楼宇自动化火灾自动报警和消防控制系统（二）课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,7.1.3 火灾报警控制器,火灾报警控制器的功能,火灾报警控制器是火灾自动报警系统的重要组成部分。在火灾自动自动报警系统中，火灾探测器是系统的“感觉器官”，随时监视周围环境的情况。而火灾报警控制器则是系统的“躯体”和“大脑”，是系统的核心。根据国家标准,GB,471896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）为火灾报警控制器供电，也可为其他部件供电，探测器需要由报警控制器集中供电。,（2）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。,（3）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。,（4）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）。,（5）具有显示或记录火灾报警时间的计时装置，其日计时误差不超过30s。,根据国家标准,GB,471896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：,由此可见，火灾报警控制器的作用是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。,7.1.3.1 火灾报警控制器型号代码编制方法,一、,火灾报警控制器按其技术性能和使用要求大致分类如下,：,1、按用途和设计使用要求分,（1）,区域火灾报警控制器,。其控制器直接连接火灾探测器，处理各种报警信息，是组成自动报警系统最常用的设备之一。,（2）,集中火灾报警控制器,。它一般不与火灾探测器相连，而与区域火灾报警控制器相连，处理区域级火灾报警控制器送来的报警信号，常用在较大型系统中。,（3）,通用火灾报警控制器,。它兼有区域、集中两级火灾报警控制器的双重特点。通过设置或修改某些参数（硬件或软件），即可作区域级使用，连接控制器；有可作集中级使用，连接区域火灾报警控制器。,2、按内部电路设计分类,（1）,普通型火灾报警控制器,。其电路设计采用通用逻辑组合，有成本低廉、使用简单等特点，易于实现以标准单元的插板组合方式进行功能扩展，其功能一般较简单。,（2）,微机型火灾报警控制器,。其电路设计采用微机结构，对软件和硬件程序均有响应要求，具有功能扩展方便、技术要求复杂、硬件可靠性高等特点，是火灾报警控制器的首选型式。,3、按信号处理方式分类,（1）,有阈值火灾报警控制器,。用有阈值火灾报警控制器，处理的探测信号为阶跃开关量信号，对火灾探测器发出的报警信号不能进一步处理，火灾报警取决于探测器。,（2）,无阈值火灾报警控制器,。用无阈值火灾报警控制器，处理的探测信号为连续的模拟量信号。其报警主动权掌握在控制器方面，可以具有智能结构，是现代火灾报警控制器的发展方向。,4、按信号处理方式分类,（1）,多线制火灾报警控制器,。其探测器与控制器的连接采用,一一,对应方式。各探测器至少有一根线与控制器连接，因而其连线较多，仅适用于小型火灾自动报警系统。,（2）,总线制火灾报警控制器,。控制器与探测器采用总线（少线）连接。所有探测器均并联或串联在总线上（一般总线数量为24根），具有安装、调试、使用方便，工程造价较低的特点，适用小型火灾自动报警系统。,二、,火灾报警控制器的组成和性能,火灾报警控制器的组成主要包括,电源和主机,两部分。根据国标规定，火灾报警控制器各部分的基本功能如下：,（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。主电源为220V交流市电，备用电源一般选用可充放电反复使用的各种蓄电池。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。,目前大多数火灾报警控制器的电源设计采用线性调节稳压电源，同时在输出部分增加过压和过流保护环节。近来还出现开关型稳压电源方式。,（二）,主机部分,主机部分常态监视探测器回路变化情况，遇有报警信号时，执行响应的动作，其功能如下：,（1）故障声光报警。当出现探测器回路断路、短路、探测器自身故障、系统自身故障时，火灾报警控制器均应进行声、光报警，指示具体故障部位。,（2）火灾声光报警。当火灾探测器、手动报警按钮或其他火灾报警信号单元发出报警信号时，控制器能迅速、准确地接收、处理此报警信号，进行火灾声光报警，指示具体火警部位和时间。,（3）火灾报警优先功能。控制器在报故障时，如出现火灾报警信号，应能自动切换到火灾声光报警状态。若故障信号依然存在，只有在火情被排除，人工进行火灾信号复位后，控制器才能转换到故障报警状态。,（4）火灾报警记忆功能。当控制器收到探测器火灾报警信号时，应能保持并记忆，不可随火灾报警信号源的消失而消失，同时亦能继续接受、处理其他火灾报警信号。,（5）声报警消声及再声响功能。火灾报警控制器发出声光报警信号后，可通过控制器的消声按钮人为消声，如果停止声响报警时又出现其他报警信号，火灾报警控制器应能进行声光报警。,（6）时钟单元功能。控制器本身应提供一个工作时钟，用于对工作状态提供监视参考。当火灾报警控时，时钟应能指示并记录准确的报警时间。,（7）输出控制功能。火灾报警控制应具有一对以上的输出控制接点，用于火灾报警时的联动控制，如用于室外警铃，启动自动灭火设施等。,控制器主机部分承担着对火灾探测源传来的信号进行处理、报警并中继的作用。从原理上讲，无论是区域报警控制器还是集中报警控制器，都遵循同一工作模式，即,收集探测源信号输入单元 自动监控单元 输出单元,。同时为了使用方便，增加功能，又附加上人机接口键盘、显示部分，输出联动控制部分，计算机通信部分，打印机部分等。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,收集探测源信号输入单元 自动监控单元 输出单元,就输入单元而言，集中报警控制器与区域报警控制器有所不同。区域报警控制器处理的探测源可以是各种火灾探测器，手动报警按钮或其他探测按钮；而集中报警控制器处理的是区域报警控制器传输的信号。由于其传输特性不同，其输入单元的接口电路也不同。,多线,传输方式接口电路工作原理是,：各线传输的报警信号可同时也可分时进入主监控部分，由主监控部分进行地址译码（对于同时进入）或时序译码（对于分时进入），显示报警地址，同时各线报警信号的“或”逻辑启动声光报警，完成一次报警信号的确认。,总线,传输方式接口电路工作原理是,：通过监控单元将要巡检的地址（部位）信号发送到总线上，经过一定时序，监控单元从总线上读回信息，执行相应报警处理功能。时序要求严格，每个时序都有其固定含义。其时序要求为：,发地址等待读信息等待,。控制器周而复始地执行上述时序，完成整个推测源的巡检。,对于输出单元，集中报警控制器的控制功能比区域报警控制器要复杂。,三、,火灾自动报警系统的线制,火灾自动报警系统包括火灾探测器、传输线、报警控制器及配套设备（如显示器、中继器等），对于复杂系统，还要包括联动控制装置和设备。这里的线制，主要是指探测器和控制器之间的传输线的线数。按线制分，火灾自动报警系统主要分为多线制和总线制。,（一）,多线制,这是早期的火灾报警技术。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。当回路中某一个探测器探测到火灾（或出现故障）时，在控制器上只能反映出探测器所在回路的位置。而我国火灾报警系统设计规范规定，要求火灾报警要报到探测器所在位置，即报到着火点。于是只能一个探测器为一个回路，即探测器与控制器单线连接。,V（+24V）：电源线,控,制,器,S,S,S,探测器,T：自诊断线,2,S：信号线,G：地线,ST：选通线,1,n,多线制（n+4）连接方式,早期的多线制有n+4线制，n为探测器数，4指公用线，分别为电源线（+24V）、地线（G）、信号线（S）和自诊断线（T），另外每个探测器设一根选通线（ST）。仅当某选通线处于有效电平时，在信号线上传送的信息才是该探测部位的状态信号。这种方式的优点是探测器的电路比较简单，供电和取信息相当直观，但缺点是线多，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,T,S,G,控,制,器,S,S,S,探测器,2,1,n,P,S：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,如图所示，采用两条至四条导线构成总线回路，所有探测器与之并联，每只探测器有一个编码电路（独立的地址电路），报警控制器采用串行通讯方式访问每只探测器。此系统用线量明显减少，设计和施工也较为方便，因此被广泛采用。但是，一旦总线回路中出现短路问题，则整个回路失效，甚至损坏部分控制器和探测器，因此为了保证系统的正常运行和免受损失，必须在系统中采取短路隔离措施，如分段加装短路隔离器。,图中的四条总线（P、T、S、G）均为并联方式连接，S线上的信号对探测部位而言是分时的，从逻辑实现方式上看是“线或”逻辑。由于总线制采用了编码选址技术，使控制器能准确地报警到具体探测部位，测试安装简化，系统的运行可靠性大为提高。,P：供电、选址、自检、获取信息,G：公共地线,G,控,制,器,S,探测器,2,1,n,P,S,S,二总线连接方式,下图所示为二总线制，用线量更少，但技术的复杂性和难度也提高了。目前二总线制应用最多，新一代的无阈值智能火灾报警系统也建立在二总线的运行机制上。,二总线系统的连接方式有树型和环型两种。树型为多数系统所采用；有的系统则要求输出的两根总线再返回控制器的另两个输出端子，构成环型，这时对控制器而言变成了四根线。另，还有一种系统的P线对各探测器是串联的，可称为链式连接方式，这时对探测器而言，变成了三根线，而对控制器还是两根线。各连接方式如图所示。,二总线环型连接方式,控,制,器,S,S,S,S,S,S,二总线链式型连接方式,控,制,器,S,S,S,总线制区域火灾报警控制器原理框图如图所示。其核心控制器件为微处理器芯片(CPU)，接通电源后，CPU立即进入初始化程序，对CPU本身及外围电路进行初始化操作。然后转入主程序的执行，对探测器总线上的各探测点进行循环扫描，采集信息，并对采集到的信息进行分析处理。当发现火灾或故障信息，即转入相应的处理程序，发出声光或显示报警，打印起火位置及起火时间等重要数据，同时将这些重要数据存入内存备查，并且还要向集中报警控制器传输火警信息。在处理火警信息时，必须经过多次数据采集确认无误之后，方可发出报警信号。,区域火灾报警控制器,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,集中火灾报警控制器,集中火灾报警控制器的组成与工作原理和上述区域火灾报警控制器基本相同，除了具有声光报警、自检及巡检、记时和电源等主要功能外，还具有扩展了的外控功能，如录音、火警广播、火警电话、火灾事故照明等。集中报警控制器的作用是将若干个区域报警控制器连成一体，组成一个更大规模的火灾自动报警系统。集中报警控制器的原理框图如图所示。,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,集中报警控制器与区域报警控制器不同之处有以下几方面：,区域报警控制器范围小，可单独使用。而集中报警控制器是监控整个系统，不能单独使用。,区域报警控制器的信号来自各种火灾探测器，而集中报警控制器的输入一般来自区域报警控制器。,区域报警控制器必须具备自检功能，而集中报警控制器应有自检及巡检两种功能。,集中报警控制器都具有消防设备联动控制功能，区域报警控制器则不是所有的都具备该功能。,鉴于以上区别，两种火灾报警控制器不能互换使用。当监测区域较小时可单独使用一台区域报警控制器。但集中报警控制器不能代替区域报警控制器而单独使用。只有通用型火灾报警控制器才可兼作两种火灾报警控制器使用。,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，它已处于被淘汰的状态。,（2）总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统，其中的二总线制开关量式探测报警系统目前正被大量使用。,（3）模拟量传输式智能火灾报警系统，它使系统误报率降低到最低限度，并大幅度地提高了报警的准确度和可靠性。,传统的开关量式,火灾探测报警系统对火灾的判断依据，仅仅是根据某种火灾探测器探测的参数是否达到某一设定值（阈值）来确定是否报警，只要探测的参数超过其自身的设定值就发出报警信号（开关量信号），这一判别工作是在火灾探测器中的硬件电路实现，探测器实际上起着触发器件的作用。由于这种火灾报警的判据单一，对环境背景的干扰影响无法消除，或因探测器内部电路的缓慢漂移，从而产生误报警。,模拟量式火灾探测器,则不同，它是用来产生一个与火灾现象成正比的测量值（模拟量），起着传感器的作用，而对火灾的评估和判断有控制器来完成。因此，模拟量式火灾探测器确切地说应称为,火灾参数传感器,。控制器能对传感器送来的火灾探测参数（如烟的浓度）进行分析运算，自动去除环境背景的干扰，同时控制器还具有存储火灾参数变化规律曲线的功能，并能与现场采集的火灾探测参数对比，来确定是否报警。,判断是否发生了火灾，火灾参数的当前值不是判断火灾的唯一条件，还必须考查在此之前一段时间的参数值。也就是说，系统没有一个固定的阈值，而是“可变阈”。火灾参数的变化必须符合某些规律，因此这种系统是智能型系统。,当然，智能化程度的高低，与火灾参数变化规律的选取有很大的关系。完善的智能化分析是“多参数模式识别”和“分布式智能”，它既考查火灾中参数的变化规律，又考虑火灾中相关探测器的信号间相互关系，从而把系统的可靠性提高到非常理想的水平。,应该指出，这里所说的开关量系统或模拟量系统，指的是,从探测器到控制器之间传输的信号是开关量还是模拟量,。但是，以开关量还是模拟量来区分系统是传统型还是智能型是不准确的。例如，从探测器到控制器之间传输的信号是模拟量，代表烟的浓度，但控制器却有固定的阈值，没有任何的模式分析，则系统还是传统型的，并无智能化。再如，探测器若本身软硬件结构相当完善，智能化分析能力很强，探测器本身能决定是否报警，且没有固定的阈值，而探测器报警后向控制器传输的信号却是报警后的开关量。显然这种系统是智能型而不是传统型。因此，区分传统型系统还是智能型系统的简单办法不是“开关量”与“模拟量”之别，而是“固定阈”与“可变阈”之别。,（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,在这种系统中，探测器内的微处理器能够根据探测环境的变化作出响应，并自动进行补偿，能对探测信号进行火灾模式识别，作出判断给出报警信号，在确认自身不能可靠工作时给出故障信号。,控制器在火灾探测过程中不起任何作用，只完成系统的供电、火灾信号的接收、显示、传递以及联动控制等功能。这种智能因受到探测器体积小等的限制，智能化程度尚处于一般水平，可靠性往往也不是很高。,目前，智能火灾报警系统按智能的分配来分，有以下三种形式的系统：,（二）,智能集中于控制部分，探测器输出模拟量信号,这种系统又称,主机智能系统,。它是将探测器的阈值比较电路取消，使探测器成为火灾传感器，无论烟雾影响大小，探测器本身不报警，而是将烟雾影响产生的电流、电压变化信号以模拟量形式传输给控制器(主机），由控制器进行计算、分析、判断，作出智能化处理，判别是否真已发生火灾。,这种主机智能系统的优点有：灵敏度信号特征模型可根据环境特点来设定；可补偿各类环境干扰和灰尘积累对探测器灵敏度的影响，并能实现报脏功能；主机采用微处理机技术，可实现时钟、存储、密码、自检联动、联网等各种管理功能；可通过软件编辑实现图形显示、键盘控制、翻译等高级控制功能。,但是，由于整个系统的监测、判断功能不仅全部要控制器完成，而且还要一刻不停地处理成百上千个探测器发回的信息，因此出现系统程序复杂、量大、探测器巡检周期长，势必造成探测点大部分时间失去监控、系统可靠性降低和使用维护不便等缺点。,（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,。它实际上是主机智能和探测器智能两者相结合，因此也称为全智能系统。在这种系统中，探测器具有一定的智能，它对火灾特征信号直接进行分析和智能处理，作出恰当的智能判决，然后将这些判决信息传递给控制器。控制器再作进一步的智能处理，完成更复杂的判决并显示判决结果。,分布智能系统探测器和控制器是通过总线进行双向信息交流的，控制器不但收集探测器传来的火灾特征信号分析判决信息，还对探测器的运行状态进行监视和控制。由于探测器有一定的智能处理能力，因此控制器的信息处理负担大为减轻，可以从容不迫地实现多种管理功能，从根本上提高系统的稳定性和可靠性。而且，在传输速率不变的情况下，总线可以传输更多的信息，使整个系统的响应速度和运行能力大大提高。这种分布式智能报警系统将成为火灾报警技术发展的主导方向。,五、,传统型火灾报警系统,1、区域报警系统,区域报警系统比较简单，操作方便，易于维护，使用面很广。它既可单独用于面积比较小的建筑，也可作为集中报警系统和控制中心系统中的基本组成设备。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。,区域报警系统的设置应满足以下几点：,(1) 一个报警区域宜设置一台区域火灾报警控制器。,(2) 系统能设置一些功能简单的消防联动控制设备。,(3) 区域报警控制器应设置在有人值班的房间。,(4) 当该系统用于警戒多个楼层时，应在每层楼的楼梯口和消防电梯前等明显部位设置识别报警楼层的灯光显示装置。,(5) 区域火灾报警控制器安装在墙壁上时，其底边距地面高度宜为1.31.5 m，其靠近门轴的侧面距墙不应小于0.5 m，正面操作距离不应小于1.2 m。,2、集中报警系统,集中报警系统由集中报警控制器、区域报警控制器、火灾探测器、手动报警按钮及联动控制设备、电源等组成。随着计算机在火灾报警系统中的应用，带有地址码的火灾探测器、手动报警按钮、监视模块、控制模块，都可通过总线技术将信息传输给报警控制器并实现联动控制。图为使用总线技术并带有联动控制功能的集中报警控制系统。,集中报警控制系统的设置应符合以下要求：,(1) 系统应设有一台集中报警控制器和两台以上区域报警控制器(或区域显示器)。,(2) 系统中应设置消防联动控制设备。,(3) 集中报警控制器应能显示火灾报警的具体部位，并能实现联动控制。,(4) 集中报警控制器应设置在有人值班的消防控制室或专用房间内。,(3) 系统中设置的集中火灾报警控制器或火灾报警控制器和消防联动控制设备在消防控制室内的布置，应符合本规范规定。,控制中心报警系统多用在大型建筑群、大型综合楼、大型宾馆、饭店及办公室等处，控制中心设置集中报警控制器、图形显示设备、电源装置和联动控制器，与控制中心相连的受控设备有区域报警控制器、火灾探测器和手动报警按钮等。图所示为系统示意图。,3、控制中心报警系统,控制中心报警系统的设计，应符合下列要求：,(1) 系统中至少应设置一台集中火灾报警控制器、一台专用消防联动控制设备和两台及两台以上区域火灾报警控制器；或者至少设置一台火灾报警控制器、一台消防联动控制设备和两台及两台以上区域显示器。,(2) 系统应能集中显示火灾报警部位信号和联动控制状态信号。,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,（一）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。,（二）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：,控制消防水泵的启、停；,显示启泵按钮的启动的位置；,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：,控制系统的启、停；,显示报警阀、闸阀及水流指示器的工作状态；,显示喷淋水泵的工作、故障状态。,（3）消防控制设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；,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。,由火灾探测器联动的控制设备应具有,30s,可调的延时；,（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：,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。,停止有关部位的风机，关闭防火阀，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,建筑物中火灾自动报警与消防设备联动控制系统的工作特点是连续的、不间断。为保证消防系统供电电源的可靠性，应设有,主供电电源和直流备用供电电源,。消防自动监控系统的主供电电源应采用,消防专用电源,，其负荷等级应按照建筑设计防火规范和高层民用建筑设计防火规范划分，并按照电力系统设计规范规定的不同负荷级别要求供电。,（一）消防设备供电,消防设备供电系统应能充分保证设备的工作性能，在火灾发生时应能发挥消防设备的功能，将损失减少到最低限度。对于电力负荷集中的高层建筑或一、二级电力负荷（消防负荷），通常是采用单电源或双电源的双回路供电方式，用两个10kV电源进线和两台变压器构成消防主供电电源。在此前提下，为提高供电可靠性，消防设备从主电源受电的接线方案有如下两种形式：,第一类建筑物消防设备（一级消防负荷）的供电系统，采用如图所示的方式。其中左图采用不同电网构成双电源，两台变压器互为暗备用，单母线分段提供消防设备用电源；右图采用同一电网双回路供电，两台变压器暗备用，单母线分段，设置柴油发电机组作为应急电源向消防设备供电，与主供电电源互为备用，满足一级负荷要求。,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,二类建筑消防供电系统,一,般,负,荷,第二类建筑物消防设备（二级消防负荷）的供电系统如图示。左图表示由外部引来的一路低压电源，与本部门电源（自备柴油发电机组）互为备用，供给消防设备电源；右图表示双回路供电，满足二级负荷要求。,（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,2KK,3KK,ZK,1#,2#,A,1,B,1,A,2,B,2,2C,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。其中1C、2C、3C是交流接触器，ZK是短路保护用自动空气开关，平时处于闭合状态；1KK、2KK、3KK是手动开关。正常时，两台变压器分别运行，1KK和2KK线闭合，3KK后闭合，接触器1C、2C接通，3C断开，若段母线失去电压（或1#回路掉电），1C失电断开，接触器3C闭合，使段母线通过段母线接受2#回路电源供电，完成自动切换任务。,必须说明，两路电源在消防泵、消防电梯等消防设备端实现切换（末端切换）常采用备用电源自动投入装置。,三、,消防泵、喷洒泵的控制,(一)消防栓水泵联动控制,接收到火灾报警信号后，集中报警控制器联动控制消防泵起动，也可手动控制其起动。同时，水位信号反馈回控制器，作为下一步控制操作的依据之一。,(二)喷洒泵联动控制,喷洒泵联动控制原理框图如图所示。出现火警后，火灾现场的喷淋头由于温度升高至60,0,C以上，使喷淋头内充满热敏液体的玻璃球受热膨胀而破碎，密封垫随之脱落，喷出具有一定压力的水花进行灭火。喷水后有水流流动且水压下降，这些变化分别可经过水流报警器和水压开关转换成电信号，送到集中报警控制器或直接送到喷洒泵控制箱，起动喷洒泵工作，保持喷洒灭火系统具有足够高的水压。,手动报警,火灾探测器,水位信号探测器,水流报警器,阀关闭信号,区域火灾报警控制器,信号处理单元,水压信号,手动控制,集中火灾报警控制器,消防泵及喷洒泵控制装置,喷洒泵,消防泵,消防泵、喷洒泵联动控制原理框图,四、,排烟联动控制,防排烟系统电气控制的设计，是在选定自然排烟、机械排烟、自然与机械排烟并用或机械加压送风方式以后进行，排烟控制有,直接控制方式和模块控制方式,。直接控制方式，集中报警控制器收到火警信号后，直接产生控制信号控制排烟阀门开启，排烟风机起动，空调、送风机、防火门等关闭。同时接收各设备的反馈信号，监测各设备是否工作正常。,火灾探测器,区域火灾报警控制器,集中火灾报警控制器,排烟阀门,反馈信号,排烟风机,反馈信号,空调、送风机,防火门,反馈信号,直接控制方式,模块控制方式，集中报警控制器收到火警信号后，发出控制排烟阀、排烟风机、空调、送风机、防火门等设备动作的一系列指令。在此，,输出的控制指令是经总线传输到各控制模块,，,然后再由各控制模块驱动对应的设备动作,。同时，各设备的状态反馈信号也是通过总线传送到集中报警控制器的。,火灾探测器,区域火灾报警控制器,集中火灾报警控制器,排烟阀门,反馈信号,排烟风机,反馈信号,空调、送风机,防火门,反馈信号,模块控制方式,控制模块,控制模块,控制模块,排烟联动控制原理框图,五、,防火卷帘及防火门的联动控制,防火卷帘通常设置于建筑物中防火分区通道口外，可形成门帘式防火隔离。火灾发生时，防火卷帘根据火灾报警控制器发出的指令或手动控制，使其先下降一部分，经一定延时后，卷帘降至地面，从而达到人员紧急疏散、火灾区隔火、隔烟，控制烟雾及燃烧过程可能产生的有毒气体扩散并控制火势的蔓延。,电动防火门的作用与防火卷帘相同。,火灾探测器,区域火灾报警控制器,集中火灾报警控制器,防火卷帘降至,设定高度,反馈信号,防火卷帘降至,地面,反馈信号,防火卷帘联动控制原理框图,火灾探测器,区域火灾报警控制器,集中火灾报警控制器,气体灭火系统联动控制,气体灭火,控制装置,打开信号反馈,喷洒信号反馈,气体灭火系统用于建筑物内需要防水又比较重要的对象。如配电间、通信机房等。通常，气体管网灭火系统通过火灾报警探测器对灭火控制装置进行联动控制，实现自动灭火。,需要说明的是，以往使用的卤代烷是破坏大气臭氧层的化学物质，世界环保组织规定各国必须在2010年以前淘汰这类灭火剂。现已寻找到卤代烷的替代品，并积极发展更有效的替代卤代烷的灭火系统。,六、,电梯的控制,消防控制室在火灾确认后，应能控制电梯全部首层，并接受其反馈信号。,电梯是高层建筑纵向交通的工具，消防电梯是火灾时供消防人员扑救火灾和营救人员用的。火灾时，一般电源没有特殊情况不能作疏散用，因为这时电源没有把握。因此，火灾时对电梯的控制一定要安全可靠。对电梯的控制有两种方式：一种是将所有电梯控制显示的副盘设在控制室，消防值班人员随时可直接控制；另一种作法是消防控制室自行设计电梯控制装置，火灾时，消防值班人员通过控制装置，向电梯机房发出火灾信号和强制电梯全部停于首层的指令。,在一些大型公共建筑里，利用消防电梯前的烟探测器直接联动控制电梯，这也是一种控制方式，但必须注意烟探测器误报的危险性。,智能消防报警系统设计,智能 建筑中的火灾自动报警系统设计首先必须符合GB50116-98火灾自动报警系统设计规范的要求，同时也要适应智能建筑的特点， 合理选配产品，做到安全适用、技术先进、经济合理。,设计要点,根据被保护对象发生火灾时燃烧的特点确定火灾类型；,根据所需防护面积部位；按照火灾探测器的总数和其他报警装置（如手报）数量确定火灾报警控制器的总容量；,按划分的报警区域设置区域报警控制器；,根据消防设备确定联动控制方式；,按防火灭火要求确定报警和联动的逻辑关系；,最后还要考虑火灾自动报警系统与智能建筑“ BAS” 的适应性。,探测器总数确定,确定一个探测区域所需设置的探测器数量，其计算公式为：,N=SKA,式中： N探测器数量（只），取整数；,S该探测区域的面积（m2）,A探测器的保护面积（m2）,K修正系数 特级保护对象取 0.70.8 一级保护对象取0.80.9 二级保护对象取0.91.0. 注：感烟和感温探测器均以此公式计算。,探测区域探测器设置要点,火灾探测区域一般以独立的房间划分，探测区域内的每个房间内至少应设置一只探测器。在敞开或封闭的楼梯间、消防电梯前室、走道、坡道、管道井、闷顶、夹层等场所都应单独划分的探测区域，设置相应探测器、内部空间开阔且门口有 灯光显示装置的大面积房间可划分一个的探测区域，但其最大面积不能超过1000m2。,高层医院消防报警系统的设计,1、报警设备的设置,该医院综合大楼集门诊、急诊、住院等功能为一体,主楼病房楼为十层,群房由三部分组成:门诊楼(三层)、急诊楼(三层)、设备房(一层)。医院是人员集中,且大多数为行动不方便或根本不能行动的病人的地方,因此,消防设计中考虑应更加周密、安全。,2、探测区的划分,根据规范要求,首先划分探测区域。按照一个探测区域的面积不超过500米的要求,将一层划分为六个探测区,门诊部放射治疗科为一区;门诊就诊区为二区;病房楼A区为三区;病房楼B区为四区;急诊部为五区;设备房为六区;二、三层分别划分为五个区,均同一层前五个区;四层十层分别划分为二个区。,3、探测器的设置,大楼根据规范要求设置了智能离子感烟火灾探测器和电子定温火灾探测器。除发电机房、防火卷帘附近、配餐开水间、小会议室设置电子定温火灾探测器外,其它部位均设置智能离子感烟火灾探测器,对于较大的房间和较大面积的区域,如门诊、病房楼入口大厅、配电室、空调机房、教学室、中西药房等处,按要求设置火灾探测器;对于小房间,如CT扫描室、电脑控制室、手术室、病房、消防控制室、治疗室、器械室、监护抢救室、照片阅片室等,则每间设一只火灾探测器。,手动报警按钮在大楼的每一个防火分区设置2个或3个手动报警按钮,设置在走廊与楼梯间、电梯前室便于操作且较明显的地方,设置高度为距地(楼)面1.5m处的墙上。,4、消防系统的布线,消防报警的线路基本上分为输入总线、输出总线、电源线,消防广播线、消防电话线、联动控制总线。,输入总线、输出总线、联动控制总线采用全塑阻燃控制电缆,总线分支后,采用耐热塑料铜芯线,线路水平敷设可穿金属管沿地面、楼面混凝土板、墙暗敷设。在走廊吊顶内敷设时,金属管应涂上防火保护层,以满足防火的要求;线路竖向敷设沿电气竖井敷设,并做好每一层留洞堵封工作;本大楼由于建筑面积的限制,强、弱电竖井共用,因此,强、弱电线路分别设在电气竖井的两侧。,5、消防设备的联动控制,消防泵的联动控制由消火栓破玻璃按钮的动作和消防中心信号二重控制,是“或的关系;喷淋泵是由湿式报警阀压力开关信号自动启动;两个系统均配备两台水泵,一用一备。,大楼设有两台电梯,一台正常电梯,一台消防电梯,正常时二电梯都用,火灾时只有消防电梯运行,此时,由消防控制室向两台电梯发出信号及强制下降的指令,两台电梯降至首层,对消防电梯,仍能用钥匙开启运行;,防火卷帘门的控制,防火卷帘门的作用是阻挡火势的蔓延,但在火灾初期,不能一下降到底,因为火灾初期,现场有人员疏散,尤其医院大多都是行动不便的病人,疏散比较慢,因此当火灾刚发生时,智能离子感烟探测器发出信号,使卷帘门下降到1.5m处,用于防止烟雾扩散到其它防火分区,且便于人员逃离现场,当火势发展,产生的高温使电子定温探测器发出信号,使卷帘门再次下降到底;此外,防火卷帘门还设有就地手动控制。,大楼采用中央空调系统,当正常情况时,防火阀打开,风机运转,当发生火灾时,消防控制中心接收到防火阀动作信号,确认后关闭风机;对于非消防电源,本设计也采用了联动控制,空调机开关,各楼层一般照明电源开关均采用分励脱扣器带辅助触点断路器作为控制开关。当火灾确认后,由联动控制装置发出的信号通过上述开关切除空调机及各楼层一般照明电源;本大楼按规范规定的要求设置了消防广播,一旦发生火灾,消防广播能指挥医护人员和病人有序地进行疏散,减少人员伤亡;对于消防对讲电话,消防控制中心设有专用对讲电话总机,配电室、水泵室、发电机室、电梯机房、电梯轿厢、各层护士站均设有消防对讲电话分机,以便火灾时互相联络。,复习与思考,1、火灾报警控制器有何作用？,2、消防联动控制设备的主要功能。,3、试述消防联动控制系统的组成装置。,