建筑智能化系統(tǒng)第2版第10章(1)

1、第10章 消防及聯(lián)動控制技術建筑智能化系統(tǒng)建筑智能化系統(tǒng) (第第2版版)第10章 消防及聯(lián)動控制技術許錦標廣東工業(yè)大學自動化學院第10章 消防及聯(lián)動控制技術第第10章章 授課重點（授課重點（4學時）學時） 內容內容: :如何構建智能消防系統(tǒng)、火災探測的技術如何構建智能消防系統(tǒng)、火災探測的技術、自動化滅火及聯(lián)動控制技術。、自動化滅火及聯(lián)動控制技術。 教學目標教學目標: :對智能建筑發(fā)生火災的威脅有清醒認對智能建筑發(fā)生火災的威脅有清醒認識，在智能化建筑的消防系統(tǒng)設計時，識，在智能化建筑的消防系統(tǒng)設計時，應該將留應該將留給人們逃生的時間和逃生的環(huán)境條件放在首位。給人們逃生的時間和逃生的環(huán)境條件放在首

2、位。 技術難點技術難點: :需要更準確可靠的早期火災探測技術需要更準確可靠的早期火災探測技術，更早期的火災報警，更有效的能延緩火勢蔓延，更早期的火災報警，更有效的能延緩火勢蔓延的自動化滅火裝置。的自動化滅火裝置。第10章 消防及聯(lián)動控制技術補充知識補充知識( (行業(yè)概況行業(yè)概況) ) 總體而言，本行業(yè)是相對獨立和嚴格規(guī)范的，消總體而言，本行業(yè)是相對獨立和嚴格規(guī)范的，消防系統(tǒng)的設計單位、消防工程的承建商和監(jiān)理商防系統(tǒng)的設計單位、消防工程的承建商和監(jiān)理商均需要相關的資質及認證均需要相關的資質及認證 。 消防設施專項工程設計證書消防設施專項工程設計證書分為甲、乙兩級分為甲、乙兩級，統(tǒng)一由建設部頒發(fā)，

3、統(tǒng)一由建設部頒發(fā) ，公安部是消防設施專項，公安部是消防設施專項工程設計證書的專業(yè)審查部門工程設計證書的專業(yè)審查部門 。 因此本行業(yè)受建設部門和公安部門的雙重管理，因此本行業(yè)受建設部門和公安部門的雙重管理，相對壟斷相對壟斷。 必須經(jīng)公安消防機構進行消防驗收；未經(jīng)驗收或必須經(jīng)公安消防機構進行消防驗收；未經(jīng)驗收或者驗收不合格的，不得投入使用。者驗收不合格的，不得投入使用。第10章 消防及聯(lián)動控制技術補充知識補充知識( (法律法規(guī)法律法規(guī)) ) 中華人民共和國消防法中華人民共和國消防法 高層民用建筑設計防火規(guī)范高層民用建筑設計防火規(guī)范(2001(2001年版年版)(GB50045)(GB50045)

4、建筑設計防火規(guī)范建筑設計防火規(guī)范(GB50016-2006)(GB50016-2006) 火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范(GB50116-1998)(GB50116-1998) 火災自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范火災自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范(GB50166-2007)(GB50166-2007) 自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范(GB50084-2001)(GB50084-2001) 自動噴水滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范自動噴水滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范(GB50261-2005)(GB50261-2005) 城市消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范城市消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范(GB

5、50440-2007)(GB50440-2007)第10章 消防及聯(lián)動控制技術第十條 按照國家工程建筑消防技術標準需要進行消防設計的建筑工程，設計單位應當按照國家工程建筑消防技術標準進行設計，建設單位應當將建筑工程的消防設計圖紙及有關資料報送公安消防機構審核；未經(jīng)審核或者經(jīng)審核不合格的，建設行政主管部門不得發(fā)給施工許可證，建設單位不得施工。 經(jīng)公安消防機構審核的建筑工程消防設計需要變更的，應當報經(jīng)原審核的公安消防機構核準；未經(jīng)核準的，任何單位、個人不得變更。 按照國家工程建筑消防技術標準進行消防設計的建筑工程竣工時，必須經(jīng)公安消防機構進行消防驗收；未經(jīng)驗收或者驗收不合格的，不得投入使用。 中華

6、人民共和國消防法中華人民共和國消防法 1998年年9月月1日起施行日起施行 第10章 消防及聯(lián)動控制技術第四十條 違反本法的規(guī)定，有下列行為之一的，責令限期改正；逾期不改正的，責令停止施工、停止使用或者停產(chǎn)停業(yè)，可以并處罰款； (一)建筑工程的消防設計未經(jīng)公安消防機構審核或者經(jīng)審核不合格，擅自施工的； (二)依法應當進行消防設計的建筑工程竣工時未經(jīng)消防驗收或者經(jīng)驗收不合格，擅自使用的； (三)公眾聚集的場所未經(jīng)消防安全檢查或者經(jīng)檢查不合格，擅自使用或者開業(yè)的。單位有前款行為的，依照前款的規(guī)定處罰，并對其直接負責的主管人員和其他直接責任人員處警告或者罰款。 中華人民共和國消防法中華人民共和國消防

7、法 1998年年9月月1日起施行日起施行 第10章 消防及聯(lián)動控制技術火災火災的威脅及其發(fā)展特征的威脅及其發(fā)展特征第10章 消防及聯(lián)動控制技術第10章 消防及聯(lián)動控制技術第10章 消防及聯(lián)動控制技術第10章 消防及聯(lián)動控制技術第10章 消防及聯(lián)動控制技術第10章 消防及聯(lián)動控制技術室內火災的發(fā)展特征室內火災的發(fā)展特征火勢（溫度）燃燒時間t初起階段猛烈階段發(fā)展階段熄滅階段陰燃，有煙霧，溫度分布不均，火勢不大疏散和滅火最有利的時機可達400600大量可燃氣體熱煙氣逃生困難逃生渺茫達800900火勢快速擴大和蔓延火場溫度下降建筑構件會出現(xiàn)變形第10章 消防及聯(lián)動控制技術生命在火災面前是極其脆弱的生命

8、在火災面前是極其脆弱的燃燒大量消耗氧氣會使人窒息。許多物質燃燒時所產(chǎn)生的煙霧和有害有毒氣體對人體有窒息、麻醉、中毒等作用。燃燒產(chǎn)生的大量煙霧會大大影響人的視線，使人睜不開眼，給人們逃生、救援帶來困難。燃燒產(chǎn)生的高溫通過對流、輻射會對人體灼燙傷。 客觀而論，由于各種物質燃燒的機理非常復雜，就當前客觀而論，由于各種物質燃燒的機理非常復雜，就當前的消防技術而言，人們在與火災的斗爭中尚處于下風。的消防技術而言，人們在與火災的斗爭中尚處于下風。 第10章 消防及聯(lián)動控制技術智能化建筑對消防系統(tǒng)的要求智能化建筑對消防系統(tǒng)的要求 由此可見人的生命在火災面前是極其脆弱的。所以，在智能化建筑的消防系統(tǒng)設計時，應

9、該將留給人們逃生的時間和逃生的環(huán)境條件放在首位。 我們認為，智能化的消防系統(tǒng)會給建筑物內的人們多一些逃生的時間以及更好的逃生環(huán)境。 如何能做到這一點？需要更準確可靠的火災探測技術，更早期的火災報警，更有效的能延緩火勢蔓延的自動化滅火裝置。第10章 消防及聯(lián)動控制技術智能消防系統(tǒng)的功能和組成智能消防系統(tǒng)的功能和組成報警功能: 當某區(qū)域出火災時,該區(qū)域的火災探測器探測到火災信號,輸入到區(qū)域報警控制器,再由集中報警控制器送到消防控制中心, 控制中心判斷了火災的位置后立即向當?shù)叵啦筷牥l(fā)出119火警。自動滅火功能：在報警的同時打開自動噴灑裝置、氣體或液體滅火器進行自動滅火。避難誘導功能：與此同時,緊急

10、廣播發(fā)出火災報警廣播,照明和避難誘導燈亮,引導人員疏散。此外,還可起動防火門、防火閥、排煙門、卷閘、排煙鳳機等進行隔離和排煙等。 第10章 消防及聯(lián)動控制技術消防體系火災自動報警設備報警控制聯(lián)動控制火災探測傳統(tǒng)開關量火災探測器現(xiàn)代模擬量火災探測器聲光報警通知消防隊緊急廣播排煙設備防火設備安防聯(lián)動火災顯示屏滅火設備滅火輔助系統(tǒng)噴水滅火裝置氣體滅火裝置濕式系統(tǒng)干式系統(tǒng)噴淋系統(tǒng)二氧化碳滅火七氟丙烷滅火避難誘導設備避難信號指示系統(tǒng)避難標志燈應急照明避難場所智能化建筑消防智能化建筑消防系統(tǒng)的構成系統(tǒng)的構成消防體系中的核心應該是火災自動報警系統(tǒng)，由火災探測、報警控制和聯(lián)動控制三部分組成 第10章 消防及聯(lián)

11、動控制技術火災自動報警系統(tǒng)的構成火災自動報警系統(tǒng)的構成集中報警控制器滅火控制單元防排煙控制單元緊急廣播系統(tǒng)火災顯示屏區(qū)域報警控制器1煙霧探測溫度探測火焰探測紅外探測報警按鍵區(qū)域報警控制器n煙霧探測溫度探測火焰探測紅外探測報警按鍵區(qū)域報警控制器2消防控制中心安防控制中心聯(lián)動信息當?shù)叵啦筷?19火警報警火災探測器報警信息消防電話報警及避難誘導第10章 消防及聯(lián)動控制技術火災探測器火災探測器火災探測器是一種在火災發(fā)生后能依據(jù)火災所產(chǎn)生的理化現(xiàn)象（煙霧、 火焰、高溫、CO,等），將火災信號轉變?yōu)殡娦盘?，并輸入火災報警控制器，由報警控制器以聲、光信號向人發(fā)出警報的器件。嚴格意義上的火災探測器是具有人工

12、智能的，因為火與火災是相對于人的控制能力而言的。要判別一個燃燒現(xiàn)象是火還是火災需要人的智慧。目前的火災探測器實際上是“燃燒探測器”，是通過檢測燃燒過程中所產(chǎn)生的種種物理或化學現(xiàn)象來探測燃燒現(xiàn)象。要真正實現(xiàn)對火災的探測還需要做許多研究工作。第10章 消防及聯(lián)動控制技術火災探測器的原理分類火災探測器的原理分類 火災燃燒產(chǎn)物火焰燃燒音輻射形狀氣體產(chǎn)物固體產(chǎn)物氣體探測器感煙探測器靜電探測器圖像探測器熱量感溫探測器紅外探測器微粒煙霧形狀火焰探測器圖像探測器聲音探測器第10章 消防及聯(lián)動控制技術火災探測器算法分類火災探測器算法分類 火災探測器算法基本處理算法閾值法變化率檢測法趨勢算法鈄率算法持續(xù)時間算法統(tǒng)

13、計檢測算法功率譜檢測算法復合傳感器信號算法人工智能算法神經(jīng)網(wǎng)絡算法機器視覺算法第10章 消防及聯(lián)動控制技術感煙探測器離子感煙型光電感煙型線 型紅外光束型激光型點 型散射型逆光型感溫探測器線 型差 溫定 溫管 型電纜型半導體型點 型差 溫定 溫差定溫雙金屬型膜盒型易熔金屬型半導體型感光探測器型紫外光型紅外光型可燃性氣體探測器型催化型半導體型復合式火災探測器型感溫感煙、感光感煙、感光感溫等第10章 消防及聯(lián)動控制技術火災探測器的系統(tǒng)組成方式火災探測器的系統(tǒng)組成方式(多線制系統(tǒng)結構多線制系統(tǒng)結構 ) 火災報警控制器12n火災探測器火災探測器火災探測器火災探測器多線制系統(tǒng)特點是火災控制器采用信號巡檢且

14、火災探測器和火災控制器之間采用硬線對應連接關系。多線制系統(tǒng)由于設計、施工和維護復雜，己逐步淘汰 第10章 消防及聯(lián)動控制技術火災探測器的系統(tǒng)組成方式火災探測器的系統(tǒng)組成方式(總線制系統(tǒng)結構總線制系統(tǒng)結構 ) 報警控制器探測器12n報警控制器探測器12n總線二總線制（樹枝形接線）報警控制器探測器12二總線制（環(huán)形接線）探測器報警控制器探測器12n二總線制（鏈式接線）第10章 消防及聯(lián)動控制技術區(qū)域火災自動報警系統(tǒng)結構區(qū)域火災自動報警系統(tǒng)結構 煙霧探測溫度探測火焰探測紅外探測報警按鍵火災探測器煙霧探測溫度探測火焰探測紅外探測報警按鍵火災探測器火災報警控制器樓層火災顯示屏樓層火災顯示屏聲光報警器聲光

15、報警器1FnF(總線制)火災參數(shù)的有效采集、變換和傳輸火災參數(shù)的有效采集、變換和傳輸 火災判定和消防設備聯(lián)動火災判定和消防設備聯(lián)動 分區(qū)聲光報警 火災參數(shù)的有效采集、變換和傳輸火災參數(shù)的有效采集、變換和傳輸 分區(qū)聲光報警 第10章 消防及聯(lián)動控制技術火災探測器（火災探測器（1 1）第10章 消防及聯(lián)動控制技術火災探測器（火災探測器（2 2）第10章 消防及聯(lián)動控制技術火災探測器（火災探測器（3 3）第10章 消防及聯(lián)動控制技術火災探測器（火災探測器（4 4）第10章 消防及聯(lián)動控制技術火災探測器（火災探測器（5 5）第10章 消防及聯(lián)動控制技術火災探測器（火災探測器（6 6）護套負溫度系數(shù)的熱

16、敏絕緣材料鋼芯聚脂帶感溫電纜型線型定溫火災探測器陽極陰極放電電流i4.7k10M220pF300V10k1000pF輸出脈沖紫外（蘭色火焰光）紫外光敏管紫外式火焰探測器第10章 消防及聯(lián)動控制技術火災探測器的漏報、誤報和遲報的現(xiàn)象火災探測器的漏報、誤報和遲報的現(xiàn)象火災探測器把火災當成了火就發(fā)生漏報，把火當成了火災就發(fā)生誤報，火災發(fā)生己經(jīng)到了發(fā)展階段才報警就是遲報?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)的漏報、誤報和遲報都會造成不可預計的嚴重后果。人們對于火災探測器期望在于:首先要求能早期發(fā)現(xiàn)火災，其次是消除誤報和降低成本。智能型火災探測器是一個發(fā)展方向。第10章 消防及聯(lián)動控制技術常用常用火災火災探測器探測器-感煙

17、式探測器感煙式探測器 這是一種能探測物質燃燒所產(chǎn)生的氣溶膠或煙霧粒子濃度的探測器，有根據(jù)散射光、透射光原理工作的光電感煙探測器和電離原理工作的離子感煙探測器，是一種點型火災探測器。 第10章 消防及聯(lián)動控制技術離子感煙探測原理離子感煙探測原理 A:雙極型無煙B:雙極型有煙A:單極型無煙B:單極型有煙(b)電離室伏安特性(a)電離室結構原理圖由于煙霧離子的直徑大小超過被電離的空氣離子的直徑，會對空氣離子產(chǎn)生阻擋作用，同時也會因“電荷異性相吸”原理而與異性空氣離子相結合產(chǎn)生吸附作用，最后導致的結果就是離子電流減小 放射源放射源Am241不斷放出不斷放出射線射線 第10章 消防及聯(lián)動控制技術光電感煙

18、式探測器光電感煙式探測器原理原理 - - 遮光型探測器遮光型探測器 光電感煙式探測器的基本原理是，利用煙霧粒子對光線光電感煙式探測器的基本原理是，利用煙霧粒子對光線產(chǎn)生遮擋和散射作用來檢測煙霧的存在產(chǎn)生遮擋和散射作用來檢測煙霧的存在 當光敏電流減小到某個設定值時，該感煙探測器發(fā)出報警信號當光敏電流減小到某個設定值時，該感煙探測器發(fā)出報警信號 第10章 消防及聯(lián)動控制技術線型遮光感煙探測器線型遮光感煙探測器 第10章 消防及聯(lián)動控制技術光電感煙式探測器光電感煙式探測器原理原理 - -散射型探測原理散射型探測原理 當光敏電流增大到某個設定值時，該感煙探測器發(fā)出報警信號 第10章 消防及聯(lián)動控制技術

19、感溫式探測器感溫式探測器 物質在燃燒過程中釋放出大量的熱，使環(huán)境溫度升高，通過檢測環(huán)境溫度及其變化量可以探測火災發(fā)生。與感煙及其他類型探測器相比，其可靠性高但靈敏度略低，反應時間滯后，不太合宜早期火災的探測。采用熱敏電阻作溫度檢測元件的電子式差定溫探測器是目前的主流。 第10章 消防及聯(lián)動控制技術線型定溫式探測器線型定溫式探測器 護套負溫度系數(shù)的熱敏絕緣材料鋼芯聚脂帶感溫電纜型線型定溫火災探測器感溫電纜被保護電纜電纜橋架專用夾具1800-2000用于電纜橋架（槽）的火災探測第10章 消防及聯(lián)動控制技術紅外火焰探測器 紅外火焰探測器紅玻璃片鍺片印制電路板硫化鉛紅外光敏元件外殼絕緣支撐架利用火焰的

20、紅外輻射和閃爍現(xiàn)象(火焰閃爍頻率在330Hz的范圍 )來探測火災。紅外光的波長較長，煙霧粒子對其吸收和衰減遠比紫外光及可見光弱。所以，即使火災現(xiàn)場有大量煙霧，并且距紅外火焰探測器較遠，紅外探測器依然能接收到紅外光. 第10章 消防及聯(lián)動控制技術紫外式火焰探測器紫外式火焰探測器陽極陰極放電電流i4.7k10M220pF300V10k1000pF輸出脈沖紫外（蘭色火焰光）紫外光敏管紫外式火焰探測器對易燃、易爆物（汽油、酒精、煤油、易燃化工原料等）引發(fā)的燃燒，在燃燒過程中它們的氫氧根在氧化反應（即燃燒）中有強烈的紫外光輻射。在這種場合下，紫外式火焰探測器可以很靈敏地探測這種紫外光。 第10章 消防及

21、聯(lián)動控制技術防爆復合式紅外紫外火焰探測器防爆復合式紅外紫外火焰探測器 使用高靈敏度的傳感器，能迅速、準確地探測火災發(fā)生時放射的紫外線（UV)、紅外線（IR) 波長.探測距離:25M材質:鋁合金鑄造粉沫涂漆工作環(huán)境溫度:-40 +80工作環(huán)境濕度:RH 85 %視角:90 (左右45)感應波長 : 紫外線 185 260 , 紅外線 4.3 感應速度 : 0.1 sec 10 sec 第10章 消防及聯(lián)動控制技術火災探測器的發(fā)展火災探測器的發(fā)展 (1)復合探測器現(xiàn)代火災探測器發(fā)展的一方向是多傳感器/多判據(jù)技術，多個傳感器從火災不同現(xiàn)象獲得信號，并從這些信號尋出多樣的報警和診斷判據(jù)。(2)空氣采樣感煙探測技術是一種通過管道抽取被保護空間的空氣樣本到中心檢測室，以監(jiān)視被保護空間內煙霧存在與否的火災探測器。 (3)多探測器協(xié)同探測每一只探測器在進行其模擬量報警判定時，要參照其相鄰探測器的讀數(shù)，可用于抑制某些誤報現(xiàn)象，并對真實的火災作出較快的響應。 第10章 消防及聯(lián)動控制技術火災探測器的發(fā)展火災探測器的發(fā)展- -多參量多判據(jù)復合探測技術 光學/熱敏/化學多傳感器探測器四合一智能探測器（集語音/閃燈）現(xiàn)代火災探測器發(fā)展的一方向是多參量/多判據(jù)技術，多個傳感器從火災不同現(xiàn)象獲得多個信號，并從這些信號