火灾自动报警系统课件

1、火灾自动报警系统火灾自动报警系统前言1.1 火灾自动报警系统的概念火灾自动报警系统的概念 火灾自动报警系统能够在火灾初期，将燃烧产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。灾发生的时间。1.1.1 火灾自动报警系统的发展历史 1852年，世界上第一台用于城镇建筑物的火灾报警装置安装在美国的波士顿。1890年英国研制成感温式

2、火灾探测器。到了20世纪二三十年代，发明了差温火灾探测器。一般认为70年代之前的产品为传统的第一代(多线制开关量式)火灾自动报警系统。设计简单、成本低，有着很多明显的不足。 20世纪80年代，出现了第二代（总线制可寻址开关量式）火灾探测报警系统。能够准确地确定火情部位，增强了火灾探测或判断火灾发生的能力等。 第三代（模极量传输式智能)火灾报警系统标志着初级智能系统的出现。 第四代(分布智能)火灾报警系统的出现标志了智能消防技术的全面应用。可对火灾信号进行分析和智能处理，做出判断，然后将判断信息传给控制器 而第五代（无线）火灾自动报警系统以及空气样本分析系统的出现，则以发射机，中继器以及控制中心

3、三大部分组成，使用无线电波做为传播媒体，至此，火灾探测技术已发生了很大的变革。1.1.2火灾自动报警设备的发展趋势 随着火灾自动消防技术的提高以及人们对住宅安全防范意识的提升，火灾自动报警设备的应用也已经大量普及在各类已建或在建建筑中，在其产业规模不断增长与扩大的同时，火灾自动报警设备也正在经历着更加符合现代智能化建筑的发展趋势。1.2.1 常用火灾自动报警系统的形式及适用范围 目前的实际工程当中主要分为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。 区域报警系统属于功能简单的火灾自动报警系统，宜用于二级保护对象。区域报警系统组成如图所示。 集中报警系统由会设置有消防联动控制设备和集中

4、火灾报警控制器或火灾报警控制器，用来显示火灾报警信号、控制信号和进行联动控制。集中报警系统属于功能较复杂的火灾自动报警系统，宜用于一、二级保护对象。集中报警系统组成如图所示。 控制中心报警系统属于功能复杂的火灾自动报警系统，并且能够集中显示火灾报警部位信号和联动控制状态信号，系统的容量较大，消防设施控制功能较全，宜用于特技、一级保护对象。控制中心报警控制系统图如图所示。控制中心报警控制系统图控制中心报警控制系统图2.1 火灾自动报警系统的组成 火灾自动报警系统包括火灾探测报警系统、可燃气体探测报警系统、电气火灾监控系统和消防联动控制系统，前三者的作用是将现场探测到的温度或烟雾浓度、可燃气体的浓

5、度及电气系统异常等信号发给报警控制器，报警控制器判断、处理检测信号，确定火情后，发出报警信号，显示报警信息，并将报警信息传送到消防控制中心，消防控制中心记录或在信息，现世报警部位，协调联动控制。联动控制系统的作用是按一系列预订的指令控制消防联动装置动作，比如开启着火层及上下关联层的疏散警铃和消防广播通知人员尽快疏散；打开着火层及上下关联层电梯前室、楼梯前室的正压送风及排烟系统，排除烟雾；关闭相应的空调机及新风机组，防止火灾蔓延等。当着火场所温度上升到一定值时，自动喷水灭火系统动作，再发生活在区域进行灭火，实现消防自动化。2.1.1 火灾探测报警系统 一、火灾探测器 可燃物在燃烧过程中，一般先产

6、生烟雾，同时周围环境温度逐渐上升，并产生可见与不可见的光，即可燃物从最初燃烧到形成大火需要一定的时间。而火灾探测器是一种在火灾发生后能依据物质燃烧过程中所产生的烟雾、高温等各种现象，将火灾信号转变为电信号，并输入火灾报警控制器，由报警控制器以声、光信号向人发出警报的器件。 (1)感烟探测器 在火灾初期，由于温度较低，可燃物多出于阴燃阶段，所以产生大量烟雾。烟雾是早期火灾的重要特征之一，感烟火灾探测器是队课件的或不可见的烟雾粒子进行探测，探测物质燃烧初期所产生的气溶胶或烟雾粒子浓度冰发出火灾报警信号，因此其也属于一种“早期发现”探测器。感烟探测器发现火情早、灵敏度高、响应速度快、不受外面环境光和

7、热的影响及干扰，是目前我国使用最广泛的一种火灾探测器。 （2）感光式探测器 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（扩散火焰燃烧的光谱特性、光照强度和火焰的闪烁频率）的一种火灾探测器。由于燃烧时的辐射光谱可分为两大类：一类是由炽热炭粒子产生的具有连续性光谱的热辐射；另一类为由化学反应生成的气体和离子产生的具有间断性光谱的光辐射，其波长多在红外及紫外光谱范围内。目前广泛使用的火焰探测器有两种：一种是对波长较长的光辐射敏感的红外探测器，另一种是对波长较短的光辐射敏感的紫外探测器。 （3）感温探测器 一般发生火灾时

8、物质的燃烧会产生大量的热量，使周围温度发生变化。感温探测器则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。 （4）复合式探测器 复合式火灾探测器将两种或两种以上的探测功能集于同一探测器上，同时具有两个或两个以上火灾参数的探测能力，因此当火灾发生时，会有多个传感器从或在不同现象获得信号，并从这些信号寻出多样的报警和诊断判据。这样既可扩大探测器环境的适应范围，又能够保证报警的快捷和可靠。目前常用的有感烟感温式、感烟感光式，感温感光式等几种型式。 （5）模拟量探测器由模拟量探测器传输一个代表感烟/感温电平的信号(如刁D 数据、频率、脉冲宽度

9、等) 到控制器，然后控制器通过处理探测器的输出做出火灾判断的系统称作模拟量探测系统，其采用控制器判断或探测器同控制器对话确定来判断火灾，如图所示。为节省布线，模拟量系统几乎都是采用两总线制。模拟量探测器是可编址的, 系统随时监测和报告探测器的工作状态，如断线、摘头、故障、老化等,并能对探测零点漂移进行补偿。对模拟量探测器传回的模拟量值， 控制器利用计算机及其软件技术，可提高系统可靠性，减少误报率。 （6）分布智能式火灾探测器 分布智能式火灾探测器的显著特点是每个探测器上都带有CPU，火灾探测器把采集到的现场信号与在探测器内存储的特性曲线进行比较并进行必要的分析处理，然后进行初步的火灾判断。探测

10、器平时只需向控制器传送正常信号或故障信号，火灾时探测器以中断方式向控制器传送采集处理后的信息数据，由控制器做进一步的分析判断。由于摆脱了传统巡检技术的弊病，数据传输不再受巡检周期的限制，大大缩短了火灾报警和启动消防设备所需的时间。而火灾报警控制器由于免去了大量的现场信号处理负担，可以从容不迫地实现多种管理功能，从根本上提高了系统的稳定性和可靠性。另外火灾报警控制器采用多CPU 并行处理技术，除了主CPU 外在每一个回路驱动板上都带有1 个CPU，这些CPU并行工作，分别对回路进行扫描，提高了系统信息处理速度。 （7）空气采样感烟探测器 空气采样感烟探测器又名极早期火灾探测器，这种探测器采用主动

11、吸气方式，相对于统火灾报警技术产生了质的飞跃。探测器由抽气泵、过滤器、激光腔、控制电路等组成。探测器使用吸气泵/风扇通过预先布置好的采样孔和采样管道抽取保护区内的空气，并将空气样本送入激光腔，在激光腔内利用激光照射空气样本，其中烟雾粒子所造成的散射光被阵列式接收器接收，接收器将光信号转换成电信号后送到控制器的控制电路，信号经处理后转换为烟雾浓度以及设定的报警阀值，产生一个适宜的输出信号，并在符合条件的时候发出报警信号。这种系统有多种好处，特别能体现在性能，造价和维护上。 （8）图像式探测器 图像型火灾探测器，是基于图像型火灾探测盒基础上，属于智能型火灾探测设备，它具有火焰探测功能，适用于商场、

12、仓库、地铁、隧道、体育场馆、炼油厂等大型空旷场合。特别针对室外、隧道和室内高大空间，以及其他特殊空间特殊需求而开发的火灾探测器。它由近红外和彩色摄像机组成，可将采集到的近红外视频图像信号/彩色视频图像信号传送给信息处理主机，使火灾探测和图像监控得到有机的结合。对火焰可见光部分进行分析判断，报警及时、定位准确、误报率低。该产品实现了眼睛和大脑的完美统一，能在各种复杂环境下对火情做出准确的判断，同时提供视频、网络、开关量三种报警方式，可灵活接入各类火灾报警体系。报警灵敏度可现场编程灵活设定，以满足不同场所需要。 二、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,它担负着为火灾探测

13、器等提供工作电源，监视探测器及系统本身工作状态，接收、显示、传递、处理火灾探测器输出的报警信号，进行声、光报警， 显示报警部位及时间等诸多任务。与应急联动系统的灭火装置、放火减灾装置一起构成完备的火灾自动报警与自动灭火系统。 它有着火灾报警、故障报警、时钟锁定，记录着火时间、自动巡检、主备电源、阀值设定、联动功能。 火灾报警控制器按照探测器和控制器之间传输线的线数分为多线制火灾报警控制器和总线制火灾报警控制器。按监控区域分可分为区域型和集中型和通用型。 三、火灾警报及显示装置 火灾警报装置用以发生、光火灾报警信号，最基本的火灾警报装置是火灾警报器和警铃。火灾警报装置以声、光等方式向报警区域发出

14、火灾警报信号，以警示人们采取安全疏散、灭火救灾措施。 火灾显示装置有火灾显示盘和消防控制室图形显示装置。火灾显示盘是火灾报警指示设备的一部分，可显示火警或故障的部位或区域，并能发出声光报警信号；消防控制室图形显示装置可显示保护区域内火灾报警控制器、火灾探测器、火灾显示盘、手动火灾报警按钮的工作状态，显示消防水箱水位、管网压力等监管报警信息，显示可燃气体探测报警系统、电气火灾监控系统的报警信号及相关的联动反馈信息。2.2.1可燃气体探测报警系统 可燃气体探测报警系统主要应用于生产、使用可燃气体的场所或有可燃气体产生的场所。可燃气体包含了液化石油气、天然气、瓦斯、甲苯、煤气、沼气等气体，这些气体与

15、空气（或氧气）在一定的浓度范围内均匀混合形成预混气，遇到火源会发生爆炸，而且燃烧过程中释放出大量的能量，甚至是有毒气体。 可燃气体报警控制器可接收检测探头的信号，实时显示测量值，当测量值达到设定的报警值时，控制主机发出声，光报警，同时输出控制信号（开关量接点输出），提示操作人员及时采取安全处理措施，或自动启动事先连接的控制设备，以保障安全生产。 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 可燃气体探测报警系统一般都具有独立的系统，即可燃气体探测器接入可燃气体报警控制器，当需要接入火灾报警系统时，由可燃气体报警控制器接入。当可燃气体探测报警系统保护区域内有联动和警报要求时，可以由可燃气

16、体控制器本身实现，也可以由消防联动控制器实现。2.3.1 电气火灾监控系统 电气火灾监控系统属于漏电监控方面的先期预报警系统，与传统火灾自动报警系统不同的是，电气火灾监控系统早期报警是为了避免损失，而传统火灾自动报警系统是为了减少损失。 当被保护线路中的剩余电流互感器探测到的剩余电流超过监控报警器的预设定值或温度传感器探测到的温度超出预设定值时，监控报警器经分析、确认后发出声光报警信号和控制信号。同时把接地故障信号通过总线在数秒钟之内传递给主控机，主控机发出声、光报警信号和控制信号，监控报警器显示、记录并保存报警线路、泄漏电流大小，传感器温度等报警和控制信息。该系统的主要功能是系统运行监视和控

17、制、电能质量监视和分析、电能消耗统计和分析、预防性电气火灾监视、报警和事件管理 、历史数据管理等功能。 2.4.1 消防联动控制系统 当火灾发生时，火灾报警控制器发出报警信息，消防联动控制系统根据火灾信息联动逻辑关系，输出联动信号，启动有关消防设备实施防火灭火，消防联动控制联动脉络如图所示。 （1）消火栓控制系统 用消火栓灭火是最常用的灭火方式，它由蓄水池、加压送水装置（水泵）及室内消火栓等主要设备构成，这些设备的电气控制包括水池的水位控制、消防用水和加压水泵的启动。水位控制应能显示出水位的变化情况和高、低水位报警及控制水泵的开停。室内消火栓系统由水枪、水龙带、消火栓、消防管道等组成。为保证喷

18、水枪在灭火时具有足够的水压，需要采用加压设备。常用的加压设备有两种：消防水泵和气压给水装置。采用消防水泵时，在每个消火栓内设置消防按纽，灭火时用小锤击碎按纽上的玻璃小窗，按纽不受压而复位，从而通过控制电路启动消防水泵，水压增高，灭火水管有水，用水枪喷水灭火。采用气压给水装置时，由于采用了气压水罐，并以气水分离器来保证供水压力，所以水泵功率较小，可采用电接点压力表，通过测量供水压力来控制水泵的启动。 （2）自动喷水灭火系统 自动喷水灭火系统由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置（水流指示器或压力开关）等组件，以及管道、供水设施组成，能够在发生火灾时完成喷水的自动喷水的灭火任务。其中洒水喷头在自动喷水

19、灭火系统中担负着探测火灾、启动系统和喷水灭火的任务，它是系统中的关键组件。洒水喷头有多种不同形式的分类。按有无释放机构分类为闭式和开式的分类;按喷头流量系数分类，包括K=55、80、115等，其中K=80的称为标准喷头;按安装方式分类，有下垂型、直立型、普通型和边墙型喷头。报警阀则在自动喷水灭火系统中主要扮演着接通或切断水源，并启动报警器装置的角色，此外它还有着输出报警信号和防止水流倒回供水源、以及通过报警阀可对系统的供水装置和报警装置进行检验的作用，报警阀根据系统的不同分为湿式报警阀、干式报警阀和雨淋阀。监测器一般用来对系统的工作状态进行监测并以电信号方式向报警控制器传送状态信息。而报警器则

20、是用来发出声响报警信号的装置，其中包括水力警铃和压力开关。 （3）气体灭火系统 气体灭火系统是指平时灭火剂以液体、液化气体或气体状态存贮于压力容器内，灭火时以气体（包括蒸汽、气雾）状态喷射作为灭火介质的灭火系统。并能在防护区空间内形成各方向均一的气体浓度，而且至少能保持该灭火浓度达到规范规定的浸渍时间，实现扑灭该防护区的空间、立体火灾。系统包括贮存容器、容器阀、选择阀、液体单向阀、喷嘴和阀驱动装置组成。 根据介质打的不同，气体灭火系统可以分为七氟丙烷灭火系统、混合气体灭火系统、二氧化碳灭火系统和气溶胶灭火系统。其中二氧化碳灭火剂则是具有毒性低、不污损设备绝，且缘性能好、灭火能力强等特点，是目前

21、国内外市场上颇受欢迎的气体灭火产品。 气体灭火系统主要用于火灾时不宜用水灭火或有贵重设备的场所，比如变配电室、计算机房、可燃气体及易燃液体仓库等。 （4）干粉灭火系统 干粉灭火系统是石油化工、油船、油库、加油站、港口码头、机场、机库等工程的灭火系统的重要装备，它由启动装置、氮气瓶组、减压阀、干粉罐、干粉枪、干粉炮、干粉喷头、电控柜、阀门和管系等零部件组成。其中干粉罐是中压容器，由罐体、安全阀、人孔（装粉口）、进气口及出粉口等组成。而干粉炮则由耐压铜材和不锈钢制成。该系统的工作原理主要是利用氮气瓶组内的高压氮气经减压阀减压后，使氮气进入干粉罐，其中一部分被送到罐的底部，起到松散干粉灭火剂的作用。

22、随着罐内压力的升高，使部分干粉灭火剂随氮气进入出粉管被送到干粉炮，干粉枪或干粉固定喷嘴的出口阀门处，当干粉炮、枪或干粉固定喷嘴的出口阀门处的压力到达一定值后（干粉罐上的压力表值达1.51.6MPa时），打开阀门（或者定压爆破膜片自动爆破），将压力能迅速转化为速度能，这样高速的气粉流便从干粉炮（或干粉枪，固定喷嘴）的喷嘴中喷出，射向火源，切割火焰，破坏燃烧链，起到迅速扑灭或抑制火灾的作用。 （5）泡沫灭火系统 泡沫灭火系统主要由消防水泵、消防水源、泡沫灭火剂储存装置、泡沫比例混合装置、泡沫产生装置及管道等组成。它是通过泡沫比例混合器将泡沫灭火剂与水按比例混合成泡沫混合液，再经泡沫产生装置形成空气

23、泡沫后施放到着火对象上实施灭火的系统。泡沫灭火系统按泡沫产生倍数的不同，分为高、中、低倍数三种系统。低倍数泡沫系统的主要灭火机理是通过泡沫层的覆盖、冷却和窒息等作用，实现扑灭火灾的目的。高倍数泡沫系统的主要灭火机理是通过密集状态的大量高倍数泡沫封闭火灾区域，以淹没和覆盖的共同作用阻断新空气的流人达到窒息灭火。中倍数泡沫系统的灭火机理取决于其发泡倍数和使用方法，当以较低的倍数用于扑救甲、乙、丙类液体流淌火灾时，其灭火机理与低倍数泡沫相同。当以较高的倍数用于全淹没方式灭火时，其灭火机理与高倍数泡沫相同。 （6）移动式灭火器 移动式灭火器是扑救初起火灾的重要消防器材，轻便灵活，可移动，属于消防灭火过

24、程中较理想的灭火工作。目前移动式灭火器主要有泡沫灭火器、清水灭火器、二氧化碳灭火器等。 二、减灾装置 （1）防排烟控制系统 火灾产生的烟雾对人的危害非常严重，一方面着火时产生的一氧化碳烟雾是造成人员死亡的主要原因，另一方面火灾时产生的烟雾遮挡人的视线，时人辨不清方向，无法紧急疏散。所以火灾发生后，要迅速排出烟气，并防止烟气进入非火灾区域。 防排烟系统是消防联动控制系统的重要组成部分，它由正压风机、排烟风机、正压送风阀、防火阀、排烟阀等设备组成，其主要作用是防止有害有毒气体侵入与蔓延。该系统是防烟系统和排烟系统的总称，防烟系统采用机械加压送风方式或自然通风方式，防止烟气进入疏散通道的系统；排烟系统采用机械排烟方式或自然通风方式，将烟气排至建筑物外的系统。 （2）防火门和防火卷帘 火灾发生时，为了防止火势扩散蔓延，需要采用防火墙、防火楼板、防火门、防火阀和防火卷帘等防火分隔措施，以降低火灾损失。防火门是建筑物防火分隔的措施之一，通常用在防火墙上、楼梯间出入口或管井开口部位，要求能隔热、隔烟、防火，一般由框、门扇、填充隔热耐火材料、门扇骨架、防火锁具、防火合页、防火玻璃、防火五金件、闭门器、防火门释