十六船舶火災自動報警系統(tǒng)

第十六章船舶火災自動報警系統(tǒng)眾所周知,早期發(fā)現(xiàn)的火災很容易撲滅,火災造成的損失也很小.特別是在茫茫大海中航行的船舶,如果一旦火災蔓延,由于孤立無援，其后果不堪設想.但是,在船員熟睡的夜晚,在無人值班的機艙以及無人守望的貨艙,或船員離開后燃起的火災,怎樣才能及時發(fā)現(xiàn)呢?于是，人們開始研制火災報警裝置,并很快投入使用。隨著科學技術的發(fā)展,單一的火災報警器逐漸被既能發(fā)現(xiàn)火災并報警，又能聯(lián)動滅火、排煙,還能聯(lián)動防火分隔等智能化程度越來越高的火災自動報警系統(tǒng)所取代?；馂某跗痣A段的征兆,一般是產(chǎn)生煙霧、不正常的溫升和火光。因此為了及早地發(fā)現(xiàn)火災,防微杜漸，可以通過各種傳感器(自動探測器)將煙、熱或光信號變換為電信號，然后送入報警控制單元進行信號處理，發(fā)出報警及其他控制信號.在滾裝船、消防船以及液化氣體船等特殊船舶中，往往在某些艙室內(nèi)裝設可燃氣體探測器,用來監(jiān)測可燃氣體濃度，以防止可能引起的燃燒和爆炸。第一節(jié)火災探測方法及探測器１．火災探測方法a.煙霧氣體濃度與時間的關系b.熱氣流溫度與時間的關系圖16-a.煙霧氣體濃度與時間的關系b.熱氣流溫度與時間的關系圖16-1(1）初起和陰燃階段占時較長普通可燃物在火災初起和陰燃階段盡管產(chǎn)生了煙霧可燃氣體混合物,并且大量的煙霧可燃氣體混合物可能已經(jīng)充滿某一空間,但是環(huán)境溫度不高,火勢尚未達到蔓延發(fā)展的程度.如果在此階段能將重要的火災信息(煙霧濃度）有效地探測出來，就可以將火災損失控制在最低限度。（２）火焰燃燒階段火勢蔓延迅速普通可燃物經(jīng)過足夠的火災初起和陰燃階段后,足夠的蓄積熱量會使環(huán)境溫度升高,并在物質(zhì)的著火點溫升加速，發(fā)展成火焰燃燒，形成火焰擴散，火勢開始蔓延，環(huán)境溫度不斷升高，燃燒不斷擴大，形成火災。普通可燃物在此階段產(chǎn)生的煙霧相對減少，但火災發(fā)展所產(chǎn)生的足夠熱量會引起環(huán)境溫度的較大變化,如果能將火災引起的明顯的溫度變化這一火災特征參數(shù)有效探測出來，則能較及時地控制火災。（3）物質(zhì)全燃階段產(chǎn)生強烈火焰輻射圖1圖16-因此，火災探測是以物質(zhì)燃燒過程中的特點為依據(jù)監(jiān)測火源，以實現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)火災。分析普通可燃物的火災特點，以物質(zhì)燃燒過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)轉(zhuǎn)換為基礎，可形成不同的火災探測方法,如圖16－二．火災探測器火災探測器是火災自動報警系統(tǒng)的組成部分,它至少含有一個能夠連續(xù)監(jiān)視，或以一定頻率周期監(jiān)視與火災有關的物理和（或）化學現(xiàn)象的傳感器，并且至少能夠向控制和指示設備提供一個適合的信號,由探測器或控制和指示設備判斷是否報火警或操作自動消防設備。簡而言之,火災探測器是及時探測和傳輸與火災有關的物理和化學現(xiàn)象的探測裝置。一般來講，火災探測器由火災參數(shù)傳感器或測量元件、探測信號處理單元和火災判斷電路組成?；馂男盘柋仨毥柚锢砘蚧瘜W作用，由火災參數(shù)傳感器或測量元件轉(zhuǎn)換成某種測量值，經(jīng)過測量信號處理電路產(chǎn)生用于火災判斷的數(shù)據(jù)處理結果量,最后由判斷電路產(chǎn)生開關量報警信號。直接產(chǎn)生模擬量信號的火災探測器輸出的測量信號是經(jīng)過信號處理電路進行數(shù)據(jù)處理后，產(chǎn)生模擬量信號并傳輸給火災報警控制器，最終由火災報警控制器實現(xiàn)火警判斷的功能。根據(jù)各類物質(zhì)燃燒時的火災信息探測要求和上述不同的火災探測方法,可以構成各種類型的火災探測器，主要有感煙式、感溫式、感光式(火焰探測式)和可燃氣體等四大類型，如圖16１.感煙式火災探測器圖圖16-感煙式火災探測器是在目前船舶中應用較普及。據(jù)有關機構統(tǒng)計,感煙式火災探測器可以探測70%以上的火災。目前常用的感煙式火災探測器是離子式和光電式。１）離子感煙式火災探測器離子感煙式火災探測器采用空氣電離化探測火災.根據(jù)其內(nèi)部電離室的結構形式，又可分為雙源感煙式和單源感煙式。(1)雙源感煙式火災探測器圖1６－1圖16-1-4圖16-1–放射線源；2–內(nèi)部（補償用）電離室；3–外部（檢測用）電離室；4–火警警報觸點；5–故障警報觸點圖16-1-5R7輸入+輸出D5~D85544R16C5RL2RL1C6ZD2R18Q3R17PL1SCRC4R14R15PUT+C3R11R10D3CPC2C1R9R8ADJ.R6R5R2Q2R4ZD1GDSQ11312R1采用雙源反串聯(lián)式結構的離子感煙火災探測器可以減少環(huán)境溫度、濕度、氣壓等條件變化引起的對離子電流的影響,提高火災探測器的環(huán)境適應能力和工作穩(wěn)定性。目前在船舶中應用較多.圖1６圖１８—3-4中，輸入電源為ＤC２4V,兩個電離室的連接點電壓與場效應管Q1的柵極（Ｇ）點相接,其源極（S）點電壓經(jīng)電阻R7接集成運放ＣP的同相輸入端３,標準比較電壓與集成運放CP的反相輸入端2相接,并且可以通過電位器調(diào)節(jié),以改變探測器的靈敏度。在正常監(jiān)視狀態(tài),場效應管Q1由于柵極電壓較低不導通,源極電位接近于0，使集成運放CＰ的同相輸入端３的電壓低于反相輸入端2的電壓,則集成運放CP的輸出端6的電壓僅為１Ｖ左右，電容C3被充電,但是該電壓達不到單結晶體管PUＴ的峰點電壓(6V)，單結晶體管無法導通,可控硅SCＲ無觸發(fā)脈沖，使繼電器R（２)單源式感煙火災探測器單源式離子感煙火災探測器的電路原理圖如圖16－1圖16-1-6單源式離子感煙探測器工作原理示意圖電極極板Ｐ１、Ｐ2和Pm構成，共用一個Ａm２4１α放射源。在火災探測時,探測器的煙霧檢測電離室(圖16-1-6單源式離子感煙火災探測器的煙霧檢測電離室和補償電離室在結構上基本都是敞開的,兩者受環(huán)境條件緩慢變化的影響相同，因而提高了對使用環(huán)境中微小顆粒緩慢變化的適應能力。特別在潮濕地區(qū)要求的抗潮能力方面,單源式離子感煙火災探測器的自適應性能比雙源式離子感煙火災探測器要好得多,但目前雙源式離子感煙火災探測器也可以通過電路參數(shù)調(diào)整以及與火災報警控制器軟件配合來提高抗潮能力。在離子感煙式火災探測器中，選擇不同的電子線路，可以實現(xiàn)不同的信號處理方式，從而構成不同形式的離子感煙式火災探測器。例如,選用閾值(門檻值）比較放大和開關電路的電子線路，可以構成閾值報警式離子感煙火災探測器；選用A/D轉(zhuǎn)換、編碼傳輸電路和微處理器單元,可以構成帶地址編碼的模擬量以及智能式離子感煙火災探測器。Aｍ2４1的半衰期為4８5年.這類探測器具有靈敏度高，壽命長的優(yōu)點.2）光電感煙式火災探測器光電感煙式火災探測器利用火災產(chǎn)生的煙霧改變光敏元件受光的強弱而發(fā)出警報信號.根據(jù)煙霧粒子對光的吸收和散射作用，光電感煙式火災探測器可分為減光式和散射光式兩種類型。(1）遮光式光電感煙探測器：如圖16-１—7(2）散射光式光電感煙火災探測器:如圖16-1－7不難看出,散射光式光電感煙火災探測原理,實質(zhì)上是利用一套光學系統(tǒng)作為傳感器，將火災產(chǎn)生的煙霧對光的傳播特性的影響，用電的形式表示出來并加以利用。由于光學器件特別是發(fā)光元件的壽命有限，因此,在電—-光轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)較多采用交流供電方案,通過振蕩電路使發(fā)光元件產(chǎn)生間歇式脈沖光，并且發(fā)光元件和受光元件多采用紅外發(fā)光元件-－—砷化鎵二極管與硅光敏二極管配對.２.感溫式火災探測器在火災初起階段,使用熱敏元件來探測火災的發(fā)生是一種有效的手段，特別是那些經(jīng)常存在大量粉塵、油霧、水蒸氣的場所,無法使用感煙式火災探測器,只有用感溫式火災探測器才比較合適。在某些重要的場所,為了提高火災監(jiān)控系統(tǒng)的功能和可靠性，或保證自動滅火系統(tǒng)的動作的準確性,也要求同時使用感煙式和感溫式火災探測器。感溫式火災探測器可以根據(jù)其圖圖16-1-7作用原理分為如下三大類。１）定溫式火災探測器:定溫式火災探測器是在規(guī)定時間內(nèi)，火災引起的溫度上升超過某個定值時啟動報警.它結構簡單，可靠性高,誤動作少，動作溫度一般分為60℃，70℃及２)差溫式火災探測器：差溫式火災探測器是在規(guī)定時間內(nèi),火災引起的溫度上升速率超過某個規(guī)定值時啟動報警。點型結構差溫式火災探測器是根據(jù)局部的熱效應而動作的,主要感溫元件有空氣膜盒、熱敏半導體電阻等.3)差定溫式火災探測器:差定溫式火災探測器是將定溫式和差溫式兩種探測器組合在一起。若其中某一功能失效，則另一種功能仍然起作用，因此，大大提高了火災監(jiān)測的可靠性，在實際船舶中應用較多。差定溫式火災探測器一般多是膜盒式或熱敏半導體電阻式等點型結構的組合式火災探測器。差定溫火災探測器按其工作原理,還可分為機械式和電子式兩種。圖16-圖16-圖16-1-9圖16-1-9定溫探測部分由ＢＧ２和R5組成.當溫度升高至標定值時（如7０℃或90３.手動報警按鈕手動報警按鈕與火災探測器的功能基本相同。探測器是自動報警，而手動報警按鈕是人工手動報警,兩者輸送的報警電信號都傳輸給報警指示設備,發(fā)出火災報警信號。手動報警按鈕安裝于經(jīng)常有人出入的通道、走廊、控制站、公共艙室等場所。當巡邏員或附近人員發(fā)現(xiàn)火警，可取下小錘或用其他物體擊碎玻璃,該手動報警按鈕即自動向報警指示設備發(fā)出報警信號,同時按鈕上確認燈發(fā)亮,表示信號已送出。一般來講手動報警按鈕只需擊碎玻璃即自動動作.也有的在擊碎玻璃后需按下按鈕。手動報警按鈕的外形及內(nèi)部線路如圖16—１-１0所示.《74安全公約》規(guī)定每一通道口應安裝一只手動報警按鈕。每層甲板的走廊內(nèi),手動報警按鈕安裝地點應便于操作，并使走廊任何部位與手動報警按鈕的距離不大于圖16-1圖16-1-10在實際系統(tǒng)中，火災探測器和控制器的接線方式一般均采用并聯(lián)。也就是說,若干個火災探測器的信號線按一定關系并聯(lián)在一起，然后以一個部位或區(qū)域的信號送入火災報警裝置(或控制器）,即若干個火災探測器聯(lián)接起來后僅構成一個探測回路，并配合各個火災探測器的地址編碼實現(xiàn)保護區(qū)域內(nèi)多個探測部位火災信息的監(jiān)測與傳送.在每一個探測回路一般均有一個終端電阻(或齊納二極管）,在正常監(jiān)視狀態(tài)提供一個監(jiān)視電流（一般為μA級）,火警方式時，探測器動作后產(chǎn)生一個報警電流（一般為mA級）。這里所謂“按一定關系并聯(lián)”,大體可以分為兩種形式：①若干個火災探測器的信號線以某種邏輯關系組合,作為一個地址或部位的信號線送入火災報警裝置，如機艙內(nèi)某一區(qū)域的火災探測。②若干個火災探測器的信號線簡單地直接并聯(lián)在一起，然后送入火災報警裝置。例如采用地址編碼火災探測器,通過二總線來實現(xiàn)探測器與控制器的通訊，以實現(xiàn)不同的監(jiān)控功能。自1９９６年起,單片機技術的發(fā)展和新型傳感器的出現(xiàn),為火災自動報警系統(tǒng)的智能化提供了可能,其典型的技術特點是探測器內(nèi)置了CＰU，擺脫了單一“域值”報警模式,增加了環(huán)境參數(shù)變化規(guī)律的判斷,設置了火災模擬曲線，從而大大提高了火災報警的準確性,減少了誤報現(xiàn)象的發(fā)生。圖16-1-11圖16-1-11（a）二線制（b）四線制圖1６—1一終端設備(一般為電阻或齊納二極管）,使得系統(tǒng)在正常監(jiān)視狀態(tài)時有一監(jiān)視電流(微安級),一旦火警發(fā)生，相應探測器動作，使電源兩端電阻急劇下降,產(chǎn)生一較大的動作電流(毫安級），由系統(tǒng)內(nèi)部處理后給出聲光報警；如果某一回路中一個探頭故障，則其內(nèi)部接線柱6、7不能閉合，使電源端開路，由系統(tǒng)處理后顯示該回路開路或探頭故障.圖16—第二節(jié)火災探測器的故障分析在火災自動監(jiān)控系統(tǒng)的實際運行過程中，控制器(中央單元)本身很少出現(xiàn)故障,而且即使出現(xiàn)故障，但由于船舶檢測維修設備所限,往往也無法解決。實際上，出現(xiàn)故障最多的是火災探測器以及外圍接線.火災探測器故障主要有漏報或誤報兩種情況.漏報指的是火災已發(fā)展到應當報警的規(guī)模但卻沒有報警，誤報指的是沒有火災卻發(fā)出了報警信號.探測器類型選擇不當是造成漏報的主要原因之一。不同的火災探測器都只對某些火災信號比較敏感。一般說對于火災初期有陰燃階段、易產(chǎn)生大量煙和少量熱、很少或沒有火焰的場合,應選用感煙探測器;對于火災發(fā)展迅速、能產(chǎn)生大量熱的場合,應選用感溫探測器；對于火災發(fā)展迅速、有強烈火焰輻射但發(fā)煙較少的場合，應選用火焰探測器。船舶各部位的火災特點是難以準確預料的,但可以根據(jù)模擬試驗的結果進行估計。不過火災探測器的選型在船舶制造時就已經(jīng)解決,船舶管理人員在實際維修更換火災探測器時需考慮這一問題。感溫、感煙和氣敏探測器都是接觸式探測器，只有當足夠濃或足夠熱的煙氣到達探測器所在位置時才能被探測到并作出反應。假定探測器本身及線路沒有故障，出現(xiàn)漏報往往是探測器沒有探測到足夠多的煙氣。例如目前常用的感煙探測器基本上適用于船舶各部位,其頂棚的高度一般不超過１０米。這樣當其地面附近起火時，火災煙氣可在幾秒鐘升到頂棚，并迅速形成煙氣層，探測器能夠起到及時發(fā)現(xiàn)火災的作用。如果船舶的內(nèi)部空間(如機艙頂層)較大、較高,煙氣到達頂棚的時間必將延長，而且由于卷吸空氣的稀釋，煙氣的濃度有所降低，等達到探測器的報警濃度時,火災已經(jīng)發(fā)展到相當大的規(guī)模，早期滅火的時機往往己被錯過。但有時過于靠近天花板也不合適.例如在夏季，環(huán)境溫度較高時,可造成室內(nèi)頂棚下的空氣溫度較高。它可以導致燃燒剛產(chǎn)生的煙氣無法到達頂棚，這通常稱為煙氣的熱降.若探測器離頂棚過近就會漏報警。為避免熱降，感煙探測器應與頂棚保持一段距離。又如當室內(nèi)有通風換氣裝置時，形成的強制空氣流動可以使煙氣偏斜，以致到不了探測器位置。所有這些都應具體情況分別對待。造成探測器誤報有結構方面的原因,也有使用方面的原因.前一方面主要與探測器的靈敏度有關,探測器的靈敏度過低會造成報警延遲,但太高了又容易發(fā)生誤報，應當選擇合適的報警范圍.現(xiàn)在通用的探測器大都將靈敏度設為若干級,如定溫探測器的一級靈敏度的動作溫度為6２℃,二級靈敏度的動作溫度為７0℃，三級靈敏度的動作溫度為根據(jù)實際使用統(tǒng)計，由于使用不當引起火災誤報主要有以下因素：１)吸煙：這是大量事實所證明的，尤其是當房間頂棚較低（如機艙集控室和船員艙室等）而探測器的靈敏度較高時更容易發(fā)生。有時一個人吸煙就可干擾探測器的工作，三個人同時吸煙足以便探測器發(fā)出報警。由于吸煙過程多為陰燃,生成的煙顆粒較大,故更容易使光電型探測器誤報。2）電氣焊：在使用電氣焊作業(yè)時產(chǎn)生的大量煙霧,很容易使火災探測器發(fā)出火警信號。在機艙工作間以及修船廠修船時應特別引起船舶管理人員的注意,3）灰塵:灰塵對探測器的的影響與煙顆粒相同，在安裝探測器的房間內(nèi)應當盡量減少空氣中的灰塵,如果灰塵與油污混雜起來,還容易積聚在探測器的發(fā)射或接收元件上,產(chǎn)生長期不良影響。這一情況在船舶中較少出現(xiàn)。4)水蒸汽：當室內(nèi)的濕度較大時，水蒸汽可進入探測器內(nèi)，干擾探測器的工作。若水蒸汽凝結在有關元件上，也會影響光線的發(fā)出和接收.造成室內(nèi)水分過多主要有兩種情況。一是室內(nèi)存在水源或汽源，如廚房、洗衣間、房間漏水等。二是季節(jié)影響,如夏季,尤其是梅雨時節(jié),容易出現(xiàn)室內(nèi)濕度很大的情況?，F(xiàn)在所用的大多數(shù)探測器適用于相對濕度低于85%的環(huán)境。5）小昆蟲和蜘蛛網(wǎng):為了讓煙氣進入探測器內(nèi)腔，通常設置一些進煙孔，并在孔口加上絲網(wǎng)，其主要目的是阻擋昆蟲進入。但孔口過小又會影響煙氣進入.出于綜合考慮，目前常用的絲網(wǎng)孔徑為1.25mｍ6）炊事:做飯時常產(chǎn)生大量的煙氣.尤其是炒、蒸、熏時產(chǎn)生的煙氣量更大。這種煙中往往摻雜著油蒸汽,對探測器的有害影響很嚴重.7）缺乏清潔:這一因素對探測器的影響是逐漸積累的.探測器的使用時間長了,其內(nèi)部總會積聚污染物，因此必須定期清潔。然而船舶管理人員并未重視這一問題,火災探測器往往幾年不保養(yǎng),這就難免經(jīng)常發(fā)生誤報。另外在火災探測器維護和保養(yǎng)中，還需注意以下幾點：(１）探測器擰到天花板的底座上之后在報警控制器上即顯示該區(qū)域報警，一般來講說明底座上的兩條接線反接了（無極性要求的探測器除外),要用萬用表檢查極性后換接過來。(2）當火災報警器顯示某區(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，如場效應管輸入阻抗降低；镅－2４１片劑量較低，可控硅擊穿等。應將該探測器更換。（3）定期進行熏煙檢查，若對煙霧無反應,始終不報警，可能是場效應管損壞,也可能是可控硅或穩(wěn)壓二極管損壞。熏煙檢查可用塑料管吹入香煙煙霧，用專用試驗器檢查更好。第三節(jié)干貨艙自動探火及報警系統(tǒng)船舶貨艙也與居住艙室一樣，很早就應用了自動探火及報警系統(tǒng)、鑒于貨艙這個系統(tǒng)與居住艙室有較大的區(qū)別和獨特的使用情況,故這里單獨介紹貨艙的自動探火及報警系統(tǒng)。貨艙自動探火及報警系統(tǒng)形式較少,因為裝貨后的航行途中，貨艙一般是無人到達的，貨艙已構成了一個獨立的密閉艙室,從這個特點出發(fā),貨艙比較多的采用了抽煙式自動探火及報警系統(tǒng)。當然貨艙自動探火及報警系統(tǒng)也有采用感溫型探測器的，因為感溫型探測器對于貨艙或居住艙室并無大的區(qū)別，所以這里主要介紹抽煙式自動探火及報警系統(tǒng).一。系統(tǒng)的基本組成抽煙式自動探火及報警系統(tǒng)的組成如圖１6１．抽風機及抽風管道：用以將各貨艙火災時所產(chǎn)生的煙氣抽至放置在駕駛臺的煙探測器。圖1圖16-２．煙探測器：從抽風管道中抽吸的煙氣被煙探測器感受，從而發(fā)出火災警報。3．火災的顯示和警報設備:將煙探測器接受的火災警報進行聲、光顯示,發(fā)出火災警報。４.火災艙位顯示裝置：一般采用兩種，一種是在煙探測器內(nèi)各艙煙道內(nèi)置有旋轉(zhuǎn)色標，正常工作時，該色標高速旋轉(zhuǎn),它也可用來判斷各艙煙道是否堵塞。另一種是采用伺服電機,正常時逐個顯示取樣艙位,火警時停在報警艙位.二．工作原理貨艙抽煙式自動探火及報警系統(tǒng)中的煙探測器的感煙元件一般都采用光電管組成.安置在煙探測器內(nèi)的光電管,當煙顆粒進入時,光碰擊顆粒，光被擴散并反射于光敏柵上，導致光敏電路作出反應。其工作原理簡圖如圖16三.使用貨艙抽煙式自動探火及報警系統(tǒng)，在國內(nèi)外的現(xiàn)代船舶中應用是極為廣泛的。該系統(tǒng)經(jīng)常在裝貨完畢并蓋艙后投入運轉(zhuǎn),短航程時,系統(tǒng)在航行中不關閉;長航程時，系統(tǒng)往往是間斷圖1圖16-四．KIDＤＥ型干貨艙煙霧探測系統(tǒng)圖1６在系統(tǒng)起動前，必需先將開關S1、S3、S4閉合，排氣風機轉(zhuǎn)換開關S6選中任一風機，火警警鈴開關S2置與“ＯN”位置（１—2、３－4閉合）,系統(tǒng)內(nèi)部故障蜂鳴器切斷開關S５置與“OＮ”位置（1－2閉合）,否則系統(tǒng)通電后會出現(xiàn)故障警報。在系統(tǒng)使用過程中,要定期清潔光電測量單元.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)線路原理查找相應故障點排查即可?，F(xiàn)將系統(tǒng)自檢功能分析如下:1.主電源失電時，繼電器K失電，使其觸點1-３、４-6閉合，使電源故障指示燈L3亮,故障蜂鳴器ＢZ發(fā)出聲音信號.Bell–火警警鈴；BZ–故障蜂鳴器；CBell–火警警鈴；BZ–故障蜂鳴器；C–電解電容；DS–風壓開關；J–火警復位電磁線圈；L1–觀察窗燈；L2–火警指示燈；L3–電源故障燈；L4–系統(tǒng)內(nèi)部故障指示燈；L5–光源；L6–控制柜內(nèi)下部燈；N–火警電磁線圈；S1–觀察窗燈開關；S2–警鈴開關；S3–聲音報警切斷開關；S4–電源開關；S5–系統(tǒng)內(nèi)部故障蜂鳴器切斷開關；S6–排氣風機轉(zhuǎn)換開關；S7–燈、警鈴、蜂鳴器試驗開關；TM–艙位選通電機圖16-系統(tǒng)工作過程如下：正常監(jiān)視狀態(tài)時，由于無煙霧通過光電單元，光電池輸出電壓很小;當貨艙火警發(fā)生時，有煙霧通過光電單元，由于煙霧顆粒的折射作用，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1、２閉合，使繼電器C與ＣA獲電動作。繼電器C動作后，其觸點１－2閉合,一方面使警鈴Ｂelｌ動作，另一方面使電磁線圈H有電動作,其觸點使艙位選擇電機TM失電，艙位選通指示停在火警發(fā)生的貨艙；其觸點4－5閉合使外部警鈴接通；其觸點７－８閉合使火警指示燈L2亮.繼電器CＡ是火警輔助繼電器，火警發(fā)生時斷開故障報警信號電路,保證火警的優(yōu)先級。火警消除后，按復位按鈕使線圈J有電，產(chǎn)生電磁吸力使火警繼電器的指針復位.第四節(jié)易燃氣體探測系統(tǒng)根據(jù)不同的化學和物理原理,可有多種檢測易燃氣體的方法：1)化學示劑法。將氣體通過裝有化學試劑的玻璃管，與管內(nèi)試劑成生化學反應引起顏色變化,褪色的長度就是氣體濃度的測量尺度。測量較為精確,但顯示管不能重復使用.適用于定點測量，不能進行連續(xù)監(jiān)測.2）紅外線/分光光度計/色層分離法。這些方法可進行連續(xù)精確的測量，但價格較高，只適用于專業(yè)化工業(yè)分析。3)催化燈絲法。氣體在催化性金屬絲上反應燃燒導致溫度升高,金屬絲電阻隨可燃氣濃圖1圖16-4)氣敏半導體法。目前在易燃氣體探測實際應用中,采用較多的是金屬氧化物元件又稱氣敏半導體，它是在鉑金絲上涂以金屬氧化物，在高溫中焙燒而成。氣敏半導體品種很多,主要有氧化錫(SnＯ2)、氧化鋅（ＺnＯ２)、氧化鈷（CoO２)、氧化鐵(Fe２Ｏ３）和氧化鎳（ＮiO２)等，其中氧化錫（ＳｎＯ2）使用較廣。用這些氧化物制成的氣敏半導體，按其性質(zhì)可分為Ｎ型和P型兩大類.Ｎ型氣敏半導體元件，在遇到敏感氣體時，其電阻值下降;而Ｐ型氣敏半導體元件，在遇到敏感氣體時，其電阻值上升。圖16在油船的實際應用中，大多數(shù)需要探測防護的場所如貨泵艙、管道等都是危險區(qū)域，要求探測裝置為防爆安全設計，因此設備除配有用于一般場合的探頭外,還有專門設計的防爆安全探頭、本質(zhì)安全型泵抽吸式探測裝置。1)防爆安全探頭。外殼防護等級IＰ－65,為尼龍材料,氣敏元件置于不銹鋼腔體內(nèi)，由燒結金屬粒子加以保護隔離即阻焰作用,構成防爆結構，即使燒結金屬、金屬網(wǎng)內(nèi)氣敏半導體及電器火花引起易燃氣體爆炸，也不能使外面環(huán)境中易燃氣體產(chǎn)生爆炸危險.2）本質(zhì)安全型泵抽吸式探測裝置。將泵箱置于安全區(qū)域,通過管道將危險區(qū)域內(nèi)監(jiān)測點的氣體抽至泵箱內(nèi)，然后經(jīng)氣敏半導體測量，再將此危險氣體送回原處或在安全處排入大氣。泵箱防護等級為IＰ5４，抽吸采用電為2２０ＶＡＣ、20mA，由于設計小巧高效，該泵配裝８mｍ或６ｍｍ銅管時,最長抽吸距離內(nèi)嵌裝燒結金屬，可有效防止火焰爆炸漫延，如圖16３)除這種對單個監(jiān)測點進行連續(xù)測量的泵抽吸式裝置外，還有一種對多點(數(shù)十點)進行循環(huán)監(jiān)測的報警裝置。該裝置可在設定的時間周期內(nèi)完成對每一測點抽吸氣體并測量。為保證每個測點在平均分配的測量時間內(nèi)不因管道長短而產(chǎn)生測量質(zhì)量問題，每個測點在測量抽吸前一步都進行預抽吸以得到最新的測點樣氣。此外每個在等待測量的測點管道都受到反壓裝置的保護，以防止吸入水或被雜物阻塞。中央測量裝置中配有標準濃度樣氣，可隨時校驗設備。圖1圖16-第五節(jié)CS4000火災探測系統(tǒng)簡介SaｌwicｏCS4０0０火災探測系統(tǒng)是一種全適應模擬地址編碼式火災探測系統(tǒng)．在系統(tǒng)發(fā)出報警時,它能輕易識別發(fā)出報警的單元。因此,它可以在火災發(fā)生的早期，準確地判斷出火災產(chǎn)生的位置。它的探測功能高度可靠，對錯誤報警具有高度保護。CＳ4００0中的每個回路單元均有內(nèi)置智能,并可自動啟動火災報警。CS400０是按照各主要船級社、EN-45規(guī)范和最新MＥD歐洲標準要求設計和研制的.連用戶界面友好的系統(tǒng)配備有自動提示控制面板，能夠一目了然顯示相關指令，以幫助操作人員執(zhí)行各項功能。該產(chǎn)品的主要優(yōu)勢和特點：1.配備內(nèi)置智能裝置的回路單元能夠自動啟動火災報警.2．全適應模擬編碼式系統(tǒng)。3．它具有預警功能，能夠在煙氣濃度緩慢上升時，第一時間發(fā)出報警。４．每個回路可連接多達２54個單元，回路長度可達２000米。一、CS4000控制面板CＳ４000是靈活的地址可編碼的火警探測系統(tǒng)，它的設計滿足了所有海運業(yè)和工業(yè)的主要需求。設計者從人體工程學角度出發(fā),為系統(tǒng)融入了特殊的關愛，它的界面友好,具有自我指導功能的控制面板可以指導用戶進入系統(tǒng)的不同功能。CS4０00火警探測系統(tǒng)在交付時可以配備地址可編碼單元或者常規(guī)的探測單元，也可以將兩種單元結合起來配備。控制面板是用來監(jiān)視和控制CS40０0火警探測系統(tǒng)的所有功能.CS4000是一個基于菜單操作的系統(tǒng),并且還會在控制面板的字符顯示屏上給出指導信息,因此用戶使用起來極為簡便。CS40００控制面板如圖１6－5-1所示圖16-5-1圖16-5-1CS4000控制面板圖當指示燈為閃爍的紅燈時，表明系統(tǒng)中有一個沒有消音的火警。當所有的火警被消音以后，這個指示燈將會轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)的燈。２．Diｓconｎｅｃtion指示燈這是一個通用的指示燈,表明至少切斷了系統(tǒng)的一個功能，例如:一個區(qū)域、探測器，外部的控制或報警設備。３.Fａulｔ指示燈當指示燈為閃爍的黃燈時,表明系統(tǒng)中有一個沒有消音的故障報警.當所有的故障報警被消音以后，這個指示燈將會轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)的燈。4．Pｏwer指示燈當指示燈為穩(wěn)定的綠燈時，表明控制面板的電源供給正常。5．Tｅst指示燈當指示燈為穩(wěn)定的黃燈時，表明至少有一個區(qū)域正處于測試模式。如果系統(tǒng)啟動時這個指示燈正在閃爍，表明控制面板還沒有完成初始化.6．ＡlarmTraｎｓｆer指示燈當指示燈為穩(wěn)定的黃燈時，表明切斷了報警設備(警鈴等）的輸出.當指示燈閃爍時,表明報警設備在輸出時存在故障。7．AｌaｒmDevice指示燈當指示燈為穩(wěn)定的黃燈時,表明切斷了報警設備（警鈴等)的輸出。當指示燈閃爍時,表明報警設備在輸出時存在故障。8．AｌarmDｅｌaｙ指示燈當指示燈為穩(wěn)定的黃燈時,表明信號輸出到報警設備（警鈴）或者報警轉(zhuǎn)移(工業(yè)應用）存在時間延遲。9．Zｏne/Uｎit指示燈當指示燈為穩(wěn)定的黃燈時,表明系統(tǒng)有火警探測器或者探測區(qū)域被切斷聯(lián)系.而當指示燈為閃爍的黃燈時,表明至少有一個火警探測器或者是區(qū)域處在故障狀態(tài)。10。SyｓtemFａulｔ指示燈當指示燈為閃爍的黃燈時，表明控制面板存在內(nèi)部故障或者存在“nopolｌ”類型的系統(tǒng)通信故障。參看附錄A“故障代碼”獲取更多的信息。11．Wａｎunｇ指示燈當指示燈為穩(wěn)定的黃燈時，表明系統(tǒng)存在警告，例如：探測器臟了.12。Pｒｅ－Alaｎn指示燈當指示燈為閃爍的紅燈時，表明系統(tǒng)中存在著沒有消音的預報警。而當所有的預報警消音以后，指示燈將會轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)的燈。１３.用戶鍵和指示燈三個帶有黃色指示燈的用戶鍵在編程以后,可以激活用戶定義的功能或者顯示用戶指定的菜單。這些按鈕和指示燈的功能是通過定義程序完成編程的。14.用戶文字說明區(qū)域用戶可以將自己定義了說明文字的嵌入物插入到面板的相應的文字區(qū)域的插槽內(nèi),以此來描述每個用戶鍵的功能。１５．Ｍutｅ按鈕這個按鈕用于確認和消除報警聲音.16。更多報警當指示燈閃爍的紅燈時，表明系統(tǒng)中存在不止一個火警。17。Neｘt按鈕按這個鍵可以查看不同的報警。如果在２0秒的時間內(nèi)沒有按動任何的鍵，列表將會自動返回到第一條火警。18。Mｅnｕ快捷鍵按鈕按這個鍵可以直接進入到系統(tǒng)的主菜單，而在主菜單內(nèi)用戶可以進入到CＳ400０系統(tǒng)的所有功能.１9.Home快捷鍵按鈕按這個鍵可以直接返回到系統(tǒng)最初的顯示界面。20.Discoｎｎectioｎｓ快捷鍵按鈕按這個鍵可以直接進入到切斷聯(lián)系菜單，在此菜單內(nèi)可以執(zhí)行切斷聯(lián)系的相關操作.2１.字符顯示屏在這個藍色的字符顯示屏上可以顯示１4ｘ40個字符。２2.數(shù)字鍵盤數(shù)字鍵盤用于系統(tǒng)信息的輸入。鍵每次可以刪除一個字符.2３.OK按鈕OＫ鍵用于選擇多選菜單或者功能接受。24。方向鍵方向鍵用于菜單的操縱和多選菜單的選擇。上箭頭可顯示列表中上一條內(nèi)容。如果當前顯示的是第一條，按此鍵頭將會轉(zhuǎn)到最后一條.左箭頭用于轉(zhuǎn)到上一個菜單.右箭頭用于選擇進入多選菜單。下箭頭可顯示列表中下一條內(nèi)容。如果當前顯示的是最后一條，按此鍵頭將會轉(zhuǎn)到第一條.25.Ｒeｓet按鈕這個按鍵用于復位系統(tǒng)中的不同報警。二、復示器面板MN4０００復示器面板MＮ40０0如圖１6-5－２所示。復示器面板用于監(jiān)視CＳ40００火警探測系統(tǒng)的功能。也可以在此面板上查看火警列表、故障和切斷聯(lián)系的單元。圖16-5-2圖16-5-2復示器面板MN4000圖當指示燈為閃爍的紅燈時,表明系統(tǒng)中存在沒有消音的火警。如果在主控制面板上將所有的火警消音以后,這個指示燈將會轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)的燈。2．Ｐower指示燈當指示燈為穩(wěn)定的綠燈時，表明復示器面板的電源供給正常。3．Ｆaｕlt指示燈當指示燈為閃爍的黃燈時，表明系統(tǒng)中存在著沒有消音的故障報警.如果在主控制面板上將所有的故障報警消音以后,它將會轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)的燈。４.Disｃｏｎｎectioｎ指示燈這個是一個總的指示燈，表明在系統(tǒng)中切斷了至少一個功能,例如：一個區(qū)域、探測器，外部控制或報警設備。5．Tｅst按鍵測試復示器面板上的所有指示燈和字符顯示屏上的每個部分。6.Ｆire按鍵直接進入到火警列表。7.Faｕlｔ按鍵直接進入到故障列表.8.Disｃ.按鍵直接進入到切斷聯(lián)系的列表.9.字母數(shù)字顯示屏在這個藍色的顯示屏上可以顯示１4x4０字符。10.Ｓcroｌl按鍵使用Scrｏll的向上和向下箭頭查看不同的列表.11。Ｍuｔe按鍵三、操作等級為了阻止未經(jīng)授權的人員操作系統(tǒng)，CS4000設有操作密碼等級保護系統(tǒng)的不同功能。在任何重要操作可以執(zhí)行之前，用戶必須要登錄系統(tǒng)或者解除鎖定狀態(tài)（主要是工業(yè)應用）。如果沒有一個授權的操作密碼或者鑰匙，用戶只能是查看火警和故障報警，以及本地蜂鳴器的消音。系統(tǒng)總共５個不同的操作等級:等級1:沒有密碼,柜門關上或門鎖鎖上,普通人員可操作。這個級別的操作只能查看火警或故障報警，也可以對本地蜂鳴器消音.火警比故障報警擁有更高的優(yōu)先級.等級２:打開柜門或者打開門鎖,可進行此級別的操作.如果系統(tǒng)有火警或需要維護時，經(jīng)過培訓的或授權的人員可