消防报警联动实训设备.docx

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消防报警联动实训设备

实验指导书

Ver2.1

2008年04月

消防报警教学实验平台3

1.1系统概述3

1.2消防报警系统的组成3

1.3典型实验内容5

（1）实验1:

电子编码器的使用5

（2）实验2:

智能光电感烟探测器的安装和使用7

（3）实验3：

智能电子温感探测器的安装和使用9

（4）实验4：

火灾显示盘的安装和使用10

（5）实验5：

编码手动报警按钮的安装和使用13

（6）实验6：

编码单输入模块的安装和使用15

（7）实验7：

编码单输入/单输出模块的安装和使用17

（8）实验8：

编码火警声光讯响器的安装和使用19

（9）实验9：

火灾报警控制器的使用21

（10）实验10：

监测现场报警信号实训25

（11）实验11：

消防联动控制26

（12）实验12：

基于LonWorks技术的消防报警系统使用27

消防报警教学实验平台

1.1系统概述

消防报警系统的基本职责为：

控制中心对探测回路进行巡测，当某一探测区域内着火，该处的探测器采集到现场信号，并立即把信号发回控制中心的控制器，控制器将此信号进行判断，若确认着火，控制器则向火灾现场发出声光报警信号和火灾应急广播。

另外很重要的是必须有效地通过联动控制器向需要联动的消防设备发出执行信号，并切断非消防电源，消灭初期火灾。

在本实验平台中，我们充分考虑到消防报警系统与IBMS系统的集成，故增加了VCN网关，把火灾报警主机连接到LonWorks网络，使用户可以在整个系统的IBMS软件中监控到消防设备状态，及时发现险情，并采取有效措施。

1.2消防报警系统的组成

1.控制中心

根据规范要求控制中心为双电源供电，以确保供电可靠。

控制中心内主要设备为火灾报警主机、多线消防联动控制器、总线消防联动控制器、消防电话总机、火灾广播设备、消防联动电源、自备电源等。

从原理上讲，无论是区域报警主机还是集中报警主机，都是遵循一样的工作模式，既收集探测源信号→输入单元→自动监控单元→输出单元。

报警主机从职能上分为输入单元既探测系统和输出单元既控制系统两大部分。

火灾报警主机的输入单元，是通过信号线与探测回路联络的，它不停地对建筑物里每一个探测区域进行巡测，读取现场信息，并进行数据分析，判断是否有火灾发生。

从工作原理上讲，火灾报警主机的自动报警是模拟量传输式分布智能系统，其主机智能与探测器智能两者相接合，又称为全智能系统。

所谓全智能系统也就是在整个系统中，不仅控制器具有分析能力，探测器也具有一定的分析能力，它先经过自己的分析后，再把这些信息发给控制器。

控制器收到探测回路发来的信息后，再作进一步的分析、处理，完成更复杂的判决并显示出来。

由于各探测器使用环境不同，使用一段时间后所受污染不同，不可避免地产生了误报的因素。

为减少甚至避免上述情况影响，配合智能探测器，控制器运用了模糊控制的相关技术，实现了自动测试功能，也就是控制器并没有一个固定的报警预设阈值，系统能对探测器回路送来的火灾探测参数进行分析运算，自动去除环境影响，同时控制器还具有存储火灾参数变化规律曲线的功能，并与现场采集的火灾探测参数比较，来确定是否报警。

根据本工程的建筑平面，各层的探测点数、联动点数，火灾自动报警控制系统共给出14个探测信号回路，其中附楼3个，主楼11个。

每个回路使用容量控制在80％～85％之间，这样有两个好处，对于控制器运行会较稳定，对于建筑物内的格局在二次装修发生变化时可能导致探测点数增加时，整个系统的变动不大。

2.基于LonWorks技术的消防报警VCN网关（可选）

VCN网关可以实现RS232数据到LonWorks网络的转发，从而使消防报警系统集成到IBMS系统中，实现与闭路电视监控系统、安全防范系统的联动。

3.探测回路

探测回路包括探测器、手动报警按钮、消火栓按钮、水流指示器、压力开关等，比如智能型感烟探测器，它是点型光电式减光型探测器，它与以往的开关和模拟量探测器不同。

以往的探测器仅仅根据探测器探测的参数是否达到某一阈值来确定是否报警，起触发器件的作用，而这种智能型感烟探测器是基于新型单片机而出现的一种新型智能型探测器，此探测器内置单片机，具有现场参数采集能力，不再起触发器件的作用，而是产生一个与火灾现象成正比的测量值，提供给控制器分析火情、判别，从而降低误率，同时具有自诊功能，可以根据应用场合不同随时修改探测器的报警灵敏度觉阈值，另外光电式探测器内没有放射元素的存在，因此杜绝了探险测放射泄漏，对人体的伤害及环境的污染，故是一种环保型产品。

手动报警按钮在火灾报警系统中是探测器的补充。

主要用来当火灾自动报警系统失灵时，采用人工手动报警方式向消防控制室报火警。

4.消防联动控制系统

消防联动控制系统就是前面提到的控制中心输出单元，是它向消防设备、非消防设备发出控制信号的，是在对火灾确认后的处理单元。

消防联动控制系统这一职能决定了它工作可靠性是相当重要的，直接关系到消防灭火工作的可靠性是相当重要的，直接关系到消防工作灭火工作的成败。

消防报警联动实训设备网络图

设备名称

型号

数量

编号

智能光电感烟探测器

JTY-GD-G3

智能电子温感探测器

JTW-ZCD-G3N

探测器通用底座

DZ-02

编码手动报警按钮

J-SAP-8401

C\D

编码单输入模块

LD-8300

G\H

编码单输入/单输出模块

LD-8301

I\J\K

编码火警声光讯响器

HX-100B

火灾报警控制器（联动型）

JB-QB-GST200

火灾显示盘

ZF-500

电子编码器

BMQ-2

DC24V指示灯

O\P

DC24V风扇

自锁按钮

L\M

继电器

智能光电感烟探测器（坏件）

JTY-GD-G3

编码手动报警按钮（坏件）

J-SAP-8402

编码模块底座（坏件）

消防电话专用模块（坏件）

消火栓报警按钮（坏件）

LD-8403

火灾报警教学实验平台主要部件清单

1.3典型实验内容

（1）实验1:

电子编码器的使用

电子编码器图

1）概述

GST-BMQ-2型电子编码器（以下简称编码器）可对电子编码的探测器或模块进行地址号年号批

次号灵敏度类型号的读出和写入对数字化总线从设备实现灵敏度级别设备类型逻辑地

址的写入和年号批次号序列号设备类型灵敏度级别的读出还可以实现对火灾显示盘地

址灯的总数及每个灯所对应的二次码的编写与读出

2）特点

✓该编码器采用手握式结构外形小巧携带方便操作简单

✓可对公司生产的多种编码型产品进行编码

✓四位段码式液晶显示显示直观

✓低功耗睡眠和自动关机功能

✓电池欠压指示功能

3）技术特性

✓电源1节9V叠式电池

✓工作电流8mA

✓待机电流100A

✓使用环境

✓温度-10+50

✓相对湿度9540°C2°C

✓尺寸164mm64mm24mm

1电源开关2液晶屏3总线插口

4火灾显示盘接口（I2C）5复位键6固定螺丝7电池盒盖8铭牌

其中各部分名称和功能说明如下

✓电源开关完成系统硬件开机和关机操作

✓液晶屏显示有关探测器的一切信息和操作人员输入的相关信息并且当电源欠压时给出指示

✓总线插口编码器通过总线插口与探测器或模块相连

✓火灾显示盘接口（I2C）编码器通过此接口与火灾显示盘相连进行各灯的二次码的编写

✓复位键当编码器由于长时间不使用而自动关机后按下复位键可以使系统重新上电并进入工作状态

✓固定螺丝将编码器的印制板固定好并且将编码器的前盖和后盖安装在一起

✓电池盒盖内部放置电池

✓铭牌贴于编码器背面

5）使用及操作

1电池的初次安装

按照电池盒盖上所标方向打开电池盒后盖将电池正确扣在电池扣上装在电池盒内盖好后盖

2电池的更换

如果液晶屏前部有LB字符显示表明电池已经欠压应及时进行更换

注意更换前应关闭电源开关从电池扣上拔下电池时不要用力过大

3系统连线

与探测器模块连接将连接线的一端插在编码器的总线插口内如图1所示的3处

另一端的两个夹子分别夹在探测器或模块的两根总线上

与火灾显示盘连接将鼠标插头一端插在编码器的I2C插座内如图1所示的4处

另一端的连接器头插在火灾显示盘的连接器座上

4开机

将电源开关拨到开的位置此时在液晶屏上显示H001表明工作正常

5自动关机的复位

当编码器由于长时间不用自动关机后按下复位键可以使系统重新上电并恢复正常工作状态

5）应用方法

编码器可对探测器的地址码设备类型灵敏度进行设定，也可对模块的地址码设备类型输入设定参数等信息进行设定，将编码器与探测器模块总线相连，开机后可对编码器做如下操作实现

A．读码

按下“读码”键液晶屏上将显示探测器或模块的已有地址编码，按“增大”键将依次显示脉宽、

年号、批次号、灵敏度、探测器类型号、按“清除”键后回到待机状态

如果读码失败屏幕上将显示错误信息E，按“清除”键清除

B．地址码的写入

在待机状态输入探测器或模块的地址编码，按下“编码”键应显示一个符号P表明编码完成，按“清除”键回到待机状态

C．其他设置请参考编码器说明书

（2）实验2:

智能光电感烟探测器的安装和使用

智能光电感烟探测器图

JTY-GD-G3点型光电感烟火灾探测器（以下简称探测器）是采用红外散射原理研制而成的点型光电感烟火灾探测器。

1）工作原理

探测器采用红外线散射原理探测火灾，在无烟状态下，只接收很弱的红外光，当有烟尘进入时，由于散射作用，使接收光信号增强，当烟尘达到一定浓度时，可输出报警信号。

为减少干扰及降低功耗，发射电路采用脉冲方式工作，可提高发射管使用寿命。

2）特点

✓地址编码可由电子编码器事先写入，也可由控制器直接更改，工程调试简便可靠。

✓单片机实时采样处理数据、并能保存14个历史数据，曲线显示跟踪现场情况。

✓具有温度、湿度漂移补偿，灰尘积累程度及故障探测功能。

✓无极性二总线信号。

3）技术指标

✓工作电压：

信号总线电压：

总线24V允许范围：

16V～28V

✓工作电流：

监视电流≤0.6mA，报警电流≤1.8mA

✓指示灯：

报警确认灯，红色，巡检时闪烁，报警时常亮

✓编码方式：

电子编码（编码范围为1～242）

✓保护面积：

当空间高度为6m～12m时，一个探测器的保护面积，对一般保护场所而言为80m2。

空间高度为6m以下时，保护面积为60m2。

具体参数应以《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116）为准。

✓线制：

信号二总线无极性

✓使用环境：

✓温度：

-10℃～+55℃

✓相对湿度≤95%，不凝露

✓外形尺寸：

直径100mm高56mm（带底座）

✓外壳防护等级：

IP23

✓壳体材料和颜色：

ABS，象牙白

✓重量：

约120g

✓安装孔距：

45mm～75mm

✓执行标准：

GB4715-2005

4）安装

警告：

安装探测器之前，请切断回路的电源并确认全部底座已安装牢靠。

探测器安装示意图如下图所示。

智能光电感烟探测器安装图

探测器的底座示意图如图所示。

底座上有4个导体片，片上带接线端子，底座上不设定位卡，便于调整探测器报警确认灯的方向。

布线管内的探测器总线分别接在任意对角的二个接线端子上（不分极性），另一对导体片用来辅助固定探测器。

待底座安装牢固后，将探测器底部对正底座顺时针旋转，即可将探测器安装在底座上。

智能光电感烟探测器安装外形示意图

布线方式：

探测器二总线宜选用截面积≥1.0mm2的RVS双绞线，穿金属管或阻燃管敷设。

5）测试和使用

警告：

请待全部探测器都安装完毕后再接通电源。

✓使用前应对报警按钮进行编码操作。

可利用GST-BMQ-2型电子编码器（具有支持数字化总线通讯功能）进行现场编码，编码时将电子编码器与探测器的总线端子Z1、Z2连接，输入“编码号”后，按“编码”键即完成编码工作。

如编码器显示“P”,则编码成功，反之为错误。

✓按照消防报警接线图接线后，先在火灾控制器对探测器进行注册，探测器处于正常工作状态。

✓探测器安装结束后或每次定期维护保养后必须进行测试。

✓测试内容：

确认安装与布线正确之后，通过连接的控制器进行在线设备注册，核对已安装的探测器数量与控制器注册到的探测器数量是否一致。

模拟火警：

注册测试后，任选一探测器，人为使它满足火警条件，验证探测器是否正常报火警。

（3）实验3：

智能电子温感探测器的安装和使用

智能电子温感探测器图

1）工作原理

探测器采用热敏电阻作为传感器，传感器输出信号经过电压变换后输入到单片机，单片机利用智能算法进行信号处理。

当单片机检测到火警信号后，向控制器发出火灾报警信息，并通过控制器点亮火警指示灯。

2）特点

✓与控制器采用无极性二总线连接；

✓地址编码由电子编码器直接写入，工程调试简便可靠；

✓单片机实时采样处理数据、并能保存14个历史数据，曲线显示跟踪现场情况

3）技术指标

✓探测器类别：

A1R

✓工作电压：

总线24V，允许范围：

16V～28V

✓工作电流：

监视电流≤0.6mA报警电流≤1.8mA

✓报警确认灯：

红色（巡检时闪烁，报警时常亮）

✓编码方式：

十进制电子编码，编码范围在1～242之间

✓探测角度≤45°

✓保护面积：

当空间高度小于8m时，一个探测器的保护面积，对一般保护现场而言为20m2～30m2。

具体参数应以《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116）为准。

✓使用环境：

✓温度：

-10℃～+50℃

✓相对湿度≤95%，不凝露

✓外形尺寸：

直径100mm高：

58mm（带底座）

✓外壳防护等级：

IP33

✓壳体材料和颜色：

ABS，象牙白

✓重量：

约115g

✓安装孔距：

45mm～75mm

✓执行标准：

GB4716-2005

4）安装

探测器的底座示意图如图所示。

底座上有4个导体片，片上带接线端子，底座上不设定位卡，便于调整探测器报警确认灯的方向。

布线管内的探测器总线分别接在任意对角的二个接线端子上（不分极性），另一对导体片用来辅助固定探测器。

待底座安装牢固后，将探测器底部对正底座顺时针旋转，即可将探测器安装在底座上。

探测器通用底座外形示意图

布线方式：

探测器二总线宜选用截面积≥1.0mm2的RVS双绞线，穿金属管或阻燃管敷设

5）测试和使用

✓使用前应对报警按钮进行编码操作。

如编码器显示“P”,则编码成功，反之为错误。

✓按照消防报警接线图接线后，先在火灾控制器对探测器进行注册，探测器处于正常工作状态。

✓探测器安装结束后或每次定期维护保养后必须进行测试。

✓测试内容：

确认安装与布线正确之后，通过连接的控制器进行在线设备注册，核对已安装的探测器数量与控制器注册到的探测器数量是否一致。

模拟火警：

注册测试后，任选一探测器，人为使它满足火警条件，验证探测器是否正常报火警。

（4）实验4：

火灾显示盘的安装和使用

火灾显示盘外观图

1）概述

ZF-500火灾显示盘是用单片机设计开发的汉字式火灾显示盘，用来显示已报火警的探测器位置编号及其汉字信息并同时发出声光报警信号。

它通过通讯总线与GST200、GST500及GST5000等火灾报警控制器相连，处理并显示控制器传送过来的数据。

当用一台报警控制器同时监控数个楼层或防火分区时，可在每个楼层或防火分区设置火灾显示盘以取代区域报警控制器。

2）特点

ZF-500火灾显示盘通过RS-485总线与火灾报警控制器相连，每路RS-485总线最多可配接64台火灾显示盘。

火灾显示盘只能显示火警信息，不能显示故障、动作等其它信息。

可通过火灾报警控制器对火灾显示盘的显示区域进行设定，设定后的火灾显示盘只能显示本区域的火警信息。

3）技术特性

✓工作电压：

DC16.8V~DC27.6V

✓显示容量：

最多不超过126条火警信息

✓显示范围：

每屏显示2条火警信息，第一条为首警信息，第二条为最新火警信息；按调显键时，第一条为首警信息，第二条为调显火警信息

✓线制：

与火灾报警控制器采用有极性二总线连接，另需两根DC24V电源供电线，不分极性

✓执行标准：

GB17429-1998

4）结构特征及工作原理

ZF-500火灾显示盘面板如下图所示。

a.“节电/消音”键：

在监控状态下，此键功能为“节电”控制；在报警状态下，此键功能为“消音”。

b.“自检/调显”键：

在监控状态下，此键功能为“自检”；在报警状态下，此键功能为“调显”。

ZF-500火灾显示盘对外接线如下图所示。

其中：

A、B：

与火灾报警控制器连接的通讯总线；

D1、D2：

DC24V供电线，不分极性；

：

接地线。

ZF-500火灾显示盘操作键如下图所示。

将火灾显示盘顶部的机壳盖打开，可对设一次码开关、液晶清晰度调节电位器以及电源开关进行操作。

本火灾显示盘采用51系列单片机，通过RS-485驱动芯片与控制器通讯。

单片机驱动液晶屏显示相应信息，并驱动相应的声光指示

5）使用方法

A.一次码设置

根据工程需要可通过微动开关对系统进行设置，方法如下：

把开关键拨到“on”的一端，机器重启时（在一次码闪动时）马上按住设一次码开关，液晶显示的火灾显示盘X号的X会逐次增大，松开设一次码开关,火灾显示盘X号就会停住，此时显示的X为一次码。

注：

1.火灾显示盘一次码的范围是1-64,当火灾示盘号增大到64后,则返回到1。

2.当一次码是两位数时，液晶屏显示的是两位数，当一次码是一位数时，为了保持显示一致，液晶屏显示的是一位数前加“0”。

B.各功能键的使用

✓在监控状态下，按下“自检/调显”键，火灾显示盘自动对各种显示器件进行检查；在火警状态下，当火警数多于2个时，按下“自检/调显”键，可按报警顺序点查报警情况。

✓在监控状态下，按下“节电/消音”键，火灾显示盘进入非节电方式状态。

启机默认为节电方式；在火警状态下，按下“节电/消音”键，可消除报警声音,再按此键报警声恢复。

当火灾显示盘在“消音”状态下再次接收到报警时，报警声自动恢复。

C.配接火灾报警控制器

火灾显示盘的工作方式是通过在控制器上定义其对应二次码实现的。

二次码前两位为本机所属层号，取值为0～99；第三位为楼号，取值为0～9；第四位为工作方式控制位，取值为0～9。

工作方式控制位含义如下：

0-所有火警信息均显示；

1-只显示本楼所有火警信息；

2-只显示本楼本层及上、下层所有火警信息；

3-只显示本楼本层所有火警信息；

4-本楼层的信息全显，不考虑楼号；（显示信息：

××层全显）

5～9无意义，保留字，禁用。

D.定义一次码后，需要在火灾报警控制器中添加该显示盘，具体操作如下：

①按下“系统设置”按钮->调试状态->设备直接注册->火灾显示盘注册

②此时系统将自动检查连接在总线上的设备，依次从1-64号地址搜索

③完成后，系统将实现连接的设备

④此时完成回路设备注册

⑤现在手动让感烟探测器报警，然后查看火灾报警控制器和火灾显示盘是否报警

⑥当火灾报警控制器和显示盘报警时，将显示具体报警设备并发出报警声

（5）实验5：

编码手动报警按钮的安装和使用

编码手动报警按钮外形示意图

J-SAP-8401手动火灾报警按钮（以下简称报警按钮）安装在公共场所，当人工确认火灾发生后按下报警按钮上的有机玻璃片，可向控制器发出火灾报警信号，控制器接收到报警信号后，显示出报警按钮的编码信息并发出报警声响

1）工作原理

本报警按钮采用按压报警方式，通过机械结构进行自锁，可减少人为误触发现象。

报警按钮内置单片机，完成报警检测及与控制器通讯功能。

单片机内含EEPROM用于存储地址码、设备类型等信息，地址码可通过GST-BMQ-1B或GST-BMQ-2型电子编码器进行现场更改。

2）特点

✓采用拔插式结构设计，安装简单方便。

✓按下报警按钮玻璃片，报警按钮提供的独立输出触点，可直接控制其它外部设备。

✓报警按钮上的有机玻璃片在按下后可用专用工具复位。

✓用微处理器实现对消防设备的控制，用数字信号与控制器进行通信，工作稳定可靠，对电磁干扰有良好的抑制能力。

✓地址码为电子编码，可现场改写。

3）技术指标

✓工作电压：

信号总线电压：

24V允许范围：

16V~28V

✓工作电流：

监视电流≤0.6mA,报警电流≤1.8mA

✓输出容量：

额定DC60V/100mA无源输出触点信号，接触电阻≤100m

✓启动零件型式：

重复使用型

✓启动方式：

人工按下有机玻璃片

✓复位方式：

用吸盘手动复位

✓指示灯：

红色，正常巡检时约3s闪亮一次，报警后点亮

✓编码方式：

电子编码，编码范围在1～242之间任意设定

✓线制：

与控制器无极性二线制连接

✓使用环境：

类型：

户内,温度：

-10℃～+55℃

✓相对湿度≤95%，不凝露

✓外形尺寸：

90mm×122mm×48.5mm（带底壳）

✓外壳防护等级：

IP43

✓壳体材料和颜色：

ABS，红色

✓重量：

约221g（含底壳）

✓安装孔距：

65mm

✓执行标准：

GB19880-2005

4）安装

警告：

安装设备之前，请切断回路的电源并确认全部底壳已安装牢靠且每一个底壳的连接线极性准确无误。

✓安装前应首先检查外壳是否完好无损，标识是否齐全。

✓安装时只需拔下报警按钮，从底壳的进线孔中穿入电缆并接在相应端子上，再插好报警按钮即可安装好报警按钮，安装孔距为65mm。

报警按钮底壳安装采用明装和暗装两种方式，安装示意图如下图所示。

手动火灾报警按钮

明装方式暗装方式

端子示意图

✓端子说明：

⏹Z1、Z2：

无极性信号二总线接线端子。

⏹K1、K2：

无源常开输出端子，当报警按钮按下时，输出触点闭合信号，可直接控制外部设备。

✓布线要求：

Z1、Z2可选用截面积不小于1.0mm2的RVS双绞线。

5）测试和使用

✓使用前应对报警按钮进行编码操作。

可利用GST-BMQ-2型电子编码器（具有支持数字化总线通讯功能）进行现场编码，编码时将电子编码器与报警按钮的总线端子Z1、Z2连接，输入“编码号”后，按“编码”键即完成编码工作。

如编码器显示“P”,则编码成功，反之为错误。

✓按照消防报警接线图接线后，先在火灾控制器对报警按钮进行注册，报警按钮处于正常工作状态。

✓当现场发生火警后，按下报警按钮上的玻璃片，报警按钮指示灯应点亮，控制器显示火警地址信息。

✓无火情后及时将报警按钮复位。

（6）实验6：

编码单输入模块的安装和使用

编码单输入模块图

GST-LD-8300输入模块（以下简称模块），用于接收消防联动设备输入的常开或常闭开关量信号，并将联动信息传回火灾报警控制器（联动型）。

主要用于配接现场各种主动型设备

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