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1、第五章 消防系统教学基本要求： 理解消防系统的基本概念； 掌握火灾探测器的工作原理和适用范围； 理解火灾报警控制器、消防联动控制、智能消 防系统的相关内容。一、火灾的产生与规律2.电气起火。3.建筑物遭受雷击。4.人为破坏。1.人员用火不慎。第一节 概 述对于普通可燃物质燃烧的表现形式，首先是产生 燃烧气体，然后是烟雾，在氧气供应充分的条件 下，才能达到全部燃烧，产生火焰，并散发出大 量的热量，使环境温度升高。起火过程曲线如图 所示。普通可燃物质典型起火过程 曲线a表示烟雾气胶浓度与时间的关系 曲线b表示热气流温度与时间的关系温度 烟浓度时间ba火焰燃烧引燃汽化预热全燃阶段熄灭火焰扩散火焰阶段
2、阴燃初起潜伏二、火灾探测的方法火灾的探测，是以探测物质燃烧过程中产生的各种 物理现象为机理，从而实现早期发现火灾这一目的。下图所示为最常用的感烟、感温探测器响应时间曲线。温度 烟浓度时间ba差温探测器定温探测器感烟探测器曲线a表示燃烧气体与烟浓度与时间的关系 曲线b表示热气流温度与时间的关系感烟、感温探测器响应时间曲线区域报警控制器1区域报警控制器2区域报警控制器n集中报警控制器 中 心 监 控 系 统灭火控制单元防排烟控制单元紧急广播系统闭路电视系统消防系统的组成三、电气消防系统的组成与保护等级划分第二节 火灾探测器一、火灾探测器的分类 1. 按其探测火灾不同的理化现象而分为四大类：感烟探测
3、器感温探测器感光探测器可燃性气体探测器； 2.按探测器结构可分为点型线型EAm241 射线 主感知 区 域电离区域P1 P2 单极性电离室结构双极性单极性离子电流Ih 外加电压U饱和电流IsABA BIhIh电离室结构和电特性示意图二、离子感烟式探测器 (一)感烟电离室补偿电离室检测电离室开关电路V1V2回路电压V0 24V DC电路原理电离电流I无烟时曲线 进烟后曲线补偿电离室检测电离室VI1 I1 V1 电压0V0工作特性曲线V1V2V2 双源式感烟探测器的电路原理和工作特性MRAB（二）双源式感烟探测原理 (三)单源式感烟探测原理 比较放 大电路传输 电路 P1P2Pm单源式离子感烟探测
4、器原理示意图.脉冲信号输出控制 放大电路开关元件 光学透镜暗箱光敏二极管发光二极管电源. . .遮光型光电感烟探测器三、光电感烟式探测器 (一)遮光型感烟探测原理1点型遮光感烟探测器：2线型遮光感烟探测器： 光束通过路径上无烟时，受光元件产生一固定光敏电流 ，无报警输出。而当光束通过路径上有烟时，则光束被 烟雾粒子遮挡而减弱，相应的受光元件产生的光敏电流 下降，当下降到一定程度则探测器发出报警信号。在此 ，发射光束可以是图所示的激光束，也可以是红外光束 。 脉 冲 电 源激 光 发生器激光发生器光 电 接受器脉冲放大 及 报 警激光接受器(二)散射型感烟探测原理 烟室发光元件受光元件.散射型光
5、电感烟探测器四、感温式探测器 (一)定温式探测器 定温式探测器是在规定时间内，火灾引起的温 度达到或超过预定值时发出报警响应. 线型:当火灾现场环境温度上升到一定数值时，可 熔绝缘物熔化使两导线短路，从而产生报警信号。 点型:利用双金属片、易熔金属、热电偶、热敏电 阻等热敏元件，当温度上升到一定数值时发出报警 信号。+-绝缘物高膨胀金属低膨胀金属接点+-+-双金属定温探测器圆筒状结构示意图(二)差温式探测器 差温式探测器是在规定时间内，环境温度上升速率 超过预定值时报警响应。 线型:根据广泛的热效应而动作的，主要感温器件有按 探侧面积蛇形连续布置的空气管、分布式连接的热电 偶、热敏电阻等。 点
6、型:根据局部的热效应而动作的，主要感温器件是空 气膜盒、热敏电阻等。+-感热外罩膜片接点泄露孔空气室膜盒式差温探测器结构示意图膜盒式探测器五、火灾探测器的选用 (一)火灾类型及形成规律与探测器的关系 火灾分为两大类：一类是燃烧过程极短暂的爆燃性 火灾；另一类是具有初始阴燃阶段，燃烧过程较长的 一般性火灾。 (二)根据建筑物的特点及场合的不同选用探测器 建筑物的室内高度的不同，对火灾探测器的选用有 不同的要求。房间高度超过12m感烟探测器不适用， 房间高度超过8m则感温探测器不适用，这种情况下 只能采用感光探测器。 第三节 火灾报警控制器 一、火灾报警控制器的功能与分类根据国家标准GB47189
7、6的定义，火灾报警控制器是 可向探测器供电，并具有下列功能的设备：（1）能接受探测信号，转换成声、光报警信号，指 示着火部位和记录报警信息。（2）可通过火警发送装置启动火灾报警信号或通过 自动消防灭火控制装置启动自动灭火设备和消防联动控 制设备。（3）自动地监视系统的正确运行和对特定故障给出 声光报警（自检）。火灾报警控制器的作用:向火灾探测器提供高稳定度的 直流电源；监视连接各火灾探测器的传输导线有无故障 ；能将火灾探测器发送的火灾报警信号，迅速、正确地 进行转换和处理，并以声、光等形式指示火灾发生的具 体部位，进而发送消防设备的启动控制信号。火灾报警控制器分类如下：1、按用途和设计使用要求
8、分（1）区域火灾报警控制器。（2）集中火灾报警控制器。（3）通用火灾报警控制器。2、按内部电路设计分类（1）普通型火灾报警控制器。（2）微机型火灾报警控制器。3、按信号处理方式分类（1）有阈值火灾报警控制器。（2）无阈值火灾报警控制器。4、按信号处理方式分类 （1）多线制火灾报警控制器。（2）总线制火灾报警控制器。二、火灾报警控制器的组成和性能（一）电源部分火灾报警控制器的电源应由主电源和备用电源互补 两部分组成。电源部分的主要功能为：（1）主电、备电自动切换；（2）备用电源充电功能；（3）电源故障监测功能；（4）电源工作状态指示功能；（5）为探测器回路供电功能。（二）主机部分（1）故障声光报
9、警。（2）火灾声光报警。（3）火灾报警优先功能。（4）火灾报警记忆功能。 （5）声报警消声及再声响功能。 （6）时钟单元功能。（7）输出控制功能。火灾控制器的基本工作原理如图所示:探测源 回路时钟显 单元示输 入 控 制 接 口 单 元输入 切换自 动 监 控 单 元输 出 控 制 接 口 单 元键盘辅助 输入声报警 单元光报警 显示单元辅助控 制单元报警信 息中继辅助指 示单元火灾报警控制器主机部分基本原理方框图三、火灾自动报警系统的线制线制:主要是指探测器和控制器之间的传输线的线数 。（一）多线制它的特点是一个探测器（或若干探测器为一组）构成一 个回路，与火灾报警控制器相连，如图所示。V（
10、+24V）：电源线控 制 器 SSS探测器T：自诊断线2S：信号线G：地线 ST：选通线1n 多线制（n+4）连接方式优点:探测器的电路比较简单，供电和取信息相当直观. 缺点:线多，配管直径大，穿线复杂，线路故障也多， 已逐渐被淘汰。（二）总线制TSG控 制 器 SSS探测器2 1nPS：获得探测部位的信息P：给出探测器的电源、编码、选址信号四总线制连接方式 G：公共地线T：给出自检信号以判断探测部位或传输线是否有故障P：供电、选址、自检、获取信息G：公共地线G控 制 器 S探测器2 1nPSS二总线连接方式(三)二总线制二总线系统的连接方式有树型和环型两种。各连接 方式如图所示。二总线环型连
11、接方式控 制 器 SSSSSS二总线链式型连接方式控 制 器 SSS区域报警控制器打印声报警显示集中报警控制器CPU总线接口编码器探测器1编码器探测器2编码器探测器n 总线制区域火灾报警控制器原理框图声光报警区域报警控制器1集中火灾报警控制器灭 火火警电话火灾事故照明记 时火警广播打 印显 示联动装置防 火区域报警控制器2区域报警控制器n录 音集中火灾报警控制器原理框图四、智能火灾报警系统火灾自动报警系统发展至今，大致可分为三个阶段：（1）多线制开关量式火灾探测报警系统（2）总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统（3）模拟量传输式智能火灾报警系统目前，智能火灾报警系统按智能的分配来分，有以 下三
12、种形式的系统： （一）智能集中于探测部分，控制部分为一般开关量信号接受型控制器 （二）智能集中于控制部分，探测器输出模拟量信号（三）智能同时分布在探测器和控制器之间这种系统称为分布智能系统。五、传统型火灾报警系统1、区域报警系统 系统多为环状结构(见图右侧所示)，也可为枝状结构( 如图左侧所示)，但是须加楼层报警确认灯。 2、集中报警系统3、控制中心报警系统第四节 消防设施的联动控制一、消防设施的联动控制的要求和功能 1. 一般规定（1）消防联动控制对象有灭火设施（消防泵等）、 防排烟设施、防火卷帘、防火门、水幕、电梯、非消防 电源的断电控制。（2）消防联动控制应根据工程规模、管理体制、功 能
13、要求合理确定控制方式。控制方式一般为两种，即集 中控制和分散与集中相结合方式。无论采用何种控制方 式，应将被控对象执行机构的动作信号（反馈信号）送 至消防控制室。（3）容易造成混乱带来严重后果的被控对象（如电 梯、非消防电源及警报等），应由消防控制室集中管理 。2. 消防联动控制的功能（1）消防控制设备对室内消火栓系统应有的控制显示功能： l控制消防水泵的启、停； l显示启泵按钮的启动的位置； l显示消防水泵的工作、故障状态。（2）消防控制设备对自动喷水灭火系统应有的控制显示功能：u控制系统的启、停； u显示报警阀、闸阀及水流指示器的工作状态； u显示喷淋水泵的工作、故障状态。（3）消防控制设
14、备对有管网的二氧化碳等灭火系统应有的控 制显示功能： 控制系统的紧急启动和切断； 由火灾探测器联动的控制设备应具有30s可调的延时； 显示系统的手动、自动工作状态； 在报警、喷射各阶段，控制室应具有相应的声光报警信号，并 能手动切除声响信号； 在延时阶段，应能自动关闭防火门、窗，停止通风及空调系统 。（4）火灾报警后，消防控制设备对联动控制对象应有下列功 能： 停止有关部位的风机，关闭防火阀，并接收其反馈信号； 启动有关部位的防烟、排烟风机、正压送风机和排烟阀，并接 收其反馈信号。 接通火灾事故照明灯和疏散指示灯； 切断有关部位的非消防电源。（5）火灾确认后，消防控制设备对联动控制对象应有下列
15、功 能： 关闭有关部位的防火门、防火卷帘，并接收其反馈信号； 发出控制信号，强制电梯全部停于首层，并接收其反馈信号； 地下室发生火灾，宜先接通地下各层及首层。（6）火灾确认后，消防控制设备应按顺序接通火灾报警装置 。接通顺序为： 二层及二层以上楼层着火时，宜先接通着火层及其相邻的上、 下层； 首层发生火灾，宜先接通本层、二层及地下各层；二、消防设备的供电控制 （一）消防设备供电消防设备用电源一 般 负 荷一 般 负 荷高压1高压2不同电网消防设备用电源一 般 负 荷发电机同一电网一类建筑消防供电系统消防设备用电源其 他 低 压 回 路高压2一路为低压电源消防设备用电源一 般 负 荷双回路电源二
16、类建筑消防供电系统一 般 负 荷（二）备用电源自动投入消防规范要求一类、二类高层建筑分别采用双电源 、双回路供电，且变电所需采用分段母线供电，以保证 供电的可靠性。备用电源的自动投入装置（BZT）可使 两路供电互为备用，也可用于主供电电源与应急电源（ 如柴油发电机组）的连接和应急电源自动投入。1C电源自动投入装置接线1KK 2KK3KKZK1#2#A1B1 A2B2 2C 3C典型的低压备用（或应急）电源自动投入装 置接线如图所示。三、消防泵、喷洒泵的控制 (一)消防栓水泵联动控制 室内消防栓系统水泵起动方式的选择与建筑的规模 和给水系统有关，以确保安全，电路设计简单合理为原 则。消防泵联动控制原理框图如图所示。 (二)喷洒泵联动
