火灾自动报警系统的设计.docx
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火灾自动报警系统的设计
火灾自动报警系统的设计
内容摘要：
火灾自动报警系统（AFAS）是当今现代化建筑中不可缺少的组成局部，在火灾发生初期它能及时的发出信号，为人们的生命和财产提供重要保障。
火灾自动报警系统由触发器件、火灾报警制器、火灾警报装置以及其他辅助功能装置组成，火灾发生时它把烟雾、温度等物理信号转变成电信号从而向人们发出警报,以便于人们尽早疏散，采取灭火措施。
本文主要对办公楼的火灾探测器选用、设置、火灾报警控制器选用、消防设备联动控制以及系统连接、消防电源、消防泵、喷淋泵控制进展了设计。
本设计通过对火灾自动报警系统以及消联动的分析，将实际工程中学到的知识融入到本设计中，以火灾报警控制器主机为核心设计火灾自动报警系统，并对工程进展调试。
关键词：
火灾自动报警消防联动工程调试
1前言
早在19世纪末，英国最早利用金属受热膨胀的原理制成感温传感器件自动通报火警。
1906年，英国火灾保险公司委员会首次发布了具有规X性质的感温火灾探测器安装技术要求文件。
20世纪30年代，人们利用水印对温度敏感的特性制成了第一个定温火灾探测器。
这时期被认为是火灾探测报警开展的第一阶段。
但是，这一时期仅仅开发了火灾自动探测报警技术〔机械式感温火灾探测器〕，并未形成完整的火灾自动报警系统。
20世纪40年代末，瑞士西伯乐斯公司创造了离子感烟火灾探测器〔电子式感烟火灾探测器〕，并在此根底上建了完整的火灾自动探测报警系统。
国际消防界普遍以此作为火灾自动报警与联动系统的新点。
火灾自动报警与联动系统自问世迄今已有半个多世纪的历史，火灾探测及相关领域取得了令人瞩目的进步。
纵观这一开展历程，火灾自动探测报警与联动系统经历了以下三个阶段：
〔一〕传统火灾自动报警阶段
阶段的特征为：
多线制火灾自动报警系统、探测器编码为非编码开关量型产品。
目前，此类系统主要用于小型工程，系统可靠、造价低。
〔二〕总线制火灾自动报警系统阶段
这个阶段的特征为：
总线制火灾自动报警系统，如四线制、两线制系统；探测器为编码开关量型产品。
总线制编码信号传输技术普遍应用，使得自动报警系统的工程造价大大降低。
〔三〕智能型火灾自动报警系统阶段
智能型火灾自动报警系统是基于数字信号传输的二总线制系统，探测器为具有独立智能的火灾探测产品。
该系统是由于火灾探测器将所在环境的火灾参数〔如烟雾浓度及其变化率、温度及其升温速率等〕发送给报警控制器，报警控制器本身就是一个计机处理中心，计算机接到信号后进展分析处理，并与事先存入计算机的标准变化特性曲线相比拟，在确认为火灾后立即发出传统的声光报警。
由于智能型火灾报警系统具备多级智能，因此，具有更高的可靠性和抗误报警能力。
随着信息技术的飞速开展，新一代智能型火灾自动报警系统已经采用了现代多媒体技术，利用语音、文字以及平面、立体图形显示系统各类信息；同时采用先进的网络通信技术将各类信息集成在一起，实现集中管理。
智能型火灾自动报警系统已经不再是单纯功能的报警设备了，它集火灾报警、消防联动与控制于一体，广泛应用于大型的火灾报警工程中。
2办公楼消防火灾报警系统的设计
2.1 办公楼情况说明
该办公楼是一座通用型的办公建筑，由于是集体办公场所，人员比拟集中，流动量大，在其内部还有各种重要设备、资料、文献等，并且有大型的会议室，所以做好消防工作是保证办公楼及人员平安的必要条件。
该楼共有12层并且带有地下室，地下室主要是各种动力设备，每层的面积大概在2000㎡，根据?
高层民用建筑防火设计规X?
，该建筑为二类建筑，耐火等级为二级。
2.2控制器系统总述
本系统主要是采用安宇公司的相关产品进展设计的，采用的是总线系统进展控制。
控制心是用-QB-5000控制器，并接有彩色CRT系统和消防播送设备和消防主机。
控制器中引出的是信号二总线、DC24V电源二总线，消防播送设备引出的是消防播送总线和消防总线。
根据安宇产品的规格要求可知，各个系统所用线的的选择如下：
信号二总线：
采用RVS线截面积≥1.0mm²线
DC24V电源二总线：
竖井采用BV线截面积≥4.0mm²线
平面采用BV线截面积≥2.5mm²线
消防播送二总线：
采用BV线截面积≥2.5mm²线
消防二总线：
采用RVVP线截面积≥2.0mm²线
2.3 火灾探测器的平面布置
火灾探测器的换用和设置，是构成火灾自动报警系统的重要环节，直接影响着火灾探测器性能的发挥和自动报警系统的整体特性。
因此，必须按照?
火灾自动报警系统设计规X?
和?
火灾自动报警系统施工及验收规X?
的有关要求和规定来执行。
2.3.1探测器的选择
火灾探测器的种类很多，各有优缺点。
为了充分发挥作用，必须根据具体应用场合的火灾特征选择适用的探测方法。
1〕根据火灾的特点选择探测器
〔1〕火灾初期为阻燃阶段，产生大量的烟雾和少量的热，很少或没有火焰辐射，应
选感烟探测器。
〔2〕火灾开展迅速，产生大量的热、烟和火焰辐射，可选用感温探测器、感烟探测器、火焰测器或其组合。
〔3〕火灾开展迅速，有强烈的火焰辐射和少量的烟、热，应选用火焰探测器。
〔4〕根据火焰形成的特点进展模拟试验，根据试验结果选择探测器。
〔5〕对使用、生产或聚集可燃气体蒸汽的场所或部位，应选用可燃气体探测器。
2〕根据安装场所环境特征选择探测器
〔1〕相对湿度长期大于95%，气流速度大于5m/s，有大量粉尘及水雾滞留，又能产生腐蚀性气体，在正常情况下有烟滞留，产生醇、醚类、酮类等有机物质的场所，不宜选用离子感烟探测器。
〔2〕可能产生阴燃或者发生火灾不及早报警将造成重大损失的场所，不宜选用感温探测器；正常情况下温度变化大的场所，不宜选用差温探测器。
〔3〕有以下情形的场所，不宜选用火焰式探测器：
①可能发生无焰火灾。
②在火焰前有浓烟扩散。
③探测器的镜头易被污染。
④探测器的“视线〞易被遮挡。
3〕根据房间高度选择探测器,具体要求如下表:
2.3.2探测器的数量和布置要求
探测区域内的每个房间至少设置1只火灾探测器。
一个探测区域内所需设置的探测器数量按下式计算：
N≥S/KA
式中N——1个探测区域内所需设置的探测器数量〔只〕，N取整数；
S——1个探测区域的面积，㎡；
A——1个探测器的保护面积㎡；
K——修正系数，重点保护的建筑取0.7-0.9，非重点保护建筑取1.0；
布置要求：
（1）在走廊内设置的探测器居中布置。
感烟探测器的安装距离在15m以内，感温探测器的安装距离在10m 以内，同时探测器到墙的距离在探测器安装距离的一半以内。
探测器距墙的距离不应小于0.5m，保证探测器周围0.5m 内，没有遮挡物。
（2）探测器至墙壁、梁边的水平距离，不应小于0.5m。
（3）探测器周围0.5m内，不应有遮挡物。
（4）房间被书架、设备或隔断等分隔，其顶部至顶棚或梁的距离小于房间净高的5%时，每个被隔开的局部至少应安装一只探测器。
保护面积及半径要求：
感烟探测器、感温探测器的保护面积和保护半径应该满足下表：
2.4外部联动设备
2.4.1 消火栓用消防水泵
按照相关的设计规X，在消防控制室应能对消火栓水泵作起、停控制。
设计中常用的起方式有两种，第一种是通过消防联动模块控制方式，将楼内任一消火栓按钮在现场的动作信通过消防报警模块送至消防控制室的控制器，再由控制器自动发出信号到消防泵控制箱旁的一个消防控制模块起动水泵。
在消防控制器上应同时设置手动起动按钮。
第二种方式是将消栓按钮开关量接点直接输入到消火栓水泵的控制箱起动水泵。
按照规X要求，消火栓按钮控回路应采用50V以下的平安电压，因而按钮接点不能直接连接在控制箱中的220V或380V控制回路中，而应接入增设的控制变压器〔36V〕的线路中来实现控制，从而保障消火栓按钮在火灾溅水时，也能平安使用。
在高层建筑中消火栓数量较多，第二种方式连接控制线路过多过长，因此在设计中多采用第一种方式。
2.4.2自动喷水灭火系统消防水泵
?
民用建筑电气设计规X?
规定，“自动喷水灭火系统中设置的水流指示器，不应作自动起动消防水泵的控制装置。
报警阀压力开关、水位控制开关和气压罐压力开关等可控制消防泵自动起动。
〞另外，根据规X要求，应在消防控制室设消防水泵的应急起、停按钮。
2.4.3电动防火卷帘
?
火灾自动报警系统设计规X?
规定，“火灾确认后，关闭有关部位的防火卷帘〞。
在系统设计中，“两组探测器或两种不同类别的火灾探测器同时报警后的与门信号作为火灾的认〞。
由此可见，按其要求假设两个感烟探测器同时报警后，卷帘即可降低，这样不利于火灾初期人员的疏散，显然卷帘门关闭的过早。
假设两种不同类别的探测器，如一个烟感、一个温感同时报警后，再让卷帘降低，那么，在火灾初期，将有大量烟雾通过卷帘，显然卷帘关闭得又过晚。
所以，应根据防火卷帘设置的场所及用途的不同，合理选择其控制方式。
2.4.4 设置在疏散通道上的防火卷帘
火灾发生后，人员需通过疏散通道进展疏散。
火灾紧急情况下，人们往往会惊慌失措，假设由于卷帘关闭使疏散路线被堵，会更增加人们的惊慌程度，导致意想不到的伤亡，极不利疏散。
因此，在设计中如遇疏散走道上设有防火卷帘，那么应在卷帘两侧设置启闭装置，并具有自动、手动和机械控制的功能。
联动时应采取两次控制方式，即在卷帘两侧设专用的感烟及感温两种探测器，第一次由感烟探测器控制下落距地1.8m处停顿，用以防止烟雾扩散至另一防火分区，第二次由感温探测器控制下落到底，以防止火灾蔓延。
2.4.5设置在防火分区处用做防火分割的防火卷帘
由于设置在此处的防火卷帘不影响火灾应急状态下的疏散，所以可采取一步降到底的控制方式。
2.4.6.排烟风机
火灾报警后，须启动排烟风机。
当设在排烟风机入口处的280℃防火阀动作后，应停顿排烟风机入口处的运行。
将联动模块的一个常开触点串入排烟风机的启动回路中，而将防火阀限位开关的常闭触点串入排烟风机的停顿线路中。
其动作原理为：
当火灾报警后，联动模块承受指令。
触点状态转换，排烟风机启动。
当排烟风机管道入口处280℃防火阀动作后，限位开关常闭触点断开，排烟风机停顿运行。
2.4.7 防电源切断
切停非消防电源一般通过对配电单元的主开关控制完成。
有两种方法：
第一种是将一联动模块的一个常开触点接入开关的励磁线圈控制线路中 ， 当有消防信号时，联动模块承受消防控制室指令，触点状态转换，使励磁线圈通电，完成电源切除功能。
第二种做法是把励磁线圈接入联动模块直流24V，当有消防联动信号时，联动模块输出直流24V电平,使励磁线圈通电，切除非消防电源。
但第二种做法存在两个问题：
一是带24V直流分励脱扣器的开关品种很少；二是要在最不利条件下，校验消防控制系统24V电源的容量。
3系统调试
3.1调试前的准备工作
1、资料准备：
应向资料管理人员详细了解工程系统配置情况（包含系统图，平面图，使用说明书，业主或施工方对工程的要求、要点等）。
2、根据系统设计图纸检查系统安装是否符合设计要求。
3、调试中应用到的表格及工具备件等，如万用表、接线工具及编码器、螺丝刀、尖嘴钳、斜口钳、终端电阻等。
4、对系统进展自检及了解工程施工情况：
①根据系统设计图纸检查系统安装是否符合设计要求。
如果系统设计图纸有出入，应告知对方作相应处理。
②了解现场安装设备控制箱能否按要求与我们的报警联动系统连接，如达不到要求，应及时告知对方作相应的更改。
了解消火栓按钮灯是采用发光二极管还是白枳灯，了解现场有没有大电流工作的设备，如正压送风阀、电动防火阀、别离脱扣等，计算出点灯所需电流，如主机电源供给不了，那么应通知工程方需外加电源。
③对消防报警主机，播送通讯柜、CRT等设备逐个进展单机通电检查，正常前方可进展系统调试。
如在单机检查时，发现设备不正常，应分析清楚原因并及时解决。
④检测系统线路对地绝缘电阻和系统接地是否满足?
火灾自动报警系统施工及验收规X?
的要求，对地绝缘电阻不小于20兆欧，使用工作接地时地线对地电阻不能大于4欧姆，使用联合接地时地线对地电阻不能大于1欧姆。
⑤检查系统线路，对错线、开路、短路、接地等进展处理。
⑥连接好交流供电电源，测量电压X围不应超出220V+10%-15%，接好备用蓄电池，做好开机调试的最后准备工作。
3.2系统调试
1、按系统设计图纸（平面图或系统图）对安装的探测器、手动报警按钮及各种模块（输入、输出模块）进展编码，如果图纸上没有探测器和各种模块的编号，调试人员应配合施工方将探测器和各种模块的实际地址编码准确地标明在图纸上。
2、据编完地址码的信号线路、控制器对应的回路、探测器和各种模块的编号，整理出地址编码表，并根据地址编码表和系统消防设备的控制要求（消防规X）进展显示信息、系统信息、联动关系编程。
联动关系方案由消防安装公司提供。
如果联动关系方案不符合消防规X必须要求施工方签字确认（例如要求烟感报警联动水泵等）。
联动逻辑关系编辑的一般要求：
（1）消火栓系统：
消火栓手动报警按钮动作启动本层或上下层控制警铃或声光警报器的输出模块接通警铃或声光报警器电源。
消火栓手动报警按钮动作启动消防泵。
（2）、自动喷水灭火系统：
水流指示器动作信号启动本层控制警铃或声光报警器的输出模块接通警铃或声光报警器电源。
压力开关动作信号启动喷淋泵。
或水流指示器动作信号启动喷淋泵。
或水流指示器动作信号和压力开关动作信号复合启动喷淋泵。
（具体联动要求根据各地方情况而定）
（3）、正压送风系统：
机械正压送风系统的联动关系如下：
探测器报警信号或手动报警按钮报警信号翻开正压送风口正压送风口翻开信号启动正压送风机。
正压送风口的开启数量可按照以下要求设置：
1）防烟楼梯间的正压送风口的开启应使整个楼梯间全部开启，使整个楼梯间形成均匀的正压；
2）前室内的正压送风口的开启应按照人员疏散顺序开启，即开启报警层和报警层上下两层的正压送风口。
（4）、排烟系统的联动逻辑关系：
排烟分区内的探测器报警信号或排烟分区内的手动报警按钮报警信号启动该排烟分区的排烟口（翻开）排烟口翻开信号启动相对应排烟分区内的排烟风机（或启动排烟风机高速）。
排烟风机入口处排烟防火阀（280℃）的关闭信号停顿相关部位的排烟风机。
（5）、防火卷帘门联动逻辑关系如下：
1）只作为防火分割用的防火卷帘门可以不做两步降落，只做一步降落。
探测器报警信号或手动报警按钮报警信号启动本防火区四周的防火卷帘门下降并下降到底。
2）用在疏散通道上的防火卷帘门应分两步下降，其联动关系如下：
安装在防火卷帘门两侧的感烟探测器报警信号启动防火卷帘门一步下降，防火卷帘门下降至距地（楼）面1.8M后停顿，当安装在防火卷帘门两侧的感温探测器发出报警信号启动防火卷帘门再次下降降落到底。
（6）、火灾警报装置和火灾事故播送联动：
火灾警报装置在高层建筑中主要是指警铃或声光报警器，设有自动开启的声光报警器，其开启顺序和火灾事故播送的开启顺序一样。
在自动报警系统中联动开启警铃或声光报警器和火灾事故播送的联动关系如下：
火灾探测器报警信号或手动报警按钮报警信号启动控制警铃或声光报警器、火灾事故播送的输出模块接通警铃或声光报警器电源、接通火灾事故播送线路。
高层建筑中火灾警报和火灾事故播送的开启顺序如下：
1）当2层及2层以上楼层发生火灾时，宜先接通火灾层及其相邻的上、下层；
2）当首层发生火灾时，宜先接通本层、2层及地下各层；
3）当地下室发生火灾时，宜先接通地下各层及首层；含多个防火分区的单层建筑，应先接通着火的防火分区及其相邻的防火分区；
（7）、消防电梯的联动关系如下：
手动报警按钮"与"探测器报警信号启动消防电梯迫降输出模块动作消防电梯迫降至首层并向消防控制室返回信号。
消防电梯迫降最好的方式应在消防控制室内手动迫降。
（8）、非消防电源切换：
非消防电源切换联动逻辑关系如下：
手动报警按钮"与"探测器报警启动非消防电源切换输出模块动作该模块启动断路器（空气开关）脱扣机构使中断器（空气开关）跳闸切断非消防电源。
非消防电源的切除最好的方式应在消防控制室内手动切除。
3、用万用表对安装了探测器及各种模块（手报、监视、控制模块）的信号总线进展检查，初步判定线路没有短路、接地后，才能进展下一步工作。
对于模块电源线，必须在用万用表测量无短路、接地，同时保证现场接线端全部接好，没有裸露的线头的情况下才能加电。
对于多线联动控制柜，因跟现场设备控制柜连接的线路较多，应按对线路的要求进展检查，现场应加的终端（终端负载、电阻、二极管等）应接好，同时应对接好的每一根线在控制柜端用万用表测量无误后才能接入控制柜，严格检查接线端没有接在强电线路上，严禁先把控制线接入控制柜主机，然后再接现场设备端的线。
4、将编完地址码的信号线路准确地接入控制器，并对线路作好明显标记。
对线路故障、探测器故障、模块故障等逐一进展排除。
5、排除故障时可以通过主机上的单点测试功能来检测探测器或模块和主机的通讯情况，信号回路有无干扰信号等。
6、对探测器逐一进展吹烟报警试验，对于不报警和误报警的，要及时更换并重新试验，同时验证探测器对应的显示关系是否正确，假设出现错误，通过现场编程进展调整。
7、按联动控制要求对控制模块和控制程序进展模拟试验，直至系统全部正常为止。
（1）、手动启动每个受控的消防联动设备，如：
消防播送、消防警铃、正压风口、正压风机、排烟阀、排烟风机、消防泵、喷淋泵、消防电梯迫降、非消防电源切断、事故照明等，并查看每个受控设备的反应信号是否正确，假设不正确那么须进展改正。
如果设备启动不了，可能原因为：
编程不正确或编码对应关系不正确；24V电源未接通；设备控制箱不在自动状态；设备控制箱没有送电。
（2）、将控制器设置为自动状态，对探测器进展加烟报警，检查受控设备的联动是否符合联动控制要求。
考前须知：
a.建立良好的同客户的合作关系,高效.及时的完成自己的本职工作。
b.妥善、明确、有原那么的处理好调试工程中非公司供给的产品介入的问题
c.委婉、客气、耐心的指导客户解决调试中的技术难题，及时圆满的完成调试任务。
结论
火灾自动报警及消防联动系统,作为智能建筑中的一个重要子系统, 其重要性是众所周知的要在智能建筑中创造一个平安舒适的环境,消防平安是其中的一个重要的方面。
火灾自动报警及消防联动系统,作为火灾的先期预报、火灾的及时扑灭、保障人身和财产平安,起到了不可替代的作用。
火灾自动报警及消防联动系统的设计并不只是某个专业独立完成的事情,它需要各专业之间的密切配合。
我们说建筑质量,首先应是设计质量,质量的好坏,平安问题是一个重要的衡量标准之一,消防平安是决不可轻视的问题。
百年大计,质量第一,特别是随着改革的深入, 建筑设计也要进入国际市场,这对设计提出了更高的要求。
近来提出的建筑质量终生负责制, 负责任的持续时间长,而且还提出了事故责任的全额赔偿, 这些无疑对设计人员提出了更严格的要求。
作为设计人员,千万不能掉以轻心,对于所设计的系统、图纸及文件,应该严格按现行的规程规X进展,绝不能图省事而草率行事。
对于应由承包商或施工方应到达的要求,在设计说明中也应明确提出,只有这样,才能保证设计和施工均能满足要求, 到达一个更完善的程度。
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致谢
本文的研究工作是在我的指导教师精心指导和悉心关心下完成的，在我的学业和论文的研究工作中无不倾注着教师辛勤的汗水和心血。
从课题的选择到工程的最终完成，教师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。
在教师的循循善诱的教诲和不拘一格的思路、无私的奉献精神使我深受的启迪。
从尊敬的教师身上，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了做人的道理。
在此我要向我的X明、安一宁等教师致以最衷心的感谢和深深的敬意。
在此，向所有关心和帮助过我的领导、教师、同学和朋友表示由衷的谢意！
衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加辩论的安一宁教师！
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