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毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题 目： 教学楼火灾自动报警系统设计 姓 名： 李 帅 伟 学 号： 20092004131 平顶山工业职业技术学院 2011 年 12 月 9 日平顶山工业职业技术学院毕 业 设 计 （论文） 任 务 书姓名 李 帅 伟 专业 楼宇智能化工程技术（电气自动化方向） 任 务 下 达 日 期 2011 年 9 月 19 日设计（论文）开始日期 2011 年 9 月 26 日设计（论文）完成日期 2011 年 12 月 9 日设计（论文）题目： 教学楼火灾自动报警系统设计 A编制设计 B设计专题（毕业论文） 指 导 教 师 吴 信 平 系（部）主 任 郭 宗 跃 2011 年 12 月 9日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录 自动化与信息工程 系 楼宇智能化工程技术（电气自动化方向）专业，学生 李 帅 伟 于 2011 年 12 月 15 日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目： 教学楼火灾自动报警系统设计 专题（论文）题目： 教学楼火灾自动报警系统设计 指导老师： 吴 信 平 答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生 李 帅 伟 毕业设计（论文）成绩为 。答辩委员会 人，出席 人答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员： ， ， ， ， ， ， 平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第 页共 页学生姓名： 李 帅 伟 专业 楼宇智能化工程技术（电气自动化方向） 年级 2009 毕业设计（论文）题目： 教学楼火灾自动报警系统设计 评 阅 人： 指导教师： 吴 信 平 （签字） 年 月 日成 绩： 系（科）主任： （签字） 年 月 日毕业设计（论文）及答辩评语： 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 目录前言1第一章：火灾自动报警系统介绍11.1火灾自动报警系统的发展状况11.2火灾自动报警系统的概述11.3火灾自动报警系统的组成2第二章：火灾自动报警系统相关设备器件介绍32.1火灾探测器32.2手动报警按钮32.3消火栓报警按钮42.4现场模块42.4.1输入模块（监视模块）42.4.2智能型编码单输入/输出模块52.4.3切换模块52.5声光报警器52.6总线隔离器62.7火灾报警控制器62.7.1火灾报警控制器的分类62.7.3火灾报警控制器的工作原理7第三章：火灾自动报警系统设计83.1防火分区、防烟分区、报警区域及探测区域的划分83.1.1防火分区的划分83.1.2防烟分区的划分83.1.3报警区域的划分83.1.4探测区域的划分93.2火灾探测器的选择与布置93.2.1根据火灾特点、环境条件及安装场所确定探测的类型93.2.2根据房间高度选择探测器103.2.3火灾探测器的布置103.3探测器数量的确定113.4探测器及手动报警按钮平面布局图设计123.4.1标准层平面图设计123.4.2一层平面图设计123.4.3负一层平面图设计133.4.4八层平面图设计143.4.5系统图设计143.4.6图例符号及材料明细表163.5系统主要设备选型163.5.1探测器选型163.5.2报警按钮173.5.3短路隔离器173.5.4单输入/单输出模块173.5.5双输入/双输出模块183.5.6区域报警控制器183.5.7集中火灾报警控制器183.6联动控制系统设计193.6.1室内消火栓灭火系统203.6.2防烟、排烟系统203.6.3防火门、防火卷帘门控制装置213.6.4电梯回降控制223.6.5火灾应急广播系统233.6.6消防电话系统243.6.7非消防电源切断控制243.6.8火灾应急照明与疏散标志253.7消防控制室场所的设置和管理253.8火灾自动报警系统的基本要求26第四章：火灾自动报警系统的供电与接地274.1火灾自动报警系统的供电274.1.1火灾自动报警系统设计规范对其系统的供电明确规定274.1.2在按照规范的要求外，在实际设计安装与运行时应注意事项274.2火灾自动报警系统的接地284.2.1工作接地284.2.2保护接地294.2.3接地装置29第五章：系统调试与故障分析315.1系统调试315.1.1调试前准备工作315.1.2调试前的全面检查工作315.1.3系统调试程序和方法315.1.4报警线路的故障检测315.1.5联动控制系统单机动作试验325.1.6报警和联动控制系统功能的调试335.2系统故障分析335.2.1常见故障335.2.2常见致命故障335.2.3系统误报警分析34参考文献35致谢35附录：主要系统设备的主要技术参数1第 34 页 共 49 页前言随着我国经济建设的迅速发展，人民生活水平不断提高，城市用地日益紧张，促使建筑物正朝着高层化、密集化方向发展。高层建筑的特点决定其火灾的危险性和高层建筑的火灾自动报警系统的重要性，一套完整的火灾自动报警系统是高层建筑发生火灾时人们生命财产的有利保障，是能否快速准确地发现火情，把火灾扑灭在萌芽状态的关键所在，其要求是：1.当有火情发生时，能以最快的速度检测报警，并能检测火情发生的具体地点定；2.经查实确认后，能及时的通报消防部门灭火；3.系统本身应有自身故障检测的功能，如系统欠电压报警和自检功能等，保证自动报警系统功能完好；4.较高的系统抗干扰能力，防止系统发生误报警。火灾自动报警系统能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量等物理量，通过感温、感烟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。众所周知，消防装备事业的发展对我国经济的发展有很深远的意义，它关系到国计民生，关系到社会稳定，关系到千家万户的平安幸福。如果消防工作做不好，将对国家和社会造成不利影响。本论文是对一个教学楼火灾自动报警系统的设计。建筑物情况如下：它是一个九层建筑物，其功能是一个教学楼。负1层面积为915，主要包括水泵房、配电室、水池三部分；1层面积为935，包括消防控制室、办公室、会议室等部分；2-7层面积为935，主要是教室场所；8层面积为170，主要是设备机房部分。第一章：火灾自动报警系统介绍1.1火灾自动报警系统的发展状况我国火灾自动报警装置的研究、生产和应用虽然起步较晚，但发展非常快，特别是最近几年，随着建设的迅速发展和消防工作的不断加强，火灾自动报警装置的生产和应用都有了较大的发展，生产厂家、产品种类和产量及应用单位都不断地增加。火灾自动报警装置是包括报警显示、故障显示和发出控制指令的自动化成套装置，当接收到火灾探测器、手动报警按钮或其他触发器件发送来的火灾信号时，能发出声光报警信号，记录时间、自动打印火灾发生的时间、地点、并输出控制其他消防设备的指令信号，组成自动灭火系统。目前使用的自动报警装置多采用多线制，分为区域报警控制器、集中报警控制器和智能型火灾报警控制器。为了减少墙内走线, 提高可靠性,便于安装,探测器采用两线制,这两根线既做电源线,又做信号传输线,这是设计的最大优点,两线制及总线制是今后探测器的发展方向，还允许多个探测器共用一个地址编码器。1.2火灾自动报警系统的概述 火灾自动报警装置是包括报警显示、故障显示和发出控制指令的自动化成套装置，当接收到火灾探测器、手动报警按钮或其他触发器件发送来的火灾信号时，能发出声光报警信号，记录时间、自动打印火灾发生的时间、地点、并输出控制其他消防设备的指令信号，组成自动灭火系统。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。火灾自动报警系统的组成形式多种多样，它的发展目前可分为三个阶段：1. 多线制开关量式火灾探测报警系统。2. 总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统。3.模拟量传输式智能火灾报警系统。 目前火灾自动报警系统有智能型、全总线型以及综合型等，这些系统不分区域报警系统或集中报警系统，可达到对整个火灾自动报警系统进行监视。但是在目前的实际工程当中传统型的区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统仍得到较为广泛的应用。火灾自动报警系统的工作原理如图3-1所示。安装在保护区的探测器不断的向所监视的现场发出巡检信号，监视现场的烟雾浓度、温度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。当发生火灾时候，发出声光报警，显示火灾区域或楼层房号的地址编码，并打印报警时间、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（见图1-1）。 灭火联动控制器报警显示现场铃声报警声光火警按钮火警电话火灾探测器现场整定值图1-1 ：火灾自动报警原理图1.3火灾自动报警系统的组成火灾自动报警系统由触发器（探测器、手动报警按钮）、火灾报警装置（火灾报警控制器）、火灾报警装置（声光报警器）、控制装置（包括各种控制模块、火灾报警联动一体机，自动灭火系统的控制装置，室内消火栓的控制装置，电梯迫降控制装置及火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急照明及疏散指示标志的控制装置等）、电源等组成。第二章：火灾自动报警系统相关设备器件介绍2.1火灾探测器一般说来，物质燃烧前往往是先产生烟雾，接着周围温度渐渐升高，同时产生一些可见光和不可见光。而物质由开始燃烧到火势渐大酿成火灾总是有个过程的。探测器的功能就是“捕捉”、“观查”物质刚刚开始燃烧时产生的“信号”。它把捕捉到的火灾信号转变为电信号，立即提供给报警控制器。由于场所的不同，燃烧物的不同，燃烧时产生的信号也不同。同样，在不同的场合需要不同的探测器。火灾探测器的种类很多，主要有如下几种：1.感温火灾探测器2.烟感火灾探测器3.可燃性气体探测器4.光电火灾探测器5.复合火灾探测器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。下面是常用的两种探测器，如图2-1所示。 烟感探测器 感温探测器图2-1 烟感、感温探测器2.2手动报警按钮手动报警按钮是手动触发的报警装置。火灾报警系统中应设自动和手动两种触发装置。手动报警按钮分两种，一种为不带电话插孔，一种为带电话插孔的。一般安装在公共场所，当人工确认火灾发生时，按下安钮上的有机玻璃片，可向控制器发出火灾报警信号，控制器接受到报警信号后，显示出报警按钮的编码或位置，并发出报警。如图2-2所示是一带电话插口的手动报警按钮。图2-2 手动报警按钮2.3消火栓报警按钮消火栓报警按钮作为发生火灾时启动消防水泵的设备，在消防栓系统控制中起重要作用。其外形与手动报警按钮类似。消火栓报警按钮有总线制和多线制两种，可直接接入控制器总线，占一个地址编码。按钮表面装有一有机玻璃片，当启用消火栓时，可直接按下玻璃片，此时按钮的红色指示灯变亮，表明已向消防控制室发出了报警信息，控制器在确认了消防水泵已经启动运行后，就向消火栓报警按钮发出命令信号点亮消防泵运行指示灯。消火栓报警按钮上的消防泵运行指示灯，既可由控制器点亮，也可由泵控制箱引来的指示消防泵运行状态的开关信号点亮。如图2-2是一编码式的消火栓报警按钮。图2-2 消火栓报警按钮2.4现场模块2.4.1输入模块（监视模块）输入模块的作用是接收现场装置的报警信号，实现信号向火灾报警控制器的传输。适用于老式消火栓按钮、水流指示器、压力开关、防火阀等。可以直接接入报警二总线。2.4.2智能型编码单输入/输出模块1.单输入/输出模块。此模块用于将现场设备各种一次动作并有动作信号输出的被动型设备（如排烟口、送风口、防火阀等）接入到控制总线上。该模块直接驱动排烟口或防火阀等设备。2.双输入/输出模块。LD-8303双输入/输出模块是一种总线制控制接口，可用于完成二步降防火卷帘门、水泵、排烟风机等双动作设备的控制。主要用于防火卷帘门的位置控制，能控制其从上到中，也能控制其从中到下，同时也能确认防火卷帘门是位于上、中、下的哪一位。2.4.3切换模块1.切换模块的特点。LD-8320A双动作切换模块是一种专门设计用于与LD-8303双输入/双输出模块连接的模块，它是在控制器与被控设备之间做交流、直流隔离及启动、停止双动作控制的接口部件。2.切换模块的应用。该模块要直接与LD-8303型双输入/双输出模块连接使用。具有信号传递功能及主动控制，是所有联动设备与报警主机的桥梁。如图2-3是我们常用的两种模块。 双输入/双输出模块 单输入/单输出模块图2-3 常用模块2.5声光报警器声光报警器分为非编码型与编码型两种。编码型可直接接入报警控制器的信号二总线。当现场发生火灾时被确认后，安装在现场的声光报警器可由消防控制中心的火灾报警控制器启动，以达到提醒人们注意的目的。声光报警器在使用过程中可直接与手动报警按钮连接，当发生火灾时，手动报警按钮可直接启动声光报警器。如图2-4是一声光报警器。图2-4 声光报警器2.6总线隔离器总线隔离器又称短路隔离器，它的作用是当总线发生故障时，将发生故障的总线部分与整个系统隔离开来，以保证系统的其他部分能够正常工作，同时便于确认发生故障的总线部位。当故障部分的总线修复后，隔离器可自动恢复工作，将被隔离的部分重新纳入系统。如图2-5是一个总线隔离器。图2-5 总线隔离器2.7火灾报警控制器火灾报警控制器是火灾自动报警系统的心脏，是消防系统的指挥中心，可为火灾探测器供电，接收、处理和传递探测点的火警信号和故障信号，并能发出声光报警信号，显示和记录火灾发生的部位和时间，通过编程可以实现对各种设备的自动控制或手动控制等。2.7.1火灾报警控制器的分类火灾报警控制器的分类很多，从不同的角度有不同的分类。1.从设计要求分类：区域火灾报警控制器、集中火灾报警控制器、通用火灾报警控制器。2.从结构要求分类：壁挂式、台式、柜式。3.从使用环境分类：陆用型、船用型、防爆型、非防爆型。2.7.3火灾报警控制器的工作原理正常状态下，控制器为探测器提供24V直流电。发生火灾时，控制器接收到探测器发来的火警信号，液晶显示火灾的部位，电子时钟停在首次发生火灾的时刻，同时控制器发出声光报警信号，打印机打印出火灾发生的时间和部位。当探测器编码电路发生故障时，如短路、断路、探头脱落等，控制器发出声光报警信号、显示故障部位并打印。如图2-6是两种报警控制器。 区域火灾报警控制器 火灾报警控制器（联动型）图2-6 火灾报警控制器第三章：火灾自动报警系统设计3.1防火分区、防烟分区、报警区域及探测区域的划分3.1.1防火分区的划分采用防火分隔措施划分出的、能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部区域即为防火分区，不同的场所有不同的划分原则。