第七章火灾监控系统构成原理按照我国目前消防法规的分类,火灾监.pdf

第七章 火灾监控系统构成原理 第七章 火灾监控系统构成原理 按照我国目前消防法规的分类， 火灾监控系统的设计人员需要掌握建筑设计防火规范、 火 灾监控系统设计规范、 火灾探测和报警设备制造标准、 火灾监控系统安装施工验收规范及消 防行政管理法规等五方面的消防法规。这五方面法规的内部关系是：建筑设计防火规范(包 括高层民用建筑设计防火规范、建筑设计防火规范、建筑内装修设计防火规范等)对火灾探 测与自动报警系统、 自动喷水灭火系统及气体灭火系统、 防排烟设施等消防系统的设置作出 了明确规定； 火灾监控系统设计规范和各类自动消防系统设计规范对每个系统的设计提出具 体要求； 火灾监控设备选型要掌握我国的设备制造标准； 火灾监控系统安装施工验收规范是 对火灾监控系统设计、施工的最终检验和考核；消防法及消防管理规章制度是设计、施工及 使用单位应该掌握的，设计人员在系统设计时更应了解和掌握有关的消防行政法规。 根据 图 7-1l 组件图和我国有关技术标准要求，可以认为，建筑中火灾监控系统通常由火灾探测 器、 区域火灾报警控制器和集中火灾报警控制器或通用火灾报警控制器， 以及联动模块与控 制模块、消防联动控制设备等组成。火灾探测器是对火灾现象进行有效探测的基础与核心， 火灾探测器的选用及其与火灾报警控制器的有机配合， 是火灾监控系统设计的关键。 火灾报 警控制器是火灾信息数据处理、火灾识别、报警判断和设备控制的核心，最终通过消防联动 控制设备实施对消防设备及系统的联动控制和灭火操作。 因此， 根据火灾报警控制器功能与 结构，以及系统设计构思的不同，火灾监控系统呈现出不同的技术产品形式。 无论火灾监控系统中火灾报警控制器形式和系统技术产品类型属于何种模式， 根据国家标 准和火灾监控系统基本要求，火灾监控系统一般应具有图 7-1 所示的基本结构。 图 7-1 火灾监控系统基本结构框图 按图 7-1 所示基本结构，各专业生产厂开发研制的火灾监控系统产品形式多样。按火灾 探测器与火灾报警控制器间连接方式不同可分为多线制和总线制系统结构； 按火灾报警控制 器实现火灾信息处理及判断智能的方式不同可分为集中智能和分布智能系统结构； 按火灾监 控系统对内对外数据通信方式不同可分为网络通信系统结构和非网络通信系统结构。 7.1 多线制系统结构7.1 多线制系统结构 多线制系统结构形式与早期的火灾探测器设计、 火灾探测器与火灾报警控制器的连接等 有关。 一般要求每个火灾探测器采用两条或更多条导线与火灾报警控制器相连接， 以确保从 每个火灾探测点发出火灾报警信号。 简而言之， 多线制结构的火灾监控系统采用简单的模拟 或数字电路构成火灾探测器并通过电平翻转输出火警信号， 火灾报警控制器依靠直流信号巡 检和向火灾探测器供电， 火灾探测器与火灾报警控制器采用硬线一一对应连接， 有一个火灾 探测点便需要一组硬线与之对应，其接线方式，即线制可表示为 an+b(其中，n 是火灾探测 器个数或火灾探测的地址编码个数；a 和 b 为系数，一般取 al，2；b=1，2，4)，如 2n+l， n+l 等线制。多线制系统结构的最少线制是 n+1，其设计、施工与维护复杂，已逐步被淘汰。 7.2 总线制系统结构7.2 总线制系统结构 总线制系统结构形式是在多线制基础上发展起来的。 微电子器件、 数字脉冲电路及计算 机应用技术用于火灾监控系统，改变了以往多线制结构系统的直流巡检和硬线对应连接方 式，代之以数字脉冲信号巡检和信息压缩传输，采用大量编码、译码电路和微处理机实现火 灾探测器与火灾报警控制器的协议通信和系统监测控制， 大大减少了系统线制， 带来了工程 布线灵活性， 并形成了枝状和环状两种工程布线方式。 总线制系统结构的线制也可以表示为 an+b，但其中 a0；b2，3，4；n 为火灾探测地址编码个数。总线制系统结构目前应用广 泛，多采用二总线、三总线、四总线制，有模块联动消防设备，也有硬线联动消防设备，系 统抗干扰能力强，误报率低，系统总功耗较低。 7.3 集中智能系统结构7.3 集中智能系统结构 集中智能型系统一般是二总线制结构并选用通用火灾报警控制器， 其特点是： 火灾探测 器实际是火灾传感器，仅完成对火灾参数的有效采集、变换和传输；火灾报警控制器采用微 型机技术实现信息集中处理、数据储存、系统巡检等，并由内置软件完成火灾信号特征模型 和报警灵敏度调整、火灾判别、网络通信、图形显示和消防设备监控等功能。在这种结构形 式下，火灾报警控制器要一刻不停地处理每个火灾探测器送回的数据，并完成系统巡检、监 控、判优、网络通信等功能；当建筑规模庞大，火灾探测器和消防设备数目众多时，单一火 灾报警主机会出现应用软件复杂庞大、 火灾探测器巡检周期过长、 火灾监控系统可靠性降低 和使用维护不便等缺点。 7.4 分布智能系统结构 7.4 分布智能系统结构 分布智能型系统是在保留二总线制集中智能型系统优点基础上发展的。它将集中智能 型系统中对火灾探测信息的基本处理、 环境补偿、 探头报脏和故障判断等功能由火灾报警控 制器返还给现场真正的火灾探测器， 从而免去火灾报警控制器大量的信号处理负担， 使之能 够从容地实现上级管理功能， 如系统巡检、 火灾参数算法运算、 消防设备监控、 联网通信等， 提高了系统巡检速度、稳定性和可靠性。显然，分布智能方式对火灾探测器设计提出了更高 要求；要兼顾火灾探测及时性和报警可靠性，必须采用专用集成电路设计技术来降低成本， 提高系统的性能价格比。 分布智能系统结构形式是火灾监控系统的发展方向， 当前较先进的 技术产品有德国 effeff MSR 型火灾探测器及其系统、美国 EdwardsSIGA 系列多重复合火灾 探测器及其 EST3 系统等。 7.5 分布智能系统结构7.5 分布智能系统结构 网络通信形式的系统既可在集中智能型结构上形成，也可在分布智能型结构基础上形 成。 它主要是将计算机网络通信技术应用于火灾报警控制器， 使火灾报警控制器之间能够通 过 Token Ring，Token Bus，Ethernet 网络结构及通信协议，以及专用通信干线交换数据和 信息，实现火灾监控系统的层次功能设定、数据调用管理和网络服务等功能。一般在网络通 信系统结构中， 作为集中火灾报警和区域火灾报警用的通用火灾报警控制器的基本功能是相 近的， 或者可以认为其基本配置是相同的。 通用火灾报警控制器之间的通信传输能力要求较 强，一般采用专用传输网络实现相互通信(如 effeff 的 GEMAG 网络，Johnson Controls 的 METASYS 网络等)；在联网的多台通用火灾报警控制器中，可以根据建筑物结构和消防控制 中心设置的实际需要来指定其中一台作为上级管理用的通用火