船舶火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

關(guān)于船舶火災(zāi)自動報警系統(tǒng)第一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三

第二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三分路式火災(zāi)自動報警系統(tǒng)組成1）探測器探測器分布在被監(jiān)測環(huán)境現(xiàn)場，它監(jiān)測環(huán)境的有關(guān)物理量，將其轉(zhuǎn)換成與該物理量對應(yīng)電信號，并傳遞給報警控制器。手動報警按鈕一般安裝在人員經(jīng)常出入的走廊、通道、樓梯口等明顯的地方。探測器主要有感煙、感溫和火焰探測器三種。2）中央控制單元中央控制單元一般安裝在駕駛臺或消防控制站內(nèi)。目前在船上應(yīng)用的報警控制器主要有繼電接觸器控制、PLC控制以及微機控制等三種。它的作用是接受火災(zāi)探測器從監(jiān)護(hù)現(xiàn)場發(fā)送來的火災(zāi)信號，經(jīng)過處理后給出聲、光火警報警信號，并顯示出火警的部位，以便船員及早采取滅火措施。第三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三1.基本功能火災(zāi)報警中央裝置的基本功能是：

1）當(dāng)它接收到探測器傳來的火警信號后，發(fā)出聲、光報警信號，并指示出火源部位，啟動外部報警控制設(shè)備。2）還能對系統(tǒng)進(jìn)行故障監(jiān)測，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時發(fā)出故障聲、光信號，指示出故障類型，其故障聲光信號與火警聲光信號有明顯的區(qū)別。3）火警與故障信號有記憶功能，只有在火警和故障已消除，并經(jīng)人工復(fù)位后方能恢復(fù)正常。4）還具備手動模擬測試功能，檢測設(shè)備是否正常。每個探測分路均可切斷，切斷后有相應(yīng)的燈光指示。5）主、副電源可以自動轉(zhuǎn)換，保持不間斷對系統(tǒng)供電。第四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三2.工作原理此類系統(tǒng)的探測器為開關(guān)量型，探測器在非報警狀態(tài)時工作電流為零或很小（微安級）。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)、探測器動作時，內(nèi)部機械或電子開關(guān)閉合，流經(jīng)探測器的電流迅速上升。探測器的連接電纜多為二芯線，所有同一分路上的探測器均并聯(lián)在一起，為了監(jiān)視探測分路的正常工作，系統(tǒng)采用如圖的方式。每個探測器內(nèi)有一根短接線，分路最末一個探測器內(nèi)接一個終端電阻R

，分路正常工作時有個監(jiān)測電流流經(jīng)終端電阻，當(dāng)任意一個探頭從底座上脫落或電纜斷線時，分路中不再有監(jiān)測電流。火警中央裝置根據(jù)探測分路上流經(jīng)電流的大小可檢測出其處于正常、報警或故障狀態(tài)。I當(dāng)線路斷路、探頭拔除、或終端電阻缺失時，分路電流為0，系統(tǒng)發(fā)出該分路故障報警，黃燈亮當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，相應(yīng)的探頭的電子開關(guān)閉合，發(fā)出火警信號第五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三2.工作原理主機為模塊式結(jié)構(gòu)，可根據(jù)系統(tǒng)的不同需要選用相應(yīng)模塊，以組成大小、功能各異的系統(tǒng)。基本模塊有中央單元、分路單元、報警控制單元和電源單元。每個分路單元有8個探測分路，選用n塊分路單元可組成具有8n個探測分路的系統(tǒng)。每個分路有一個開關(guān)控制此分路的接通和關(guān)斷，有紅黃二個指示燈分別指示其處于火警或分路斷開的狀態(tài)。每個分路單元上有兩個開關(guān)用于此單元上8個分路火警和故障的模擬試驗功能。主機與探測器的連線為二芯線，探測器工作電壓為DC24Ⅴ。每個探測分路的最末一個探測器內(nèi)接一個10K的終端電阻。分路單元內(nèi)還設(shè)有短路保護(hù)電路，當(dāng)探測分路發(fā)生短路現(xiàn)象時此電路動作，以避免電流過大。短路現(xiàn)象消除后，短路保護(hù)電路自動復(fù)原。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生火警或故障時，中央單元上發(fā)出相應(yīng)的聲光報警信號。因為火警系統(tǒng)是一個安全系統(tǒng)，所以必須保證其本身系統(tǒng)處于正常的工作狀態(tài)，為此主機內(nèi)有各種故障自檢功能。中央單元右側(cè)有一排指示燈，分別指示分路開路故障、警鈴回路故障、接地故障、電瓶故障、保險絲故障、電網(wǎng)故障、分路關(guān)斷和主機門開。分路關(guān)斷和門開指示燈提醒操作者在正常的工作狀態(tài)時應(yīng)將所有分路接通，并關(guān)上主機門

第六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三2.工作原理分路式火警系統(tǒng)的主機面板第七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三二、環(huán)路式火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

第八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三操作單元發(fā)生火警時，左上角“火警”燈閃亮，右側(cè)的數(shù)碼管顯示報警的環(huán)路號和探測器號。LCD液晶屏顯示系統(tǒng)信息。當(dāng)系統(tǒng)故障時，右下角的“故障”燈閃亮，其上方的發(fā)光二極管顯示故障類型。第九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三二、環(huán)路式火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用單片計算機技術(shù)，由中央單元，操作單元，探測環(huán)路等部分組成。由于計算機技術(shù)的發(fā)展，在火災(zāi)探測器內(nèi)裝上微型智能模塊后，就構(gòu)成了智能探測器。內(nèi)有微處理器、A/D轉(zhuǎn)換器及串行口。地址所探測到的煙霧濃度或溫度是一個模擬量，所以可根據(jù)探測器安裝場所的不同來設(shè)定不同的報警閥值，以取得最佳的效果。在環(huán)路中裝上地址單元后，通過地址單元可連接普通開關(guān)量型的火災(zāi)探測器，在這條叉路上的火災(zāi)探測器具有相同的地址。中央單元上的串行口可以與PC機通信，利用PC機上豐富的軟件來完成許多功能。當(dāng)發(fā)生火警時，指示出報警點的位置，向值班人員提示最佳滅火方案，通過打印機記錄各種事件的發(fā)生。第十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三二、環(huán)路式火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

1.中央單元中央單元為模塊式結(jié)構(gòu)，由幾種功能不同的模塊所組成，可根據(jù)系統(tǒng)所需選用相應(yīng)的模板。中央單元由以下幾個部分組成：（1）報警處理板：此板是中央單元的核心部分，板內(nèi)有一個內(nèi)部和兩個外部串行通信口。內(nèi)部串行口用于接收來自探測環(huán)路接口板的信息，控制其相應(yīng)動作。外部串行口用于和操作單元等通信。（2）探測環(huán)路接口板：此板用于與探測環(huán)路中的探測器通信，并將探測器的狀況傳至報警處理板。每塊板可連接2個探測環(huán)路，一個中央單元中最多可插入95塊探測環(huán)路接口板。（3）繼電器板：它受報警處理板所控制，驅(qū)動外部報警、控制設(shè)備。（4）通信接口板：此板內(nèi)有2個RS232和2個RS485串行通信口，它受報警處理板所控制，用于與外部計算機、打印機通信。（5）開關(guān)量輸入板此板可接收24路經(jīng)光電隔離的開關(guān)量信號，受報警處理板所控制。第十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三二、環(huán)路式火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

（6）開關(guān)量輸出板：此板可輸出24路經(jīng)光電隔離的開關(guān)量信號，受報警處理板所控制。（7）開關(guān)量探測器接口板：此板用于連接以非智能型的開關(guān)量探測器所組成的探測分路，每塊板可連接4個分路。（8）電源單元：電源單元包括整流電源和蓄電瓶，二路電源可自動切換。2．探測環(huán)路在該系統(tǒng)中，一個中央單元最多可連接190個探測環(huán)路，每個環(huán)路中可安裝99個模擬量探測器或地址單元。一個環(huán)路可覆蓋船上幾層甲板。3．操作單元操作單元是操作者與系統(tǒng)進(jìn)行人機對話的裝置。第十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)火災(zāi)探測器

一、火災(zāi)探測方法火災(zāi)探測方法可分為煙探測法、熱（溫度）探測法和光探測法。在滾裝船、消防船和油船的貨艙或某些艙室可能會聚集較多的易燃?xì)怏w。在這些船上一般裝有易燃?xì)怏w探測報警系統(tǒng)，對易燃?xì)怏w的火災(zāi)探測方法為氣體濃度探測法。二、火災(zāi)探測器對普通可燃物按其探測火災(zāi)參數(shù)的不同，可以劃分為感煙式、感溫式和感光式火災(zāi)探測器等類型，而船上主要采用感煙式和感溫式火災(zāi)探測器。對易燃?xì)怏w的探測較多的是采用氣敏半導(dǎo)體探測器。第十三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)火災(zāi)探測器

1．感煙式火災(zāi)探測器船上常用的感煙式火災(zāi)探測器主要有感煙管式（或稱光電式）和離子式兩種。感煙管式主要用于大艙內(nèi)的火災(zāi)探測，離子式主要用于機艙等處的火災(zāi)探測。1）感煙管式火災(zāi)探測器它是利用煙霧濃度不同其透光程度不同的原理來探測的。抽風(fēng)機2把所監(jiān)視大艙內(nèi)的氣體通過集煙管1排出，光源3經(jīng)透鏡變成平行光分別照射在測量光電池4和基準(zhǔn)光電池5上。當(dāng)氣體中的煙霧濃度增大時，使測量光電池4產(chǎn)生的電信號減小，而基準(zhǔn)光電池5產(chǎn)生的電信號不變。把這兩個電壓信號送至檢測電路6，當(dāng)兩個電壓差達(dá)到設(shè)定值時，發(fā)出火災(zāi)探測信號。第十四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)火災(zāi)探測器

感煙管式火災(zāi)探測器原理圖第十五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)火災(zāi)探測器

2）離子式火災(zāi)探測器：它由內(nèi)外電離室和檢測電路組成，內(nèi)電離室FSY1是封閉氣室，充有標(biāo)準(zhǔn)氣體，外電離室FSY2開有小孔與所監(jiān)視的艙室相通，每個電離室中放一塊同位素镅241和一個電極。它是利用煙霧顆粒能吸附離子的原理來探測的。第十六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)火災(zāi)探測器

2．感溫式火災(zāi)探測器船上常用的感溫式火災(zāi)探測器有定溫式、差溫式和差定溫式三種。感溫式火災(zāi)探測器主要用于住室、走廊、控制室和艙室容積較小場所的火災(zāi)探測。1）定溫式火災(zāi)探測器定溫式（或稱恒溫式）火災(zāi)探測器是根據(jù)監(jiān)視點溫度達(dá)到某個設(shè)定值來探測的。常用的定溫式火災(zāi)探測器有低熔點金屬絲和雙金屬片，2）差溫式火災(zāi)探測器差溫式（或稱溫升式）火災(zāi)探測器是根據(jù)監(jiān)視點溫度升高變化率來探測的。3）差定溫式火災(zāi)探測器差定溫式火災(zāi)探測器是將定溫式和差溫式組合在一起，兼有兩者的功能，擴(kuò)大了使用范圍，提高了可靠性。差定溫式火災(zāi)探測器一般多是膜盒式或熱敏電阻式等點型結(jié)構(gòu)的組合式火災(zāi)探測器。差定溫式火災(zāi)探測器按其工作原理又可分為機械式和電子式兩種。第十七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)火災(zāi)探測器

感溫式火災(zāi)探測器：有低熔點金屬絲和雙金屬片，當(dāng)監(jiān)視點溫度達(dá)到設(shè)定值時，低熔點金屬絲被熔斷；或利用膨脹系數(shù)不同的雙金屬片，受熱彎曲使觸頭斷開。它們可使一個繼電器斷電，其常閉觸頭閉合發(fā)出火災(zāi)探測信號。第十八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)火災(zāi)探測器

3．智能型火災(zāi)探測器這種探測器具有一定的智能處理能力，能對火災(zāi)特征信號進(jìn)行直接分析和處理，從而大大減輕了中央單元的信息處理負(fù)擔(dān)，提高整個火災(zāi)報警系統(tǒng)的響應(yīng)速度。智能型火災(zāi)探測器一般具有以下特點：（1）火災(zāi)探測器的輸出信號與火災(zāi)狀況（煙霧濃度變化、溫度變化等）成線性變化。探測器能夠按預(yù)報警、火災(zāi)發(fā)訊、聯(lián)動警報三個階段傳送信號。（2）火災(zāi)探測器內(nèi)配置高集成度的微型智能模塊（內(nèi)含CPU、A／D轉(zhuǎn)換器、串行通信接口），并具備通信功能。（3）火災(zāi)探測器具有地址編碼功能。（4）具有很高的環(huán)境適應(yīng)能力與穩(wěn)定性。（5）各種工作原理的探測器都有配套的火災(zāi)識別軟件。（6）具有自動故障測試功能。無需加煙或加溫測試，只要利用報警控制器鍵盤上的按鍵，即可完成對探測器的功能測試。第十九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)火災(zāi)探測器

4．氣敏半導(dǎo)體火災(zāi)探測器目前在易燃?xì)怏w探測的實際應(yīng)用中，采用氣敏半導(dǎo)體（或稱金屬氧化物元件），它是在鉑金絲上涂以金屬氧化物，在高溫中焙燒而成。氣敏半導(dǎo)體品種很多，主要有氧化錫、氧化鋅、氧化鉆、氧化鐵和氧化鎳等，其中氧化錫使用較廣。用這些氧化物制成的氣敏半導(dǎo)體，按其性質(zhì)可分為N型和P型兩大類。N型氣敏半導(dǎo)體元件，在遇到敏感氣體時，其電阻值減?。欢鳳型氣敏半導(dǎo)體元件，在遇到敏感氣體時，其電阻值增大。氣敏半導(dǎo)體的工作原理一般可采用勢壘學(xué)說解釋，其要點是：由于吸附作用，半導(dǎo)體的外表上吸附了空氣中大量的氧分子，而產(chǎn)生了由外向內(nèi)的靜電場，為了屏蔽這一外電場，半導(dǎo)體表面內(nèi)必然形成勢壘。第二十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三4、氣敏半導(dǎo)體火災(zāi)探測器N型氣敏半導(dǎo)體：遇到敏感氣體，電阻值減??；P型氣敏半導(dǎo)體：遇到敏感氣體，電阻值增大。N型氣敏半導(dǎo)體：敏感氣體濃度升高，電阻值減小第二十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)火災(zāi)探測器

三、火災(zāi)探測器的故障分析在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的實際運行過程中，中央單元本身很少出現(xiàn)故障，出現(xiàn)故障最多的是火災(zāi)探測器以及外圍接線?；馂?zāi)探測器故障主要有漏報或誤報兩種情況：漏報指的是火災(zāi)已發(fā)展到應(yīng)當(dāng)報警的規(guī)模但卻沒有報警；誤報指的是沒有發(fā)生火災(zāi)卻發(fā)出了報警信號。1．漏報分析：造成探測器誤報有結(jié)構(gòu)方面的原因，也有使用方面的原因。2．誤報分析根據(jù)實際使用統(tǒng)計，由于使用不當(dāng)引起火災(zāi)誤報主要有以下因素：1）吸煙。2）電氣焊。3)水蒸氣。4)小昆蟲和蜘蛛網(wǎng)。5)炊事。6)缺乏清潔。7)當(dāng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)顯示某區(qū)域報警，但該區(qū)域并無火情。則可能是探測器本身的故障。第二十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)干貨艙自動探火及報警系統(tǒng)

貨艙比較多的采用了感煙式自動探火及報警系統(tǒng)。一、系統(tǒng)的基本組成它由抽風(fēng)機、管道、煙霧探測器和報警指示設(shè)備等部分組成，如貨艙發(fā)生火情，煙霧通過管道被抽吸到安裝在駕駛室的煙霧探測器，則報警指示設(shè)備發(fā)出聲、光火警信號。此時，駕駛臺值班人員便可根據(jù)控制箱屏上的相應(yīng)指示，判斷失火貨艙，采取相應(yīng)消防措施。此外，被抽吸的煙霧可以通過旁路控制開關(guān)，直接排放到駕駛室，以便值班人員可以嗅聞，證實是否屬于火災(zāi)的煙霧。第二十三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三第二十四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)干貨艙自動探火及報警系統(tǒng)

二、KIDDE型干貨艙自動探火及報警系統(tǒng)KIDDE型干貨艙自動探火及報警系統(tǒng)的電氣控制線路圖如圖所示。該系統(tǒng)控制柜共分為四層：第一層主要有艙位選通電機、艙位指示器、各種操作開關(guān)、指示燈、火警繼電器、電源變壓器等；第二層是觀察窗，內(nèi)有照明燈，安裝有檢測各艙是否堵塞的小旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉；第三層安裝有控制電路、光電檢測裝置、模擬試驗煙霧吹入口以及風(fēng)壓檢測開關(guān)等；第四層裝有各選通電磁閥以及各艙氣體吸入管。第二十五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)干貨艙自動探火及報警系統(tǒng)

KIDDE型干貨艙自動探火及報警系統(tǒng)電氣控制線路圖第二十六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三KIDDE型干貨艙自動探火及報警系統(tǒng)控制柜（4層）：從上往下：1層：艙位選通電機；艙位指示器；各種操作開關(guān)；指示燈；火警繼電器；電源變壓器。2層：觀察窗；照明燈；檢測各艙是否堵塞的小旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉（正常時旋轉(zhuǎn)）。3層：控制電路；光電檢測裝置；模擬試驗煙霧吹入口；風(fēng)壓檢測開關(guān)。4層：選通電磁閥；各艙氣體吸入管。第二十七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三1、啟動前的準(zhǔn)備啟動前，閉合S1、S3、S4，排氣風(fēng)機選擇開關(guān)S6選中任一風(fēng)機?；鹁忛_關(guān)S2置ON，內(nèi)部故障蜂鳴器開關(guān)S5置ON（否則通電后會出現(xiàn)故障報警）。2、工作過程3、自檢功能風(fēng)壓低，L4報警燈亮當(dāng)貨艙發(fā)生火災(zāi)時，光電池輸出電壓增大發(fā)出聲光報警切斷故障報警，保證火警報警優(yōu)先火警消除，按下復(fù)位按鈕繼電器J有電，指針復(fù)位。聲光報警解除。啟動前繼電器H有電，使艙位選通電極TM斷電停止轉(zhuǎn)動，保持報警的管路和光電檢測裝置相通第二十八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三3、自檢功能風(fēng)壓低，L4報警燈亮啟動前按下試驗按鈕S7，電源故障指示燈L3亮，火警報警燈L2亮，火警警鈴Bell響，外部警鈴被切斷。如果運行中L1、L6或L5熄滅，故障指示燈L4亮，蜂鳴器BZ響。第二十九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)干貨艙自動探火及報警系統(tǒng)

1．啟動前的準(zhǔn)備：在系統(tǒng)啟動前，必須先將開關(guān)S1、S3、S4閉合，排氣風(fēng)機轉(zhuǎn)換開關(guān)S6選中任一風(fēng)機，火警警鈴開關(guān)S2置于“ON”位置（1-2、3-4閉合），系統(tǒng)內(nèi)部故障蜂鳴器切斷開關(guān)S5置于“ON”位置（1-2閉合），否則系統(tǒng)通電后會出現(xiàn)故障警報。2．系統(tǒng)工作過程：正常監(jiān)視狀態(tài)時，由于無煙霧通過光電池，其輸出電壓很??；當(dāng)貨艙火警發(fā)生時，有煙霧通過光電池，由于煙霧顆粒的散射作用，使光電池輸出電壓增大，此電壓使N線圈磁路產(chǎn)生足夠大的電磁吸力，吸動指針使觸點l-2閉合，使繼電器C與CA獲電動作。3．自檢功能：由于系統(tǒng)具有較強的自檢功能，一旦發(fā)生故障報警，管理人員只需根據(jù)線路原理查找相應(yīng)故障點排查即可。第三十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

易燃?xì)怏w探測報警系統(tǒng)

一、易燃?xì)怏w通常油船的貨品即原油和普通石油產(chǎn)品，主要成份都是多種烴化合物摻在一起的混合物（由氫元素和碳元素組成）。在油船貨品正常營運循環(huán)中，即在裝載航行→卸油→壓載航運→洗艙→裝油的全過程中，油艙內(nèi)的油氣都是由多種碳?xì)浠衔锝M成的。當(dāng)一種石油產(chǎn)品被裝入油艙時，其易揮發(fā)成分即開始揮發(fā)，釋放出石油氣并擴(kuò)散到其液面以上的空間，此時揮發(fā)出的氣體仍有重新溶進(jìn)這種石油產(chǎn)品的傾向，最后會達(dá)到平衡，在液面上的空間形成一定數(shù)量的均勻分布的石油氣，即各種烴氣的混合物。當(dāng)空氣中烴氣的濃度到達(dá)一定的范圍，烴氣和空氣