楼宇自动化技术与应用2013版7.ppt

楼宇自动化技术与应用 第七章火灾自动报警与控制 第八章火灾自动报警与控制 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 第二节火灾探测器 第三节火灾报警控制器 第四节灭火控制 第五节消防系统 第六节火灾自动报警与控制的工程设计 火灾自动报警系统概述 火灾自动报警技术火灾自动报警系统是建立在电子技术基础上的一种具有现代化水平的火灾报譬技术 一般由三部分组成 火灾自动报警系统是人们为了早期发现和通报火灾 并及时采取有效措施 控制和扑灭火灾 而设置在建筑物中或其它场所的一种自动消防设施 是现代消防不可缺少的安全技术设施之一 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统能够在火灾初期 将燃烧产生的烟雾 热量和光辐射等物理量 通过感温 感烟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 记录火灾发生的时间 一般火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统 室内消火栓系统 防排烟系统 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 启动相应的防火灭火装置 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统通常由火灾探测器 区域报警制器和集中报警探测器 以及联动模块与控制装置等组成 火灾自动报警系统设计规范 规定的火灾自动报警系统基本形式有3种 区域报警系统 集中报警系统和控制中心报警系统 区域报警系统由火灾探测器 手动报警器 区域控制器或通用控制器 火灾警报装置等构成 报警区域内最多不得超过3台区域控制器 若多于3台 应考虑使用集中报警系统 集中报警系统由火灾探测器 区域控制器或通用控制器和集中控制器等组成 集中报警系统的典型结构如图所示 适于高层的宾馆 写字楼等情况 控制中心报警系统是由设置在消防控制室的消防控制设备 集中控制器 区域控制器和火灾探测器等组成 或由消防控制设备 环状布置的多台通用控制器和火灾探测器等组成 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统按照其火灾探测器和各种功能模块与火灾报警控制器的联接方式 结合火灾探测器本身的结构和电子线路设计 分为多线制和总线制两种系统形式 适用于高层建筑的控制中心报警系统应具备对室内消火栓系统 自动喷水灭火系统 防排烟系统 卤代烷灭火系统 以及防火卷帘门和警铃等的联动控制功能 智能防火系统作为楼宇自控系统 BAS 的一部分 在智能建筑中既可与安保系统 其它建筑的智能防火系统联网通信 并向上级管理系统报警和传递信息 同时向远端城市消防中心 防灾管理中心实施远程报警和传递信息 也可与BAS的其它子系统以及智能建筑管理中心网络通信 参与城市信息网络 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统构成 火灾自动报警系统的发展可分为三个阶段 1 多线制开关量式火灾探测报警系统这是第一代产品 目前基本上已处于被淘汰状态 2 总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统这是第二代产品 尤其是二总线制开关量式探测报警系统目前正被大量采用 3 模拟量传输式智能火灾报警系统这是第三代产品 目前我国已开始从传统的开关量式的火灾探测报警技术 跨入具有先进水平的模拟量式智能火灾探测报警技术的新阶段 它使系统的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 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统构成 在结构上 一个火灾自动报警系统通常由火灾探测器 区域报警器 集中报警器等三部分组成 如图所示 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统概述 图中Y表示火灾探测器 安装于火灾可能发生的场所 将现场火灾信息 烟 光 温度 转换成电气信号 为区域报警器提供火警信号 区域报警器是接受一个探测防火区域内的各个探测器送来的火警信号 集中控制和发出警报的控制器 集中报警器一般设置在一个建筑物的消防控制中心室内 接收来自各区域报警器送来的火警信号 并发出声 光警报信号 启动消防设备 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统概述 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统概述 图为一个实用火灾自动报警灭火联动系统框图 系统主要由火灾探测器 手动报警按钮 火灾自动报警控制器 声光报警装置 联动装置 输出若干控制信号 驱动灭火装置 驱动排烟机 风机等 等构成 火灾自动报警控制器还能记忆与显示火灾与事故发生的时间及地点 当火灾报警控制器的构成是针对某一监控区域时 这样的系统称为单级自动监控自动灭火系统 与单级自动监控系统相类似 由多个火灾报警控制器构成的针对多个监控区域的消防系统称为多级自动监控自动灭火系统 简称为多级自动监控系统或集中 区域自动监控系统 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统概述 区域报警系统它是由火灾探测器或手动火灾报警按钮以及区域火灾报警控制器组成 适用于较小范围的保护 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统概述 集中报警系统它是由火灾探测器或手动火灾报警按钮以及区域火灾报警控制器和集中火灾报警控制器等组成 其构成的方框图 它适用于较大范围内多个区域的保护 该系统的容量越大 所要求输出的控制程序越复杂 消防设施控制功能越全 发展到一定程度便构成为消防控制中心系统 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统概述 控制中心报警系统它是由火灾探测器手动火灾报警按钮 区域火灾报警控制器 集中火灾报警控制器以及消防控制设备等组成 一般情况下 在控制中心报警系统中 集中火灾报警控制器是设在消防控制设备内 组成消防控制装置 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统概述 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统概述 在具体工程中采用何种报警系统 可根据工程建设规模 保护工程的性质 火灾报警区域的划分和消防管理机构的组织形式等因素综合考虑后确定 随着科学技术的发展 火灾报警系统的组成和功能 也不是一成不变的 只有单一功能的火灾报警控制器 防盗报警器和节能控制器等 将不再由行业 使用场所人为地区分成不同的系列 不同的产品 而是按照技术上 使用上的内在联系和差异来划分 尤其是随着计算机技术的飞速发展 将综合成一个整体 即成为报警控制系统 器 报警后都能按需要输出一定程序的控制机能 启动相应的设施 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统工作原理 火灾自动报警系统工作原理如下图所示 安装在保护区的探测器不断地向所监视的现场发出巡测信号 监视现场的烟雾浓度 温度等火灾参数 并不断反馈给报警控制器 当反馈信号送到火灾自动报警系统给定端 反馈值与系统给定值即现场正常状态 无火灾 时的烟雾浓度 温度 或温度上升速率 及火光照度等参数的规定值一并送入火灾报警控制器进行运算 与一般自动控制系统不同 火灾报警控制器在运算 处理这两个信号的差值时 要人为地加一段适当的延时 在这段延时时间内对信号进行逻辑运算 处理 判断 确认 当发生火灾时 火灾自动报警系统发出声 光报警 显示火灾区域或楼层房号的地址编码 打印报警时间 地址等 同时向火灾现场发出警铃报警 在火灾发生楼层的上 下相邻层或火灾区域的相邻区域也同时发出报警信号 以显示火灾区域 各应急疏散指示灯亮 指明疏散方向 只有确认是火灾时 火灾报警控制器才发出系统控制信号 驱动灭火设备 实现快速 准确灭火 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统工作原理 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统工作原理 1 火灾报警控制器由控制器和声 光报警显示器组成 接收系统给定输入信号及现场检测反馈信号 输出系统控制信号的装置 2 火灾探测器探测火灾信息的传感器 3 火灾正常状态被监控现场火灾参数信号小于火灾探测器动作值的状态 4 故障状态系统中由于某些环节不能正常工作而造成的故障必须给以显示并尽快排除 这种故障称为故障状态 5 火灾报警消防系统中的火灾报警分为预告报警及紧急报警 预告报警是指火灾刚处在 阴燃阶段 由报警装置发出的声 光报警 这种报警预示火灾可能发生 但不启动灭火设备 紧急报警是指火灾已经被确认的情况下 由报警装置发出的声 光报警 报警的同时 必须给出启动灭火装置的控制信号 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统工作原理 6 探测部位是指作为一个报警回路的所有火灾探测器所能监控的场所 一个部位只能作为一个回路接入自动报警控制器 7 部位号指在报警控制器内设置的部位号 对应接入的探测器的回路号 8 探测范围通常指一只探测器能有效可靠地探测到火灾参数的地面面积 即保护面积 9 监控区域号监控区域也称报警区域 是系统中区域报警控制器的编号 10 火灾报警控制器容量区域报警控制器的容量是指所监控的区域内最多的探测部位数 集中报警控制器的容量除指它所监控的最多探测部位数外 还指它所监控的最多 监控区域 数 即最多的区域报警控制器的台数 第一节楼宇火灾自动报警系统概述 触发器件 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报警按钮 火灾探测器是能对火灾参数 如烟 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 按照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 第二节火灾探测器 火灾探测方法 火灾的探测 是以物质燃烧过程中产生的各种现场为依据 以实现早期发现火灾为前提 根据不同的火灾探测方法相应构成的火灾探测器 按其待测的火灾参数可以分为感烟式 感温式 感光式火灾探测器和可燃气体探测器 以及烟温 温光 烟温光等复合式火灾探测器 感烟式火灾探测器一般制作成点型 感温式火灾探测器是利用一个点型或线缆式传感器 感光式火灾探测器一般可制成主动红外对射式线型火灾探测器和被动式紫外 红外火焰探测器 可燃气体探测器是采用各种气敏组件或传感器 一般产品为点型探测器 烟温复合式火灾探测器 阈值比较式 开关量 类比判断式 模拟量 第二节火灾探测器 火灾探测器 火灾探测器一般选用原则是 根据火灾区域内可能发生的初期火灾的形成和发展特点 房间高度 环境条件和可能引起误报的因素等综合确定 点型可燃气体探测器 探测器底座 集中智能点型光电感烟火灾探测器 火灾探测器 火灾探测器通常由敏感元件 电路 固定部件和外壳等四部分组成 1 敏感元件的作用是将火灾燃烧的特征物理量转换成电信号 凡是对烟雾 温度 辐射光和气体浓度等敏感的传感元件都可使用 它是探测器的核心部分 2 电路的作用是将敏感元件转换所得的电信号进行放大并处理成火灾报警控制器所需的信号 3 固定部件和外壳它是探测器的机械结构 其作用是将传感元件 电路印刷板 接插件 确认灯和紧固件等部件有机地连成一体 保证一定的机械强度 达到规定的电气性能 以防止其所处环境如光源 灰尘 气流 高频电磁波等干扰和机械力的破坏 第二节火灾探测器 火灾探测器 火灾探测器构造 第二节火灾探测器 火灾探测器分类 火灾探测器是系统的 感觉器官 它的作用是监视环境中有没有火灾的发生 一旦有了火情 就将火灾的特征物理量 如温度 烟雾 气体和辐射光强等转换成电信号 并立即动作 向火灾报警控制器发送报警信号 对于易燃易爆场合 火灾探测器主要探测其周围空间的气体浓度 在浓度达到爆炸下限以前报警 在个别场合下 火灾探测器也可探测压力和声波 第二节火灾探测器 火灾探测器分类 第二节火灾探测器 火灾探测器分类 结构造型分类法按火灾探测器的结构造型分类 可以分成线型和点型两大类 点型探测器 这是一种响应某一点周围的火灾参数的火灾探测器 大多数火灾探测器属于点型火灾探测器 线型火灾探测器 这是一种响应某一连续线路周围的火灾参数的火灾探测器 其连续线路可以是 硬 的 也可以是 软 的 如空气管线型差温火灾探测器 是由一条细长的铜管或不锈钢管构成 硬 的连续线路 又如红外光束线型感烟火灾探测器 是由发射器和接受器二者中间的红外光束构成 软 的连续线路 第二节火灾探测器 火灾探测器分类 按探测火灾参数分类根据火灾探测器探测火灾参数的不同 可以划分为感温 感烟 感光 气体和复合式等几大类 按其它方式分类火灾探测器按探测到火灾信号后的动作是否延时向火灾报警控制器送出火警信号 可分为延时型和非延时型两种 火灾探测器按输出信号的形式分类 可分为模拟型探测器和开关型探测器 火灾探测器按安装方式分类 可分为露出型和埋入型 第二节火灾探测器 火灾探测器分类 使用环境分类法1 陆用型 一般用于内陆 无腐蚀性气体的环境 其使用温度范围为 相对温度在 以下 在现有产品中 凡没有注明使用环境型式的都为陆用型 2 船用型 船用型火灾探测器主要用于舰船上 也可用于其它高温 高湿的场所 其特点是耐高温 高湿 在 以上的高温和 的高湿的环境中 可以长期正常工作 第二节火灾探测器 火灾探测器分类 3 耐寒型 这种火灾探测器特点是耐低温 它能在 以下的高寒环境中长期正常工作 它适用于北方无采暖的仓库和冬季平均温底低于 的地区 4 耐酸型 该火灾探测器不受酸性气体的腐蚀 适用于空间经常停滞有较重含酸性气体的工厂区 5 耐碱型 该火灾探测器不受碱性气体的腐蚀 适用于空间经常停滞有较重碱性气体的场合 6 防爆型 该火灾探测器适用于易燃易爆的场合 其结构符合国家防爆有关规定 第二节火灾探测器 感烟探测器 感烟火灾探测器 这是一种响应燃烧或热解产生的固体或液体微粒的火灾探测器 由于它能探测物质燃烧初期所产生的气溶胶或烟雾粒子浓度 因此 有的国家称感烟火灾探测器为 早期发现 探测器 气溶胶或烟雾粒子可以改变光强 减小电离室的离子电流以及改变空气电容器的解电常数半导体的某些性质 由此 感烟火灾探测器又可分为离子型 光电型 电容式和半导体型等几种 其中光电感烟火灾探测器 按其动作原理的不同 还可以分为减光型 应用烟雾粒子对光路遮挡原理 和散光型 应用烟雾粒子对光散射原理 两种 第二节火灾探测器 感烟探测器 感烟式火灾探测器火灾的起火过程一般都伴有烟 热 光三种燃烧产物 在火灾初期 由于温度较低 物质多处于阴燃阶段 所以产生大量烟雾 烟雾是早期火灾的重要特征之一 感烟式火灾探测器是能对可见的或不可见的烟雾粒子响应的火灾探测器 它是将探测部位烟雾浓度的变化转换为电信号实现报警目的一种器件 第二节火灾探测器 感烟探测器 1 离子感烟火灾探测器离子感烟火灾探测器是对能影响探测器内电离电流的燃烧产物敏感的探测器 下图是一种离子感烟探测器的电路原理框图 它由内外电离室及信号放大 开关转换 故障自动监测 火灾模拟检查 确认灯等回路组成 第二节火灾探测器 感烟探测器 离子感烟式探测器是点型探测器 它是在电离室内含有少量放射性物质 镅 241 可使电离室内空气成为导体 允许一定电流在两个电极之间的空气中通过 射线使局部空气成电离状态 经电压作用形成离子流 这就给电离室一个有效的导电性 当烟粒子进入电离化区域时 它们由于与离子相接合而降低了空气的导电性 形成离子移动的减弱 当导电性低于预定值时 探测器发出警报 光电感烟探测器也是点型探测器 它是利用起火时产生的烟雾能够改变光的传播特性这一基本性质而研制的 根据烟粒子对光线的吸收和散射作用 光电感烟探测器又分为遮光型和散光型两种 第二节火灾探测器 感烟探测器 第二节火灾探测器 离子感烟火灾探测器 误报率低 火灾自动报警控制器对火灾的判断不是由探测器用简单的门限比较方法实现的 而是由计算机根据探测器所在的温湿度及灵敏度设置 进行复杂的分析 计算和处理存贮在存贮器内的烟浓度数据 根据烟雾的浓度 烟雾浓度的变化量 烟雾浓度的变化速率等判定火灾 从而减少了误报 内含编码电路 离子感烟火灾探测器编码电路位于探测器内 可直接编码 传输可靠 探测器响应并把所检测到的烟雾浓度转换成数字 以脉冲形式发送到火灾报警控制器 由于探测器内的编码电路具有一定的纠错能力 不仅大大提高了编码可靠性 而且有效地消除了总线电流和总线电压所带来的干扰 安装调试方便 探测器采用二总线 布线少 无极性 安装调试方便 第二节火灾探测器 感烟探测器 2 光电感烟火灾探测器光电感烟探测器是利用火灾时产生的烟雾粒子对光线产生吸收遮挡 散射或吸收的原理并通过光电效应而制成的一种火灾探测器 光电感烟探测器可分为遮光型和散射型两种 主要由检测室 电路 固定支架和外壳等组成 其中检测室是其关键部件 第二节火灾探测器 感烟探测器 1 遮光型光电感烟探测器1 检测室由光束发射器 光电接收器和暗室等组成 2 工作原理当火灾发生 有烟雾进入检测室时 烟粒子将光源发出的光遮挡 吸收 到达光敏元件的光能将减弱 其减弱程度与进入检测室的烟雾浓度有关 当烟雾达到一定浓度 光敏元件接受的光强度下降到预定值时 通过光敏元件启动开关电路并经以后电路鉴别确认 探测器即动作 向火灾报警控制器送出报警信号 3 电路组成光电感烟探测器的电路原理方框图如所示 它通常由稳压电路 脉冲发光电路 发光元件 光敏元件 信号放大电路 开关电路 抗干扰电路及输出电路等组成 第二节火灾探测器 感烟探测器 第二节火灾探测器 感烟探测器 散射型光电感烟探测器散射型光电感烟探测器是应用烟雾粒子对光的散射作用并通过光电效应而制作的一种火灾探测器 它和遮光型光电感烟探测器的主要区别在暗室结构上 而电路组成 抗干扰方法等基本相同 由于是利用烟雾对光线的散射作用 因此暗室的结构就要求光源E 红外发光二极管 发出的红外光线在无烟时 不能直接射到光敏元件R 光敏二极管 实现散射型的暗室各有不同 其中一种是在光源与光敏元件之间加入隔板 黑框 如图所示 第二节火灾探测器 感烟探测器 第二节火灾探测器 光电感烟火灾探测器 误报率低 光电感烟火灾探测器周期地将进入光电迷宫里的环境烟雾浓度转换成数字信号并传送到火灾自动报警控制器中 火灾自动报警控制器的火警判断不是由探测器用简单的门限比较方法实现的 而是由计算机根据探测器所在的温湿度及灵敏度设置 对存贮在计算机里烟浓度数据进行复杂的分析 计算和处理 并根据烟雾的浓度 烟雾浓度的变化量 烟雾浓度的变化速率等判定火灾 从而减少了误报 第二节火灾探测器 光电感烟火灾探测器 内含编码电路 光电感烟火灾探测器体积小 超薄 重量轻 新颖大方 编码电路位于探测器内 不需要外加编码底座 探测器本身可直接编码 传输可靠 火灾自动报警控制器访问某一个探测器时 先发出一系列地址脉冲与控制脉冲 如果探测器内的编码电路接收到的地址码和事先设定的探测器号码相符时 探测器响应并把所检测到的烟雾浓度转换成数字 以脉冲形式发送到火灾报警控制器 由于探测器内的编码电路具有一定的纠错能力 不仅大大提高了编码可靠性 而且有效地消除了总线电流和总线电压所带来的干扰 安装调试方便 探测器采用二总线 布线少 无极性 安装调试方便 第二节火灾探测器 感烟探测器 线型感烟探测器是一种能探测到被保护范围中某一线路周围烟雾的火灾探测器 探测器由光束发射器和光电接收器两部分组成 它们分别安装在被保护区域的两端 中间用光束连接 软连接 其间不能有任何可能遮断光束的障碍物存在 否则探测器将不能工作 常用的有红外光束型 紫外光束型和激光型感烟探测器三种 故而又称线型感烟探测器为光电式分离型感烟探测器 工作原理见图 第二节火灾探测器 感烟探测器 线型感烟探测器的工作原理图 在无烟情况下 光束发射器发出的光束射到光电接收器上 转换成电信号 经电路鉴别后 报警器不报警 当火灾发生并有烟雾进入被保护空间 部分光线束将被烟雾遮挡 吸收 则光电接收器接收到的光能将减弱 当减弱到预定值时 通过其电路鉴定 光电接收器便向报警器送出报警信号 第二节火灾探测器 定温 差温感温探测器 感温火灾探测器 这是一种响应异常温度 温升速率和温差的火灾探测器 又可分为定温火灾探测器 温度达到或超过预定值时响应的火灾探测器 差温火灾探测器 升温速率超过预定值时响应的感温火灾探测器 差定温火灾探测器 兼有差温 定温两种功能的感温火灾探测器 感温火灾探测器 由于采用不同的敏感组件 如热敏电阻 热电偶 双金属片 易熔金属 膜盒和半导体等 又可派生出各种感温火灾探测器 第二节火灾探测器 定温 差温 差定温感温探测器 火灾时物质的燃烧产生大量的热量 使周围温度发生变化 感温式火灾探测器是对警戒范围中某一点或某一线路周围温度变化时响应的火灾探测器 它是将温度的变化转换为电信号以达到报警目的 根据监测温度参数的不同 一般用于工业和民用建筑中的感温式火灾探测器有定温式 差温式 差定温式等几种 第二节火灾探测器 定温 差温 差定温感温探测器 定温式 温度上升到预定值时响应的火灾探测器 差温式 环境温度的温升速度超过一定值时响应的火灾探测器 差定温式 兼有定温 差温两种功能的火灾探测器 感温探测器对火灾发生时温度参数的敏感 其关键是由组成探测器核心部件 热敏元件决定 热敏元件是利用某些物体的物理性质随温度变化而发生变化的敏感材料制成 定温 差定温探头各级灵敏度探头的动作温度分别不大于1级62 2级70 3级78 感温式火灾探测器适宜安装于起火后产生烟雾较小的场所 平时温度较高的场所不宜安装感温式火灾探测器 第二节火灾探测器 感温探测器 点型感温火灾探测器点型感温探测器是对警戒范围中某一点周围的温度响应的火灾探测器 感温探测器的结构较简单 关键部件是它的热敏元件 常用的热敏元件有双金属片 易熔合金 低熔点塑料 水银 酒精 热敏绝缘材料 半导体热敏电阻 膜盒机构等 感温探测器是以对温度的响应方式分类 每类中又以敏感元件不同而分为若干种 第二节火灾探测器 感温探测器 定温火灾探测器点型定温探测器是一种对警戒范围中某一点周围温度达到或超过规定值时响应的火灾探测器 当它探测到的温度达到或超过其动作温度值时 探测器动作向报警控制器送出报警信号 定温探测器的动作温度应按其所在的环境温度进行选择 第二节火灾探测器 感温探测器 双金属型定温火灾探测器1 不锈钢管 2 调节螺栓 3 6 固定块 4 铜合金片 5 电接点图 圆筒状结构的双金属定温火灾探测器双金属型定温火灾探测器是以具有不同热膨胀系数的双金属片为热敏元件的定温火灾探测器 第二节火灾探测器 感温探测器 易熔金属型定温火灾探测器是一种能在规定温度值时迅速熔化的易熔合金作为热敏元件的定温火灾探测器 下图是易熔合金定温火灾探测器的结构示意图 1 吸热片 2 易熔合金 3 顶杆 4 弹簧 5 电接点 探测器下方吸热片的中心处和顶杆的端面用低熔点合金焊接 弹簧处于压紧状态 在顶杆的上方有一对电接点 无火灾时 电接点处于断开状态 使探测器处于监视状态 火灾发生后 只要它探测到的温度升到动作温度值 低熔点合金迅速熔化 释放顶杆 顶杆借助弹簧弹力立即被弹起 使电接点闭合 探测器动作 第二节火灾探测器 感温探测器 定温探测器属电子型 常用热敏电阻或半导体P N结为敏感元件 内置电路常用运算放大器 电子型比机械型的分辨能力高 动作温度的准确性容易实现 适用于某些要求动作温度较低 而机械型又难以胜任的场合 机械型不需配置电路 牢固可靠 不易产生误动作 价格低廉 工程中两种类型的定温探测器都经常采用 第二节火灾探测器 感温探测器 图 电子差温火灾探测器的原理图差温火灾探测器是对警戒范围中某一点周围的温度上升速率超过规定值时响应的火灾探测器 根据工作原理不同 可分为电子差温火灾探测器 膜盒差温探测器等 第二节火灾探测器 电子感温火灾探测器 误报率低 电子感温火灾探测器周期地把所检测到的温度数据转换成数字信号传送到火灾报警控制器 火灾报警控制器分析 处理收集并存贮温度数据 根据温度和温度变化速率判断出火灾 大幅度提高了系统的可靠性与稳定性 减少了误报 内含编码电路 电子感温火灾探测器编码电路位于探测器内 不需外加编码底座 探测器本身可直接编码 传输可靠 火灾报警控制器访问某一个探测器时 先发出一系列地址脉冲与控制脉冲 如果探测器内的编码电路接收到的地址码与事先设定的探测器号码相符时探测器响应 把所检测到的温度数据转换成数字信号 以脉冲形式发送到火灾报警控制器 由于探测器内的编码集成电路具有一定的纠错能力 不仅大大提高了编码可靠性 而且有效地消除了总线电流和总线电压所带来的干扰 探测器安装调试方便 探测器采用二总线 传输导线少 无极性 安装调试方便 第二节火灾探测器 感温探测器 电子式差定温探测器的电气原理图 它有三个热敏电阻和两个电压比较器 当探测器警戒范围的环境温度缓慢变化 温度上升到预定报警温度时 由于热敏电阻Rt3阻值下降较大 使U a U b 比较器C 翻转 Uc 0 使T2导通 J1动作 点亮报警灯BD 输出报警信号为高电平 这是定温报警 第二节火灾探测器 感温探测器 图所示的一种膜盒型的差温探测器内部结构示意图 由于常温变化缓慢 温度升高时 气室内的气体压力增高 可以从漏气孔中泄放出去 但当发生火灾时 温升速率增高 气室内空气迅速膨胀来不及从漏气孔跑掉 气压推动波纹板 接通电接点 报警器报警 温升速率越大 探测器动作的时间越短 显然 差温探测器特别适于火灾时温升速率大的场所 这是一种可恢复型的感温探测器 1 气室 2 动触点 3 静触点 4 波纹板 5 漏气孔 第二节火灾探测器 感温探测电缆 特点安装简易 反应灵敏 设定方便 开路短路监视 户内户外都可使用可用于易燃易爆场所 感温电缆设有机械防护 以增强强度可供应抗腐蚀的护套 用于有化学腐蚀的场所 工作原理 LD40系统是由一条四芯负温度系数金属感温电缆 长度可达200米 特殊定货可达500米 和一台桥式电阻分析仪组成 对温度敏感的金属电缆作为敏感组件 随着温度的上升 其电阻下降 按照预先设定的数值 分析仪能连续监测变化并发出报警信号 LD40感温电缆的整体效应 可以监测到热点的位置以及整条电缆相对温度的微小变化 电子式的电阻分析仪 还可以监测感温电缆的开路状态 传送一个故障信号给火灾报警控制器 第二节火灾探测器 多级报警线型感温探测器 实现相同温度等级或不同温度等级的两级或多级报警 大大降低了误报率 采用独特的1 4回路微机调制器 可更有效监视传感电缆故障 火警信号 适用于二总线 N 1线制等连接方式 可方便地与任意厂家的报警控制器连接 应用场所电缆隧道 电缆室等电缆类区域 电力分布系统 仓库及货架库 国防设施等 第二节火灾探测器 可恢复线型火灾探测器 智能型可恢复线型感温火灾探测器是又一新产品 在它的研制过程当中结合了通用线型感温火灾探测器多年的工程实践经验 溶入纳米高新技术并使用国内外优质原材料配方研制的新材料 采用全新工艺制造 广泛应用微电子技术 使其各项指标已达到国际内类产品的先进技术水平 已申请国际专利 它的研制成功必将为现代消防的火灾探测提供又一安全可靠的选择 有力地促进现代消防技术的发展 第二节火灾探测器 可恢复线型火灾探测器 智能型可恢复线型感温火灾探测器采用全新的工艺技术 其主要结构特点简述如下 1 防护措施科学合理 具有很好的防水防潮效果 防护等级达到IP67 可以浸没在水中工作 2 属于空间探测 对于大空间火灾具有良好的灵敏度 3 可以任意设定报警温度 多级报警信号从不同线芯引出 更有利于区分火灾发展的不同时期 4 当火灾扑灭后 探测器线芯之间的阻值能恢复原值 可以重复使用 5 探测线缆细小 柔软 有利于敷设在各种场所 方便施工 6 探测器自带信号解码电路 可以配接任何火灾报警联动控制系统 7 专利成缆结构 工艺先进 能够更好地控制生产质量 保持产品的稳定性 8 将外表屏蔽层接入大地 可以应用在各种防爆场所 属于本安型设备 第二节火灾探测器 智能型感温探测器 探测器由电子温度敏感元件 高精度放大电路 单片微机及精密基准电压源组成 与智能型火灾报警控制器连接组成火灾报警系统 当探测器检测到周围环境温度的变化 即当升温速率超过设定值或者温度超过固定的报警阈值时 能及时发出报警信号 它具有反应迅速 工作稳定可靠及灵敏度可调等特点 其特别适用于可能发生无烟火灾 有大量粉尘或正常情况下有烟处 适合安装在厨房 干燥室 锅炉间 茶水房等处 第二节火灾探测器 温感增敏光电感烟探测器 在正常环境中 工作方式和普通光电式探测器相同 当外界温度升高 探测器灵敏度高时 一旦烟浓度平 立即报警 达到报警水但探测器灵敏度会随着环境温度而变化 以增加探测器对不同类烟的反应时间 对缓燃 阴火灾和明火产生的大小燃烧颗粒 缓燃都能灵敏地反应 它综合了光电式和温感式两种探测器的长处 改善了光电式烟感探测器的性能 第二节火灾探测器 感光探测器 感光火灾探测器 感光火灾探测器又称为火焰探测器 这是一种响应火焰辐射出的红外 紫外 可见光的火灾探测器 主要有红外火焰型和紫外火焰型两种 气体火灾探测器 这是一种响应燃烧或热解产生的气体的火灾探测器 在易燃易爆场合中主要探测气体 粉尘 的浓度 一般调整在爆炸下限浓度的 时动作报警 用作气体火灾探测器探测气体 粉尘 浓度的传感组件主要有铂丝 铂钯 黑白组件 和金属氧化物半导体 如金属氧化物 钙钛晶体和尖晶石 等几种 第二节火灾探测器 感光式火灾探测器 感光式火灾探测器 物质燃烧时 在产生烟雾和放出热量的同时 也产生可见或不可见的光辐射 感光式火灾探测器又称火焰探测器 它是用于响应火灾的光特性 即扩散火焰燃烧的光照强度和火焰的闪烁频率的一种火灾探测器 根据火焰的光特性 目前使用的火焰探测器有两种 一种是对波长较短的光辐射敏感的紫外探测器 另一种是对波长较长的光辐射敏感的红外探测器 紫外火焰探测器是敏感高强度火焰发射紫外光谱的一种探测器 它使用一种固态物质作为敏感元件 如碳化硅或硝酸铝 也可使用一种充气管作为敏感元件 第二节火灾探测器 红外光束火灾探测器 红外感光火灾探测器是一种对火焰辐射的红外光敏感响应的火灾探测器 红外线波长较长 烟粒对其吸收和衰减能力较弱 致使有大量烟雾存在的火场 在距火焰一定距离内 仍可使红外线敏感元件感应 发出报警信号 因此这种探测器误报少 响应时间快 抗干扰能力强 工作可靠 第二节火灾探测器 红外光束火灾探测器 第二节火灾探测器 紫外感光火灾探测器 紫外感光火灾探测器是一种对紫外光辐射敏感响应的火灾探测器 紫外感光探测器由于使用了紫外光敏管为敏感元件 而紫外光敏管同时也具有光电管和充气闸流管的特性 所以它使紫外感光火灾探测器具有响应速度快 灵敏度高的特点 可以对易燃物火灾进行有效报警 第二节火灾探测器 紫外感光火灾探测器 火焰产生的紫外光辐射 从反光环和石英玻璃窗进入 被紫外光敏管接收 变成电信号 电离子 石英玻璃窗有阻挡波长小于185nm的紫外线通过的能力 而紫外光敏管接收紫外线上限波长的能力 取决于光敏管电极材质 温度 管内充气的成分 配比和压力等因素 紫外线试验灯发出紫外线 经反光环反射给紫外光敏管 用来进行探测器光学功能的自检 紫外火焰探测器对强烈的紫外光辐射响应时间极短 25ms即可动作 它不受风 雨 高气温等影响 室内外均可使用 1 反光环2 石英玻璃窗3 光学遮护板4 紫外光敏管5 紫外线实验灯6 紫外线 第二节火灾探测器 红外 紫外复合火焰探测器 隔爆型探测器 是专为各类油库 酒库 化工库 飞机库 军火 液化气站 大型电站 加油站 采油 气井 火工生产线等火灾萌发时以火焰为主的危险场所 所设计的传感器 同一类型的红外火焰探测器和紫外火焰探测器与相应的火灾报警控制器配套使用 可组成火灾探测自动报警系统 该系统具有较高的抗干扰能力 可不受日光 灯光等自然光线及人工光源的影响 能抵御电弧焊 X射线 射线的干扰 在使用现场只要不同时存在一定强度的红外和紫外辐射的干扰源 则本系统不误报 同时本系统还具有灵敏度高 响应时间快等特点 第二节火灾探测器 可燃气体火灾探测器 可燃气体包括天然气 煤气 烷 醇 醛 炔等 可燃气体火灾探测器是一种能对空气中可燃气体浓度进行检测并发出报警信号的火灾探测器 它通过测量空气中可燃气体爆炸下限以内的含量 以便当空气中可燃气体浓度达到或超过报警设定值时自动发出报警信号 提醒人们及早采取安全措施 避免事故发生 可燃气体探测器除具有预报火灾 防火防爆功能外 还可以起监测环境污染作用 和紫外火焰探测器一样 主要在易燃易爆场合中安装使用 第二节火灾探测器 可燃气体探测器 可燃气体探测器 可燃气体探测器是对单一或多种可燃气体浓度响应的探测器 可燃气体探测器有催化型和半导体型两种类型 催化型可燃气体探测器是利用难熔金属铂丝加热后的电阻变化来测定可燃气体浓度 当可燃气体进入探测器时 在铂丝表面引起氧化反应 无焰燃烧 其产生的热量使铂丝的温度升高 而铂丝的电阻率便发生变化 半导体可燃气体探测器要用灵敏度较高的气敏半导体元件 它在工作状态时 遇到可燃气体 半导体电阻下降 下降值与可燃气体浓度有对应关系 第二节火灾探测器 半导体可燃气体探测器 这是一种用对可燃气体高度敏感的半导体元件作为气敏元件的火灾探测器 可以对空气中散发的可燃气体 如烷 甲烷 乙烷 醛 丙醛 丁醛 醇 乙醇 炔 乙炔 等或气化可燃气体 如一氧化碳 氢气及天然气等进行有效的监测 第二节火灾探测器 可燃气体探测器 催化型可燃气体探测器催化型是用难熔的铂 Pt 金丝作为探测器的气敏元件 工作时 铂金丝要先被靠近它的电热体预热到工作温度 铂金丝在接触到可燃气体时 会产生催化作用 并在自身表面引起强烈的氧化反应 即所谓 无烟燃烧 使铂金丝的温度升高 其电阻增大 并通过由铂金丝组成的不平衡电桥将这一变化取出 通过电路发出报警信号 第二节火灾探测器 一氧化碳探测器 探测早期阴燃所传统的烟感探测器相比 安装位置更灵活因其有反应快及低误鸣之特殊功能 适用于安装要求较高的建筑物中有标准常规和地址码二种规格明显的好处 对慢燃和阴燃火灾有较高的火灾探测性能 反应时间比一般探头快速 由于CO的高渗透度 其安装位置极为灵活 主要优点在于能降低许多 不必要的 报警 对睡眠中的危险火灾 是一个实际的生命救助者 对假警报信号有极高的抗御能力 与现有的控制器兼容 在致命气体达到危害生命水平前 能发挥探测功能 不受尘埃及气流所影响 能使用于热屏障阻止烟雾活动的场合中 对邻近房间仍能发挥探测火灾功能 有助安全逃生 第二节火灾探测器 复合式火灾探测器 复合式火灾探测器 这是一种响应两种以上火灾参数的火灾探测器 主要有感温感烟火灾探测器 感光感烟火灾探测器 感光感温火灾探测器等 其它火灾探测器 有探测泄漏电流大小的漏电流感应型火灾探测器 有探测静电电位高低的静电感应型火灾探测器 还有在一些特殊场合使用的 要求探测极其灵敏 动作极为迅速 以至要求探测爆炸声产生的某些参数的变化 如压力的变化 信号 来抑制消灭爆炸事故发生的微差压型火灾探测器 以及利用超声原理探测火灾的超声波火灾探测器等等 第二节火灾探测器 无线火灾烟雾传感器 无线火灾烟雾传感器是一种在消防管理 安全防范系统中常用的器件 无线火灾烟雾传感器工作可靠 体积小巧 尤其是通过无线的方式工作 使得安装 使用非常方便 灵活 无线火灾烟雾传感器内部使用一节9伏层迭电池供电 工作在警戒状态时工作电流仅为15微安 报警发射时工作电流为12毫安 在工作状态中 工作指示灯每隔45秒闪烁一次 表示传感器工作正常 当探测到初期明火或者烟雾达到一定浓度时 传感器的报警蜂鸣器立即发出95分贝的连续报警 工作指示灯也变成每秒闪烁一次 同时无线发射器发出1秒钟的报警信号 通知远方的接收机 将报警信息传递出去 无线发射器的报警距离在空旷地可以达到200米 在有阻挡的普通家庭环境中可以达到20米 建议在安装时多次测试 以确保传输距离稳定可靠 无线火灾烟雾探测器的外形呈圆饼状 直径11 00cm 厚度4 50cm 可以吸顶安装在天花板上 或者垂直安装在墙面上 第二节火灾探测器 无线火灾烟雾传感器 无线火灾烟雾传感器内部采用离子式烟雾传感 离子式烟雾传感器是一种技术先进 工作稳定可靠的传感器 被广泛运用到各种消防报警系统中 性能远优于气敏电阻类的火灾报警器 离子式烟雾传感器外壳上印有两个象小风扇叶片一样的图标 那是危险放射源的警告图标 离子式烟雾传感器的电离室内有一个非常微弱的放射源 如果打开外壳的话 放射源和人体接触是没有好处的 无线火灾烟雾传感器从功能上说已经非常完整独立 已经是一个火灾烟雾报警器了 如果需要无线报警或者组网报警的话 只要合理利用它的无线报警功能就能实现 第二节火灾探测器 智能型火灾探测器 第二节火灾探测器 火灾探测器安装与使用 安装于建筑物顶棚 使用2只M4螺钉固定到预埋在安装位置的接线盒上 也可利用安装孔直接固定在顶棚安装位置 预埋的接线盒不能倾斜或高出完工后的平面 允许嵌入但嵌入深度应在0 6mm之间 两总线通过接线盒四周的进线孔进线 接于底座编号为1 2的两个端子 连接时无极性要求 可任意连接 在系统中总线的底座连接方式请参见设计手册底座的安装示意图 底座每个固定扣有2个接线端子 接线时一进一出 更加可靠牢固 编号为3的接线端子在探测器安装中用于连接并联探测器 在探测器中用于连接门灯指示 接LED负极 第二节火灾探测器 探测器安装及外形尺寸 电子感温火灾探测器外形安装尺寸图 第二节火灾探测器 火灾探测器的设计选配 火灾探测器的设计选配火灾探测器是火灾自动报警系统对象分为感烟火灾探测器 感温火灾探测器 感光火灾烟温复合式火灾探测器以及气体火灾探测器 按其测控范围又可分为点型火灾探测器和线型火灾探测器两大类 点型火灾探测器只能对警戒范围中某一点周围的温度 烟等参数进行控制 如点型离子感 点型紫光火焰火灾探测器 点型感温火灾探测器等 线型火灾探测器则可以对警戒范围中某一线路周围烟雾 温度进行探测 如红外光束线型火灾探测器 激光线型火灾探测器 缆式线型感温火灾探测器等 常用火灾探测器性能特点及适用范围如表1所示 第二节火灾探测器 火灾探测器的设计选配 探测区域探测器设置要点标准规定 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 第二节火灾探测器 火灾探测器的设计选配 探测器总数确定首先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 S KA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 7 0 8一级保护对象取0 8 0 9二级保护对象取0 9 1 0 第二节火灾探测器 火灾探测器的设计选配 表2梁突出顶棚高度或净距对控测器设置的影响 第二节火灾探测器 探测器种类的选择与数量确定 探测器种类的选择应根据探测区域内的环境条件 火灾特点 房间高度 安装场所的气流状况等 选用其所适宜类型的探测器或几种探测器的组合 根据火灾特点 环境条件及安装场所确定探测器的类型火灾受可燃物质的类别 着火的性质 可燃物质的分布 着火场所的条件 火载荷重 新鲜空气的供给程度以及环境温度等因素的影响 一般把火灾的发生与发展分为四个阶段 前期 火灾尚未形成 只出现一定量的烟 基本上未造成物质损失 早期 火灾开始形成 烟量大增 温度上升 已开始出现火 造成较小的损失 中期 火灾已经形成 温度很高 燃烧加速 造成了较大的物质损失 晚期 火灾已经扩散 第二节火灾探测器 探测器种类的选择与数量确定 感烟探测器做为前期 早期报警是非常有效的 离子感烟与光电感烟探测器的适用场合基本相同 但应注意它们各有不同的特点 对于有强烈的火焰辐射而仅有少量烟和热产生的火灾 如轻金属及它们的化合物的火灾 应选用感光探测器 但不宜在火焰出现前有浓烟扩散的场所及探测器的镜头易被污染 遮挡以及受电焊 X射线等影响的场所中使用 感温型探测器做为火灾形成早期 早期 中期 报警非常有效 因其工作稳定 不受非火灾性烟雾汽尘等干扰 定温型允许温度有较大的变化 比较稳定 但火灾造成的损失较大 在0 以下的场所不宜选用 差温型适用于火灾早期报警 火灾造成损失较小 但火灾温度升高过慢则无反应而漏报 差定温型具有差温型的优点而又比差温型更可靠 所以最好选用差定温探测器 第二节火灾探测器 探测器与系统的连接 两线制属于多线制系统 也称n 1线制 即一条公用地线 另一条则承担供电 选通信息与自检的功能 下图探测器各占一个部位时的接线方法 探测器采用两线制时 可完成 电源供电故障检查 火灾报警 断线报警 包括接触不良 探测器被取走 等功能 1 每个探测器各占一个部位时底座的接线方法如图所示 第二节火灾探测器 探测器与系统的连接 探测器的并联 同一部位上 为增大保护面积 可以将探测器并联使用 这些并联在一起的探测器仅占用一个部位号 不同部位的探测器不宜并联使用 探测器并联时 其底座配线是串联式配线连接 这样可以保证取走任何一只探测器时 火灾报警控制器均能报出故障 探测器并联时 其底座应依次接线 如图所示 第二节火灾探测器 探测器与系统的连接 第二节火灾探测器 火灾报警控制器 第三节火灾报警控制器 火灾报警控制器 火灾报警控制器是智能楼宇消防系统的核心部分 可以独立构成自动监测报警系统 也可以与灭火装置构成完整的火灾自动监控消防系统 第三节火灾报警控制器 火灾报警控制器 火灾报警控制器将报警与控制溶为一体 其功能可归纳如下 1 迅速而准确地发送火警信号 安装在被监控现场的火灾探测器 当检测到火灾信号时 便及时向火灾报警控制器发送 经报警控制器判断确认 如果是火灾 则立即发出火灾声 光报警信号 其中光警信号可显示出火灾地址及何种探测器动作等 光警信号采用红色信号灯 光源明亮 字符清楚 一般要求在距光源3m处仍能清晰可见 声警信号一般采用警铃 第三节火灾报警控制器 火灾报警控制器 2 火灾报警控制器在发出火警信号的同时 经适当延时 还能发出灭火控制信号 启动联动灭火设备 3 火灾报警控制器为确保其安全可靠长期不间断运行 还对本机某些重要线路和元部件 要能进行自动监测 一旦出现线路断线 短路及电源欠压 失压等故障时 及时发出有別于火灾的故障声 光报警 4 当火灾报警控制器出现火灾报警或故障报警后 可首先手动消除声报警 但光字信号继续保留 消声后 如再次出现其他区域火灾或其他设备故障时 音响设备能自动恢复再响 第三节火灾报警控制器 火灾报警控制器 5 火灾报警控制器具有火灾报警优先于故障报警功能 当火灾与故障同时发生或者先故障而后火灾 故障与火灾不应发生在同一探测部位 时 故障声 光报警能让位于火灾声 光报警 即火灾报警优先 区域报警控制器与集中报警控制器配合使用时 区域报警控制器应向集中报警控制器优先发出火灾报警信号 集中报警控制器立刻进行火灾自动巡回检测 当火灾消失并经人工复位后 如果区域内故障仍未排除 则区域报警控制器还能再发出故障声 光报警 表明系统中某报警回路的故障仍然存在 应及时排除 6 火灾报警控制器具有记忆功能 当出现火灾报警或故障报警时 能立即记忆火灾或事故地址与时间 尽管火灾或事故信号已消失 但记忆并不消失 只有当人工复位后 记忆才消失 恢复正常监控状态 火灾报警控制器还能启动自动记录设备 记下火灾状况 以备事后查询 第三节火灾报警控制器 火灾报警控制器结构与工作原理 第三节火灾报警控制器 火灾报警控制器结构与工作原理 火灾