火灾自动报警系统及其运行管理.ppt
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1、第二章 火灾自动报警系统及其运行管理,第一节 火灾自动报警系统概述火灾自动报警系统是建筑工程消防设施的重要组成部分,其主要作用是对火灾进行早期报警,同时具有对消防设备进行控制、引导人员疏散、传递灭火活动信息的功能。为及时发现和扑救提供重要的科学依据,它能将损失控制在最小范围,以防止造成重大灾害。火灾自动报警系统是随时警惕火灾、及时报警和输出联动灭火信号的忠实哨兵,是早期报警的有力手段。,一、火灾探测技术的发展 火灾的探测主要是通过探测物质燃烧过程中所产生的各种物理、化学现象来实现,目的是早期发现火情,有利于减少火灾的损失,保护人们生命财产的安全。物质燃烧过程中产生的各种气、烟、热、光(火焰)是
2、表征火灾信号的物理、化学参量。因此各种火灾探测器的基本功能是;对火灾参量-气、烟、热、光等作出有效响应,并转化为计算机可接受的电信信号,供计算机分析处理。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,因此世界各国对于火灾自动报警技术的研究,都致力于火灾探测手段的研究和试验,试图发现新的早期探火方法,开拓火灾自动报警技术的新领域。,现代火灾报警系统现代火灾报警系统的主要形式有“可寻扯开关量报警系统”、“模拟量探测(报警)系统”和“多功能火灾职能报警系统”等。1、可寻扯开关量报警系统 可寻扯开关量报警系统比早期的火灾自动报警系统能够较准确地确定着火部位,增
3、强了火灾探测器或判断火灾发生的能力,且比传统的多线制系统省线省工。在同一场所的多只探测器可用同一地址编扯、并不影响火情的探测,方便信号的处理。目前,大多数这类系统使用的是通用的数据传输方法、即多路传输法,所有的探测器全部并联到总线上,每只探测器底座上单独设定地址编码,加入使用7位微型开关。但此地址编码受环境(灰尘、腐蚀、潮湿)的影响,且调整和更换不方便。,2、模拟量探测(报警)系统模拟量探测(报警)系统是一种较先进的火灾报警系统,。其最主要的特点是,在探测信号处理方法上做了彻底改进,即把探测器中的模拟信号不断送到控制器上去评估或判断,控制器用适当的算法辨别虚假或真实的火灾及其发展程度,或探测器
4、受污染的状态。可以把模拟量探测器看作是一个传感器,通过一个串联发信装置,不仅能提供找出装置的位置信号,同时还将火灾敏感现象参数(如烟浓度、温度等)以模拟量(一个真实的模拟信号或者等效的数字编码信号)传送给控制器,对火警的判断和发送由控制器决定,报警决定有分级报警式、响应阀值自动浮动和多水灾参数复合式等。采用模拟量探测(报警)技术,可降低误报率,提高系统的可靠性。3、多功能火灾职能报警系统火灾智能报警系统是现代火灾自动报警系统中较高级的报警系统,这种系统具有象人的感觉器官那样高可性的火灾探测功能,并可昼夜24小时连续监视建(构)筑物场所的一套设备。在该系统中,各种传感器相当于人的感觉器官,电子计
5、算机相当于人的大脑,各种执行器件相当于人的肌体,从而仿真人的智能过程。所以这类智能化系统是现代火灾探测报警技术的努力方向,人们对这类系统的最大期望是;首先要求系统早期发生火灾;其次是消除误报;第三是降低系统的总成本费用(设计制造费和维护费),二、火灾自动报警系统组成火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、火灾警报装置、电源以及具有其他辅助功能的装置组成的火灾自动报警系统,它能够在火灾初期。将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量,通过感烟、感温和感光等火灾探测器变成电信号,传输到火灾报警控制器,并同时显示出火灾发生的部位,记录路火灾发生的时间。一般火灾自动报警器系统会和自动喷水灭火系统、室内
6、消防拴系统、防排烟系、通风系统、空调系统、防火门、防火卷帘、挡烟垂壁等相关设备联动,自动或手动发出指令,启动相应的装置。,触发装置 在火灾自动报警系统中,自动或手动产生火灾报警信号的器件称为触发器件,主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。火灾探测器是对火灾参数(烟、温、光、火焰辐射、气体浓度等)响应,并自动产生火灾报警信号的器件。按响应火灾参数的不同,火灾探测器分成感温火灾探测器、感烟火灾探测器、感光火灾探测器、可燃气体探测器和复合火灾探测器五种基本类型。不同类型的火灾探测器适用于不同类型的火灾和不同的场所。手动火灾报警按钮是手动方式产生火灾报警信号,启动火灾自动报警系统的器件,也是火灾自动报
7、警系统中不可缺少的组成部分之一。火灾报警装置 在火灾报警系统中,用以接收、显示和传递火灾报警信号,并能发出控制信号和具有其他辅助功能的控制指示设备成为火灾报警装置。火灾报警控制器就是其中最基本的一种。在火灾报警装置中,还有一些如中继器、区域显示器、火灾显示盘、消防CRT等功能不完整的报警装置,它们可视为火灾报警控制器的演变或补充。在特定条件下应用,与火灾报警控制器同属火灾报警装置。火灾报警控制器担负着为火灾探测器提供稳定的工作电源;监视探测器及系统自身的工作状态;接受、转换、处理火灾探测器输出的报警信号;进行声光报警;指示报警的具体部位及时问;同时执行相应的辅助控制等诸多任务,是火灾自动报警系
8、统中的核心和指挥中心。,火灾警报装置 在火灾自动报警系统中,用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装置成为火灾警报装置。火灾警报器就是一种最基本的火灾警报装置,通常与火灾报警控制器(如区域显示器、火灾显示盘,集中火灾报警控制器)组合在一起,它以声、光音响方式向报警区域发出火灾报警信号,以警示人们采取安全疏散、灭火救灾措施。警铃也是一种火灾警报装置,用于将火灾报警信息进行声音中继的一种电气设备,警铃大部分安装于建(构)筑物的公共空间部分,如走廊、大厅等。消防控制设备在火灾自动报警系统中,当接收到来自触发器件的火灾报警后,能自动或手动启动相关消防设备并显示器状态的设备,称为消防控制设备。主要包括
9、火灾报警控制器,自动灭火系统的控制装置,室内消防栓系统的控制装置,防排烟系统和空调通风系统的控制装置,常开防火门、防火卷帘的控制装置,电梯回降控制装置,以及火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急照明与疏散指示标志的控制装置中的部分或全部。消防控制设备一般设置在消防控制中心,以便于实行集中统一控制。也有的消防控制设备设置在被控消防设备所在现场,但其动作信号则必须返回消防控制室,实行集中于分散相结合的控制方式。,三、火灾自动报警系统的基本形式 1、区域报警系统 由火灾探测器、手动报警按钮、区域火灾报警控制器或火灾报警控制器、火灾警报装置及电源组成。2、集中报警系统 由火灾探测器、手动报
10、警按钮、区域火灾报警控制器或区域显示器(两台以上)、集中火灾报警控制器、火灾警报装置及电源组成。,3、控制中心报警系统 由火灾探测器、手动报警按钮、区域火灾报警控制器或区域显示器(两台以上)、集中火灾报警控制器(至少一台)、消防联动控制设备(至少一台)、火灾警报装置、消防电话、火灾应急广播、火灾应急照明及电源组成。4、系统形式的选择 区域报警系统,宜用于二级保护对象;集中报警系统,宜用于一级和二级保护对象;控制中心报警系统,宜用于特级和一级保护对象。,消防联动控制设备的构成框图,四、火灾自动报警控制系统的工作原理,火灾探测器通过对火灾发出的物理、化学现象一一气(燃烧气体)、烟(烟雾粒子)、热(
11、温升)、光(火焰)的探测,将探测到的火情信号转化为火警信号,在现场的人员若发现火情后也应立即直接按动手动报警按钮,发出火警信号。火灾报警控制器在接收到火警信号经处理后,一方面发出预警、火警声光报警信号,同时显示并记录火警地址和时间,告诉信号控制室(中心)的值班人员;另一方面将火警信号传送至各楼层(防火分区)所设置的火灾显示盘,火灾显示盘经信号处理,发出预警、火警声光报警信号,并显示火警发生的地址,通知楼层(防火分区)值班人员立即察看火情并采取相应的扑灭措施。在消防控制室(中心)还可能通过火灾报警控制器的通信接口,将火警信号在CRT微机彩显系统显示屏上更直观地显示出来。联动控制器则从火灾报警控制
12、器读取火警数据,经预先编程设置好的控制逻辑处理后,向相应的控制点发出联动控制信号,并发出提示声光信号,经过中继执行件去控制相应的外控消防设备(如排烟阀、排烟风机等防烟排烟设备,防火阀、防火卷帘门等防火设备,警铃、警笛、声光报警器等警报设备),关闭空调,迫降电梯,打开人员疏散指示灯等,启动消防泵、喷淋泵等消防灭火设备等。外控消防设备的启停状态应反馈给联运控制器主机并以光信号形式显示出来,使消防控制室(中心)值班人员了解外控设备的实际运行情况。消防内部电话、消防内部广播起到通信联络和对人员疏散、防火灭火的调度指挥作用。,第二节 火灾探测器,火灾探测器是用来响应其附近区域由火灾产生的物理和(或)化学
13、现象的探测器件。火灾探测器是组成火灾自动报警系统的重要组件,是系统的“感觉器官”,它的作用是监视被保护区域有无火灾发生。因此,火灾探测器一般由敏感元件传感器、处理单元和判断及指示电路组成,其中敏感元件传感器可以对一个或几个火灾参量起监视作用,作出有效响应,然后经过电子或机械方式进行处理,并转化为电信号,由火灾探测器对处理后的信号直接作判断报警后再传输给火灾报警控制器的为开关量报警信号,此类探测器为开关量探测器。处理后的信号以模拟值形式传输给火灾报警控制器的为模拟量信号,此类探测器为模拟量探测器。而内置CPU的探测器自己本身即可作出火灾判定,其内置有火灾试验数据,并同报警控制器完成信息交换,此类
14、探测器为分布智能型探测器。衡量火灾探测器产品质量好坏的技术指标主要有:火灾探测器的灵敏度既响应火灾参量的敏感程度,火灾探测器的可靠性,火灾探测器的稳定性和抗干扰能力,因为使用现场的环境千差万别,各种各样的干扰源都可能存在,如振动,电压波动,辐射电磁场,雷击,温湿度的变化,腐蚀等。,一、火灾探测器的类型根据监测的火灾特性不同,火灾探测器大致上可分为感烟、感温、感光、复合和可燃气体等五种类型,每个类型又可根据其工作原理的不同而分为若干种。同时根据感应元件的结构不同,可划分为:(一)点型火灾探测器:警戒范围为空间某一点周围,其对探测器所在位置周围附近火灾参数作出响应。(二)线型火灾探测器:警戒范围为
15、空间某一连续线路周围,其对空间某一连续线路周围的火灾参数作出响应。,一、火灾探测器分类,二、火灾探测器的选择1、对火灾初期有阴燃阶段,产生大量的烟和少量的热,很少或没有火焰辐射的场所,应选择感烟探测器。2、对火灾发展迅速,可产生大量热、烟和火焰辐射的场所,可选择感温探测器、感烟探测器、火焰探测器或其组合。3、对火灾发展迅速,有强烈的火焰辐射和少量的烟、热的场所,应选择火焰探测器。4、对使用、生产或聚集可燃气体或可燃液体蒸气的场所,应选择可燃气体探测器。5、电缆隧道、竖井、夹层、桥梁和各种皮带传送装置、配电开关、变压器等场所宜选择缆式线型定温探测器。,1)、点型感烟火灾探测器应用场所1、饭店、旅
16、馆、教学楼、办公楼的厅堂、卧室、办公室2、电子计算机房、通讯机房、电影或电视放映室等;3、楼梯、走道、电梯机房等;4、书库、档案库等;5、有电气火灾危险的场所。不宜选用离子感烟火灾探测器的场所1相对湿度长期大于95;2气流速度大于5ms;3有灰尘、细粉尘或水蒸气滞留;4厨房及其他正常情况下有烟滞留;5产生醇类、醚类、酮类等有机物。,2)、点型感温火灾探测器应用场所1、相对湿度经常大于95%;2、无烟火灾;3、有大量粉尘;4、在正常情况下有烟和蒸气滞留;5、厨房、锅炉房、发电机房、烘干车间等;6、吸烟室等;7、其他不宜安装感烟探测器的厅堂和公共场所。不宜选用感温火灾探测器的场所1房间净高大于8m
17、;2有可能产生阴燃火;3火灾危险性大,必须早期报警;4温度在0以下(不宜选用定温火灾探测器)。,3)火焰探测器应用场所(一)适宜应用的场所:1、火灾时有强烈的火焰辐射;2、液体燃烧火灾等无阴燃阶段的火灾;3、需要对火焰做出快速反应。二)不适宜应用的场所1、可能发生无焰火灾;2、在火焰出现前有浓烟扩散;3、探测器的镜头易被污染;4、探测器的“视线”易被遮挡;5、探测器易受阳光或其他光源直接或间接照射;6、在正常情况下有明火作业以及X射线、弧光等影响,4)可燃气体探测器应用场所1、使用管道煤气或天然气的场所;2、煤气站和煤气表房以及存储液化石油气罐的场所;3、其他散发可燃气体和可燃蒸气的场所;4、
18、有可能产生一氧化碳气体的场所,宜选择一氧化碳气体 探测器。,5)红外光束感烟火灾探测器应用场所1、适宜应用于无遮挡大空间或有特殊要求的场所。2、相邻两组红外光束感烟探测器的水平距离不应大于14 米;3、探测器的发射器和接收器之间的距离不宜超过100米;4、探测器安装距地高度不宜超过20米。,6)线型缆式感温火灾探测器应用场所1、电缆隧道、电缆竖井、电缆夹层、电缆桥架等;2、配电装置、开关设备、变压器等;3、各种皮带输送装置;4、控制室、计算机室的闷顶内、地板下及重要设施隐蔽处 等;5、其他环境恶劣不适合点型探测器安装的危险场所。,7)空气管式线型差温探测器应用场所1、不易安装点型探测器的夹层、
19、闷顶;2、可能产生油类火灾且环境恶劣的场所。,三、火灾探测器的安装火灾自动报警控制系统的良好运行,除了与产品质量有关外,还与安装的质量有很大的关系,点型火灾探测器的安装应符合下列规定:探测器至墙、梁的水平距离应大于0.5米,其周围0.5米内不应有遮挡物。探测器至空调送风口的水平距离应大于1.5米,至多孔送风顶棚孔口的水平距离应大于0.5米。在宽度小于3米的内走道顶棚上设置探测器时,应居中安装。感温探测器的安装间距不应超过10米,感烟探测器的安装间距离应超过15米,探测器距端墙的距离不大于探测器安装间距的一半。,探测器应水平安装,当必须倾斜安装时,倾斜角不大于45度。探测器的底座因固定牢固,其导
20、线必须可靠压接或焊接,探测器的外接导线,应留有不小于15cm 的余量,入端处应有明显标志。探测器的确认灯应面向容易观察的主要入口方向,导线在管内或线槽内,不应有接头或扭结。导线的接头应在接线盒内焊接或用接线端子连接。,第三节 火灾探测器的工作原理 火灾探测的基本原理就是用一种敏感元件对火灾气体、烟雾、温度和火焰等火灾信息作出有效反应,并通过对火灾信息参量的测量、分析,判断被测区域是否有火灾存在,一、离子感烟探测器的基本原理1、基本原理 离子室中源镅241使电离室中的空气产生电离,使电离室在电子电路中呈电阻特性。当烟雾进入电离室后,电离电流发生改变,电离室的阻抗发生变化。根据阻抗变化的大小判定是
21、否有火灾发生。2、离子感烟探测器的响应性能 一般来说,离子感烟探测器对各种烟颗粒的响应灵敏度较一致。无论是对低温燃烧阶段的大颗粒烟雾,还是对开放性火灾的小颗粒烟雾,都有很高的灵敏度,因此有较宽的响应范围。,2、离子感烟探测器的响应性能 一般来说,离子感烟探测器对各种烟颗粒的响应灵敏度较一致。无论是对低温燃烧阶段的大颗粒烟雾,还是对开放性火灾的小颗粒烟雾,都有很高的灵敏度,因此有较宽的响应范围。,二、光电感烟探测器的基本原理1、基本原理 光电感烟探测器是利用火灾烟雾对光产生吸收和散射作用来探测火灾的一种装置。为了探测烟雾的存在,将发射器发出的光束打到烟雾上来探测其浓度,其探测方法可分为减光型探测
22、法和散射型探测法。减光型探测法:通过测量烟雾在其光路上造成的衰减来判定烟雾浓度的方法。散射型探测法:通过测量烟雾对光散射作用产生的光能量来确定烟雾浓度的方法。,2、前向散射火灾探测器原理 前向散射即散射角度为锐角方向的散射光。,前向散射感烟探测器的特点 前向散射光电感烟探测器,对颜色较浅的灰色烟雾极为灵敏,而对明火生成的黑色烟雾响应灵敏度较低。适用于火势蔓延前产生可见烟雾、火灾危险性大的场所。,3、后向散射火灾探测器原理 后向散射即散射角度为钝角方向的散射光。,4、减光型火灾探测原理 利用烟雾粒子的散射和吸收效应,使入射光衰减,接收器接收到的入射光信号降低,根据信号降低的幅度判定环境中的烟雾浓
23、度。,三、红外光束感烟探测器的性能特点 由于红外线光束传播具有直线性,其保护范围为一个具有一定水平展开角和垂直展开角的空间,适用于对红外线光束无遮挡空间的大型仓库、厂房等场所。,四、空气采样式火灾探测器特性,五、感温火灾探测原理 1、感温探测原理 利用感温元件接受被监测环境或物体对流、传导、辐射传递的热量,并根据测量、分析的结果判定是否发生火灾。2、感温探测器的特点 感温探测器工作比较稳定,不受非火灾性烟尘雾气等干扰,误报率低,可靠性高。,3、感温探测器的分类(1)按照探测器的结构形式分为点型和线型。(2)线型感温火灾探测器按其动作性能可分为定温型、差温型和差定温型。(3)点型感温火灾探测器可
24、分为A1、A2、B、C、D、E、F、G共八种类型。另外。每种类型还根据其特性附加S或R后缀。,4、分布式光纤感温火灾探测器原理,六、火焰探测原理1、原理 火焰探测器是感应火灾燃烧发出的电磁辐射,通过将火焰辐射能量转化为电流或电压信号,达到火灾探测的目的。火焰探测器感应的火灾参量包括火焰辐射强度和频率。,2、火焰探测器的分类 根据火焰探测器响应波长的不同,将响应波长低于400nm的火焰探测器称为紫外火焰探测器,响应波长大于700nm的火焰探测器称为红外火焰探测器。3、火焰探测器的性能特点(1)火焰探测器具有响应速度快,探测范围广的特点。(2)由于紫外光波长较短,不适合火灾发生时伴随有烟雾生成的火
25、灾探测,比较适宜活泼金属及金属氧化物火灾的探测。(3)而红外火焰探测器,由于其探测波长较长,较适合含碳类液体火灾的探测。,七、视频火灾探测技术1、系统构成 CCTV系统、系统主机、视频火灾探测报警系统软件。2、工作原理 烟雾的浓度、扩散、运动方式、边缘特性判断,火焰特性及运动模式分析。,八、红外图像的火灾探测技术1、系统构成 红外摄像机、系统主机、红外图像分析软件。2、工作原理 现场环境温度变化趋势,第四节 火灾报警控制器,火灾报警控制器是火灾自动报警系统的重要组成部分。在火灾自动报警系统中,火灾探测器是系统的“感觉器官”,随时监视着周围环境的情况。而火灾报警控制器,则是该系统的“躯体”和“大
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