建筑智能化系統(tǒng)第2版第10章

1、建筑智能化系統(tǒng) (第2版)第10章 消防及聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)許錦標(biāo)廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院第10章授授課重點(diǎn)點(diǎn)（4學(xué)時(shí)）內(nèi)容:如何構(gòu)建建智能消防防系統(tǒng)、火災(zāi)探探測(cè)的技術(shù)、自動(dòng)化化滅火及聯(lián)動(dòng)控控制技術(shù)。教學(xué)目標(biāo)標(biāo):對(duì)智能建建筑發(fā)生火災(zāi)災(zāi)的威脅有有清醒認(rèn)認(rèn)識(shí)，在在智能化建建筑的消防系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)，應(yīng)該將留留給人們們逃生的的時(shí)間和和逃生的的環(huán)境條條件放在在首位。技術(shù)難點(diǎn)點(diǎn):需要更準(zhǔn)確可靠靠的早期期火災(zāi)探探測(cè)技術(shù)術(shù)，更早早期的火火災(zāi)報(bào)警警，更有有效的能能延緩火火勢(shì)蔓延延的自動(dòng)動(dòng)化滅火裝置置。補(bǔ)充知識(shí)識(shí)(行業(yè)概況況)總體而言言，本行行業(yè)是相相對(duì)獨(dú)立立和嚴(yán)格格規(guī)范的的，消防防系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)單單位、消消防工程程的承建

2、建商和監(jiān)監(jiān)理商均均需要相相關(guān)的資資質(zhì)及認(rèn)證。消防設(shè)施施專項(xiàng)工工程設(shè)計(jì)計(jì)證書分為甲、乙兩級(jí)級(jí)，統(tǒng)一一由建設(shè)設(shè)部頒發(fā)發(fā) ，公公安部是是消防設(shè)設(shè)施專項(xiàng)項(xiàng)工程設(shè)設(shè)計(jì)證書書的專業(yè)業(yè)審查部部門。因此本行行業(yè)受建建設(shè)部門門和公安安部門的的雙重管管理，相對(duì)壟斷斷。必須經(jīng)公公安消防防機(jī)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行消防防驗(yàn)收；未經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)收或者者驗(yàn)收不不合格的的，不得得投入使使用。補(bǔ)充知識(shí)識(shí)(法律法規(guī)規(guī))中華人民民共和國(guó)國(guó)消防法法高層民用用建筑設(shè)設(shè)計(jì)防火火規(guī)范(2001年版)(GB50045)建筑設(shè)計(jì)計(jì)防火規(guī)規(guī)范(GB50016-2006)火災(zāi)自動(dòng)動(dòng)報(bào)警系系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范(GB50116-1998)火災(zāi)自動(dòng)動(dòng)報(bào)警系系統(tǒng)施工工及驗(yàn)收收規(guī)范(

3、GB50166-2007)自動(dòng)噴水水滅火系系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范(GB50084-2001)自動(dòng)噴水水滅火系系統(tǒng)施工工及驗(yàn)收收規(guī)范(GB50261-2005)城市消防防遠(yuǎn)程監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)技術(shù)規(guī)規(guī)范(GB50440-2007)第十條按按照國(guó)國(guó)家工程程建筑消消防技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)需需要進(jìn)行行消防設(shè)設(shè)計(jì)的建建筑工程程，設(shè)計(jì)計(jì)單位應(yīng)應(yīng)當(dāng)按照照國(guó)家工工程建筑筑消防技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)設(shè)計(jì)，建建設(shè)單位位應(yīng)當(dāng)將將建筑工工程的消消防設(shè)計(jì)計(jì)圖紙及及有關(guān)資資料報(bào)送送公安消消防機(jī)構(gòu)構(gòu)審核；未經(jīng)審核核或者經(jīng)經(jīng)審核不不合格的的，建設(shè)設(shè)行政主主管部門門不得發(fā)發(fā)給施工工許可證證，建設(shè)單單位不得得施工。經(jīng)公安消消防機(jī)構(gòu)構(gòu)審核的的建筑工工程消防防

4、設(shè)計(jì)需需要變更更的，應(yīng)應(yīng)當(dāng)報(bào)經(jīng)經(jīng)原審核核的公安安消防機(jī)機(jī)構(gòu)核準(zhǔn)準(zhǔn)；未經(jīng)經(jīng)核準(zhǔn)的的，任何何單位、個(gè)人不不得變更更。按照國(guó)家家工程建建筑消防防技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行行消防設(shè)設(shè)計(jì)的建建筑工程程竣工時(shí)時(shí)，必須須經(jīng)公安安消防機(jī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行行消防驗(yàn)驗(yàn)收；未未經(jīng)驗(yàn)收收或者驗(yàn)驗(yàn)收不合合格的，不得投投入使用用。中華人民民共和國(guó)國(guó)消防法法1998年9月1日起施行行第四十條條違反反本法的的規(guī)定，有下列列行為之之一的，責(zé)令限限期改正正；逾期期不改正正的，責(zé)責(zé)令停止施工工、停止止使用或或者停產(chǎn)產(chǎn)停業(yè)，可可以并處處罰款；(一)建筑工程程的消防設(shè)計(jì)計(jì)未經(jīng)公安消防防機(jī)構(gòu)審審核或者者經(jīng)審核核不合格格，擅自自施工的的；(二)依法應(yīng)當(dāng)當(dāng)進(jìn)行消

5、消防設(shè)計(jì)計(jì)的建筑筑工程竣竣工時(shí)未未經(jīng)消防防驗(yàn)收或或者經(jīng)驗(yàn)收不合合格，擅自使使用的；(三)公眾聚集集的場(chǎng)所所未經(jīng)消防安全全檢查或者經(jīng)檢檢查不合合格，擅擅自使用用或者開開業(yè)的。單位有前前款行為為的，依依照前款款的規(guī)定定處罰，并對(duì)其其直接負(fù)負(fù)責(zé)的主主管人員員和其他他直接責(zé)責(zé)任人員員處警告告或者罰罰款。中華人民民共和國(guó)國(guó)消防法法1998年9月1日起施行行火災(zāi)的威脅及及其發(fā)展展特征室內(nèi)火災(zāi)災(zāi)的發(fā)展展特征生命在火火災(zāi)面前前是極其其脆弱的的燃燒大量量消耗氧氣氣會(huì)使人窒息。許多物質(zhì)質(zhì)燃燒時(shí)時(shí)所產(chǎn)生生的煙霧霧和有害害有毒氣氣體對(duì)人人體有窒窒息、麻麻醉、中毒等作用。燃燒產(chǎn)生生的大量量煙霧會(huì)會(huì)大大影影響人的的視線，

6、使人睜不開眼眼，給人們們逃生、救援帶帶來(lái)困難難。燃燒產(chǎn)生生的高溫溫通過對(duì)對(duì)流、輻輻射會(huì)對(duì)對(duì)人體灼燙傷?？陀^而論論，由于于各種物物質(zhì)燃燒燒的機(jī)理理非常復(fù)復(fù)雜，就就當(dāng)前的的消防技技術(shù)而言言，人們們?cè)谂c火火災(zāi)的斗斗爭(zhēng)中尚尚處于下下風(fēng)。智能化建建筑對(duì)消消防系統(tǒng)統(tǒng)的要求求由此可見見人的生生命在火火災(zāi)面前前是極其其脆弱的的。所以以，在智智能化建建筑的消消防系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)，應(yīng)該該將留給給人們逃逃生的時(shí)時(shí)間和逃逃生的環(huán)環(huán)境條件件放在首首位。我們認(rèn)為為，智能能化的消消防系統(tǒng)統(tǒng)會(huì)給建筑筑物內(nèi)的的人們多多一些逃逃生的時(shí)時(shí)間以及及更好的的逃生環(huán)環(huán)境。如何能做做到這一一點(diǎn)？需需要更準(zhǔn)準(zhǔn)確可靠的火火災(zāi)探測(cè)測(cè)技術(shù)，更早期期

7、的火災(zāi)災(zāi)報(bào)警，更有效效的能延緩火勢(shì)勢(shì)蔓延的自動(dòng)化化滅火裝裝置。智能消防防系統(tǒng)的的功能和和組成報(bào)警功能能:當(dāng)某區(qū)域域出火災(zāi)災(zāi)時(shí),該區(qū)域的的火災(zāi)探探測(cè)器探探測(cè)到火火災(zāi)信號(hào)號(hào),輸入到區(qū)區(qū)域報(bào)警警控制器器,再由集中中報(bào)警控控制器送送到消防防控制中中心,控制中心心判斷了了火災(zāi)的的位置后后立即向向當(dāng)?shù)叵啦筷?duì)隊(duì)發(fā)出119火警。自動(dòng)滅火火功能：在報(bào)警的的同時(shí)打打開自動(dòng)動(dòng)噴灑裝裝置、氣氣體或液液體滅火火器進(jìn)行行自動(dòng)滅滅火。避難誘導(dǎo)導(dǎo)功能：與此同時(shí)時(shí),緊急廣播播發(fā)出火火災(zāi)報(bào)警警廣播,照明和避避難誘導(dǎo)導(dǎo)燈亮,引導(dǎo)人員員疏散。此外,還可起動(dòng)動(dòng)防火門門、防火火閥、排排煙門、卷閘、排煙鳳鳳機(jī)等進(jìn)進(jìn)行隔離離和排煙煙等。

8、智能化建建筑消防防系統(tǒng)的的構(gòu)成消防體系系中的核核心應(yīng)該該是火災(zāi)災(zāi)自動(dòng)報(bào)報(bào)警系統(tǒng)統(tǒng)，由火火災(zāi)探測(cè)測(cè)、報(bào)警警控制和和聯(lián)動(dòng)控控制三部部分組成成火災(zāi)自動(dòng)動(dòng)報(bào)警系系統(tǒng)的構(gòu)成火災(zāi)探測(cè)測(cè)器火災(zāi)探測(cè)測(cè)器是一一種在火火災(zāi)發(fā)生生后能依依據(jù)火災(zāi)災(zāi)所產(chǎn)生生的理化化現(xiàn)象（煙霧、 火焰焰、高溫溫、CO,等），將將火災(zāi)信信號(hào)轉(zhuǎn)變變?yōu)殡娦判盘?hào)，并并輸入火火災(zāi)報(bào)警警控制器器，由報(bào)報(bào)警控制制器以聲聲、光信信號(hào)向人人發(fā)出警警報(bào)的器器件。嚴(yán)格意義義上的火火災(zāi)探測(cè)測(cè)器是具具有人工工智能的的，因?yàn)闉榛鹋c火火災(zāi)是相相對(duì)于人人的控制制能力而而言的。要判別別一個(gè)燃燃燒現(xiàn)象象是火還還是火災(zāi)災(zāi)需要人人的智慧慧。目前的火火災(zāi)探測(cè)測(cè)器實(shí)際際上是“燃燒

9、探探測(cè)器”，是通通過檢測(cè)測(cè)燃燒過過程中所所產(chǎn)生的的種種物物理或化化學(xué)現(xiàn)象象來(lái)探測(cè)測(cè)燃燒現(xiàn)現(xiàn)象。要要真正實(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)火火災(zāi)的探探測(cè)還需需要做許許多研究究工作。火災(zāi)探測(cè)測(cè)器的原原理分類類火災(zāi)探測(cè)測(cè)器算法法分類火災(zāi)探測(cè)器算法基本處理算法閾值法變化率檢測(cè)法趨勢(shì)算法鈄率算法持續(xù)時(shí)間算法統(tǒng)計(jì)檢測(cè)算法功率譜檢測(cè)算法復(fù)合傳感器信號(hào)算法人工智能算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法機(jī)器視覺算法感煙探測(cè)器離子感煙型光電感煙型線 型紅外光束型激光型點(diǎn) 型散射型逆光型感溫探測(cè)器線 型差 溫定 溫管 型電纜型半導(dǎo)體型點(diǎn) 型差 溫定 溫差定溫雙金屬型膜盒型易熔金屬型半導(dǎo)體型感光探測(cè)器型紫外光型紅外光型可燃性氣體探測(cè)器型催化型半導(dǎo)體型復(fù)合式火災(zāi)探測(cè)

10、器型感溫感煙、感光感煙、感光感溫等火災(zāi)探測(cè)測(cè)器的系系統(tǒng)組成成方式(多線制系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu))多線制系系統(tǒng)特點(diǎn)點(diǎn)是火災(zāi)災(zāi)控制器器采用信信號(hào)巡檢檢且火災(zāi)災(zāi)探測(cè)器器和火災(zāi)災(zāi)控制器器之間采采用硬線線對(duì)應(yīng)連連接關(guān)系系。多線線制系統(tǒng)統(tǒng)由于設(shè)設(shè)計(jì)、施施工和維維護(hù)復(fù)雜雜，己逐逐步淘汰汰火災(zāi)探測(cè)測(cè)器的系系統(tǒng)組成成方式(總線制系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu))區(qū)域火災(zāi)災(zāi)自動(dòng)報(bào)報(bào)警系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu)火災(zāi)參數(shù)數(shù)的有效效采集、變換和和傳輸火災(zāi)判定定和消防防設(shè)備聯(lián)聯(lián)動(dòng)分區(qū)聲光光報(bào)警火災(zāi)參數(shù)數(shù)的有效效采集、變換和和傳輸分區(qū)聲光光報(bào)警火災(zāi)探測(cè)測(cè)器（1）火災(zāi)探測(cè)測(cè)器（2）火災(zāi)探測(cè)測(cè)器（3）火災(zāi)探測(cè)測(cè)器（4）火災(zāi)探測(cè)測(cè)器（5）火災(zāi)探測(cè)測(cè)器（6）火災(zāi)探測(cè)測(cè)器的漏漏

11、報(bào)、誤誤報(bào)和遲遲報(bào)的現(xiàn)現(xiàn)象火災(zāi)探測(cè)測(cè)器把火火災(zāi)當(dāng)成成了火就就發(fā)生漏漏報(bào)，把把火當(dāng)成成了火災(zāi)災(zāi)就發(fā)生生誤報(bào)，火災(zāi)發(fā)發(fā)生己經(jīng)經(jīng)到了發(fā)發(fā)展階段段才報(bào)警警就是遲遲報(bào)?；馂?zāi)自動(dòng)動(dòng)報(bào)警系系統(tǒng)的漏漏報(bào)、誤誤報(bào)和遲遲報(bào)都會(huì)會(huì)造成不不可預(yù)計(jì)計(jì)的嚴(yán)重重后果。人們對(duì)于于火災(zāi)探探測(cè)器期期望在于于:首先要求求能早期期發(fā)現(xiàn)火火災(zāi)，其其次是消消除誤報(bào)報(bào)和降低低成本。智能型火火災(zāi)探測(cè)測(cè)器是一一個(gè)發(fā)展展方向。常用火災(zāi)探測(cè)器-感煙式探探測(cè)器這是一種種能探測(cè)測(cè)物質(zhì)燃燃燒所產(chǎn)產(chǎn)生的氣氣溶膠或或煙霧粒粒子濃度度的探測(cè)測(cè)器，有有根據(jù)散散射光、透射光光原理工工作的光光電感煙煙探測(cè)器器和電離離原理工工作的離離子感煙煙探測(cè)器器，是一一種點(diǎn)型型

12、火災(zāi)探探測(cè)器。離子感煙煙探測(cè)原原理由于煙霧霧離子的的直徑大大小超過過被電離離的空氣氣離子的的直徑，會(huì)對(duì)空空氣離子子產(chǎn)生阻阻擋作用用，同時(shí)時(shí)也會(huì)因因“電荷荷異性相相吸”原原理而與與異性空空氣離子子相結(jié)合合產(chǎn)生吸吸附作用用，最后后導(dǎo)致的的結(jié)果就就是離子子電流減減小放射源Am241不斷放出出射線光電感煙煙式探測(cè)測(cè)器原理-遮光型探探測(cè)器光電感煙煙式探測(cè)測(cè)器的基基本原理理是，利利用煙霧霧粒子對(duì)對(duì)光線產(chǎn)產(chǎn)生遮擋擋和散射射作用來(lái)來(lái)檢測(cè)煙煙霧的存存在當(dāng)光敏電電流減小小到某個(gè)個(gè)設(shè)定值值時(shí)，該該感煙探探測(cè)器發(fā)發(fā)出報(bào)警警信號(hào)線型遮光光感煙探探測(cè)器光電感煙煙式探測(cè)測(cè)器原理-散射型探探測(cè)原理理當(dāng)光敏電電流增大大到某個(gè)個(gè)

13、設(shè)定值值時(shí)，該該感煙探探測(cè)器發(fā)發(fā)出報(bào)警警信號(hào)感溫式探探測(cè)器物質(zhì)在燃燃燒過程程中釋放放出大量量的熱，使環(huán)境境溫度升升高，通通過檢測(cè)測(cè)環(huán)境溫溫度及其其變化量量可以探探測(cè)火災(zāi)災(zāi)發(fā)生。與感煙及及其他類類型探測(cè)測(cè)器相比比，其可可靠性高高但靈敏敏度略低低，反應(yīng)應(yīng)時(shí)間滯滯后，不不太合宜宜早期火火災(zāi)的探探測(cè)。采用熱敏敏電阻作作溫度檢檢測(cè)元件件的電子子式差定定溫探測(cè)測(cè)器是目目前的主主流。線型定溫溫式探測(cè)測(cè)器紅外火焰焰探測(cè)器器利用火焰焰的紅外外輻射和和閃爍現(xiàn)現(xiàn)象(火焰閃爍爍頻率在在330Hz的范圍)來(lái)探測(cè)火火災(zāi)。紅紅外光的的波長(zhǎng)較較長(zhǎng)，煙煙霧粒子子對(duì)其吸吸收和衰衰減遠(yuǎn)比比紫外光光及可見見光弱。所以，即使火火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)

14、場(chǎng)有大量量煙霧，并且距距紅外火火焰探測(cè)測(cè)器較遠(yuǎn)遠(yuǎn)，紅外外探測(cè)器器依然能能接收到到紅外光光.紫外式火火焰探測(cè)測(cè)器對(duì)易燃、易爆物物（汽油油、酒精精、煤油油、易燃燃化工原原料等）引發(fā)的的燃燒，在燃燒燒過程中中它們的的氫氧根根在氧化化反應(yīng)（即燃燒燒）中有有強(qiáng)烈的的紫外光光輻射。在這種種場(chǎng)合下下，紫外外式火焰焰探測(cè)器器可以很很靈敏地地探測(cè)這這種紫外外光。防爆復(fù)合合式紅外外紫外火火焰探測(cè)測(cè)器使用高靈靈敏度的的傳感器器，能迅迅速、準(zhǔn)準(zhǔn)確地探探測(cè)火災(zāi)災(zāi)發(fā)生時(shí)時(shí)放射的的紫外線線（UV)、紅外線線（IR)波長(zhǎng).探測(cè)距離離:25M材質(zhì):鋁合金鑄鑄造粉沫沫涂漆工作環(huán)境境溫度:-40 +80工作環(huán)境境濕度:RH85%視

15、角:90 (左右45)感應(yīng)波長(zhǎng)長(zhǎng):紫外線185260 ,紅外線4.3感應(yīng)速度度: 0.1sec10sec火災(zāi)探測(cè)測(cè)器的發(fā)發(fā)展(1)復(fù)合探測(cè)測(cè)器現(xiàn)代火災(zāi)災(zāi)探測(cè)器器發(fā)展的的一方向向是多傳傳感器/多判據(jù)技技術(shù)，多多個(gè)傳感感器從火火災(zāi)不同同現(xiàn)象獲獲得信號(hào)號(hào)，并從從這些信信號(hào)尋出出多樣的的報(bào)警和和診斷判判據(jù)。(2)空氣采樣樣感煙探探測(cè)技術(shù)術(shù)是一種通通過管道道抽取被被保護(hù)空空間的空空氣樣本本到中心心檢測(cè)室室，以監(jiān)監(jiān)視被保保護(hù)空間間內(nèi)煙霧霧存在與與否的火火災(zāi)探測(cè)測(cè)器。(3)多探測(cè)器器協(xié)同探探測(cè)每一只探探測(cè)器在在進(jìn)行其其模擬量量報(bào)警判判定時(shí)，要參照照其相鄰鄰探測(cè)器器的讀數(shù)數(shù)，可用用于抑制制某些誤誤報(bào)現(xiàn)象象，并

16、對(duì)對(duì)真實(shí)的的火災(zāi)作作出較快快的響應(yīng)應(yīng)?；馂?zāi)探測(cè)測(cè)器的發(fā)發(fā)展-多參量多多判據(jù)復(fù)復(fù)合探測(cè)測(cè)技術(shù)現(xiàn)代火災(zāi)災(zāi)探測(cè)器器發(fā)展的的一方向向是多參參量/多判據(jù)技技術(shù)，多多個(gè)傳感感器從火火災(zāi)不同同現(xiàn)象獲獲得多個(gè)個(gè)信號(hào)，并從這這些信號(hào)號(hào)尋出多多樣的報(bào)報(bào)警和診診斷判據(jù)據(jù)。例如如，探測(cè)測(cè)器中裝裝有3只傳感器器：光學(xué)學(xué)、熱敏敏和化學(xué)學(xué)傳感器器火災(zāi)探測(cè)測(cè)器的發(fā)發(fā)展-多參量多多判據(jù)復(fù)復(fù)合探測(cè)測(cè)技術(shù)將多種探探測(cè)與報(bào)報(bào)警功能能復(fù)合在在一體,內(nèi)置CPU分析數(shù)據(jù)據(jù)，真正正分布智智能，是是一個(gè)發(fā)發(fā)展趨勢(shì)勢(shì)。例如如四合一一智能探探測(cè)器包包括：雙雙光電煙煙溫復(fù)合合探測(cè)器器帶聲音音、語(yǔ)音音及閃燈燈報(bào)警。抽氣式煙煙霧探測(cè)測(cè)器抽氣式煙煙霧探測(cè)測(cè)器2無(wú)線探測(cè)測(cè)器智能探測(cè)測(cè)器火災(zāi)探測(cè)測(cè)器的選選用及維維護(hù)1.火災(zāi)類型型及形成成規(guī)律與與探測(cè)器器的關(guān)系系對(duì)于第一一類火災(zāi)災(zāi)，必須須采用可可燃?xì)馓教綔y(cè)器實(shí)實(shí)現(xiàn)災(zāi)前前報(bào)警，或采用用感光式式探測(cè)器器對(duì)爆燃燃性火災(zāi)災(zāi)瞬間產(chǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)強(qiáng)烈火焰焰光輻射射作出快快速報(bào)警警反應(yīng)。一般性火火災(zāi)初始始的陰燃燃階段，產(chǎn)生大大量的煙煙和少量量的熱，很弱的的火光輻輻射，此此時(shí)應(yīng)選選用