毕业设计某市减灾指挥中心火灾自动报警及气体灭火系统设计.docx
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毕业设计某市减灾指挥中心火灾自动报警及气体灭火系统设计
摘要
随着科技的进步，用于火灾报警与消防联动的器材和系统，越来越具有智能化的特征。
微电子技术、检测技术、自动控制技术和计算机技术广泛应用到消防领域，使火灾探测技术、自动报警技术、消防设备联动控制技术、火灾监控系统等有了飞速的发展。
实践证明，性能良好的消防系统可以防患于未然，成为现代建筑物不可缺少的安全保障。
但由于各种因素的影响，建筑中由于消防系统安装不合理而造成危害的案例屡见不鲜。
本文试图就建筑物的消防系统进行初步的探索。
我国消防工作也进入了一个新的时期，一个崭新的发展的时代。
近几年来，我国部分地区加快了消防技术装备更新的步伐，逐步与城市发展相适应，但还有许多地区的消防技术装备落后于地方经济建设，不能与地方经济建设相适应。
随着人类社会文明的进步，工业建筑业的发展，科学技术的飞跃，现代人在享受着丰硕的物质文化成果的同时，各类灾害事故对人类社会和环境的危害也越来越严重。
随着社会经济建设的发展，各类化工和易燃易爆的灾害事故与日俱增，城市建设日新月异，高层建筑如雨后春笋般增长。
高层建筑火灾、人员集中的大型商场、娱乐场、地下工程、化工等火灾扑救，建筑物垮塌、交通事故、化工泄漏救援，给消防工作带来了挑战。
人们已经深刻地认识到，社会经济发展与灾害事故的危害同步增长，社会的繁荣与灾难并存，消防安全工作直接关系到社会经济发展。
【关键词】消防火灾报警气体灭火
ABSTRACT
Withtheadvancesintechnology,equipmentandsystemsforfirealarmandfirefightinglinkage,increasinglyintelligentfeatures.Microelectronictechnology,detectiontechnology,automaticcontroltechnologyandcomputertechnologywidelyusedinthefieldoffire,firedetectiontechnology,automaticalarmtechnology,fire-fightingequipmentlinkedwithrapiddevelopmentofcontroltechnology,firemonitoringsystem.Practicehasprovedthatthegoodperformanceofthefireprotectionsystemcanbeavoided,asindispensabletomodernbuildingsafetyandsecurity.Butduetovariousfactors,buildingfiresysteminstallationunreasonableharmtothenotuncommon.Thispaperattemptsapreliminaryexplorationonthebuilding'sfireprotectionsystem.ThefirecontrolworkinChinahasenteredanewera,aneweraofdevelopment.Inrecentyears,partsofthecountrytoacceleratethepaceoffirefightingtechnologyandequipmentupdates,andgraduallyadapttourbandevelopment,buttherearemanypartsofthefirebackwardtechnologyandequipmentinlocaleconomicdevelopment,notcompatiblewiththelocaleconomicconstruction.Withtheprogressofhumancivilization,thedevelopmentoftheindustrialconstructionindustry,scienceandtechnologyleapthatmodernpeopleintheenjoymentofrichmaterialandculturalachievementsatthesametime,thehazardsofallkindsofdisastersonhumansocietyandtheenvironmenthasbecomeincreasinglyserious.Withtheconstructionofsocio-economicdevelopment,growingallkindsofchemicalandexplosivedisasters,rapidurbanconstruction,high-risebuildingshavemushroomedgrowth.High-risebuildingfire,aconcentrationoflargeshoppingmalls,casinos,undergroundengineering,chemicalfirefighting,buildingcollapse,trafficaccidents,chemicalspillsrescueachallengetothefireservice.Ithasbeendeeplyawareofthesimultaneousincreaseinsocio-economicdevelopmentandaccidenthazards,socialprosperityanddisaster,coexist,firesafetyworkisdirectlyrelatedtothesocio-economicdevelopment.
【Keywords】firecontrolfirealarmGasfire-extinguishing
前言
我国规范要求火灾自动报警系统应为一个独立的系统，目前许多设计中允许火灾自动报警系统向建筑物自动化系统发送信号，即系统可以从火灾自动报警主机上获取其运行状态的各类信号，火灾时火灾自动报警系统可向系统发出信号，但消防的专用设备仍然归到消防联动中，设计消防专用总线，成为独立系统。
随着智能建筑技术的发展，将建筑物自动化系统和火灾自动报警的一些功能混合起来，将消防联动系统设备纳入建筑物自动化系统中去控制，建筑自动化系统中的各项子系统实现智能化集成，是今后的规范和技术值得进一步研究探讨的问题。
火灾自动报警系统作为现代建筑的重要消防设施，受到日益推广与普及，致使相关的生产厂也如雨后春笋般涌现，境外产品也大量进入，但是此类产品无法兼容与互换，施工单位如不能形成一套行之有效的工法，这样不仅加大工程投入，同时会因为忽视了有关要点使工程留下或多或少的缺点、进而导致维护工作量的增加，甚至缩短了系统使用寿命。
因此我有必要浅谈火灾自动报警系统。
第一章火灾报警系统概述
第一节工程概况及设计目的
某大楼负一层的减灾指挥中心，其建筑面积为6441.5平方米，其中有大面积的停车场、风机房、配电房等。
地下室共有174个车位，还有整栋大楼的配电房，制冷机房，风机房等重要电气房，一旦失火将会给人们带来巨大的生命与财产的损失。
我们采用奥瑞那系统对大楼进行火灾自动报警系统的设计，其中车库我们将采用水系统灭火。
另外配电房设备属于精密仪器，如果发生火灾不能够使用水来扑救，因此我们在这个房间使用气体灭火。
通过对大楼的消防设计，我们努力使之具备一个安全、可靠的火灾预防系统，给人们一个放心的生活工作场所。
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安全舒适的环境,消防安全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、保障人身和财产安全,起到了不可替代的作用。
火灾自动报警系统是人们为了早期发现火灾，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他场所的一种自动消防设施，是人类同火灾作斗争的有力工具。
通过对大楼的消防设计，我们努力使之具备一个安全、可靠的火灾预防系统，给人们一个放心的生活工作场所。
第二节火灾自动报警系统简介
一、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。
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：
多线制开关量式火灾探测报警系统。
这是第一代产品，目前国内极少数厂家生产外，它基本上已处于被淘汰状态。
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，尤其式二总线制开关量式探测报警系统目前正被大量使用。
模拟量传输式智能火灾报警系统。
这是第三代产品。
目前我国已经开始从传统的开关量式火灾探测报警技术，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，它的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。
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，控制过程如图1.1所示。
图1.1火灾自动报警系统原理图
二、火灾自动报警系统的组成
火灾自动报警系统是由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能的装置组成的火灾报警系统，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件，主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。
（一）火灾探测器
火灾探测器是火灾自动报警系统的传感部分如下图1.2所示，是组成各种火灾自动报警系统的重要组件，是火灾自动报警系统的“感觉器官”。
它能对火灾参数（如烟、温度、火焰辐射、气体浓度等）响应，并自动产生火灾报警信号，或向控制和指示设备发出现场火灾状态信号的装置。
火灾探测器是系统中的关键元件，他的稳定性、可靠性和灵敏度等技术指标会受到诸多因素的影响，因此火灾探测器的选择和布置应该严格按照规范进行。
图1.2火灾探测器
1.火灾探测器的分类
目前火灾探测器的种类很多，按照不同的方式有不同的分类方法。
根据监测的火灾特性不同，火灾探测器可分为感烟、感温、感光、复合和可燃气体等五种类型，每个类型又根据其工作原理的不同而分为若干种。
根据感应元件的结构不同，可分为：
点型火灾探测器。
对警戒范围中某一点周围的火灾参数作出响应。
线型火灾探测器。
对警戒范围中某一线路周围的火灾参数作出响应。
根据操作后是否能复位，可分为：
可复位火灾探测器。
在产生火灾报警信号的条件不再存在的情况下，不需要更换组件即能从报警状态恢复到监视状态。
根据复位的方式不同，又可分为以下三种：
自动复位火灾探测器。
能自动地恢复到监视状态。
遥控复位火灾探测器。
通过遥控操作能恢复到监视状态。
手动复位火灾探测器。
通过手动调节能恢复到监视状态。
不可复位火灾探测器。
在产生火灾报警信号的条件不再存在的情况下，需调换组件才能从报警状态恢复到监视状态或动作后不能恢复到监视状态。
2.火灾探测器的选择
火灾探测器的选择应符合下列要求：
对火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量的热，很少或没有火焰辐射的，选用感烟探头；
对火灾发展迅速，产生大量热、烟和火焰辐射的，选用感烟探头、感温探头、火焰探头或它们的组合；
对火灾发展迅速，有强烈的火焰辐射和少量烟、热的，选用火焰探头；
对情况复杂或火灾形成特点不可预料的，可进行模拟实验，根据实验选用适宜的探头。
在不同高度的房间设置火灾探测器时可参照表1.1的规定。
表1.1点型感烟、感温火灾探测器的实用高度
房间高度（m）
感烟探测器
感温探测器
一级
二级
三级
1220
不适合
不适合
不适合
不适合
812
适合
不适合
不适合
不适合
68
适合
适合
不适合
不适合
46
适合
适合
适合
不适合
h
4
适合
适合
适合
适合
3.火灾探测器的设置
探测区域内每个房间至少应布置一只火灾探测器。
感烟探测器、感温探测器的保护面积和保护半径应该满足表1.2的规定。
表1.2感烟、感温探测器的保护面积和保护半径
火灾探测器
的种类
地面面积
S（m2）
房间高度h（m）
一只探测器的保护面积A和保护半径R
房间坡度θ
θ≤15°
15＜θ≤3°
θ＞30°
A
（m2）
R
（m）
A
（m2）
R
（m）
A
（m2）
R
（m）
感烟探
测器
S≤80
h≤12
80
6.7
80
7.2
80
8.0
S＞80
6＜h≤12
80
6.7
100
8.0
120
9.9
h≤6
60
5.8
80
7.2
100
9.0
感温探
测器
S≤30
h≤8
30
4.4
30
4.9
30
5.5
S＞30
h≤8
20
3.6
30
4.9
40
6.3
一个探测区域内所需设置的探测器数量，应由下式计算：
（1.1）
式中：
N—一个探测区域所需设置的探测器数量（只），N
1（取整数）；
S—一个探测区域的面积（m2）;
A—一个探测器的保护面积；
K—修正系数，重点保护建筑K取0.7～0.9，普通保护建筑K取1.0。
在宽度小于3m以内的走廊顶棚上设置探测器时宜居中布置。
感温探测器的安装间距L不应超过10m，感烟探测器的安装间距L不应超过15m，探测器至端墙的距离不应大于探测器间距的1/2。
探测器至墙壁、梁的水平距离不应小于0.5m，并且探测器的周围0.5m内不应有遮挡物。
房间被书架、隔断、设备等分隔且至顶棚或梁的距离小于房间净高5％时，则每个被格开的部分至少安装一只探测器。
探测器宜水平安装，如必须倾斜安装时，倾斜角不应大于45o,当屋顶坡度θ大于45o时，应加木台或类似方法安装探测器。
（二）手动火灾报警按钮
1.手动火灾报警按钮概述
火灾自动报警系统应有自动和手动两种触发装置，如下图1.3所示。
各种类型的火灾探测器是自动触发装置，而在防火分区疏散通道、楼梯口等处设置的手动火灾报警按钮是手动触发装置，它应具有应急情况下，人工手动通报火警的功能。
图1.3报警按钮外形示意图
2.手动火灾报警按钮的设置
每个防火分区应至少设置一只手动火灾报警按钮。
从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的距离，不应大于30m。
手动火灾报警按钮宜设置在公共活动场所的出入口处。
手动火灾报警按钮应设置在明显的和便于操作的部位。
当安装在墙上时其底边距地高度宜为1.3-1.5m，且应有明显的标志。
手动火灾报警按钮宜与集中报警器连接，且应单独占用一个部位号。
因为集中控制器设在消防室内，能更快采取措施，所以当没有集中报警器时，它才接入区域报警器，但应单独占用一个部位号。
（三）火灾报警控制器
火灾报警控制器是火灾自动报警系统心脏，具有下述功能：
用来接受火灾信号并启动火灾警报装置。
该设备也可用来指示着火部位和记录有关信息。
能通过火警发送装置启动火灾报警信号或通过自动消防灭火控制装置启动自动灭火设备和消防联动控制器。
自动地监视系统的正确运行和对特定故障给出声、光报警。
1.火灾报警控制器分类
火灾报警控制器种类繁多，根据不同的方法可分成不同的类别。
按控制范围可分为：
区域火灾报警控制器：
直接连接火灾探测器，处理各种报警信息。
集中火灾报警控制器：
它一般不与火灾探测器相连，而与区域火灾报警控制器相连，处理区域级火灾报警控制器送来的报警信号，常使用在较大型系统中。
控制中心火灾报警控制器：
它兼有区域，集中两级或火灾报警控制器的特点，即可以作区域级使用，连接控制器；又可以作集中级使用，连接区域火灾报警控制器。
按结构型式可分为：
壁挂式火灾报警控制器：
连接的探测器回路相应少些，控制功能简单，区域报警控制器多才用这种型式。
台式火灾报警控制器：
连接探测器回路数较多，联动控制较复杂，集中式报警器常采用这种方式。
框式火灾报警控制器：
可实现多回路连接，具有复杂的联动控制。
按系统布线方式分为：
多线制火灾报警控制器：
探测器与控制器的连接采用一一对应方式。
总线制火灾报警控制器：
控制器与探测器采用总线方式连接，探测器并联或串联在总线上。
2.火灾报警控制器的功能
火灾报警：
当收到探测器、手动报警开关、消火栓开关及输入模块所配接的设备所发来的火警信号时，均可在报警器中报警。
故障报警：
系统运行时控制器分时巡检，若有异常（设备故障）发出声、光报警信号，并显示故障类型及编码等。
火警优先：
在故障报警或已处理火警时，若发生火警则报火警，而当火警清除后又自动报原有的故障。
时钟与火灾发生时间的记忆：
系统中的时钟走时通过软件编程实现，具有相应的存储单元，记忆事故发生时间。
自检功能：
为了提高报警系统的可靠性，控制器设置了检查功能，可定期或不定期的进行模拟火警检查。
3.工作原理
控制器把火灾探测器传来的信号进行处理、报警。
从原理上讲无论是区域报警控制器还时集中报警控制器都遵循同一工作模式，即收集探测信号－输入单元－自动监控单元－输出单元。
工作原理如图1.4所示。
图1.4火灾控制器原理
三、系统的设置
随着新产品的不断出现，火灾自动报警系统也由传统型向现代火灾自动报警发展。
在诸多的产品中以区域报警和集中报警控制器的应用最为广泛，以下介绍两者的设置。
（一）区域报警控制系统
区域报警控制系统是火灾自动报警系统组成的一种形式，它是由电子元件组成的自动报警和监控装置。
当探测器检测到火灾信号，电子线路将火灾信号转换为电压或数字信号，通过导线传输到区域报警器，经过处理后发出声光报警信号，同时将火灾部位传输给集中报警控制器，适用于较小范围的保护。
有些区域报警控制器可单独组成系统进行消防灭火自动处理。
区域报警控制器的设置应该符合以下的规定：
一个报警区域宜设置一台区域报警控制器，系统中区域报警控制器不应该超过3台。
当用一台区域报警控制器警戒数个楼层时，应在每层各楼梯口明显部位装设识别楼层的灯光显示区域。
区域报警控制器安装在墙上时，其底边距地的高度不应小于1.5m。
靠近门轴的侧面距墙不应小于0.5m.正面操作距离不应小于1.2m.
区域报警控制系统宜设在有人值班的房间或宾馆每层服务台。
（二）集中报警控制系统
集中报警控制系统是有电子线路组成的集中自动监控报警装置，各个区域报警巡回检测带的信号均集中到这一总的监控报警装置。
它具有部位指示、区域显示、巡检、自检、火灾报警音响、计时、故障报警、记录打印等一系列功能，在发出报警信号同时可自动采取系统的消防功能控制动作，达到消防的目的和手段，适用于较大范围内多个区域的保护。
集中报警控制器的设置应该满足以下规定：
系统中应设有一台集中报警控制器和两台以上区域报警控制器；
集中报警控制器的容量不宜小于保护范围内探测区域总数；
集中报警控制器距墙不应小于1m，正面的操作距离不应小于2m；
区域报警控制器的设置应符合上述区域报警控制系统的有关要求。
（三）控制中心报警系统
由消防控制室的消防控制设备、集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾自动报警探测器等组成，或由消防控制室的消防控制设备、火灾报警控制器、区域显示器和火灾自动报警探测器等组成，功能复杂的火灾自动报警系统。
系统的容量较大，消防设施控制功能较全，适用于大型建筑的保护。
系统中应至少设置一台集中报警控制器和必要的消防控制设备；
设在消防控制室以外的集中报警控制器，均应将火灾报警信号和消防联动控制信号送至消防控制室；
区域报警控制器和集中报警控制器的设置，应符合上述控制中心报警系统的有关要求。
第二章火灾自动报警系统设计
第一节系统选型
一、奥瑞那系统
本工程采用奥瑞那OZH4800系统。
OZH4800火灾自动报警系统是奥瑞那在总结多年研制生产火灾报警产品经验的基础上，参考国内外多家产品特点，并考虑到未来火灾报警的发展趋势，综合应用传感技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而最新推出的居于业内领先水平的新一代产品。
OZH4800火灾自动报警系统由火灾报警控制器、智能感烟探测器、智能感温探测器、手动报警按钮、消火栓按钮、输入模块、输出模块、总线接口模块、总线隔离模块、总线联动控制盘、楼层火灾显示盘等设备组成。
系统如下图2.1所示
图2.1OZH4800火灾报警及联动控制系统图
二、产品技术特点和优势
（一）控制器大容量，全系列
控制器单机容量从64点、128点、192点、384点、768点、1536点、2304点⋯⋯直至11520点，可多台控制器联网通讯，完全满足各种工程的需要，具有较高的性能价格比。
（二）双向分布智能
回路器件（探测器、模块、手报按钮）采用MCU微处理器，具有独立的智能分析和判断能力，内含智能软件，可根据现场环境的变化（温度、湿度、灰尘污染）自动调整报警阈值、滤除干扰，并与控制器双向传输信息，大大降低了误报率，加快了报警响应时间，最大限度地保证了报警的准确性。
（三）真正的全总线系统结构
系统内所有的各种探测器、模块、报警按钮、楼层火灾显示盘、回路扩展单元等外部设备全部挂接在总线上，不需额外的信号线。
系统结构简洁，节省大量线材和布线工时。
（四）数字化信号传输
二总线电流量脉宽数字化信号传输技术，通讯可靠，抗干扰性能强。
（五）先进的自动编址功能
无需人工设定地址，所有外部设备在线自动识别，自动编址，节省大量安装调试时间，提高了可靠性。
（六）安装调试简便
无极性两总线，避免了由于接线不当而引起的系统损坏。
可T形/环形任意布线，任意分支，节省大量线材和布线工时。
控制器上可显示回路器件的供电电压，方便系统调试。
（七）大容量事件记录
事件记录簿的容量为4096条，为用户日常使用管理和物业管理部门对使用情况的监
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