基于传感器火灾自动检测报警系统的设计.doc

辽宁职业学院毕业论文本人声明我声明，本论文及其设计工作是由本人在指导老师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。毕业生签字： 年 月 日目 录本人声明.I目 录.II摘 要.III1 引 言.12 系统的组成 .12.1 火灾自动报警系统的组成.12.1.1 火灾探测器和手动报警按钮.12.1.1.1 探测器的种类.12.1.1.2 常用的火灾探测器基本原理.22.1.1.3 火灾探测器的选择.22.1.2 报警控制器 .42.2 消防联动控制系统的组成.53 系统选择.53.1 系统确定.63.1.1 区域报警系统.63.1.2 集中报警系统.63.1.3 控制中心报警系统.83.2 消防联动控制系统.9参考文献.10致 谢.11摘要火灾自动检测报警的设计是消防设计及电气设计的一个重要组成部分。本文就其在设计实践中的一些问题,如火灾自动报警与消防联动控制系统的组成、选择等进行探讨。随着当今社会发展的需要，火灾自动检测报警系统发展迅速，应用广泛。火灾预防、救灾以是重点。本文介绍了火灾自动探测器在火灾系统中发挥的作用。以图表形式反映火灾自动探测器的选择应根据实际环境情况选择合适的探测器，以达到及时、准确报警的目的。并分析了消防联动控制的组成，以图表形式介绍三种基本形式区域报警系统、集中报警系统、控制中心报警系统。火灾探测器、报警系统、消防联动控制系统制组成了安全可靠、技术先进、经济合理、使用方便的火灾自动检测报警系统。关键词:火灾自动报警 消防联动控制系统 电气设计111 引言随着我国经济建设的发展, 各种高层建筑、大中型商业建筑、厂房不断涌现, 现代化的建筑规模大、标准高、人员密集、设备众多, 对防火提出了严格要求。为此, 除对建筑物平面布置、建筑和装修材料的选用、机电设备的选型与配置有许多限制条件外, 还需要设置现代化的消防设施。为了早期发现和通报火灾, 防止和减少火灾危害, 保护人身和财产安全,火灾自动报警系统已成为必不可少的设施。电气工程设计、安装和使用是否正确不仅直接影响到建筑的消防安全而且也直接关系到各种消防设施能否真正发挥作用。因此, 自动报警及消防联动的设计显得尤为重要。2 系统的组成火灾自动报警与消防联动控制系统是建筑物防火综合监控系统, 由火灾报警系统和消防联动控制系统组成。在实际工程应用中, 系统的组成是多种多样的, 设备量的多少、设备种类都会有很大的不同。但是, 决定系统特征的是火灾自动报警和消防联动控制这两个系统的实现方式。2.1 火灾自动报警系统的组成火灾自动报警系统一般由探测器、传输线路和报警控制器三部分组成。2.1.1 火灾探测器和手动报警按钮火灾探测器是整个报警系统的检测元件。它的工作稳定性、可靠性和灵敏度等技术指标直接影响着整个消防系统的运行。2.1.1.1 探测器的种类常用的有如下几种：(1)离子感烟探测器。(2)光电感烟探测。(3)感温探测器包括定温式和差温式。(4)气体式探测器。(5)红外线式探测器。(6)紫外线式探测器。2.1.1.2 常用的火灾探测器基本原理（1）感烟火灾探测器火灾发展过程大致可以分为初期阶段、发展阶段和衰减熄灭阶段。感烟火灾探测器的功能在于：在初燃生烟阶段，能自动发出火灾报警信号，以期将火扑灭在未成灾害之前。根据结构不同，感烟探测器可分为离子感烟探测器和光电感烟探测器。（2）感温火灾探测器感温探测器按结构原理不同有双金属片型、磨合型、热敏电子元件型等三种。2.1.1.3 火灾探测器的选择(1)根据火灾的特点选择探测器火灾初期有阴燃阶段, 产生大量的烟和少量热, 很小或没有火焰辐射, 应选用感烟探测器。火灾发展迅速, 产生大量的热、烟和火焰辐射, 可选用感烟探测器、感温探测器、火焰探测器或其组合。火灾发展迅速、有强烈的火焰辐射和少量烟和热、应选用火焰探测器。火灾形成特点不可预料, 可进行模拟试验, 根据试验结果选择探测器。 (2)根据安装场所环境特征选择探测器相对湿度长期大于, 气流速度大于, 有大量粉尘、水雾滞留, 可能产生腐蚀性气体, 在正常情况下有烟滞留, 产生醇类、醚类、酮类等有机物质的场所, 不宜选用离子感烟探测器。可能产生阴燃或者发生火灾不及早报警将造成重大损失的场所, 不宜选用感温探测器温度在以下的场所, 不宜选用定温探测器正常情况下温度变化大的场所, 不宜选用温差探测器。有下列情形的场所不宜选用火焰探测器a可能发生无焰火灾;b在火焰出现前有浓烟扩散;c探测器的镜头易被污染;d探测器的“视线”易被遮档;e探测器易被阳光或其他光源直接或间接照射;f在正常情况下, 有明火作业以及射线、弧光等影响。表1高层民用建筑物项目设置场所火灾探测器类型差温式差定温式定温式感烟式级级级级级级级级级级级级1剧场、电影院，礼堂，会场，百货公司，商场，旅馆，饭店，集体宿舍，公寓，住宅，医院，图书馆，博物馆2厨房，锅炉房，开水间，消毒室等3进行干燥烘干的场所4有可能产生大量蒸汽的场所5发电机室，立体停车场等注：表示适于使用；表示根据安装场所等状况，限于能够有效地探测火灾发生的场所使用；表示不适于使用。(3)根据房间高度选择探测器表2不同种探测器的使用与房间的关系参照房间高度（M）感烟探测器感温探测器火焰探测器级级级12h20不适合不适合不适合不适合不适合8h12适合不适合不适合不适合适合6h8适合适合不适合不适合适合4h6适合适合适合适合适合h4适合适合适合适合适合 探测器的灵敏度选择, 应据探测器的性能及使用场所, 正常情况下系统没有误报警为准进行选择。在一些重要场所如高低压变配电房等应选用两种或两种以上种类探测器。他们是“ 与” 的逻辑关系, 当两种或两种以上探测器同时报警, 联动装置才动作, 这样才能确保不必要的损失。总之，探测器选择应根据实际环境情况选择合适的探测器，以达到及时、准确报警的目的。(4)手动报警按钮报警区域内每个防火分区应至少设置一个手动火灾报警按钮,且从一个防火分区里的任何位置至最近一个手动火灾报警按钮的距离不应大于, 并应设置在明显和便于操作的位置。2.1.2 报警控制器火灾自动报警装置是包括报警显示、故障显示和发出控制指令的自动化成套装置。当接收到火灾探测器、手动报警按钮或其他触发器件发送来的火灾信号时, 能发出声光报警信号, 记录时间、自动打印火灾发生的时间、地点、并输出控制其他消防设备的指令信号, 组成自动灭火系统。目前, 使用的报警控制器, 多采用总线制, 分为区域报警控制器、集中报警控制器。(1)区域报警控制器区域报警器是一种由电子电路组成的自动报警和监视装置。它联结一个区域内的所有火灾探测器, 准确、及时的进行火灾自动报警。因此, 每台区域报警器和所管辖区域内的火灾探测器经正确连接后, 就能构成完整、独立的自动火灾报警装置。在工程设计中, 选择区域报警控制器的容量应大于该区域的探测器数。如一建筑物以一层为一个区, 24个房间, 每个房间一个探测器, 共24个, 则应选择32路区域报警控制器。若48个房间, 则应选择63路区域报警控制器。(2)集中报警控制器集中报警控制器的基本原理如下把若干个区域报警器连接起来, 组成一个系统, 集中管理。可以巡回检测相连接的各区域报警器有无火灾信号或故障信号, 并能及时指示火灾区部位和故障区域, 同时发出声、报警信号。(3)其他功能、原理同区域报警控制器。集中报警系统适用于大型、复杂工程。火灾报警控制器的选择, 一般考虑下列因素：灾探测器、火灾报警器宜选用同一厂家的配套产品。报警系统所需回路数量。是否需要自动消防联动控制功能。安装位置和安装方式等。2.2 消防联动控制系统的组成消防联动控制范围很广, 据实际工程的大小、等级高低的不同各异。联动控制设备有消火栓、自动喷淋灭火、防火门、防火卷帘、排烟风机、空调设施、防火阀、排烟阀、电梯、诱导灯、警铃、切断非消防电源等。3 系统选择火灾自动报警系统的保护对象是建筑物或建筑物的一部分。不同的建筑物, 其使用性质、重要程度、火灾危险性、建筑结构形式、耐火等级、分布状况、环境条件以及管理形式等各不相同。在设计中应仔细研究这些情况, 根据不同的情况选择不同的火灾自动报警系统。3.1 系统确定报警系统的确定一般是整个系统中报警部位总点数, 包括探测器数量、手动报警按钮数量及消火栓、自动门、自动阀、行程开关等总数量来确定。也就是说与建筑物大小、等级、使用功能有关。火灾自动报警系统的组成形式多种多样, 在工程应用中, 采用最广泛的是如下三种基本形式区域报警系统、集中报警系统、控制中心报警系统。3.1.1 区域报警系统该系统一个报警区域设置一台区域报警控制器, 系统中区域报警控制器不应超过区域报警控制器宜设于有人值班的房间、场所。系统的组成如下图 图1区域报警系统组成图3.1.2 集中报警系统报警区域较多、区域报警控制器超过时, 采用集中报警系统。集中报警系统至少有一台集中报警控制器和两台以上区域报警控制器集中报警控制器应设置有人值班的专用房间或消防班室内。系统的组成如下图图2集中报警系统组成图3.1.3 控制中心报警系统工程建筑规模大、保护对象重要、设有消防控制设备和专用消防控制室时, 采用控制中心报警系统。系统的组成如下图图3控制中心报警系统组成图保护对象规模不大, 重要程度不高, 可选用区域报警系统, 当区域报警控制器垂直方向警戒各楼层探测区域时, 应在每个楼层的各楼梯明显部位装设识别楼层的灯光显示装置, 以便发生火警时特别是夜间火灾, 能及时找到火警区域, 并迅速采取相应措施保护对象规模大, 重要程度高, 人员集中, 联动设备也多,可采用集中报警系统或控制自报警系统。3.2 消防联动控制系统消防联动控制系统有现场联动、集中联动等几种形式。在实际工程中, 报警系统与消防联动系统的配合有以下几种形式(1)区域集中报警、横向联动控制系统。此系统每层有一个复合区域报警控制器, 他具有火灾自动报警功能, 能接收一些设备的报警信号, 如手动报警按钮、水流指示器、防火阀等, 联动控制一些消防设备, 如防火门、卷帘门、排烟阀等, 并向集中报警器发送报警信号及联动设备动作的回授信号。此系统主要适用于高级宾馆建筑, 每层或每区有服务人员值班, 全楼有一个消防控制自, 有专门消防人员值班。(2)区域集中报警纵向联动控制系统。此系统主要适用于高层“ 火柴盒” 式宾馆建筑。这类建筑物标准层多, 报警区域划分比较规则, 每层有服务人员值班, 整个建筑物设置一个消防控制中心。(3)大区域报警、纵向联动控制系统。此系统主要适用于没有标准层的办公大楼, 如情报中心、图书馆、档案馆等。这类建筑物的每层没有服务人员值班, 不宜设区域报警器, 而在消防中心设置大区域报警器, 有专门消防人员值班。(4)区域集中报警、分散控制系统。此系统在联动设备的现场安装有“ 控制盒” , 以实现设备的就地控制, 而设备动作的回授信号送到消防中心。消防中自的值班人员也可以手动操作联动设备。此系统主要适用于中、小型高层建筑及房间面积大的场所。此外, 还有自动报警和消防控制于一体的灭火装置系统, 如自动灭火装置。此系统主要适用于计算机房、发电机房、档案库、书库等场所的火灾自动报警及自动灭火。气体灭火、药剂灭火具有能力强、效率高、对金属腐蚀性小、不导电、长期存储不变质、不污损灭火对象等优点, 但造价高。火灾自动报警系统的设计, 必须遵循国家有关方针、政策、规范和公安消防部门的有关法规, 针对保护对象的特点, 做到安全可靠、技术先进、经济合理、使用方便。火灾自动报警系统的保护对象是建筑物或建筑物的一部分。不同的建筑物, 其使用性质、重要程度、火灾危险性、建筑结构形式、耐火等级、分布状况、环境条件以及管理形式等各不相同。在设计中应仔细研究这些情况,根据不同的情况选择不同的火灾自动报警及消防联动控制系统。参考文献1吴义彬，继电器用户使用手册【M】，北京，国防工业出版社，1992,57-652阮家栋，何政，单片微型计算机原理与接口【M】，北京，中国纺织大学出版社，1996,21-30 3电机工程手册第二版编委会，电气工程师手册M，北京，机械工业出版社，2000，38-604林恩，信号分析与处理导论【M】，北京，宇航出版社，1990, 55-70致谢在论文完成之际，我特别感谢我的指导老师热心关怀和悉心指导。在我撰写论文过程中，指导老师倾注了大量的心血和汗水，无论是在论文的选题、构思和资料收集方面，还是在论文的研究方法以及成文定稿方面，指导老师都给予了悉心细致的教诲和无私的帮助，特别是老师广博的学识、深厚的学术素养、严谨的治学精神和一丝不苟的工作作风使我终生受益，在此表示真诚地感谢和深深的谢意。在论文写作过程中，也得到的了电气自动化专业同学的宝贵建议，同时还得到许多同事的支持和帮助，在此一并致以诚挚的谢意。 感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。最后，向百忙中抽出时间对本文进行审批并提出宝贵意见的各位老师表示衷心的感谢！