火災(zāi)報(bào)警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)

1、第四章火災(zāi)報(bào)警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)4.1概 述防火是安全防范的一個重要內(nèi)容?；馂?zāi)發(fā)生的初期階段規(guī)模小而且易于撲火，但如果不能及 時(shí)發(fā)現(xiàn)和撲滅，則會使火勢蔓延，釀成災(zāi)難。因此如何探知火災(zāi)發(fā)生，并在火災(zāi)發(fā)生示采取 疏散人員、自動滅火等-系列措施，使火災(zāi)能夠盡早撲滅，損失和傷害降到最低程度，是人 類長期追求的一個目標(biāo)。使用探測器來監(jiān)測火情并在火災(zāi)發(fā)牛時(shí)進(jìn)行報(bào)警的設(shè)施，早在19 世紀(jì)末就已被發(fā)明，但現(xiàn)代意義上的火災(zāi)報(bào)警設(shè)施則是電了技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn) 物。在我國，大約從70年代起火災(zāi)報(bào)警設(shè)備才開始在大型建筑物中使用，80年代以后，隨 著我國高層建筑的興起，火災(zāi)報(bào)警與消防聯(lián)動控制技術(shù)則得到了較人的

2、發(fā)展。一個火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)一般iii火災(zāi)探測報(bào)警器件、火災(zāi)報(bào)警裝置、火災(zāi)警報(bào)裝置和電源四部分構(gòu) 成。復(fù)雜的系統(tǒng)還應(yīng)包括消防設(shè)備的控制系統(tǒng)?；馂?zāi)探測報(bào)警器是能對火災(zāi)參數(shù)（如煙、溫光、火焰輻射、氣體濃度等）進(jìn)行響應(yīng)并自動產(chǎn) 生火災(zāi)報(bào)警信號的器件。按響應(yīng)火災(zāi)參數(shù)的不同，火災(zāi)探測器分成感溫、感煙、感光、氣體 火災(zāi)探測器和復(fù)合火災(zāi)探測器五個基本類型。傳統(tǒng)的火災(zāi)探測器是當(dāng)被探測參數(shù)達(dá)到某一值吋報(bào)警，因此常被稱為閾值火災(zāi)探測器（或稱 開關(guān)量火災(zāi)探測器），但近年來出現(xiàn)了一種模擬量火災(zāi)探測器，它輸出的信號不是開關(guān)量信號， 而是所感應(yīng)火災(zāi)參數(shù)值的模擬量信號或與其等效的數(shù)字量信號。它沒冇閾值，只相當(dāng)于一個 傳感器。另一

3、類火災(zāi)報(bào)警器件是手動按鈕，它是由發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的人員用手動方式進(jìn)行報(bào)警?；馂?zāi)報(bào)警裝置是川以接收、顯示和傳遞火災(zāi)報(bào)警信號，并能發(fā)出控制信號和具有其他輔助功 能的控制設(shè)備。火災(zāi)報(bào)警控制器即為其屮的一種，它能為火災(zāi)探測器提供電源，接收、顯示 和傳輸火災(zāi)報(bào)警信號，并能對自動消防設(shè)備發(fā)出控制信號，是火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的核心部分。 火災(zāi)報(bào)警控制器按其川途的不同，可分為區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器，集中火災(zāi)報(bào)警控制器和通川 火災(zāi)報(bào)警控制器三種基本類型。近年來，隨著火災(zāi)探測報(bào)警技術(shù)的發(fā)展和模擬量、總線制、 智能化火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)的逐漸應(yīng)用，在許多場合，火災(zāi)報(bào)警控制器已不再分作區(qū)域、集屮 和通用三種類型，而統(tǒng)稱為火災(zāi)報(bào)警控制器。

4、在火災(zāi)報(bào)警裝置屮，還侑一些設(shè)備如屮繼器、 區(qū)域顯示器、火災(zāi)顯示盤等裝置，可視為火災(zāi)報(bào)警控制器的演變或補(bǔ)充，在特定條件下應(yīng)川， 與火災(zāi)報(bào)警控制器同屬火災(zāi)報(bào)警裝置?；馂?zāi)警報(bào)裝置是火災(zāi)口動報(bào)警系統(tǒng)小用以發(fā)出區(qū)別于周圍環(huán)境聲、光的火災(zāi)警報(bào)信號裝置。 它以特殊的聲、光等信號向警報(bào)區(qū)域發(fā)出火災(zāi)警報(bào)信號，以警示人們采取安全疏散、滅火救 災(zāi)的措施。在火災(zāi)口動報(bào)警系統(tǒng)中，當(dāng)接收到火災(zāi)報(bào)警信號后，能自動或手動啟動相關(guān)消防設(shè)備并 顯示英狀態(tài)的設(shè)備稱為消防控制設(shè)備，主要包括接受火災(zāi)報(bào)警控制器控制信號的自動滅火系統(tǒng)的控制裝置、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的控制裝置，防排煙及空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的控制裝置、常開防火 門、防火卷帝的控制裝置、電

5、梯回降控制裝置，以及火災(zāi)應(yīng)急廣播、火災(zāi)警報(bào)裝置、消防通 信設(shè)備、火災(zāi)應(yīng)急照明與疏散指示標(biāo)志等。消防控制設(shè)備一般設(shè)置在消防控制中心，以便r 集中統(tǒng)一控制。也有的消防控制設(shè)備設(shè)置在被控消防設(shè)備所在現(xiàn)場，但其動作信號則必須返 回消防控制屮心，實(shí)行集中與分散和結(jié)合的控制方式?；馂?zāi)白動報(bào)警與消防聯(lián)控系統(tǒng)的供電應(yīng)采用消防電源，備用電源采用蓄電池。圖41為一典型火災(zāi)報(bào)警與消防聯(lián)動系統(tǒng)的方椎圖。消防泵啟動報(bào)警系統(tǒng)火災(zāi)探滴消防廣播系統(tǒng)噴淋泵啟動氣體滅火警報(bào)消防滅火系統(tǒng)報(bào)警控制系統(tǒng) 消防中心火災(zāi)應(yīng)急電源控制照明控制系統(tǒng)啟動排煙風(fēng)機(jī)放下卷簾門防推煙系統(tǒng)打開推煙閥啟動正壓風(fēng)機(jī)圖41火災(zāi)報(bào)警與消防聯(lián)動系統(tǒng)框圖4.2物質(zhì)

6、燃燒的過程與規(guī)律燃燒是一種伴隨有光、熱和炯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)。有焰燃燒的發(fā)牛需要四個充要條件，即：一 定蜃的可燃物、氧氣、溫度和未受抑制的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)?？扇嘉锇雌湮锢頎顟B(tài)可分為氣體可燃物、液體可燃物和固體可燃物三種類別。但從化學(xué)角度1:講，可燃物都是未達(dá)到英最高氧化狀態(tài)的材料。一種特定材料能否被進(jìn)一步氧化燃燒取決 于它的化學(xué)性質(zhì)。任何一種由碳和氫為主構(gòu)成的材料都可以被氧化燃燒。某些單質(zhì)物體，如 磷，也可以在空氣屮燃燒，但絕人多數(shù)的可燃物都會含有一定比例的碳和氫。氧氣主耍指空氣小的游離態(tài)氧。某些化合物中含有的氧如在燃燒中釋放出來的話也會助燃。 熱量是可燃物與氧發(fā)生反應(yīng)的能量來源，其外在表現(xiàn)為溫度。燃燒對

7、以是明火來引燃處于空 氣中的可燃物，也可能是可燃物升溫到著火點(diǎn)后自燃。不同的物質(zhì)其燃點(diǎn)溫度也不同。人多數(shù)的有焰燃燒都存在著鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。當(dāng)某種可燃物受熱時(shí)，它不僅會汽化，而且該可燃物 的分子會發(fā)空熱裂解作用，即它們在燃燒前會裂解成為更簡單的分子。這些分子小的一些原 子間的共價(jià)鍵常常會發(fā)生斷裂，從陽生成口由基，由于它是一種高度活潑的化學(xué)形態(tài)，能與 其他的自由基和分子反應(yīng)而使燃燒持續(xù)下去，這就是燃燒的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。明白了燃燒的過程，就會清楚防火和火火的基木措施就是要去掉四個條件屮的一個或幾個， 使燃燒不致發(fā)生或不能持續(xù)。普通的可燃物在燃燒過程中，首先是產(chǎn)生燃燒氣體，然后是煙霧，在氧氣充分的條件下才能 達(dá)到

8、全部燃燒，產(chǎn)生火焰，并散發(fā)出大量的熱，使環(huán)境溫度升高?；馂?zāi)探測器就是利用燃燒 過程中發(fā)煙、發(fā)光、發(fā)熱和氣體濃度升高等現(xiàn)彖來預(yù)報(bào)火災(zāi)的。圖4-2是可燃物質(zhì)典型的起 火過程。從圖中可以看到，火惜發(fā)展在初起和陰燃兩個階段所占的時(shí)間比較長，這是燃燒的 開始階段。如果要想把火災(zāi)的損失控制在最低限度，保證人身不遭傷亡，火災(zāi)探測應(yīng)在開始 階段即能報(bào)警，因?yàn)榇穗A段盡管產(chǎn)生的大量氣溶膠和煙霧充滿了建筑物內(nèi)火災(zāi)部位的空間， 但環(huán)境溫度并不髙，尚未達(dá)到蔓延和發(fā)展的程度，比較容易撲滅。從曲線上還可以看到，火 災(zāi)從開始階段到全部燃燒，要經(jīng)過-段時(shí)間。對于這種燃燒速度緩慢的火災(zāi)初期，用煙感探 測最為合適。而且測最氣溶膠比

9、測最溫度要更靈敏。感煙探測器可以在火災(zāi)初起的短時(shí)間內(nèi) 作岀反應(yīng)，發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號，而感溫、感光探測器則要在較長時(shí)間后的全燃階段才能作出 反應(yīng)。圖4-2普通可燃物的起火過程火災(zāi)發(fā)生示除了火災(zāi)現(xiàn)場的高溫高熱可造成生命財(cái)產(chǎn)損失外，它所產(chǎn)生的人蜃一氧化碳、二 氧化碳、丙烯醛、氯化氫、二氧化硫等冇毒氣體可先于火燃通過樓道、管道井、樓梯井向建 筑物內(nèi)漫延，其対建筑物內(nèi)人員的危害比明火本身還要大。因此消防聯(lián)動系統(tǒng)在收到火災(zāi)報(bào)警信號示除了要啟動自動滅火系統(tǒng)外，還要啟動防排煙系統(tǒng)，使有毒氣體與非火災(zāi)區(qū)隔斷， 并盡快將其排除到建筑物外。圖4-3為不關(guān)門窗時(shí)有毒煙氣在樓層內(nèi)的流竄情況，它以 0.5m/s0.7m/s

10、的速度橫向擴(kuò)散，以2m/s3m/s的速度在樓梯道內(nèi)上升。如川動防排煙系統(tǒng)后 則町有效的抑制有毒煙氣在建筑物內(nèi)的蔓延。圖4-3火災(zāi)時(shí)不關(guān)門窗煙霧在建筑內(nèi)流竄惜況4.3火災(zāi)探測器火災(zāi)探測辭按探測火災(zāi)參量的不同可分為感煙式、感溫式、感光式、可燃?xì)怏w探測式和復(fù)合 式五種主要類型。感煙式火災(zāi)探測器對燃燒中產(chǎn)生的固體或液體微粒予以響應(yīng)，可以探測物質(zhì)初期燃燒所產(chǎn)生 的氣溶膠或煙霧粒了濃度。氣溶膠或煙霧粒子可以減小探測器電離室的離了電流，改變光強(qiáng), 改變空氣電容器的介電常數(shù)或改變半導(dǎo)體的某些性質(zhì)，因此感煙火災(zāi)探測器乂可分為離子型、 光電型、電容式或半導(dǎo)體型等類型。感溫火災(zāi)探測辭響應(yīng)界常溫度、溫升速率和溫差等火

11、災(zāi)信號。其結(jié)構(gòu)簡單，與其他類型的探 測器相比，可靠性高，但靈敏度較低。常用的冇定溫型（環(huán)境溫度達(dá)到或超過設(shè)定值時(shí)響應(yīng)）、 差溫型（環(huán)境溫度上升速率超過預(yù)定值時(shí)響應(yīng)）和差定溫型（兼冇差溫、定溫兩種功能）三 種。感溫火災(zāi)探測器使用的敏感元件主要有熱敏電阻、熱電偶、雙金屈片、易熔金屬、膜盒 和半導(dǎo)體材料等。感光火災(zāi)探測器又叫火焰探測器，主要對火焰輻射出的紅外光、紫外光、可見光予以響應(yīng)。 常用的有紅外火焰型和紫外火焰型兩種。氣體火災(zāi)探測器主要用于易燃易爆場所探測可燃?xì)怏w、粉塵的濃度，一般調(diào)整在爆炸濃度 下限的1/51/6時(shí)動作報(bào)警。其主要傳感元件有伯絲、鉗耙和金屬氧化物半導(dǎo)體等兒種。 町燃?xì)怏w探測器主

12、要用于廚房或燃?xì)鈨溟g、汽車庫、溶劑庫等存在可燃?xì)怏w的場所。復(fù)合式火災(zāi)探測器是可以響應(yīng)兩種或兩種以上火災(zāi)參數(shù)的火災(zāi)探測器，主要有感溫感煙型、 感光感煙型、感光感溫型等。探測器如果按萇結(jié)構(gòu)造型分類的話乂可分為點(diǎn)型和線型兩大類。4. 3. 1離子感煙探測器離子感煙探測器是口前應(yīng)用最廣泛的一種探測器。它是利用煙霧粒子改變電離室電離電流的 原理制成的。如圖4-4所示，兩個極板分別接在電源的正負(fù)極上，在電極z間放有（1粒子放 射源鎧241,它持續(xù)不斷的放射岀u粒了，a粒了以高速運(yùn)動撞擊極板間的空氣分了，使空 氣分子電離為正離子和負(fù)離子（電子），這樣電極之間原來不導(dǎo)電的空氣具有了導(dǎo)電性， 實(shí)現(xiàn)這個過程的裝

13、置稱為電離室。在電場作川下，正負(fù)離了冇規(guī)則的運(yùn)動形成離了電流。 當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，煙霧粒子進(jìn)入電離室后，電離產(chǎn)生的正離子和負(fù)離子被吸附在煙霧粒子上, 使正負(fù)離子相互中和的概率增加，這樣就使到達(dá)電極的有效離子數(shù)減少；另一方面，由于 煙霧粒子的作用，q射線被阻擋，電離能力降低，電離室內(nèi)產(chǎn)生的正負(fù)離子的數(shù)量也減少, 這兩者都導(dǎo)致電離電流減少，因此只要能檢測到離了電流的變化就可檢測到火災(zāi)是否發(fā) 生。圖44離子感煙探測器丄作原理圖45為雙源式感煙探測器的電路原理和工作特性，開室結(jié)構(gòu)的檢測電離室和閉室結(jié)構(gòu)的補(bǔ) 償電離室反向串聯(lián)。當(dāng)檢測室因煙霧作用而使離了電流減小時(shí)，相當(dāng)于該室極板間等效阻抗 加人，而補(bǔ)償室的極

14、板間等效阻抗不變，則施加在兩電離室上的電壓分壓u和5發(fā)生變化, 見圖45 （b）o無煙霧時(shí)，兩個電離室電壓分壓3、6都等于12v,當(dāng)煙霧使檢測室的電離 電流減小時(shí)，等效阻抗增加,ui減小為u, 6增加為u2，ui，+u2'=24v。開關(guān)電路檢測6 電壓，當(dāng)6增加到某一定值時(shí)，開關(guān)控制電路動作，發(fā)出報(bào)警信號，此信號傳輸給報(bào)警器, 實(shí)現(xiàn)了火災(zāi)自動報(bào)警。上例中兩個電離室各有一個a離子發(fā)射源，稱為雙源式離子感煙探測器。這種探測器在我國 已大雖生產(chǎn)并廣泛應(yīng)用。但冃前一種單源雙室式離子感煙探測器正在逐漸取代雙源雙室式感 煙探測器。單源式離了感煙探測器的工作原理與雙源式基木相同，但結(jié)構(gòu)形式不同。圖4

15、-6 為單源雙室離了感煙探測器結(jié)構(gòu)示意和工作特性圖。單源雙室感煙探測器的檢測電離室與參 考電離室比例相差較大，補(bǔ)償室小，檢測室大。兩宗基本是敞開的，氣流互通。檢測室與大 氣相通，而補(bǔ)償室則通過檢測室間接與大氣相通。兩室共用一個放射源，開關(guān)電器uo24vdc12 /補(bǔ)償電離室檢測電離爼無煙曲線k2*u®有煙時(shí)檢測電離室特性©參考電室特性(a)電路原理(b)工作特性曲線圖45雙源式感煙探測器電路原理和工作特性圖4-6單源雙室離子感煙探測器電路原理與工作特性放射源發(fā)射的a射線先經(jīng)過參考電離室，然后穿過位于兩室屮間電極上的一個小孔進(jìn)入檢測 室。兩宗中的空氣部分被電離，各形成空間電荷

16、區(qū)。因?yàn)榉派湓吹幕疃仁且欢ǖ?，中間電極 上的小孔面積也是一定的，從小孔進(jìn)入檢測室的a離子也是一定的，在正常情況下，它不受 環(huán)境影響，因此電離室的電離平衡是穩(wěn)定的，圖(b)中為檢測電離室的特性曲線，為參 考電離室的特性曲線。交點(diǎn)處的電壓u。為中間電極對地電壓，ui為內(nèi)部電極與中間電 極z間的電位差。uo+ui=uso當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，煙霧粒子進(jìn)入檢測電離室，使檢測室空氣的等 效阻抗增加，工作特性變?yōu)榍€，而參考電離室的工作特性不變。屮間電極的對地電壓 變?yōu)榕c®交點(diǎn)處對應(yīng)的電壓u。1,顯然a?增加，而減小，uj + uxus。檢測中間極板 上的電壓u。的變化量au,當(dāng)其超過某一閾值吋產(chǎn)生火災(zāi)

17、報(bào)警信號。單源雙室離子式感煙探測器雙源雙室離子式感煙探測器相比，有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：(1) 由于兩個電離室同處在一個相通的空間，只要兩者的比例設(shè)計(jì)合理，就既能保證在火災(zāi) 發(fā)生時(shí)煙霧順利進(jìn)入檢測室迅速報(bào)警，又能保證在環(huán)境變化時(shí)兩室同時(shí)變化而避免參數(shù)的不 一致。它的工作穩(wěn)定性好，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。不僅對環(huán)境因素(溫度、濕度、氣壓和氣流) 的慢變化有較好的適應(yīng)性，對快變化的適應(yīng)性則更好，提高了抗?jié)?、抗溫性能?2) 增強(qiáng)了抗灰塵、抗污染的能力。當(dāng)灰塵輕微地沉積在放射源的有效發(fā)射面上，導(dǎo)致放射 源發(fā)射的a粒子的能量強(qiáng)度明顯變化時(shí)，會引起工作電流變化，補(bǔ)償室和檢測室的電流均會 變化，從而檢測室的分壓變化不明顯

18、。(3) 一般雙源雙室離子感煙探測器是通過調(diào)整電阻的方式實(shí)現(xiàn)靈敏度調(diào)節(jié)的，陽單源雙室離 了感煙探測器則是通過改變放射源的位置來改變電離室的空間電荷分布，即源電極和屮間電 極的距離連續(xù)可調(diào)，這就可以比較方便地改變檢測室的靜態(tài)分壓，實(shí)現(xiàn)靈敏度調(diào)節(jié)。這種靈 敏度調(diào)節(jié)連續(xù)而且簡單，有利于探測器響應(yīng)閾值的一致性。(4) 單源雙室只需一個更弱的a放射源，比雙源雙室的電離室放射源強(qiáng)度減少一半，而口也 克服了雙源雙室兩個放射源難以匹配的缺點(diǎn)。4. 3. 2光電式感煙探測器光電式感煙火災(zāi)探測器根據(jù)煙霧對光的吸收作用和散射作用，可分為散射光式和減光式兩種 類型。1. 散射光式光電感煙火災(zāi)探測器圖4-7為散射光式光

19、電感煙探測原理示意圖。當(dāng)無朋霧吋，發(fā)光元件發(fā)射的一定波長的光線 肓射在發(fā)光原件對應(yīng)的暗室壁上，而安裝衣側(cè)壁上的受光元件不能感受到光線。但當(dāng)火災(zāi)發(fā) 生時(shí)，煙霧進(jìn)入檢測暗室。光線在前進(jìn)過程屮照射在不規(guī)則分布的煙霧粒了上，產(chǎn)生散射， 散射光的不規(guī)則性使一部分散射光照射在接收管上，顯然煙霧粒子越多，接收光電管收到的 散射光就越強(qiáng)，產(chǎn)生的光電信號也越強(qiáng)。當(dāng)煙霧粒子濃度達(dá)到一定值時(shí)，散射光的能量就足 以產(chǎn)生一定大小的激勵電流，可用于激勵外電路發(fā)出火災(zāi)信號。散射光式煙霧探測器只適川于點(diǎn)型探測器結(jié)構(gòu)，其遮光暗室中發(fā)光元件與受光元件的夾角在 90°135。之間，夾角越人，靈敏度越高。不難看出，散射光式

20、光電感煙的實(shí)質(zhì)是用一套 光系統(tǒng)作為傳感器，將火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧対光特性的影響，用電的形式表示出來并加以利用。 由于光學(xué)器件的壽命有限，特別是發(fā)光元件，因此在電光轉(zhuǎn)換壞節(jié)采用間歇供電方式，即用 振蕩電路使發(fā)光元件產(chǎn)生間歇式脈沖光，一般發(fā)光時(shí)間為10u s10 ms,間歇時(shí)間3s5s。 發(fā)光或受光元件多采用紅外光元件神化稼二極管(發(fā)光峰值波長0.94 um)與硅光敏二 極管配對。一般，散射光式感煙探測器對粒徑0.9 u m10um的煙霧粒子能夠靈敏探測，而對0.01 u m09u m的煙霧粒了濃度變化無反應(yīng)。2 減光式光電感煙火災(zāi)探測器減光式光電感煙探測器的受光管安裝位置與散射光式光電感煙探測器不同，

21、是放在與發(fā)光管 正對的位置上，如圖4-8o進(jìn)入光電檢測暗室內(nèi)的煙霧粒了對光源發(fā)出的光產(chǎn)生吸收和散射 作用，使通過煙霧后的光通量減少，從而使受光元件上產(chǎn)生的光電流降低。光電流相對于初 始標(biāo)定值的變化量人小，反映了煙霧的濃度，據(jù)此可通過電子線路對火災(zāi)信息進(jìn)行閾值比較 放大、判斷、數(shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)對比計(jì)算，以發(fā)出相應(yīng)的火災(zāi)信號。煙霧l-/ / / _/ f / / iii 煙霧圖48減光式光電感煙探測器原理圖3.線型光電感煙探測器所謂線型光電感煙探測器工作原理與遮光型光電感煙探測器類似，只不過它的發(fā)光原件與受 光元件分別作為兩個獨(dú)立的器件，而將整個探測區(qū)間作為“檢測暗室”，不再有器件的檢測暗 室。發(fā)光

22、元件安裝在探測區(qū)的某個位置，接收元件安裝在探測區(qū)中與發(fā)光管冇一定距離的對 應(yīng)位置。在探測區(qū)無煙時(shí)，發(fā)射器發(fā)出的紅外光束被接收器接收到，產(chǎn)生正常的光電信號， 但當(dāng)煙霧擴(kuò)散到探測區(qū)時(shí)，朋霧粒子對紅外光線的吸收和散射作用，使到達(dá)接收器的光信號 減弱，接收器產(chǎn)生的光電信號也減少，對其分析判斷后可產(chǎn)生火災(zāi)報(bào)警信號。圖49為線型 紅外光束感煙探測器的原理結(jié)構(gòu)框圖。發(fā)射器接收器間歇震蕩電路v 0 = 0測量區(qū)光路放人分析電路圖4-9線型紅外光束感煙探測器原理圖發(fā)射器通過測量區(qū)向接收器捉供足夠的紅外光束能量，采用間歇發(fā)光方式可延長發(fā)光管使用 壽命，通常發(fā)射脈沖寬度為13叮，周期為8ms,由間歇振蕩器和發(fā)光二級

23、管完成紅外光發(fā) 射。接收器硅光電二極悸作為光電轉(zhuǎn)換元件，接收發(fā)射器發(fā)射來的紅外光信號，把光轉(zhuǎn)換為電信 號示，由接收電路放人、處理、輸出、報(bào)警。接收器屮還有防課報(bào)、檢杏及故障報(bào)警電路， 以提高整個系統(tǒng)的工作可靠性。在發(fā)射器接收器z間各有一塊口徑和焦距相同的雙凸透鏡分別作為發(fā)射透鏡和接收透鏡。 紅外發(fā)光管和接收硅光電二極管分別置于發(fā)射與接收端的焦點(diǎn)上，使測量區(qū)的光路為基本平 行光線，并可方便調(diào)整發(fā)射器與接收器之間的光軸重合。4. 3. 3感溫式火災(zāi)探測器感溫式火災(zāi)探測器按其作用原理分為三類：定溫式、差溫式和差定溫式。定溫式是溫度達(dá)到 或超過預(yù)定值時(shí)響應(yīng)的感溫探測器；差溫式是升溫速率達(dá)到預(yù)定值吋響應(yīng)

24、的感溫探測器；差 定溫式是兼有斧溫和定溫兩種功能的感溫探測器。感溫火災(zāi)探測器按其感溫效果和結(jié)構(gòu)形式 又可分為點(diǎn)型和線型兩類。點(diǎn)型又分為定溫、普溫、差定溫三種，而線型分為纜式定溫和空 氣管式差溫兩種。1. 定溫式火災(zāi)探測器當(dāng)火災(zāi)發(fā)生示探測器的溫度上升，探測器內(nèi)的溫度傳感器感受火災(zāi)溫度的變化，當(dāng)溫度達(dá)到 報(bào)警閾值時(shí)，探測器發(fā)出報(bào)警信號，這種形式的探測器即為定溫式火災(zāi)探測器。定溫式火災(zāi)探測器因溫度傳感器不同乂可分為多種，如熱敏電阻型、雙金屬片型、易熔合金 型等。熱敏電阻是一種半導(dǎo)體感溫元件，其溫度-電阻特性有三種：負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（ntc）、 正溫度系數(shù)熱敏電阻（ptc）和臨界溫度熱敏電阻（ctr

25、）。它們的特性曲線如圖410。圖4-10各種熱敏電阻的溫度特性從圖中可以看到用ctr與ptc型熱敏電阻構(gòu)成熱控開關(guān)較為理想，而ntc型熱敏電阻的線 性度更好一些。熱敏電阻的特點(diǎn)是電阻溫度系數(shù)人，因而靈敏度高，測量電路簡單；體積小、熱慣性小；h 身電阻大，對線路電阻叮以忽略，適于遠(yuǎn)距離測量；缺點(diǎn)是穩(wěn)定性較差和互換性差，但現(xiàn)在 生產(chǎn)的有些熱做電阻的穩(wěn)定性和互換性都己經(jīng)有了很大提高，完全對以用作感溫探測器的傳 感器。雙金屬片是將兩種不同熱膨脹系數(shù)的金屬片構(gòu)造在一起，當(dāng)溫度升高時(shí)，兩種材質(zhì)的金屬片都將受熱變形，但因其膨脹系數(shù)不同，兩者的變形程度不同，就會產(chǎn)生一個變形力，當(dāng)溫度 達(dá)到某一定值時(shí)，用其帶動

26、導(dǎo)電觸點(diǎn)的閉合或斷開來實(shí)現(xiàn)報(bào)警，圖4-11為一種園筒狀雙金屬 定溫探測器示意圖。外筒是用高膨脹系數(shù)的不銹鋼片制成。筒內(nèi)兩條低膨脹系數(shù)的銅合金金 屬片各帶一個電接點(diǎn)，常溫時(shí)銅合金金屬片的長度使中間部分隆起，電接點(diǎn)斷開。金屬片的 兩端固定在不銹鋼筒的兩端。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)溫度升高，不銹鋼的熱膨脹系數(shù)高于銅合金金屬 片，因此變形人，使不銹鋼筒兩端伸長，而銅合金片變形小，但兩端隨不銹鋼筒變形而拉緊, 使屮間的隆起消失，電接點(diǎn)閉合發(fā)出報(bào)警信號。銅合金片/圖4-11雙金屬i員i筒狀定溫探測器結(jié)構(gòu)圖易熔金屬絲是一種簡單易行的感溫探測元件，止常時(shí)川其將電路連通，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，火災(zāi) 溫度使易熔金屬絲熔斷，從而使電路

27、斷開而發(fā)出報(bào)警信號。還有一種玻璃泡式感溫元件與易 熔金屬絲的原理很相似，它是當(dāng)火災(zāi)發(fā)生吋,火災(zāi)溫度使玻璃泡破裂從而使附著在玻璃泡上的 導(dǎo)電體斷開。2. 差溫式感溫火災(zāi)探測器正常時(shí)室內(nèi)溫度變化率很小，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，有一個溫度迅速升高的過程。所謂差溫是指一定 時(shí)間內(nèi)的溫度變化量，即溫度的變化速率，當(dāng)檢測到的這個值超過設(shè)定值時(shí)發(fā)出報(bào)警信號。 膜盒式差溫探測器是一種常見的差溫式感溫探測器。圖4-12為膜盒式差溫探測器的結(jié)構(gòu)圖。 這種探測器由感熱室、膜片、泄漏孔及電接點(diǎn)等構(gòu)成。如果環(huán)境溫度緩慢變化，空氣膨脹緩 慢，則由于泄漏孔的作用使感溫氣室內(nèi)的空氣壓力變化不大，膜片慕木不變形，電接點(diǎn)斷開。 當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)

28、，空氣室內(nèi)的空氣隨周f同溫度急劇升高而迅速膨脹，因?yàn)檫@個過程的時(shí)間很短, 泄漏孔來不及將膨脹氣體泄出，致使空氣室內(nèi)的空氣壓力增高，膜盒受壓產(chǎn)生變形，使電接圖4-12牘盒式差溫探測器結(jié)構(gòu)示意3. 纜式線型感溫探測器纜式線型感溫探測器山感溫電纜和終端盒組成，感溫電纜線是溫度敏感元件，感溫纜式線型 探測器的動作，不是由明火引起的，而是由被探測物溫度升高到某定值時(shí)產(chǎn)生。感溫線纜是 一個熱電阻元件，當(dāng)溫度升高時(shí)線纜的電阻值發(fā)生變化，rti終端盒電路來檢測這個電阻變化 量并在預(yù)定值時(shí)發(fā)出報(bào)警信號。使用探測電纜時(shí)，首先要了解受保護(hù)地點(diǎn)的環(huán)境溫度，然后來決定電纜報(bào)警溫度。當(dāng)環(huán)境溫 度確定后，其報(bào)警溫度將隨電纜

29、長度減少而增加。4.3.4復(fù)合型火災(zāi)探測器無論哪種類型的火災(zāi)探測器都有其不同的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，尚未有哪一種火災(zāi)探測器能有效、全 面地探測各類火情、適用于各種場合而不產(chǎn)生誤報(bào)的?，F(xiàn)實(shí)生活中火災(zāi)發(fā)生的情況是多種多 樣的，往往由于火災(zāi)類型不同或探測器探測范f貝的局限，造成延謀報(bào)警，復(fù)合型探測器正是 為了解決這一問題而將兩種不同探測原理的傳感器件結(jié)合在一起，形成一種更有效地探測火 情的探測器，常見的復(fù)合型探測器有下列兒種：1. 差定溫復(fù)合探測器羌定溫復(fù)合探測器將定溫探測器和旁溫探測器兩套機(jī)構(gòu)并在一個探測器屮，對溫度慢慢升到 某一定值或急劇上升時(shí)都能響m報(bào)警。若其屮的某一功能失效，另一種功能仍能起作用，因

30、而提高了工作的可靠性。2. 光電感溫復(fù)合探測器這種探測器將光電感煙感溫兩套機(jī)構(gòu)構(gòu)造在一個探測器中，即可以對以煙霧為特征的早期火 情予以監(jiān)視，也可以對以高溫為特征的后期火情予以探測。此類探測器對緩燃、陰燃和明火 產(chǎn)牛的火災(zāi)現(xiàn)象能夠做到較好地探測，綜合了光電式煙感和感溫兩種探測器的長處，彌補(bǔ)了 各自的不足。3. 光電、感溫、電離式復(fù)合探測器這種探測器的一個探頭中裝有3只傳感器：光電型、感溫型和電離型。它可以用在環(huán)境復(fù)雜 的場合，適用于各種區(qū)域和可能發(fā)生的火災(zāi)特性的變化，捉高了探測器的可靠性。4. 3. 5智能型火災(zāi)探測器誤報(bào)現(xiàn)象是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中一個i分令人頭痛的問題。一燉探測器是由傳感器和電了電路

31、構(gòu) 成的，周圍環(huán)境的干擾可能引起傳感器誤動作或電子元件誤動作，從而在不應(yīng)報(bào)警吋發(fā)出了 報(bào)警信號。這十分容易產(chǎn)?！袄莵砹恕毙?yīng)。當(dāng)值班人員在多次對報(bào)警信號進(jìn)行核實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn) 為誤報(bào)后很容易產(chǎn)生麻痹松懈心理，而當(dāng)火災(zāi)真的發(fā)宀吋乂會以為是誤報(bào)未采取相應(yīng)措施而錯失救火良機(jī)。為了解決這個問題，人們開發(fā)了智能型火災(zāi)探測器。智能型火災(zāi)探測器有兩種，常見的是將原來在設(shè)定值時(shí)才發(fā)出開關(guān)型報(bào)警信號的方式改為經(jīng) 常性向火災(zāi)報(bào)警控制器發(fā)出現(xiàn)場探測參數(shù)的模擬信號，一般是將其轉(zhuǎn)為數(shù)字信號進(jìn)行傳輸， 由控制器根據(jù)其他探測器的現(xiàn)實(shí)悄況和歷史悄況進(jìn)行綜合分析以判斷是否有火災(zāi)發(fā)生。這就 極人的減少了因周國環(huán)境干擾引起系統(tǒng)誤報(bào)的可能性

32、。另一種智能型火災(zāi)探測器自身帶有微處理器系統(tǒng)，并設(shè)置了i些針對常規(guī)的、個別區(qū)域的和 不同用途的火災(zāi)災(zāi)情判定計(jì)算規(guī)則，對檢測信號不斷的進(jìn)行分析、判斷和處理，不再只是簡 單的根據(jù)閾值判斷火災(zāi)是否發(fā)生，陽是同時(shí)考慮到其他中間值。如“火勢很弱弱適 中強(qiáng)一一很強(qiáng)”，再根據(jù)預(yù)設(shè)的有關(guān)規(guī)則把這些判斷信息轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的報(bào)警信號，如“煙 不多，但溫度快速上升發(fā)出警報(bào)”、“煙不多，且溫度沒有上升發(fā)出預(yù)警報(bào)”等。這種具有微處理器的探測器具有自學(xué)功能，可以將已累積的經(jīng)驗(yàn)分類記憶，設(shè)下特定的響應(yīng) 程式，當(dāng)li后類似的現(xiàn)象再發(fā)生時(shí)，可以根據(jù)特定的響應(yīng)程式處理。這就要求探測系統(tǒng)不為 環(huán)境的t擾所誤導(dǎo)，并能在片常情況發(fā)生的初期

33、，根據(jù)有限而時(shí)有才盾的信息預(yù)測將要發(fā)牛 的現(xiàn)彖，及時(shí)發(fā)出相應(yīng)程度的警報(bào)，故陽稱作智能探測器。4.4火災(zāi)報(bào)警控制器4. 4. 1火災(zāi)報(bào)警控制器的功能與分類在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中，火災(zāi)探測器是系統(tǒng)的“感覺器官”，隨時(shí)監(jiān)視和感知對能出現(xiàn)的火災(zāi)災(zāi)情。 而火災(zāi)報(bào)警控制器則是整個系統(tǒng)的中樞和核心。火災(zāi)報(bào)警控制器應(yīng)具冇下述功能： 向探測器提供電源。(2) 能接收探測器發(fā)出的火災(zāi)信號，在火災(zāi)發(fā)牛時(shí)能夠進(jìn)行聲光報(bào)警，并指示火災(zāi)部位和記 錄報(bào)警信息。(3) nj*通過火警發(fā)送裝置啟動火災(zāi)報(bào)警信號或通過口動消防滅火控制裝置啟動口動滅火設(shè)備 和消防聯(lián)動設(shè)備。(4) 具有自檢功能。能夠自動地監(jiān)視系統(tǒng)的工作狀況，特定故障時(shí)能給

34、出聲光警報(bào)信號?；馂?zāi)報(bào)警控制器通常按其用途和設(shè)計(jì)使用要求不同分為區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器、集中火災(zāi)報(bào)警 控制器和通用火災(zāi)報(bào)警控制器三類?；馂?zāi)口動報(bào)警系統(tǒng)的保護(hù)對彖多種多樣，建筑規(guī)模大小不一，小的而積只有幾十或幾百平方 米，大的面積可達(dá)兒千或兒萬，其至十兒萬平方米，為了便于早期發(fā)現(xiàn)和通報(bào)火災(zāi)，也便于 系統(tǒng)的口常維護(hù)和管理，火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，一般都要將其保護(hù)對象的整個范用劃分 為若干個分區(qū)，即報(bào)警區(qū)域，再將每個報(bào)警區(qū)域劃分為若干個單元，即操作區(qū)域。這樣劃分 可以在火災(zāi)發(fā)生時(shí)迅速、準(zhǔn)確地確定災(zāi)情部位，以便有關(guān)人員及吋采取有效措施。報(bào)警區(qū)域是將火災(zāi)門動報(bào)警系統(tǒng)的警戒范圍按防火分區(qū)或樓層劃分的部分，而設(shè)

35、在這個報(bào)警 區(qū)域的火災(zāi)報(bào)警控制器則為區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器。區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器玄接連接火災(zāi)探測器，處理各種報(bào)警信息。然示將報(bào)警信息送給集中火 災(zāi)報(bào)警控制器。般整個報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)設(shè)-臺集中報(bào)警控制器。集中報(bào)警控制器下層應(yīng)有兩臺及兩臺以上的區(qū)域報(bào)警器，或者設(shè)置兩臺及兩臺以上的區(qū)域顯示器。區(qū)域顯示器不與火災(zāi)探測器相連，只接 收集中報(bào)警控制器的火災(zāi)信息，顯示本報(bào)警區(qū)域內(nèi)的火災(zāi)部位，并進(jìn)行聲光報(bào)警。集中火災(zāi)報(bào)警控制器接收區(qū)域報(bào)警控制器或火災(zāi)探測器的火災(zāi)報(bào)警信號，對其進(jìn)行分析處理, 并控制火災(zāi)報(bào)警裝置，啟動口動滅火設(shè)備和火災(zāi)聯(lián)動設(shè)備。集中式火災(zāi)報(bào)警控制器是一套計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。特別是采用模擬量火災(zāi)探測器的智能火災(zāi)報(bào)

36、 警系統(tǒng)，集屮控制器隨時(shí)對探測器輸入模擬信號進(jìn)行智能化的分析處理，以判別是否真已發(fā) ?；馂?zāi)。這種信號處理系統(tǒng)需建立一個適川探測器所在環(huán)境特點(diǎn)的特征模型，可補(bǔ)償各種壞 境干擾和灰塵積累對探測器靈頌度的影響，對通過軟件編輯實(shí)現(xiàn)圖形顯示，鍵盤控制，翻譯 等功能，還可實(shí)現(xiàn)吋鐘、存儲、密碼、自檢聯(lián)動、聯(lián)網(wǎng)等多種功能。通用火災(zāi)報(bào)警控制器兼有區(qū)域、集屮兩級火災(zāi)報(bào)警控制器特點(diǎn)，可以通過設(shè)置或修改（硬件 或者軟件）成為區(qū)域報(bào)警控制器或者集屮報(bào)警控制器。報(bào)警控制器的結(jié)構(gòu)型式一般分壁掛式、臺式和柜式三種。4.4.2火災(zāi)報(bào)警控制器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較小的火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)由于監(jiān)控的范用比較小，當(dāng)只需要火警信號預(yù)報(bào)時(shí)，通常只需使用

37、 一臺區(qū)域報(bào)警控制器就可以了；如果需要消防聯(lián)動則應(yīng)使用一臺集屮火災(zāi)報(bào)警控制器。當(dāng)防 范區(qū)域較大時(shí)，還需一臺集中報(bào)警控制器和多臺報(bào)警控制裝置構(gòu)成。近年來，隨著火災(zāi)報(bào)警技術(shù)的發(fā)展和模擬量、總線制、智能化火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)fi益廣泛地 應(yīng)用，報(bào)警控制器己不再嚴(yán)格分為區(qū)域報(bào)警控制器與集小報(bào)警控制器，而通稱為火災(zāi)報(bào)警控 制器，根據(jù)所能接收探測器的回路數(shù)或點(diǎn)數(shù)多少而適用于各種火災(zāi)報(bào)警場合。對于需要聯(lián)動 控制時(shí)配上聯(lián)動控制盤即可。這利報(bào)警控制辭是由單片機(jī)、存儲器、操作而板接口電路、數(shù)據(jù)輸出接口電路、串行通訊接 口電路構(gòu)成，圖4-13為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖。rom ram操作鍵盤操作按鈕操作輸入接口時(shí)鐘顯示r故障地址

38、顯示報(bào)警地址顯示顯示接口串行通訊接口火災(zāi)探測器消前聯(lián)動盤工作狀態(tài)顯示數(shù)據(jù)紀(jì)錄接口一圖4j3火災(zāi)報(bào)警控制器結(jié)構(gòu)框圖單片機(jī)為系統(tǒng)的屮央處理機(jī)構(gòu)，它是在一塊芯片內(nèi)集成了 cpu, 定量的ram、rom、串行接口、并行接口、屮斷管理器等，構(gòu)成了一個小的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。有的還集成有dma、顯 示接口，網(wǎng)絡(luò)控制功能等。rom、ram為內(nèi)存單元擴(kuò)展，由于單片機(jī)內(nèi)的rom、ram有限，不能滿足系統(tǒng)要求，所 以要進(jìn)行擴(kuò)展，rom為固化系統(tǒng)程序的只讀存儲器，ram為數(shù)據(jù)處理時(shí)臨時(shí)存儲數(shù)據(jù)的隨 機(jī)存儲器。盡管單片機(jī)內(nèi)已配有一定的并行接口，但有些要被系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線占 用，且驅(qū)動能力有限，所以片外要作并

39、行接口擴(kuò)展，以便與控制器面板上的操作鍵盤和控制 按鈕等輸入信號相接，還耍與數(shù)碼顯示器和狀態(tài)指示燈等輸出器件相接。一般控制器設(shè)有2 3個數(shù)碼顯示器，顯示當(dāng)前時(shí)鐘、火警地址和故障探測器地址等?？刂破髋c探測器和聯(lián)動控制盤的通訊一般采用rs-485串行通訊，而單片機(jī)內(nèi)的串行通訊接 口為rs-232接口，故要設(shè)串行通訊接口轉(zhuǎn)換電路。磁盤為存儲火災(zāi)報(bào)警控制器的工作狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)等信息的設(shè)備，冇些像“黑用了”，以備進(jìn) 行工作分析和事故分析時(shí)使用。圖4-14為模擬量火災(zāi)報(bào)警控制器的丄作流程圖。這種系統(tǒng)為智能報(bào)警系統(tǒng)，對模型有口修正、 白適m功能，有模糊邏輯分析和判斷功能。這人人提高了系統(tǒng)的可靠性，減少了系統(tǒng)的

40、誤報(bào) 率。圖4-14模擬量火災(zāi)報(bào)警控制器t作流程圖圖4-15為釆川這種火災(zāi)報(bào)警控制器構(gòu)成的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)示意圖。這一系統(tǒng)不使用區(qū)域報(bào)警控制器，為了使各防火分區(qū)或每層樓層的管理人員能清楚了解木區(qū) 域火災(zāi)信息，設(shè)有報(bào)警顯示器，以顯示報(bào)警狀態(tài)。冃前的火災(zāi)報(bào)警控制器幾乎都已采川了二總線制。由控制器到探測器只雋接出兩條線，即作為探測器的電源線，又作為信號傳輸線，它是將信號加載在電源上進(jìn)行傳輸?shù)?。為了避免同?冋路上的兒條支路zi'可某一條短路時(shí)會引起-整個回路癱瘓，一般在每個支路與 回路連接處都要加一總線隔離器。報(bào)警顯示器回丨丨 報(bào)警顯示器火災(zāi)報(bào)警控制器回路1回路224v電源回i i 一報(bào)警顯示器

41、報(bào)警顯示器總線隔離器 ©感煙探測器 o感溫探測器 ©手動報(bào)警按鈕 ©消火栓按鈕圖4-15火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)示意圖集散控制型火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)是20世紀(jì)90年代末才在我國市場上出現(xiàn)的，這種系統(tǒng)是計(jì)算 機(jī)集散控制系統(tǒng)理論與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。所謂集散控制系統(tǒng)就是將一個較人的控制系統(tǒng)按著一定的規(guī)律分解為若干個相對獨(dú)立的了系 統(tǒng)，又稱工作了站，每個了系統(tǒng)都采用一個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行控制，由其完成木了系統(tǒng)內(nèi)的現(xiàn) 場檢測、報(bào)警和控制任務(wù)。而在報(bào)警屮心設(shè)有中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)，由其完成對各子系統(tǒng)之間的 任務(wù)協(xié)調(diào)，并監(jiān)視和指揮各子系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的工作，因此乂稱工作主站。集小管理，分散控制

42、是集散控制系統(tǒng)的主要特征。工作主站是由中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)構(gòu)成的火災(zāi)自動報(bào)警控制器，它是操作人員與控制系統(tǒng)z間的 操作界面，操作人員通過它了解整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，向各個了站下達(dá)控制命令。這種控制 器的人機(jī)對活界面采用液晶顯示屏，信息量比原來的led數(shù)碼顯示要人得多。通過操作鍵盤 和液晶屏，操作人員町以設(shè)置和調(diào)整時(shí)鐘、h期，建立和修改聯(lián)動關(guān)系表，進(jìn)行報(bào)警點(diǎn)和聯(lián) 動點(diǎn)的登記、清除、屏蔽和禪放，杳詢報(bào)警及故障記錄或系統(tǒng)各點(diǎn)的工作狀態(tài)，檢杳分析某 一探測點(diǎn)模擬量曲線等。工作了站是一個小型的報(bào)警控制器，一般分為i/o 了站和聯(lián)動了站兩種類型，i/o 了站通過二 總線氏接與探測器和聯(lián)動控制模塊相接，采集木了系統(tǒng)

43、內(nèi)各探測器的模擬信號并將其轉(zhuǎn)化為 數(shù)字信號，同時(shí)檢杳系統(tǒng)內(nèi)的手動報(bào)警按鈕，輸入模塊的報(bào)警狀態(tài)等信號，并將這些數(shù)據(jù)傳 送給工作主站，i/o子站從總站接收控制命令，將其轉(zhuǎn)化為操作數(shù)據(jù)后下達(dá)給執(zhí)行任務(wù)的操 作模塊。聯(lián)動了站是用于控制重要消防聯(lián)動設(shè)備的了系統(tǒng)，例如消防泵房、空調(diào)機(jī)房、變配電室等重 要地點(diǎn)的火災(zāi)聯(lián)動設(shè)備。聯(lián)動子站與每臺控制設(shè)備之間的控制線肓接相連接。在聯(lián)動了站的 盤面上設(shè)有手動控制按鈕，可對連接到子站上的聯(lián)動設(shè)備進(jìn)行直接啟?？刂疲?lián)動設(shè)備的運(yùn) 行狀態(tài)可通過相應(yīng)的指示燈進(jìn)行顯示和監(jiān)控。子站與主站z間連線通常為4條，兩條電源線，兩條信號線，通訊方式通常釆用rs-485總 線進(jìn)行串行通訊。圖4

44、-16為集散控制火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)框圖。電源總站q消防泵圖416集散控制火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)框圖集散控制系統(tǒng)中由于將控制檢測任務(wù)按功能、按區(qū)域進(jìn)行分解，各子系統(tǒng)相互獨(dú)立，這大大 提高了系統(tǒng)的可靠性和開放性。任何一子站的故障都不會引起整個系統(tǒng)的癱瘓，即使是總站 發(fā)生臨時(shí)故障，各了站仍可按原指令完成好木了系統(tǒng)內(nèi)的工作。系統(tǒng)的開放性一是體現(xiàn)在功 能的可擴(kuò)展性，集散火災(zāi)占動報(bào)警系統(tǒng)是一個標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其工作主站對各子站的功能 并沒有特殊的限定，只要子站的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方式、數(shù)據(jù)傳遞方式和通訊協(xié)議方式與系統(tǒng)的通訊 標(biāo)準(zhǔn)相符合即可聯(lián)機(jī)入網(wǎng)，消防廣播系統(tǒng)、消防電話通訊系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等只耍配以相 應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)通訊接口和軟件即可

45、聯(lián)入總系統(tǒng);系統(tǒng)開放性的另一方面是指系統(tǒng)容量的可擴(kuò)展性, 白然系統(tǒng)可方便地增加子站進(jìn)行容量擴(kuò)展。4.5自動滅火系統(tǒng)及其聯(lián)動控制消防滅火系統(tǒng)主要分為水滅火系統(tǒng)和氣體滅火系統(tǒng)兩種。在現(xiàn)代火災(zāi)白動報(bào)警與消防聯(lián)動控 制系統(tǒng)屮，滅火系統(tǒng)應(yīng)受到消防報(bào)警中心的控制和監(jiān)視，以提高滅火系統(tǒng)的可靠性。4. 5. 1水滅火系統(tǒng)水滅火系統(tǒng)由室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)兩部分構(gòu)成，有時(shí)也包括水幕系統(tǒng)。1. 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)室內(nèi)消火栓是建筑防火設(shè)計(jì)中應(yīng)用最普遍最基本的消防設(shè)施。在滅火時(shí)，接于消火栓的水槍 充實(shí)核心段的水射流不應(yīng)小于l()m13m,這就要求火災(zāi)發(fā)生時(shí)消防系統(tǒng)能提供足夠的水壓, 通常由消防泵房的消防泵來實(shí)現(xiàn)

46、。在每個消火栓內(nèi)設(shè)置一個擊破玻璃按鈕，當(dāng)消防人員到場拿起噴水槍并伸展水帶準(zhǔn)備噴水時(shí) 擊動報(bào)警按鈕，信號被火災(zāi)報(bào)警控制器接收后口動啟動消防泵；也有擊破玻璃按鈕信號直接 去水泵控制柜啟動消防泵，這要依據(jù)火災(zāi)口動報(bào)警系統(tǒng)的大小來定。2. 自動噴水滅火系統(tǒng)自動灑水噴頭是自動噴水滅火系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，噴頭內(nèi)配冇感溫元件，通常是易熔合金或玻 璃泡。當(dāng)火災(zāi)發(fā)牛時(shí)，高溫使易熔合金熔化或使玻璃泡破碎，該信號使噴頭水路打開而自動 噴泗。這種噴頭叫閉式泗水噴頭，使用這種噴頭的管路各段總是充有一定壓力的水。述有一 種叫開式灑水噴頭，噴頭內(nèi)不配有感溫元件，水路總是開著，而由管道屮的控制閥控制噴頭, 平時(shí)閥后沒有水。自動噴

47、水滅火系統(tǒng)的類型有濕式、干式、t濕交替式、預(yù)作用式和淋式等自動噴水滅火系統(tǒng)。(1) 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)濕式h動噴水滅火系統(tǒng)由濕式報(bào)警裝宜、閉式噴頭和管道組成。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是所有管道內(nèi) 均常年充滿壓力水，一旦發(fā)生火災(zāi)，噴頭動作后立即噴水。閉式泗水噴頭在系統(tǒng)屮起定溫探測的作用，噴頭的熱元件在火災(zāi)熱環(huán)境屮升溫至動作溫度時(shí) 動作，有自動探測火災(zāi)的功能，熱元件動作后，釋放機(jī)構(gòu)脫落，壓力水開啟噴頭進(jìn)行噴灑滅 火。利丿ij噴頭開放噴水后管道內(nèi)形成水壓差使水流動并驅(qū)動水流指示器、濕式報(bào)警閥、水力警鈴 和壓力開關(guān)等動作，實(shí)現(xiàn)就地和遠(yuǎn)程自動報(bào)警。濕式自動噴水系統(tǒng)受環(huán)境溫度的影響較大，低溫環(huán)境會使水結(jié)冰，高溫環(huán)境

48、會使管道內(nèi)的壓 力增大，二者都會対處于準(zhǔn)工作狀態(tài)下的系統(tǒng)產(chǎn)牛破壞作用。另外噴灑過程只能靠噴頭在一 定溫度下自動動作，無法實(shí)現(xiàn)人員t預(yù)的緊急啟動。噴頭如不動作，則將無法實(shí)現(xiàn)自動噴水 滅火。圖4-17是濕式h動噴水滅火系統(tǒng)示意圖。系統(tǒng)的專川組件包括閉式灑水噴頭，水流指示器和濕式報(bào)警閥組。濕式報(bào)警閥組rti濕式報(bào)警 閥、延遲器、水力警鈴、壓力開關(guān)、濕示啟閉狀態(tài)的控制閥、試水裝置、放水試驗(yàn)閥和壓力 表等組成。試水裝置是用于檢驗(yàn)濕式報(bào)警閥與壓力開關(guān)狀態(tài)是否正常的裝置。系統(tǒng)的配水管道由配水支管、配水管和配水干管組成，配水支管川于直接安裝噴頭，配水管 是向配水支管供水的管道，向配水管供水的管道稱為配水干悸。

49、系統(tǒng)中的末端試水裝置設(shè)于系統(tǒng)保護(hù)的每個防火分區(qū)和樓層屮配水管道最末端噴頭處，用于 檢驗(yàn)最不利點(diǎn)處噴頭的工作壓力、流量與水流指示器的靈傲性等。系統(tǒng)除包含圖417所示的設(shè)施外還包含有排氣閥、泄水閥、排污口、汕圧閥、減壓設(shè)施等。系統(tǒng)供水可采用高壓給水系統(tǒng)或臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)，當(dāng)采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)設(shè) 主供水泵和穩(wěn)壓設(shè)施。穩(wěn)壓設(shè)施是為了保證系統(tǒng)的管道在準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)充滿壓力水，通常采 用高位消防水箱、穩(wěn)壓水泵或氣壓給水裝置。圖4-17濕式自動噴水滅火系統(tǒng)示意圖如設(shè)有鬲位水箱通常要設(shè)置水箱水位控制裝置以控制水位恒定?？刹捎脡毫﹂_關(guān)或浮球液位 開關(guān)來控制給水泵。當(dāng)采用穩(wěn)壓水泵來保證管道水壓恒定時(shí)，管

50、道上的壓力開關(guān)控制穩(wěn)壓泵的啟停?，F(xiàn)在通常采 用壓力表的模擬信號來控制變頻器的輸出，使穩(wěn)壓泵的轉(zhuǎn)速隨壓力人小而調(diào)整，以保證水壓 穩(wěn)定。所有消防泵的供電應(yīng)采用雙路電源供電。系統(tǒng)的工作流程如圖4-18。圖4-18濕式噴水滅火系統(tǒng)工作流程火災(zāi)報(bào)警控制器還應(yīng)監(jiān)視電源和消防水泵的工作狀態(tài)、消防水池和高位水箱的水位狀態(tài)。(2) 干式白動噴水系統(tǒng)干式口動噴水系統(tǒng)由干式報(bào)警裝置、閉式噴頭、管道和充氣設(shè)備等組成。干式口動噴水系統(tǒng) 在準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)報(bào)警閥的上部管道內(nèi)充以冇壓氣體，這樣就避免了低溫或高溫環(huán)境時(shí)對系統(tǒng) 的危害。噴頭動作后管道內(nèi)的氣流驅(qū)動水流指示器、報(bào)警閥在入口水壓作用下開啟，隨后管道內(nèi)排氣 充水，噴頭噴灑

51、滅火。從噴頭動作到噴頭噴水有一段滯后時(shí)間。其他與濕式噴水系統(tǒng)相同。 圖4-19為干式噴水滅火系統(tǒng)示意圖。(3) 預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)預(yù)作用白動噴水火火系統(tǒng)是由火災(zāi)探測系統(tǒng)、閉式噴頭、預(yù)作用閥和充以有壓或無壓氣體的 管道紐成。該系統(tǒng)的管道屮平時(shí)無水，發(fā)?；馂?zāi)時(shí)火災(zāi)探測系統(tǒng)檢測到火災(zāi)信號并確認(rèn)后由 火災(zāi)報(bào)警控制器控制預(yù)作用閥開啟，并啟動噴淋泵系統(tǒng)開始排氣充水，轉(zhuǎn)為濕式系統(tǒng)，保證 系統(tǒng)的噴頭在高熱動作后口動噴水滅火。圖419干式噴水滅火系統(tǒng)示意圖(4) 雨淋自動噴水滅火系統(tǒng)雨淋自動噴水滅火系統(tǒng)山火災(zāi)探測系統(tǒng)、開式噴頭、雨淋閥和管道等組成。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，管 道內(nèi)給水是由火災(zāi)自動報(bào)警控制器開啟雨淋閥來實(shí)

52、現(xiàn)，并設(shè)冇手動開啟閥門裝置。采川開式 灑水噴頭，系統(tǒng)啟動后由雨淋閥控制一組噴頭同時(shí)噴水。在自動噴水滅火系統(tǒng)中火災(zāi)報(bào)警控 制器應(yīng)監(jiān)視下列設(shè)施的工作狀態(tài)：控制閥開啟狀態(tài)；消防水泵電源和水泵工作狀態(tài)；水池、水箱水位;干式、預(yù)作用系統(tǒng)有壓充氣管道的氣壓；水流指示器、壓力開關(guān)動作情況。3. 水幕系統(tǒng)水幕系統(tǒng)不是火火設(shè)丿施，而是用于防火分隔或配合分隔物使用的防火設(shè)施，包括防火分隔水 幕和防護(hù)冷卻水幕兩種類型。用密集噴灑形成的水墻或水簾代替防火墻，用于隔斷空間、封堵門窗孔洞，起阻擋熱煙氣流 擴(kuò)散、火災(zāi)蔓延、熱幅射作用的為防火分隔水幕。防火卷簾作為一種分隔建筑空間的分隔物，達(dá)不到防火墻的耐火性能要求，應(yīng)配有能

53、保障其 耐火完整性和隔熱性的水幕，才能代替防火墻。這種配合防火卷簾等分隔物進(jìn)行防火分隔的 水幕，為防護(hù)冷卻水幕。水幕系統(tǒng)采用開式灑水噴頭或水幕噴頭，山噴頭、管道和控制水流的閥門組成，水幕系統(tǒng)可 采用口動控制或手動控制方式啟動，采用口動控制方式啟動的系統(tǒng)應(yīng)設(shè)雨淋閥，由火災(zāi)口動 報(bào)警控制器控制開啟。4. 5. 2氣體自動滅火系統(tǒng)氣體自動滅火系統(tǒng)通常采用二氧化碳滅火劑或鹵代烷滅火劑。系統(tǒng)山滅火劑貯存瓶組、液體 單向閥、集流管、選擇閥、壓力訊號器、管網(wǎng)和噴嘴以及閥驅(qū)動裝置等組件組成。不同形式 的氣體滅火系統(tǒng)所含系統(tǒng)組件不完全相同。當(dāng)采用氣體滅火系統(tǒng)保護(hù)的防護(hù)區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)探測器探測到火災(zāi)信號并經(jīng)確

54、認(rèn)示，火 災(zāi)報(bào)警控制器將控制信號發(fā)送給氣體滅火控制盤，滅火控制盤啟動開口關(guān)閉裝置、通風(fēng)機(jī)等 聯(lián)動設(shè)備，并延時(shí)啟動閥驅(qū)動裝置，將滅火劑貯存裝置的選擇閥門同時(shí)打開，將滅火劑施放 到防護(hù)區(qū)進(jìn)行滅火。滅火劑施放時(shí)壓力訊號器給岀動作反饋信號，通過滅火控制盤再發(fā)出施 放滅火劑的聲光報(bào)警信號。圖4-20為鹵代烷氣體自動滅火系統(tǒng)示意圖。1氣瓶2啟動壓力瓶3電磁閥 4選擇閥 5壓力開關(guān) 6噴頭7手動操縱裝置x放氣伯號燈9報(bào)警器1()被保護(hù)物11報(bào)警喇叭圖4-20鹵代烷滅火系統(tǒng)示意圖山圖可見，氣體自動滅火系統(tǒng)主要由滅火控制盤、滅火劑貯存裝置、選擇閥、噴嘴和管道構(gòu) 成?；鸹鹂刂票P與消防中心的火災(zāi)報(bào)警控制器相連，接受

55、火災(zāi)報(bào)警控制器的控制信號并予以實(shí)施。 滅火劑貯存裝置一般由滅火劑及其貯存容器、容器閥、單向閥和集流管纟r成，用于貯存滅火 劑和控制滅火劑施放。選擇閥用來控制滅火劑經(jīng)管網(wǎng)釋放到預(yù)定防護(hù)區(qū)域或保護(hù)對象的閥門。選擇閥和防護(hù)區(qū)一一 對應(yīng)。選擇閥有電動式和氣動式兩種，無論哪種啟動方式的選擇閥均設(shè)有應(yīng)急手動操作機(jī)構(gòu), 以備自動控制火靈時(shí)，仍能將選擇閥打開。噴嘴是用來控制滅火劑的流速和噴射方向的組件。氣體滅火系統(tǒng)一般適用于下列一些典型場所：大、中型電子計(jì)算機(jī)房；大、屮型通訊機(jī)房或電視發(fā)射塔微波室；貴重設(shè)備室；文物資料珍藏庫；大、中型圖書館和檔案庫；發(fā)電機(jī)房、油浸變壓器室、變電室、電纜隧道或電纜夾層等電氣危險(xiǎn)

56、場所。顯然上述部位都是不適于水滅火的部位。4.6通風(fēng)空調(diào)與防、排煙系統(tǒng)的消防聯(lián)動控制4. 6. 1通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的消防聯(lián)動控制在設(shè)有通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的建筑物內(nèi)，縱橫的通風(fēng)、空調(diào)管道如不設(shè)有消防聯(lián)動設(shè)施，則在火 災(zāi)發(fā)生時(shí)會成為火災(zāi)蔓延的重要途徑。因通風(fēng)、空調(diào)管道引起火災(zāi)蔓延而導(dǎo)致嚴(yán)重事故的例 子已屢見不鱗。一般應(yīng)在如卜-部位的通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管道上設(shè)防火閥：1）管道穿越防火分區(qū)的隔離墻處；2）穿越通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)機(jī)房及重要的或火災(zāi)危險(xiǎn)性人的房間隔墻和樓板處；3）垂直風(fēng)管與每層水平風(fēng)管交接處的水平管道上；4）穿越變形縫處的兩側(cè)；5）廚房、浴室、測所等垂直排風(fēng)管道：防火閥外形示意及電路圖如圖421所示

57、。防火閥的作用是平時(shí)風(fēng)門打開，不影響通風(fēng)、空調(diào) 系統(tǒng)的正常工作，而火災(zāi)發(fā)生時(shí)，通過消防屮心消防聯(lián)動控制系統(tǒng)遙控使其關(guān)閉或通過閥上 的易熔金屬絲在70c左右溫度時(shí)熔斷引起機(jī)械連鎖機(jī)構(gòu)動作而使風(fēng)閥關(guān)閉，這樣使風(fēng)路斷 開，不使火災(zāi)順通風(fēng)、空調(diào)管道蔓延成災(zāi)。閥門關(guān)閉后可通過動作反饋信號向消防中心返回 閥已關(guān)閉的信號或?qū)ζ渌b置進(jìn)行連鎖控制。火災(zāi)發(fā)生時(shí)消防聯(lián)動控制系統(tǒng)應(yīng)自動關(guān)閉有關(guān)部位的空調(diào)設(shè)備，使送風(fēng)機(jī)紐不會起到助燃作 用。由于空調(diào)機(jī)房用電最較人，當(dāng)供電容最有限時(shí)，如果不斷開空調(diào)用電負(fù)荷可能會影響消 防系統(tǒng)的正常供電，這時(shí)應(yīng)切斷所有空調(diào)負(fù)荷。動作反饋信號-圖4-21防火閥外形示意及電路圖4. 6. 2防煙、排煙系統(tǒng)現(xiàn)代的建筑物內(nèi)，可燃裝修、陳設(shè)較多。特別是一些塑料裝修、化纖地毯和用泡沫塑料填充 的家具，這些可燃物在燃燒過程中會產(chǎn)生人最的有毒煙氣和熱，同時(shí)要消耗大最的氧氣。據(jù) 統(tǒng)計(jì)，火災(zāi)造成人員傷亡的主要原因是一氧化碳屮毒窣息死亡或被其他有毒煙氣熏死，一般 占火災(zāi)總死亡人數(shù)的40%50%,有時(shí)高達(dá)65%o而那些被火燒死的人當(dāng)小，多數(shù)是先中毒 窒息暈倒而示被燒死的。煙氣中含有一氧化碳、二氧化碳、氟化氫、氯化氫