某大樓火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)設計

應用與實踐某大樓火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)設計楊怡西安建筑科技大學信息與控制工程學院，陜西，710055【摘要】智能建筑（IB）業(yè)迅猛發(fā)展促使其安全保障核心消防自動化系統(tǒng)（FAS）向信息網(wǎng)絡化、功能高度集成化方向迅速邁進?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)是BAS重中之重，擔負著保護人員以及建筑物財產(chǎn)安全的重任。介紹了某大樓火災自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)的設計概況，分別從報警系統(tǒng)的幾種方式及聯(lián)動系統(tǒng)的消火栓、防排煙等各個子系統(tǒng)進行了具體的分析和闡述，提出了具體的設計方案?！娟P鍵詞】智能建筑火災報警系統(tǒng)消防聯(lián)動控制系統(tǒng)一、引言根據(jù)國際上的標準，智能建筑由建筑設備自動化系統(tǒng)（BAS）、辦公自動化系統(tǒng)（OAS）、通信自動化系統(tǒng)（CAS）和結構化綜合布線系統(tǒng)（SCS）構成，因此智能建筑又稱3A建筑。按照國內流行的說法，BAS還應該包括火災自動報警系統(tǒng)（FAS）和保安自動化系統(tǒng)（SAS）。FAS在現(xiàn)代智能建筑中起著極其重要的安全保障作用。它屬于智能大廈系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，但其又在完全脫離其他系統(tǒng)或網(wǎng)絡的情況下獨立正常運行和操作，完成自身所具有的防災和滅火的功能，具有絕對的優(yōu)先權。二、火災報警控制系統(tǒng)的設計火災報警控制系統(tǒng)是FAS的核心組成部分?？梢哉fFAS管理現(xiàn)場中心基站。它具備為火災探測器供電模式管理，接收、顯示和傳輸火災報警信號，并能對自動消防設備以及聯(lián)動裝置發(fā)出控制信號等功能。智能建筑可單獨設置消防控制系統(tǒng)室，但智能建筑為了實現(xiàn)整個建筑弱電系統(tǒng)的信息共享和集中統(tǒng)一管理，整個集成系統(tǒng)按實際工作要求設置多個用戶操作管理中心，如保安監(jiān)控中心，主要設備有數(shù)據(jù)采集服務器、系統(tǒng)服務器、閉路監(jiān)視器、火災自動報警及消防聯(lián)動控制器、設備運行自動化管理系統(tǒng)主機等，智能建筑消防控制室往往與BA、SA系統(tǒng)合用控制室。采取合用控制室設計，有利于集中統(tǒng)一地進行監(jiān)控和管理，即可節(jié)省大量人力，又可提高管理水平。在智能建筑中，消防控制室的設計除了應當滿足《報警規(guī)范》的有關要求外，如采用合用控制室，具有以下功能：可以訪問系統(tǒng)中每個監(jiān)控點；可以完成報警和報警處理；可以監(jiān)視網(wǎng)上所有設備運行狀態(tài)；按設定的程序完成聯(lián)動控制功能；報警事件分析及處理紀錄；火警建筑物圖形顯示操作或火災現(xiàn)場的圖像監(jiān)控。1、報警區(qū)域的劃分報警區(qū)域應按照智能建筑的保護等級、耐火等級，合理正確地劃分?！秷缶?guī)范》規(guī)定：報警區(qū)域應根據(jù)防火分區(qū)或樓層劃分也就是說在報警區(qū)域的劃分中，既可將一個防火分區(qū)劃分為一個報警區(qū)域，也可以將同層的幾個防火分區(qū)劃為一個報警區(qū)域，但這種情況下，不得跨越樓層。2、確定火災報警控制器的容量火災報警控制器容量和每一總線回路所連接的火災探測器和控制模塊或信號模塊的地址編碼總數(shù)，宜留有一定余量。這就是說，在設計火災自動報警系統(tǒng)時，—49―應用與實踐所選用的火災報警控制器的額定容量，即其可以接收和顯示的探測部位地址編碼總數(shù)應大于系統(tǒng)保護對象實際需要的探測部位地址編碼總數(shù)。并且，火災報警控制器每一總線回路所連接的火災探測器和控制模塊或信號模塊的編碼總數(shù)的額定值，應大于該總線回路中實際需要的地址編碼總數(shù)。該余量可根據(jù)工程規(guī)模大小和重要程度確定，一般可按火災報警控制器額定容量或總線回路地址編碼總數(shù)額定值的80%?85%來選擇。即：KQ小。式中，N為設計時統(tǒng)計火災探測器數(shù)量或探測器編碼底座和控制模塊或信號模塊等的地址編碼數(shù)量總和；K為容量備用系數(shù)，一般取0.8?0.85;Q為實際選用火災報警控制器額定容量或地址編碼總數(shù)量。三、消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的研究消防聯(lián)動控制設備是火災自動報警系統(tǒng)的執(zhí)行部件，消防控制室接到火警信息后應能夠自動或手動啟動相應的消防聯(lián)動設備，并對各設備運行狀態(tài)進行監(jiān)控。1、智能建筑消防聯(lián)動控制設備智能建筑消防控制設備應具備下列部分或全部控制裝置。(1)火災報警控制器：接收、顯示和傳輸火災報警、故障信號，并能對自動消防設備發(fā)出控制信號；(2)火災警報裝置與應急廣播的控制裝置：火災發(fā)生時按照人員所在位置距火場的遠近依順序發(fā)出警報，組織人員有秩序地進行疏散；(3)非消防電源控制裝置：消防控制室在確認火災后，能切斷有關部位的非消防電源，并接通警報裝置及火災應急照明燈和安全疏散指示燈；(4)電梯回降控制裝置：消防控制室確認火災后，能控制電梯全部停于首層，并接收其反饋信號；(5)室內消火栓系統(tǒng)控制裝置。確認火災后實施滅火；(6)自動滅火系統(tǒng)控制裝置。確認火災后實施滅火；(7)常開防火門、防火卷簾的控制裝置。火災時實施防火分隔，防止火災蔓延;(8)防煙、排煙系統(tǒng)和空調通風系統(tǒng)控制裝置。防止煙氣蔓延，提供救生保障。2、消防聯(lián)動控制設計要求(1)當消防聯(lián)動設備的編碼控制模塊和火災探測器一50一200812底座的控制信號和火警信號在同一總線回路上傳輸時，其傳輸總線應按消防控制線路要求敷設，而不應按報警信號傳輸線路要求敷設；(2)消防水泵、防煙和排煙風機屬重要消防設備，其動作的可靠性直接關系到滅火工作的成敗。當采用總線編碼控制時，還應在消防控制室設置手動直接控制裝置。即建立通過硬件電路直接啟動的控制操作線路；(3)設置在消防控制室外的消防聯(lián)動控制設備的動作狀態(tài)信號，均應在消防控制室顯示，以便實行系統(tǒng)的集中控制管理。四、某大樓火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)設計1、建筑概況某大樓地下2層,地上22層，高79.4m,總建筑面積為25600,屬一類建筑，按一級耐火等級設計，地下1層局部為消防控制中心和程控電話交換站，6層為計算機中心，16層為設備層，22層為水箱間、微波機房和演播室(小型)，其余各層均為業(yè)務辦公用房。2、報警區(qū)域和探測區(qū)域的劃分根據(jù)火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范，一個房間的每個開問或每個有吊頂（吊于梁下）的房間，每個樓梯間、消防電梯前室、走道、管道井、電纜豎井均劃分為一個探測區(qū)域，報警區(qū)域按建筑防火分區(qū)，即每層（面積約小于500）為一防火分區(qū)。3、系統(tǒng)設計火災自動報警系統(tǒng)采用控制中心報警系統(tǒng)。因該工程屬一級耐火等級，不僅需要區(qū)域集中報警控制器，而且需要必要的消防聯(lián)動控制設備，根據(jù)規(guī)范，并滿足上述要求的僅為控制中心報警系統(tǒng)。此大樓層數(shù)較多，屬于辦公大樓，加之各樓層夜晚無人值班，為了減少消防控制中心與火災監(jiān)視區(qū)域之間的管理層次，減少人員和空間的浪費，降低造價，所以選用了營口報警設備總廠的JX—1火災報警區(qū)域顯示器與JB-QB-508火災報警控制器，配合組成大集中形式的火災報警系統(tǒng)。4、火災自動報警系統(tǒng)，（1）設計布置在消防控制中心（1層）設置火災報警控制器JB-QB-508,各樓層分別設置一臺火災報警區(qū)域顯示器JX-200812,每一層為一個報警區(qū)域，每層JX—1盡可能裝在一條垂線上。辦公用房選用光電感煙火災探測器JTY—GD（SDN）,設置鹵代燒滅火裝置的場合加裝適量的電子定溫火災探測器JTY-Z-2,大面積房間按探測器保護面積裝設探測器。另外，根據(jù)規(guī)范規(guī)定還設置了手動報警按鈕，在每層靠近樓梯和電梯的走廊側面墻上分別設3個手動報警按鈕，這三處皆為方便報警適宜位置，且滿足一層內任何部位距手動報警按鈕的步行距離不應超過30m0（2）報警方式1）探測器自動報警當某處發(fā)生火情，則該處探測器動作，通過信號線使所在區(qū)域的區(qū)域顯示器JX—1和火災報警器JB-QB-508發(fā)出聲光報警信號，并顯示其報警部位。）手動報警人員發(fā)現(xiàn)火情后，用手動報警按鈕向顯示器和火災報警器發(fā)出火警信號。）水流指示器報警水噴淋頭到一定溫度時會自動噴灑，水流批示器動作，并反饋給火災報警器動作信號。4）發(fā)生火情時，人員可打破消火栓按鈕的玻璃，使按鈕彈出，從而給消防控制室的火災報警器發(fā)出信號。消防控制室值班人員接到報警信號后通過CRT顯示屏，并經(jīng)確認后，通過裝在火災報警器的火警電話XH-30向消防部門報告火情。5、消防聯(lián)動控制系統(tǒng)采用集中聯(lián)動系統(tǒng)，主要由如下幾個方面構成。1）消火栓按鈕、水流指示器、水壓力開關發(fā)生火情時，信號通過聯(lián)動控制器JL127-2傳到裙房地下一層水泵房內變頻調速供水設備控制柜，使生活水壓變成消防水壓，實現(xiàn)消防控制。消防控制室通過手動控制線直接啟停消防水泵。2）防火卷簾門控制系統(tǒng)在各層（地下2層、12層、22層除外）的電梯前室設置防火卷簾門，由相應部門的煙感、溫感的火警信號送到消防控制室的防火卷簾控制裝置，該裝置發(fā)出指令可自動控制各防火卷簾門的兩階段關閉動作；同時在消防控制中心也可直接遠程手動控制防火卷簾門的開降動應用與實踐作并監(jiān)視其工作狀態(tài)。3）消防電梯、客梯控制系統(tǒng)，當消防控制室接到火警信號后，消防綜合控制柜通過設于電梯機房的電梯強切控制箱分別驅動各電梯控制柜，使3個普通電梯和1個消防電梯強停于1層。同時消防人員也可按動1層消防電梯門側的回零開關，迫使消防電梯停于1層。4）通風、防排煙控制系統(tǒng)。火災發(fā)生后產(chǎn)生大量煙氣，給人員安全疏散造成很大的困難，甚至威脅到人們的生命安全，因此防排煙設施是非常重要的。根據(jù)暖通專業(yè)的要求，應按規(guī)定的閉鎖關系開啟排煙閥、送風口并起動排煙機、送風機。消防控制室通過手動控制線直接啟停排煙機。5）空調機制系統(tǒng)，火情發(fā)生后，為了防止火情的蔓延，通過JB-LGZ-YBZ2032火災報警聯(lián)動控制器強停各空調機。6、緊急疏散系統(tǒng)（1）火災緊急廣播系統(tǒng)火災發(fā)生后為了便于組織人員的安全疏散和通知有關救災的事項，需要設置火災緊急廣播系統(tǒng)，火災緊急廣播的擴音機設在消防控制室，每層走廊設置3個3W揚聲器（以滿足每層的任何部分到最近一個揚聲器的水平距離不大于25m）。（2）火警對講電話系統(tǒng)火警對講電話系統(tǒng)與普通電話系統(tǒng)分開，火警對講電話設置在各樓層擴展顯示器處，均引至消防控制室控制盤中的火警電話XH—30,構成火警電話網(wǎng)。（3）火災事故照明和疏散誘導照明發(fā)生火災時，電線可能被燒斷，同時為防止事故擴大，必須人為切斷非消防電源，因此，為保證人員安全疏散和重要房間繼續(xù)正常工作，設計了事故照明和疏散誘導照明，每層走廊、樓梯間、消防前室、地下1層配電室、1層消防控制室、程控電話交換站、6層計算機房、22層微波機房及重要的辦公室照明均設計為事故照明，以兩路獨立的電源供電，即一般照明和事故照明混用的工作方式，在走廊、樓梯間及各出入口處分別設置疏散指示燈、樓層顯示燈、安全出口燈，走廊疏散指示燈每隔14m左右設一個，樓梯間的指示燈分設在樓梯間兩側，出入口標志燈采用綠色，安裝在門口上方。（下轉第28頁）一51一產(chǎn)品設計與實現(xiàn)200812五、結論該系統(tǒng)在安徽廣播學院電視臺播出機房使用，能對播出機房環(huán)境，主、備機及播出信號幅度監(jiān)測。能在遠端通過互聯(lián)網(wǎng)對播出矩陣進行控制，并能在主、備機都出現(xiàn)故障時自動切換到彩條信號?！緟⒖假Y料】[1]《C8051FXXX高速SOC單片機原理及應用》潘琢金施國君2002年5月?PIC單片機原理與接口技術》陳國先主編電子工業(yè)出版社2004年11月[3]《Java網(wǎng)絡高級編程》金勇華曲俊生等編著人民郵電出版社2001年4月[4]《嵌入式系統(tǒng)技術與應用》許海燕付炎機械工業(yè)出版社2002[5]《嵌入式系統(tǒng)中基于Web的遠程監(jiān)控設計與實現(xiàn)》湯碧玉，曾楠，鄭靈翔等，廈門大學學報（自6W芍;2《?'?〃勺3口安徽廣播影視取業(yè)技術學院實初中芯電視臺實徐室牘合修制*WWH基于嵌入式Web的機房設備環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)登錄界面與監(jiān)控界面（上接第51頁）編著北京航空航天大學出版社然科學版），vol.43（5）,2004.97、關閉風道閥門，切斷風機電源排煙機有相應的管道與室外大氣相通，亦有多數(shù)風道伸出樓頂，因此一旦發(fā)生火災，它們將象一座座煙囪助長火勢，所以必須采取措施，暖通專業(yè)在設風機的房間的排煙管道上均設有低熔點金屬熔斷器的防火閥，這些閥門平時開啟，當某處出現(xiàn)火情周圍溫度升高時，低熔點金屬熔化，閥門擋板靠自重落下，將風道關閉，當閥門閉合時，限位開關動作，將其申入各自控制回路中的常閉接點打開，相應風機失電停止運行。8、消防通訊集中報警器上的火警電話交換總機與各樓層擴展顯示器上的分機相通，且火警電話總機與市消防大隊相通，交換機帶自動錄音裝置且線路加入錄音標志，另外消防控制室與消防電梯之間可直接通話。五、結束語智能建筑中FAS的智能化設計，是現(xiàn)代電子工程和計算機技術在防火領域應用的產(chǎn)物。隨著社會的不斷發(fā)展，將越來越顯示出FAS在智能建筑中的重要地位。本文屬于探索性研究，系統(tǒng)在實際工程當中受制于信息技術、消防器材制造技術等諸多因素限制，但隨著時代科技進步，智能消防系統(tǒng)會逐漸完善，在智能建筑領域放出璀璨的光芒?！緟⒖嘉墨I】[1]譚炳華.火災自動報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)[