消防報警及聯(lián)動(dòng)控制系統的設計

一、消防報警系統的概述

消防報警系統又被稱(chēng)為火災報警系統或者消防自動(dòng)報警系統。消防報警系統主要是由火災探測器（觸發(fā)器）、火災報警裝置以及一些具備輔助功能的裝置組合而成。消防報警系統的工作原理（圖一）為：在火災發(fā)生的初期，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、光輻射、熱量等等物理量，通過(guò)感煙、感光、感溫等觸發(fā)器轉變?yōu)殡娦盘?，傳輸到火災報警控制器，與此同時(shí)會(huì )顯示出火災發(fā)生的具體位置，記錄下火災發(fā)生的具體時(shí)間，并發(fā)出聲、光警報信號，啟動(dòng)消防聯(lián)動(dòng)設備。

圖一 消防報警系統工作原理圖

二、火災探測器

火災探測器是消防火災自動(dòng)報警系統中對現場(chǎng)進(jìn)行探查并發(fā)現火災的設備。通常情況下，物質(zhì)在燃燒的過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生或多或少的煙霧，并會(huì )釋放出燃燒氣體，它們會(huì )與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應，產(chǎn)生含有紅外線(xiàn)以及紫外線(xiàn)的火焰，進(jìn)而迅速地提高周遭的溫度。而這些煙霧、火焰、溫度、氣體就是火災探測器所要檢測的對象。

（一）火災探測器的分類(lèi)

1.按對現場(chǎng)的信息采集類(lèi)型分為：感煙探測器、感溫探測器、火焰探測器、特殊氣體探測器。
2.按設備對現場(chǎng)信息采集原理分為：離子型探測器、光電型探測器、線(xiàn)性探測器。
3.按設備在現場(chǎng)的安裝方式分為：點(diǎn)式探測器、纜式探測器、紅外光束探測器。
4.按探測器與控制器的接線(xiàn)方式分：總線(xiàn)制、多線(xiàn)制，其中總線(xiàn)制又分為編碼的和非編碼的，而編碼的又分為電子編碼和撥碼開(kāi)關(guān)編碼，撥碼開(kāi)關(guān)編碼的又叫撥碼編碼，它又分為二進(jìn)制編碼和三進(jìn)制編碼。

（二）火災探測器的構造火災探測器由傳感元件-- 電路--固定部分--外殼四部分構成。

1.傳感元件又稱(chēng)敏感元件，它的主要用途就是將火災燃燒的具有特征的物理量轉化為電信號。它是火災探測器的核心構成部件。

2.電路，它的主要用途是將傳感元件所轉化得來(lái)的電信號進(jìn)行放大并處理成為火災報警控制器所需的相關(guān)信號，它往往是由轉換電路--抗干擾電路--保護電路--指示電路--接口電路五部分組成。

3.固定部分和外殼屬于火災探測器的結構，主要用于把敏感元件、接插件、電路印刷件、確認燈、緊固件等等部件連為一體，進(jìn)而保障相對的機械強度，達到規定要求的電氣性能，以此來(lái)有效地避免它所處環(huán)境帶來(lái)的干擾以及機械力的損壞。

（三）火災探測器的設計

火災探測器的設計務(wù)必要依據探測區域內有可能發(fā)生的初期火災的具體特征、房間的實(shí)際高度、探測區的環(huán)境條件以及有可能會(huì )引起誤報等等因素來(lái)進(jìn)行設計。

1.火災探測器數量確定

探測器區域內安裝火災探測器的數量按以下公式計算：N≥S/(K．A)。公式中N表示一個(gè)探測區域內所需安裝的探測器數量；S表示一個(gè)探測區域的實(shí)際面積；A表示一個(gè)探測器能夠保護的面積；K表示修正系數，K取O.7-0.8為一級保護對象，K取0.8-0.9為二級保護對象，K取0.9-1.0為三級保護對象。

2.火災探測器的保護面積

火災探測器保護的保護面積指的是一只探測器所能探測到的實(shí)際地面面積，它受到很多因素的影響，是一個(gè)較為復雜的問(wèn)題。

*，它與所使用的火災探測器的性能有關(guān)，比如感煙火災探測器自身具備較高的靈敏性，所以它保護的面積就相對較大；

第二，與建筑物的具體結構特征有關(guān)，具體可以分為三個(gè)方面，一是與房屋高度以及地面有關(guān)，二是與頂棚坡度有關(guān)，三是與環(huán)境條件有關(guān)。

三、火災報警控制器

（一）火災報警控制器的功能火災報警控制器是消防報警系統的心臟，可以為探測器供電，其具備以下幾個(gè)功能：
一，接受火災探測器發(fā)出的火災信號，然后啟動(dòng)火災報警裝置，它可以顯示出火災的發(fā)生部位以及火災的發(fā)生時(shí)間；
二，能夠通過(guò)火警發(fā)送裝置啟動(dòng)消防報警信號或者是通過(guò)自動(dòng)消防火控系統來(lái)啟動(dòng)自動(dòng)滅火設備以及消防聯(lián)動(dòng)控制設備；
三，能夠自動(dòng)地監視消防報警系統的正常運行并對特定的故障發(fā)出聲、光報警。

（二）火災報警系統的設計

1.劃分報警區域

報警區域的劃分要嚴格按照建筑物的保護等級、耐火等級來(lái)進(jìn)行。相關(guān)規定明確指出：報警區域應該依據防火分區或者分樓層進(jìn)行劃分，也就是說(shuō)劃分報警區域的時(shí)候，不僅可以將一個(gè)防火分區劃為一個(gè)報警區域，還可以將同層的多個(gè)防火分區劃分為同一個(gè)報警區域，但不能跨越樓層進(jìn)行劃分報警區域工作。

2.明確火災報警控制器的容量

火災報警控制器的容量應該與每一條總線(xiàn)回路所連接的火災探測器、信號模板的地址編碼總數量保留相應的余量，具體指，在設計消防報警系統的時(shí)候，選用的火災報警控制器的額定容量應該大于系統保護對象顯示所需的探測部位地址編碼總數，且火災報警控制器每一條總線(xiàn)回路所連接的火災探測器以

及信號模板的編碼總數的額定量也應該

大于總線(xiàn)回路中現實(shí)所需的地址編碼總

數量。余量一般是依據系統工程規模的

大小、重要程度來(lái)確定的，通常情況下

可以按照火災報警控制器額定容量或者

是總線(xiàn)回路地址編碼總數額定值的百分

之八十至百分之八十五來(lái)進(jìn)行選擇。

四、消防聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統

一個(gè)完整的消防報警控制系統應該由火災探測、報警控制和聯(lián)動(dòng)控制三部分組成，而消防聯(lián)動(dòng)控制系統是執行部件，消防控制室在接到火警信息之后能夠手動(dòng)或者自動(dòng)地啟動(dòng)相應的消防聯(lián)動(dòng)設備裝置，同時(shí)，對各個(gè)設備裝置的運行狀態(tài)進(jìn)行有效地監控作業(yè)。

（一）消防聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統應具備的控制裝備

設計消防聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統時(shí)，應具備以下部分或者全部的控制裝置設備：

1.火災報警控制器--接收、顯示、傳輸火災信息，并對自動(dòng)消防設備裝置發(fā)出相應的控制信號。

2.火災警報裝置及應急廣播的指控裝置--在火災發(fā)生時(shí)，根據人員所在位置距離火災現場(chǎng)的遠近依序地發(fā)出警報信號，并組織人員有序進(jìn)行疏散工作。

3.非消防電源控制裝置--消防控制室在明確火災信號之后，切斷相應部分的非消防電源，同時(shí)接通火災警報裝置以及火災應急照明燈、安全疏散的指示燈。

4.電梯回降控制裝置--在消防控制室明確火災之后，能夠強迫控制所有的消防電梯都停在首層，并能夠接收其反饋信號。

5.自動(dòng)滅火系統控制裝置--消防控制室確認火災后，進(jìn)行滅火工作。

6.常開(kāi)防火門(mén)以及防火卷簾的控制裝置--發(fā)生火災的時(shí)候，能夠有效地分區防火，有效地避免火災蔓延。

7.防煙、排煙系統以及空調通風(fēng)系統的控制裝置--火災發(fā)生時(shí)，能夠有效地防止煙氣進(jìn)一步蔓延，進(jìn)而能夠提供救生的有利保證。

（二）消防聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統的設計

1.如果消防聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統設備的編碼控制模塊與火災控制器底座的控制信號以及火警信號位于同一條總線(xiàn)回路上傳輸，那么傳輸的總線(xiàn)務(wù)必應該嚴格按照消防控制線(xiàn)路的相關(guān)標準要求進(jìn)行敷設，而不是按照報警信號的傳輸線(xiàn)路要求進(jìn)行敷設工作。

2.消防水泵、噴淋水泵、防煙以及排煙風(fēng)機皆屬于重要的消防聯(lián)動(dòng)設備裝置，他們的安全可靠性直接關(guān)聯(lián)著(zhù)整個(gè)滅火工作的成敗。因此，在選用總線(xiàn)編碼進(jìn)行控制工作的時(shí)候，還應該根據實(shí)際的具體情況在消防控制室安裝相應的手動(dòng)直接控制設備裝置。

3.設置在消防控制室之外的消防聯(lián)動(dòng)控制裝置的所有動(dòng)作狀態(tài)信號，都應該顯示在消防控制室內，這樣一來(lái)便能夠實(shí)施系統的集中控制。

4.對于電梯控制系統的設計，當電梯前室的探測器發(fā)出報警信號的時(shí)候，主控機應該根據其輸入（輸出）模板進(jìn)行控制信號的輸出工作，以此來(lái)強制控制電梯降落至底層，并立馬切斷相關(guān)電源，但消防電梯除外。需要注意的是，不管是總線(xiàn)聯(lián)動(dòng)系統還是多線(xiàn)聯(lián)動(dòng)系統，設計時(shí)都務(wù)必與各個(gè)聯(lián)動(dòng)設備的一、二次線(xiàn)路的設計相結合，考慮到相關(guān)設備的控制需要消防控制中心發(fā)出多少個(gè)命令，就向控制中心反饋多少個(gè)狀態(tài)信號，之后再挑選符合上述要求的輸出輸入模板。

5.各個(gè)聯(lián)動(dòng)設備裝置還應該就地設置相應的控制箱，這樣，即使發(fā)生消防控制中心操作失效等意外事故，就地控制也可有效地對聯(lián)動(dòng)裝置進(jìn)行相應操作。