第二章 火灾自动报警系统.ppt
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1、第二章,火灾自动报警系统,1、了解火灾自动报警系统的形成和发展2、熟悉火灾探测器的分类、构造、原理3、掌握探测器的选择、计算、安装及布置4、掌握火灾报警控制器的分类、构造、原理5、熟悉火灾自动报警系统的布线6、了解消防系统的设计知识7、能够正确使用消防系统附件,第一节 概 述,一、火灾自动报警系统的组成,火灾自动报警系统的主要部件:火灾探测器-自动探测火灾,发出报警信号手动报警按钮-人工发出报警信号火灾警报控制器-协调系统工作,实施报警及控制功能,火灾自动报警系统作用:自动(手动)发现火情并及时报警,不失时机地控制火情的发展,将火灾的损失减到最低限度。,第一节 概 述,一、火灾自动报警系统的组
2、成,火灾自动报警系统的分类:1、区域报警系统(Local AlarmSystem),功能简单,包含有很少的几个控制点,用于一个小型区域的火灾报警及控制,第一节 概 述,一、火灾自动报警系统的组成,火灾自动报警系统的分类:1、区域报警系统(Local AlarmSystem)2、集中报警系统(Remote AlarmSystem),功能较强,具有较多的控制点,用于较大建筑的火灾报警及控制,第一节 概 述,一、火灾自动报警系统的组成,火灾自动报警系统的分类:1、区域报警系统(Local AlarmSystem)2、集中报警系统(Remote AlarmSystem)3、控制中心报警系统(Contr
3、ol CenterAlarmSystem),具有完善的控制功能,用于大型建筑(或小区)的火灾报警及控制,第一节 概 述,二、火灾自动报警系统的发展历程,1、传统(多线制开关量式)火灾自动报警系统(20世纪70年代以前),特点:(1)多线制:每个报警单元至少有一根独用信号线(2)电压传送:用连续的电压高低传递探测器信息 如12V为正常,18V为火灾,0V为故障,电源+,电源地,检测线,第一节 概 述,二、火灾自动报警系统的发展历程,1、传统(多线制开关量式)火灾自动报警系统(20世纪70年代以前),报警控制器,火灾探测器,火灾探测器,火灾探测器,火灾探测器,火灾探测器,火灾探测器,电源+,电源地
4、,检测线,优点:系统原理简单(可用分离电子元件组合系统),第一节 概 述,二、火灾自动报警系统的发展历程,1、传统(多线制开关量式)火灾自动报警系统(20世纪70年代以前),缺点:(1)火灾的判断由探测器决定,误报率高-报警阈值固定,不能适应环境的变化,探测器输出电压,超过固定阈值报警,传感器输出电压,Vs 报警阈值,正确报警点,第一节 概 述,二、火灾自动报警系统的发展历程,1、传统(多线制开关量式)火灾自动报警系统(20世纪70年代以前),缺点:(1)火灾的判断由探测器决定,误报率高-报警阈值固定,不能适应环境的变化,探测器输出电压,超过固定阈值报警,传感器输出电压,Vs 报警阈值,正确报
5、警点,外部干扰闪动,第一节 概 述,二、火灾自动报警系统的发展历程,1、传统(多线制开关量式)火灾自动报警系统(20世纪70年代以前),探测器输出电压,超过固定阈值误报警,传感器输出电压,Vs 报警阈值,正确报警点,缺点:(1)火灾的判断由探测器决定,误报率高-报警阈值固定,不能适应环境的变化,由于传感器积灰、老化使输出值缓慢上升,第一节 概 述,二、火灾自动报警系统的发展历程,1、传统(多线制开关量式)火灾自动报警系统(20世纪70年代以前),传感器输出电压,Vs 报警阈值,正确报警点,缺点:(1)火灾的判断由探测器决定,误报率高-报警阈值固定,不能适应环境的变化,由于传感器积灰、老化使输出
6、值缓慢上升,报警阈值提高(降低灵敏度),容易出现漏报,第一节 概 述,二、火灾自动报警系统的发展历程,1、传统(多线制开关量式)火灾自动报警系统(20世纪70年代以前),缺点:(1)火灾的判断由探测器决定,误报率高-报警阈值固定,不能适应环境的变化(2)功能差 多线制系统费钱费工 不能识别探测器类型 电源功耗大 不能自动补偿探测器灵敏度 无法自动探测系统重要组件的真实状态 缺乏故障自诊断、自排除能力,第一节 概 述,二、火灾自动报警系统的发展历程,2、总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统(20世纪80年代初),特点:(1)总线制:众多报警单元共用信号总线,第一节 概 述,二、火灾自动报警系统的
7、发展历程,2、总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统(20世纪80年代初),特点:(1)总线制:众多报警单元共用信号总线(2)编码开关量传送:用编码数据传送探测器信息 如0FH为正常,08H为火灾,F0H为故障,计算机内数字的存贮和传输均以高、低电平来表示 高电平表示“1”、低电平表示“0”,0FH=00001111B=07+06+05+04+23+22+21+20=0+0+0+0+8+4+2+1=15,FFH=11111111B=27+26+25+24+23+22+21+20=128+64+32+16+8+4+2+1=255,00H=00000000B=07+06+05+04+03+02+01
8、+00=0,8位二进制编码(一个字节)可表达0255的数字,08H=00001000B=07+06+05+04+23+02+01+00=0+0+0+0+8+0+0+0=8,F0H=11110000B=27+26+25+24+03+02+01+00=128+64+32+16+0+0+0+0=240,16进制 2进制 10进制,计算机系统数字间的转换,7位二进制编码(一个字节)可表达0127的数字,FFH=11111111B=27+26+25+24+23+22+21+20=15*16+15=255,08H=00001000B=07+06+05+04+23+02+01+00=8=0*16+8=8,F
9、0H=11110000B=27+26+25+24+03+02+01+00=240=15*16+0=240,4位二进制数据转换真值表,00001000=08H,00001111=0FH,11110000=F0H,8个数据位,一串数据分10个时间段,计算机串行数据传输-异步通讯技术,1、线路上的“高”、“低”电平代表“1”和“0”2、分时传送数字编码,异步串行传输的特征 1、必然是主从式传输模式 2、数据串有起始位、停止位,计算机串行数据传输-异步通讯技术,1、线路上的“高”、“低”电平代表“1”和“0”2、分时传送数字编码,主机发信呼叫01号,01号回信,主机发信呼叫05号,05号回信,异步串行
10、传输的特征 1、必然是主从式传输模式 2、数据串有起始位、停止位,计算机串行数据传输-异步通讯技术,1、线路上的“高”、“低”电平代表“1”和“0”2、分时传送数字编码,主机发信呼叫01号,01号回信,主机发信呼叫05号,05号回信,t,利用空闲时段的高电平时间,向探测器供电,第一节 概 述,二、火灾自动报警系统的发展历程,2、总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统(20世纪80年代初),优点:系统接线简单 可通过编码识别探测器类型(探测器内设微电脑芯片)缺点:(1)火灾的判断和发送仍由探测器决定,误报率高-报警阈值固定,不能适应环境的变化(2)功能较差 无法自动探测系统重要组件的真实状态;不能
11、自动补偿探测器灵敏度的漂移;缺乏故障自诊断、自排除能力,第一节 概 述,二、火灾自动报警系统的发展历程,3、模拟量传输式智能火灾报警系(20世纪80年代后期),特点:(1)总线制:所有的探测器均并联到总线上(2)编码模拟量传送:用编码数据传送探测器信息-传送探测器电压的编码数据,由报警控制器确定是否报警,t,V,Vs 报警阈值,tS,火灾报警,检测值缓变时,阈值自动调整,检测值突变报警,探测器输出电压数字编码,传感器输出电压,第一节 概 述,二、火灾自动报警系统的发展历程,3、模拟量传输式智能火灾报警系(20世纪80年代后期),优点:报警阈值根据环境工况调整,误报率低 系统接线简单 系统功能强
12、(自动补偿,故障自诊断、自排除),t,V,Vs 报警阈值,tS,火灾报警,检测值缓变时,阈值自动调整,检测值突变报警,探测器输出电压数字编码,传感器输出电压,第一节 概 述,二、火灾自动报警系统的发展历程,3、模拟量传输式智能火灾报警系(20世纪80年代后期),缺点:总线信息量增大,系统规模受限,优点:报警阈值根据环境工况调整,误报率低 系统接线简单 系统功能强(自动补偿,故障自诊断、自排除),开关量编码传输:1个字节,模拟量编码传输:45个字节,采用异步串行传输方式,一个探测器传输的字节数越多,为了保证在限定时间内要将所有探测器查询一遍,总线上连接的探测器就数量越少。,第一节 概 述,二、火
13、灾自动报警系统的发展历程,4、分布智能火灾报警系统(多功能智能火灾自动报警系统),特点:(1)总线制:所有的探测器均并联到总线上(2)编码开关量传送:用编码数据传送探测器信息 传送智能分析后的探测器编码数据,t,V,Vs 报警阈值,tS,火灾报警,检测值缓变时,阈值自动调整,检测值突变报警,探测器输出开关量编码,传感器输出电压,第一节 概 述,二、火灾自动报警系统的发展历程,4、分布智能火灾报警系统(多功能智能火灾自动报警系统),特点:(1)总线制:所有的探测器均并联到总线上(2)编码开关量传送:用编码数据传送探测器信息 传送智能分析后的探测器编码数据,优点:在探测器内调整报警阈值,误报率低,
14、总线信息量小,系统规模大 系统接线简单 系统功能强(自动补偿,故障自诊断、自排除),第一节 概 述,二、火灾自动报警系统的发展历程,5、无线火灾自动报警系统和空气样本分析系统,特点:(1)以无线电波为传播媒体(2)编码开关量传送:用编码数据传送探测器信息 传送智能分析后的探测器编码数据,优点:在探测器内调整报警阈值,误报率低,总线信息量小,系统规模大 系统施工简便 系统功能强(自动补偿,故障自诊断、自排除),第二节 火灾探测器,一、火灾探测器的分类,第二节 火灾探测器,一、火灾探测器的分类,消防产品分类代号,火灾探测器代号,火灾探测器分类代号,Y 感烟火灾探测器W感温火灾探测器G 感光火灾探测
15、器Q 可燃气体探测器F 复合式火灾探测器,应用范围代号,H 防爆型C 船用型,第二节 火灾探测器,一、火灾探测器的分类,探测器特征表示代号,I,Z 离子 MD 膜盒定温GD 光电 MC 膜盒差温SD 双金属定温 MCD 膜盒差定温SC 双金属差温 GW 感光感温GY 感光感烟 YW 感烟感温YWHS 红外光束感烟感温BD 半导体定温 ZD 热敏电阻定温BC 半导体差温 ZC 热敏电阻差温BCD 半导体差定温 ZCD 热敏电阻差定温HW 红外感光 ZW 紫外感光,主要参数,灵敏度等级(I、级),JTY-HS-1401,JTW-ZD-2700/015,第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理,感
16、烟探测器,传感器,信息处理电路,地址编码器件,通过报警总线与报警控制器联接,光电探测器,感温探测器,多线制系统的探测器只需前两部分,总线制才需地址编码器件,模拟电压,开关电压数字电压,编码脉冲,第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(一)感烟探测器,定义:对探测区域内某一点或某一连续路线周围的烟参数敏感响应的火灾探测器 分类:离子感烟探测器 光电感烟探测器 红外光束感烟探测器,点型,线型,第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(一)感烟探测器,1、离子感烟探测器,在探测器的电离室内空气中的氮和氧分子受放射性物质发射的粒子的轰击引起电离,产生大量带正、负电荷的离子。当在电离室的两电极
17、上施加一电压时,引起正、负离子向极性相反的电极移动,产生了电离电流。,采样电离室(有烟雾),参考电离室(无烟雾),探测器的传感器部分,探测器的信息处理电路,第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(一)感烟探测器,1、离子感烟探测器-原理,当电离电流减小到预定程度时便输出报警信号。,烟雾越浓,外电离室电流越小(可变电阻),内离室电流恒定(固定电阻),当烟粒子进入电离室时,这些比离子重千百倍的烟粒子俘获离子,此时离子的复合机率大大增加,从而电离电流减小。二个电离室的分压比发生变化。,采样电离室(有烟雾),参考电离室(无烟雾),传感器得到的是与烟雾浓度相关的模拟电压量,信息处理电路,第二节 火
18、灾探测器,二、探测器的构造和原理-(一)感烟探测器,1、离子感烟探测器-原理,双源双室型:二个电离室相互独立,内部均有放射源。其中一个为封闭型(无烟),采样电离室(有烟雾),参考电离室(无烟雾),第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(一)感烟探测器,1、离子感烟探测器-结构,双源双室型:二个电离室相互独立,内部均有放射源。其中一个为封闭型(无烟),单源双室型:二个电离室为内、外结构,共用一组放射源。,采样电离室(有烟雾),传感器得到的是与烟雾浓度相关的模拟电压量,参考电离室(无烟雾),第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(一)感烟探测器,1、离子感烟探测器-信号处理电路,采样电
19、离室,参考电离室,模拟电压量,多线制系统接线,每个探测器一条,多个探测器共用,第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(一)感烟探测器,1、离子感烟探测器-信号处理电路,采样电离室,参考电离室,模拟电压量,信号线:传送探测器的报警和故障信息(用电压表示),检查线:高电平时,让信号线输出故障信息或模拟火警信息。,第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(一)感烟探测器,2、光电感烟探测器,定义:利用烟雾对光线的遮挡或散射效应发出响应的探测器。分类:点型-遮光式感烟探测器 散射 式感烟探测器 线型-红外线型感烟探测器,第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(一)感烟探测器,2、光电感
20、烟探测器-原理结构,遮光型探测器:利用烟雾阻挡光线的原理检测火灾,光源发光二级管,光电接收器硅光电池,发射光束,调制器,信号处理器,烟粒子,发射部分,接收部分,第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(一)感烟探测器,2、光电感烟探测器-原理结构,散射光型探测器:利用烟雾反射光线的原理检测火灾,光源发光二级管,遮光板,烟粒子,光电接收器硅光电池,散射光,发射光束,采样室,硅光电池输出电压的高低表示烟雾浓度,第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(一)感烟探测器,3、红外光束线型探测器-原理结构,属于遮光型探测器:利用烟雾阻挡光线的原理检测火灾,适用场所:1)遮挡大空间的库房,纪念馆,
21、档案馆,博物馆;2)隧道工程;3)变电站,发电厂等;4)古建筑,文物保护的厅堂馆所等。,第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(一)感烟探测器,4、智能型探测器的报警参数调整,启动报警,+10%,100%,-10%,-40%,5S,以遮光型线型红外探测器为例,报警条件:接收强度连续5秒钟低于40%,第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(一)感烟探测器,4、智能型探测器的报警参数调整,+10%,100%,-10%,-40%,9H,以遮光型线型红外探测器为例,报警条件:接收强度连续5秒钟低于40%,阈值调整条件:接收强度连续9小时低于10%或连续2分钟高于10%,阈值下调10%,2m
22、in,阈值上升10%,第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(一)感烟探测器,4、智能型探测器的报警参数调整,+10%,100%,-10%,-40%,以遮光型线型红外探测器为例,报警条件:接收强度连续5秒钟低于40%,阈值调整条件:接收强度连续9小时低于10%或连续2分钟高于10%,故障判定条件:接收信号连续中断5秒钟,信号中断,信号复原,输出端故障报警,-93%,第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(一)感烟探测器,5、感烟探测器的灵级敏度等级,定义:感烟灵敏度是探测器响应烟参数的敏感程度。,灵敏度等级(点式)I级-10-高灵敏度,用于禁烟场所 II级-20-中灵敏度,用于卧室
23、等少烟场所 III级-30-低灵敏度,用于多烟场所,在烟箱中施加标准烟(试验气熔胶),探测器动作的烟雾浓度(动作阈值),第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(一)感烟探测器,5、感烟探测器的灵级敏度等级,感烟探测器的灵敏度调整:电调整法:探测器电路中有多个响应阈值的设定点,选择不同的设定值,就可得不同的灵敏度等级。,调整开关转换电路的阈值,比较器,U,U,第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(一)感烟探测器,5、感烟探测器的灵级敏度等级,感烟探测器的灵敏度调整:电调整法:机械调整法:根据电离室的初始阻抗R0与极间距离L成正比的关系,通过改变放射源片对中间电极的距离L来调整探测器
24、的灵敏度(L小时,R0小,灵敏度高)。,调整中间电级的位置,第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(一)感烟探测器,5、感烟探测器的灵级敏度等级,红外光束线型感烟探测器灵敏度与发射器和接收器间距离的关系:,发射器和接收器间距离(m),感烟灵敏度(%/m),同一条灵敏度曲线下,距离越长,探测器越容易动作(灵敏度越高),第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(二)火焰探测器,定义:对火焰中特定波段中的电磁辐射敏感(红外、可见和紫外)的火灾探测器,又称感光探测器分类:红外型-响应波长高于700nm辐射能通 单通道红外火焰探测器 双通道红外火焰探测器 紫外型-响应波长低于400nm辐射能通
25、 紫外火焰探测器 混合型-装有红外、紫外两种传感器件,第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(二)火焰探测器,火焰探测器的性能特点:对含碳氢化合物的火灾响应较好 能够透过烟雾和其他许多污染;日光盲,对一般的电力照明、人工光源不响应 对电弧焊不敏感 其他形式辐射不敏感(包括黑体辐射)灵敏度高,误报率较低。,火焰探测器与光电感烟火灾探测器的区别:,第二节 火灾探测器,二、探测器的构造和原理-(二)火焰探测器,火焰探测器的构造原理:,紫外光敏管特点:接收到紫外线时,高电压作用下导通,内阻很小;电压低时断流,内阻很大。无紫外线时,处于阻断状态。,I,紫外线越强,紫外管导通时内阻越小,脉冲频率越高
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- 第二章 火灾自动报警系统 第二 火灾 自动 报警 系统
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