合,提高了消防 联动的敏捷性和可修改性；262 厂生产的 NA1000 系列火灾报警掌握器就属此类形式；（4）自动报警装置的挑选 火灾自动报警系统中,所选用的火灾报警装置应具有以下基本功能：能为火灾探测器供电；能接收来自火灾探测器或手动报警按钮的报警信号；能检测并发出系统本身的故障信号；能检查火灾报警器的报警功能；具有电源转换功能；火灾报警掌握器的挑选,一般考虑以下因素：火灾探测器、火灾报警器宜选用同一厂家的配套产品；报

21、警系统所需回路数量；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 是否需要自动消防联动掌握功能；安装位置和安装方式等；（二）消防联动掌握系统的组成 消防联动掌握范畴很广,据实际工程的大小、等级高低的不同各异；联动掌握设备有消火 栓、水灭火、气体灭火、防火门、防火卷帘、排风机、空调设施、防火阀、排烟阀、电 梯、诱导灯、事故灯、警铃、切断工作电源等；二、系统挑选 火灾自动报警系统的爱护对象是建筑物或建筑物的一部分；不同的建筑物,其使用性质、重要程度、火灾危急性、建筑结构形式、耐火等级、分布状况、环境条件以及治理形式等各不相同；在设

22、计中应认真 统；（一）系统确定讨论 这些情形,依据不同的情形挑选不同的火灾自动报警系火灾自动报警系统是触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其他帮助功能的装 置组成的火灾报警系统,是人们为了早期发觉通报火灾、并准时实行有效措施,掌握和扑 灭火灾而设置在建筑中或其他场所的一种自动消防设施,是人们同火灾作斗争的有力工 具；报警系统的确定一般是整个系统中报警部位总点数,包括探测器数量、手动报警按钮数量 及消火栓、自动门、自动阀、行程开关等总数量来确定；也就是说与建筑物大小、等级、使用功能有关；火灾自动报警系统的组成形式多种多样,特殊是近年来,科研、设计单位 与制造厂家联合开发了一些新型的火灾自

23、动报警系统,如智能型、全总线型等,但在工程 应用 中,采纳最广泛的是如下三种基本形式：区域报警系统、集中报警系统、掌握中心报 警系统；1、区域报警系统该系统一个报警区域宜设置一台区域报警掌握器,系统中区域报警掌握器不应超过 3 台,区域报警掌握器宜设于有人值班的房间、场所；系统的组成见下图；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2、集中报警系统报警区域较多、区域报警掌握器超过3 台时,采纳集中报警系统；集中报警系统至少有一台集中报警掌握器和两台以上区域报警掌握器集中报警掌握器应设置有人值班的专用房间 或消防班室内；系统

24、的组成见下图；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3、掌握中心报警系统工程建筑规模大、爱护对象重要、设有消防掌握设备和专用消防掌握室时,采纳掌握中心报警系统；系统的组成见下图；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 以上各系统布线方式与探测器、报警器种类有关；采纳二线制（即区域报警器到每一个探头为二线）；区域报警器单独使用为N+1 式,到集中报警器为N+N/8+1+3+1 式,设计、施工比较便利,而且降低造价；除以上系统外,国内各厂家又相继推

25、出总线制报警器；不同厂家总线制系统各异,但共同点都是总线制、地址编码形式；（1）二总线制集中报警系统；区域报警器到探测器的线路传输只需二条总线,每一部位的掌握器都有自己的编号,即一个部位一个编址单元；如JB-QB-50-2700/076 型为例,它采用了先进的单片机技术,CPU 主机将不断地向各编址单元发码；当编址单元接收到主机发来的信号后,加以判定：假如编址单元的码与主机的发码相同,该编址单元响应；主机接收到编址单元返回的地址及状态、信号,进行判定处理：假如编址单元正常,主机将连续名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - -

26、- 向下巡检；经判定假如是故障信号,将发出故障区域声、光报警信号；发生火灾时,经主机确认后,火警信号被记忆,同时发出火灾区域声、光报警信号；在实际工程应用中,假如用一台区域报警器掌握一层楼,在二总线上可接 50 个编址单元；掌握二层,每层二总线上可接 35 个编址单元；掌握三层,每层二总线上可接 25 个编址单元； 076 型区域报警器的扩展型最多可设置 200 个编址单元；（2）三总线制集中报警系统；该报警器是由单片机 8031 为中心掌握单元,运算 机治理的三线制报警器；三总线制系统通过三总线与被控的各区域报警器相联；三总线制在工程应用中有两种形式：楼层复示器 集中报警器系统、区域报警器

27、集中报警器系统；楼层复示器 集中报警器系统楼层复示器可以对编址探测器发码、收码,显示本层的报警部位,具有断线故障自动报警功能；该系统适用于每层不超过 建筑；32 个报警部位,楼层无值班点,首层设有消防总值班室的区域报警器 集中报警器系统 由区域报警器和标准集中报警器组成的两级治理总线制火灾报警系统,适用于每层报警部 位多少不一,并设有楼层服务台的中型宾馆等建筑物；采纳总线制报警系统布线简洁,设计、施工便利,与其他报警系统相比多一些接口元件；（二）消防联动掌握系统 消防联动掌握系统有无联动、现场联动、集中联动等几种形式；在实际工程中,报警系统与消防联动系统的协作有以下几种形式：1、区域 集中报警

28、、横向联动掌握系统；此系统每层有一个复合区域报警掌握器,他具有火灾自动报警功能,能接收一些设备的报 警信号,如手动报警按钮、水流指示器、防火阀等,联动掌握一些消防设备,如防火门、卷帘门、排烟阀等,并向集中报警器发送报警信号及联动设备动作的回授信号；此系统主 要适用于高级宾馆建筑,每层或每区有服务人员值班,全楼有一个消防掌握中心,有特地 消防人员值班；2、区域 集中报警、纵向联动掌握系统；此系统主要适用于高层“火柴盒 ”式宾馆建筑；这类建筑物标准层多,报警区域划分比较规 就,每层有服务人员值班,整个建筑物设置一个消防掌握中心；3、大区域报警、纵向联动掌握系统；名师归纳总结 - - - - - -

29、 -第 12 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 此系统主要适用于没有标准层的办公大楼,如情报中心、图书馆、档案馆等；这类建筑物 的每层没有服务人员值班,不宜设区域报警器,而在消防中心设置大区域报警器,有特地 消防人员值班；4、区域 集中报警、分散掌握系统；此系统在联动设备的现场安装有“ 掌握盒 ”,以实现设备的就地掌握,而设备动作的回授信 号送到消防中心；消防中心的值班人员也可以手动操作联动设备；此系统主要适用于中、小型高层建筑及房间面积大的场所；此外,仍有自动报警和消防掌握于一体的灭火装置系统,如FJ-2714 自动灭火装置；此系统主要适用于运算机房、发电机房

30、、珍贵物品仓库、档案库、书库等场所的火灾自动报警 及自动灭火；气体灭火、药剂灭火具有才能强、效率高、对金属腐蚀性小、不导电、长期 储备不变质、不污损灭火对象等优点,但造价高；火灾自动报警系统的设计,必需遵循国家有关方针、政策、规范和公安消防部门的有关法 规,针对爱护对象的特点,做到安全牢靠、技术先进、经济 合理、使用便利；火灾自动报 警系统的爱护对象是建筑物或建筑物的一部分；不同的建筑物,其使用性质、重要程度、火灾危急性、建筑结构形式、耐火等级、分布状况、环境条件以及治理形式等各不相同；在设计中应认真讨论这些情形,依据不同的情形挑选不同的火灾自动报警系统：爱护对象 规模不大,重要程度不高,可选用区域报警系统,当区域报警掌握器垂直方向戒备各楼层 探测区域时,应在每个楼层的各楼梯口明显部位装设识别楼层的灯光显示装置,以便发生 火警时（特殊是夜间火灾）,能准时找到火警区域,并快速实行相应措施；爱护对象规模 大,重要程度高,人员集中,联动设备也多,可采纳集中报警系统或掌握中心报警系统；归根结底,挑选何种方式报警、确定何种系统方式,应依据实际工程情形而定；名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 13 页