消防自动报警系统实验指导书.docx
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消防自动报警系统实验指导书
消防自动报警系统实验指导书
第一章THPXB-1型消防自动报警系统实验装置简介
第一节系统概述
高层建筑物一旦起火，建筑物内部的管道、竖井、楼梯和电梯等如同一座座烟筒，拔力极强，使火势迅速扩散，给人员及物资的疏散带来较多困难。
高层建筑发生火灾时，从外部扑救难度较大，主要靠建筑内部的消防设施来扑救，而火灾自动报警系统能及时发现和通报火情，并采取有效措施控制、扑灭火灾。
装有火灾自动报警系统的建筑物，当火灾发生时，由于火灾报警及时，火灾在初期就被消灭，从而大大减少了火灾造成的损失。
天煌“THPXB-1型消防自动报警系统实验装置”采用由北京狮岛（新加坡独资）最新设计的消防报警系统。
产品主要由火灾报警联动控制柜、THPXB-1型消防自动报警系统实验台、和广播控制柜三部分组成。
产品技术先进，在国内应用广，有很大的工程应用前景。
其结构框图如下图所示。
火灾报警联动控制器则采用狮岛的SD2200系统，该系统是数字式火灾自动报警联动控制系统，是现代微电子数字技术与现代通讯理论相结合的产物。
系统由于采用现代IT信息产业新技术---工业控制计算机与嵌入式操作系统组合移植而使报警控制器产生革命性变革，使其与现代计算机应用技术同步发展。
控制器主要由SD2200主控单元（工作主站）、SD22200系统IO子站、SD2200系统电源、SD2200TS通讯模块等组成。
THPXB-1型消防自动报警系统实验台则主要分布了消防系统所常用的各类火灾探测器、楼层显示器、各种输入输出模块、总线隔离器、火灾报警器、手动报警按钮、声光报警器、警铃及各种模拟火灾现场的设备等。
火灾事故广播系统是消防报警及灭火联动控制系统中的一个重要的组成部分。
当火灾发生时在消防控制中心的指挥人员通过该系统组织指挥现场灭火和人员疏散。
根据有关建筑设计防火规范规定：
当某一楼层（或防火分区）发生火警信号时须开启该楼层（或该防火分区）及相邻（或区域）的消防广播。
事故广播系统采用狮岛的SD8000系列非总线式火灾事故广播系统，其系统主要由SD9008火警通讯盘、SD8000B广播录放盘、SD8010A广播功放盘、SD8011广播分配盘以及SD7014A消防广播专用直流电源组成。
第二节SD2200主控微机火灾报警联动控制器
SD2200火灾报警联动控制系统是由工业控制计算机与大屏幕彩色液晶显示器并与计算机网络通讯技术相结合的产物，其主要结构由主站及多种子站、电源等功能单元网络通讯而组成，各子站之间的数据流通和相互协调由工作主站担任，由于主站采用工控计算机（PC），故具有很高的运算速度和良好的抗干扰性。
由于SD2200消防系统所采用的探测器本身具有智能CPU处理器，故控制器在每个巡检周期中，探测器即报出由控制算法算出的火警信息，同时也将现场实时烟浓度值一起报给控制器，控制器根据以上信息进行二次分析并判定报出火警，进一步提高可靠性，减少误报。
一、SD2200产品特点
1.SD2200为数字式智能火灾自动报警及联动控制系统，它不同于传统的分布智能，也不同于简单的集中智能；
2.分布智能是探测器报警，将信号传输给控制器，从而报出火灾地址。
集中智能是由探测器将探测到的火灾信息源源不断地传输给控制器，由控制器进行判别，从而报出火灾地址；
3.系统具有现场编程能力。
控制器留有计算机接口，可直接接入计算机键盘进行现场编程，也可在外接PC机或笔记本上进行编程后再固化芯片转插在控制器上；
4.CRT彩色图形显示系统。
采用WIN98界面，操作简单，易于工程进行编程；
5.报警时间短：
由于采用集散式，无论系统多大，均可在相应时间报出全部火警，方便于工程验收；
6.维护警告：
控制器判断探测器污染情况，根据需要发出维护警告信息；
7.具有黑匣子存储功能，便于发生火灾时，提供查认依据；
8.开放性系统特征，系统单机容量可达6368点，最多可将16台控制器联接成网，最大地址点为101888地址点，配接远程中继器，通讯距离可增加1500米；
9.信号传输距离远：
探测器及模块到控制器间的传输距离为1500米，主站与子站之间的通讯距离为1200米；
10.控制器配接网络通讯子站，实现远程联网通讯，组成城市消防网络系统。
二、SD2200技术参数
工作电压：
24V±2V
工作电流：
≤2A
系统容量：
32个工作子站
通讯距离：
1200M
地址点：
单机容量6368点
三、SD2200系统组成框图
四、SD2200配置说明
1.SD2200控制器具有两个链路，每个链路最多可接16个子站，每子站1个回路，每回路有199个地址点，每地址点各类火灾探测器、手动报警按钮、输入模块、输出模块、红外对射转换模块、多功能模块，实现混合地址编程及联接；
单台控制器最多地址点=2链路×16子站×199地址=6368地址点；
2.最多可以将16台控制器联接成网，最大地址点为101888点；
3.每台控制器最多可接64个液晶汉字火警显示盘；
4.每台控制器最多可接入32个联动子站（占用I/O子站地址）。
五、SD2200系统工作主站
SD2200工作主站就是SD2200主控单元，即：
显示控制面板，它是操作人员与控制系统之间的操作界面。
其主要功能是集中各子站传来的测试数据和状态信息，使操作人员通过主站了解系统运行状态。
并通过控制器键盘向各子站下达控制命令。
系统的各类状态信息均作为分析、存储、打印、显示以及确定联动控制动作的依据，SD2200主站可根据事先制作完成的软件程序向各子站下棕控制命令；可通过液晶屏幕，键盘等人机对话界面对系统进行控制和监视。
1.主要功能
报警及状态显示功能
灭火联动功能；
菜单式操作功能
2.技术参数
工作电压：
24V
工作电流：
≤200mA
单机容量：
6368
站号范围：
0#～15#
3.接线示意图
注：
通过与SD2200TS通讯模块联接，将控制器PC串口1转换成RS485接口后可与多台控制器及CRT显示设备互联；
通过与SD2200TS通讯模块联接，将控制器PC串口2转换成RS485接口后可与多台火灾显示盘联接。
六、SD2200系统I/O子站
I/O子站是SD2200系统工作主站与探测器及联动控制模块之间的数据转换装置；是系统的主要组部分之一。
集中式安装方式为机柜内固定；分布式安装方式为壁挂。
1.主要功能
采集与之相连接的回路上各探测器、手动报警按钮、输入模块等火灾报警装置的报警信号和状态信号，并将这些信号转化为可监视和操作的系统数据；
通过RS-485接口和通讯线路将数据传送到工作主站，同时接收主站的控制命令；
将接收到的控制命令转化为可执行的操作数据，并通过报警联动总线动作信号下达给具体的输出控制模块。
2.技术参数
工作电压：
24V
工作电流：
≤200mA
单机容量：
199
站号范围：
0#～15#
3.接线示意图
七、SD2200TS通讯模块
SD2200TS通讯模块是一个标准的RS232转RS485转换模块；它能将控制器PC机的两个标准RS232接口电平转换成总线式半双工双向RS485接口。
其接线示意图如下图所示。
注：
在系统中除非特殊规定，通讯方式一般均设置为自动收发方式。
八、D2200系统电源
系统中电源模块是提供工作电流的必要设备，为24V双路供电电源，并有标准的DB9插座提供电源状态信号，直接与主站联接。
注：
当系统中配置有火灾事故广播系统和消防电话通讯系统时，报警联动系统的工作电源不能与广播系统和通讯系统的工作电源混用；否则将可能造成报警联动系统的不稳定。
第三节火灾报警探测器
“THPXB-1型消防自动报警系统实验装置”中所使用到的火灾探测器主要有SD6800光电感烟火灾探测器、SD6820定温感温火灾探测器、SD6300可燃气体探测器、SD6110手动报警器。
一、SD6800光电感烟火灾探测器
SD6800型智能数字光电感烟探测器，是利用红外光束对烟雾散射的原理来进行烟雾浓度的探测。
探测器将烟雾信号通过智能算法，分析判定出火警信号并以数字方式传送到控制器，同时也将现场烟雾浓度值一同传送至控制器，以便于控制器进行二次分析，判定火警。
该探测器占一个节点地址，采用电子编码方式，通过编码器读/写地址。
产品特点
采用CPU技术，固化高可靠火灾判断程序；
抗干扰、潮湿性强，误报率极低；
无放射源，无污染，使用安全可靠；
外观设计精巧，安装方便；
两个工作状态指示灯，便于观看工作状态；
采用电子编码方式进行
技术参数
工作电压：
19V～28V
工作电流：
≤0.6mA
报警电流：
≤2mA
保护面积：
80m2
地址编码：
1#～199#
安装方式：
二总线制、无极性
接线方式
与SD6000C型探测器基座配合使用；
在一探测回路中严禁出现相同的地址编码。
二、SD6820定温感温火灾探测器
SD6820型智能数字定温感温探测器，集通讯探测为一体，内置单片计算机，固化高可靠火灾判断程序。
该探测器占一个节点地址，采用电子编码方式，通过编码器读/写地址。
产品特点
探测电路与通讯电路一体化，无需加装编码底座；
根据使用环境不同设定三级灵敏度；
稳定性好、误报率低，不受气候变化影响；
采用电子编码方式进行编码，操作简便。
技术参数
工作电压：
19V～28V
感温方式：
定温式
工作电流：
≤0.8mA
报警电流：
≤3mA
保护面积：
40m2
报警温度：
Ⅰ级54℃～62℃
Ⅱ级62℃～70℃
Ⅲ级70℃～78℃
地址编码：
1#～99#
安装方式：
二总线制、无极性
接线方式
与SD6000C型探测器基座配合使用；
在一探测回路中严禁出现相同的地址编码。
三、SD6300可燃气体探测器
SD6300型可燃气体报警器可控制器发出报警信号，控制器接收到报警信号，将显示出探测器的编号，发出报警声响。
产品特点
外形美观、安装方便；
两线制、无极性，抗干扰、抗潮湿能力强；
无放射源，无污染，使用安全可靠；
两个指示灯，工作状态识别方便；
采用电子编码方式进行编码，操作简便。
技术参数
适用气种：
天然气、液化气
检测方式：
半导体式
报警浓度：
爆炸下限的10～25%
电源：
DC24V
工作电流：
≤55mA
报警电流：
≤60mA
输出延时：
约20秒
接线方式
与SD6000C型探测器基座配合使用；
在一探测回路中严禁出现相同的地址编码。
四、SD6110手动报警器
手动火灾报警按钮是人为确认火情的报警装置。
它设置在经常有人员走动的地方，而且应安装在明显的、便于操作的部位。
当人工确认发生火灾时按下手动报警按钮，向消防控制中心发出火灾报警信号。
产品特点
采用CPU技术，固化高可靠火灾判断程序；
报警和状态复原操作极为简便；
可作为消火栓按钮使用；
用户可根据现场需要选择方形或圆形；
圆形手报内有非编码电话插孔可配合消防通讯系统使用；
采用电子编码方式进行编码，操作简便。
技术参数
工作电压：
19V～28V
工作电流：
≤0.8mA
报警电流：
≤3mA
地址编码：
1#～99#（在控制器中显示及操作地址为101#～199#）
外控触点容量：
24V/1A
安装方式：
二总线制、无极性
第四节火灾报警输入输出模块
“THPXB-1型消防自动报警系统实验装置”中所使用到的主要功能模块有SD6010A短路隔离器、SD6113输出模块、SD6116多功能输入模块、SD6112输入模块。
一、SD6010A短路隔离器
在总线控制火灾自动报警控制系统中，一条总线上需要联接诸多的探测器、手动报警、报警转换接口和输出控制模块。
为此在系统设计时应将总线设计为树枝型分布结构，并在每一个分支的入口处插入安装总线隔离器。
当总线发生短路或过载时，隔离器将部分电路与总线隔离，确保其它部分电路能够正常工作。
1.接线端及外形
2.产品特点
有极性，无编码不占用回路中的地址；
不分输入、输出；
短路故障解除后可自动复位。
3.技术参数
工作电压：
18V～24V
静态电流：
1mA，隔离电流：
≤8mA
安装方式：
二总线制
注：
短路隔离器一般不设置在控制器的总线输出端，加为控制器本身也有短路保护功能。
二、SD6112输入模块
SD6112输入模块用于接收各种无源触点动作信号，如水流指示器、水流压力开关、各类报警阀、非编码手动报警按钮和由继电器输出各种报警器等。
该模块将所接收到的无源触点动作信号通过报警联动总线传输到报警联动控制器，以实现相应的报警显示，声光报警及联动控制。
1.接线端及外形
2.产品特点
采用CPU技术，固化高可靠火灾判断程序；
采用电子编码方式进行编码，操作简单。
3.技术参数
工作电压：
19V～28V
工作电流：
≤0.8mA
报警电流：
≤3mA
地址编码：
1#～99#（在控制器中显示及操作地址为101#～199#）
安装方式：
明装、二总线制、无极性
注：
①只要其中一个模块接入控制器总线，其于模块的信号及电源均可由该模块提供；
②回路输入端与回路输出端不得接错；
③回答端不得接入有源信号，否则将可能造成系统故障或该模块电路损坏。
三、SD6113输出模块
SD6113输出控制模块用于控制消防灭火设备的启动或停止，同时向消防控制中心传送消防灭火设备动作与否的回答信号。
SD6113是报警联动控制系统与受控设备之间的桥梁。
1.接线端及外形
2.产品特点
采用CPU技术，固化高可靠火灾判断程序；
采用电子编码方式进行编码，操作简单；
可对24V直流供电线路进行监测；
电源输入有极性要求；
可提供一组常开和常闭触点。
3.技术参数
工作电压：
19V～28V
工作电流：
≤0.8mA
报警电流：
≤3mA
地址编码：
1#～99#（在控制器中显示及操作地址为101#～199#）
安装方式：
明装、二总线制、无极性
注：
①输出控制模块的报警联动总线输入端与24V直流电源输入端是相互隔离的，无共地端。
即：
输出控制模块可以由其它系统的24V电源提供工作电源；
②灭火联动设备的动作回答信号应是无源开关触点信号，或者是能够回答信号输入端ANS与该模块上电源0V短路的动作信号；
③输出控制模块只有在系统提供24V电源的条件下方能正常使用。
否则，报警联动控制系统将报出故障或开机后不能登记注册；
④输出控制模块接收启动指令后，其常开输出触点将一直保持接通状态，只有当接收到控制器的复位指令或切断24V电源时才恢复状态；
⑤严禁使用该输出控制模块直接控制60V以上工作电压的联动设备。
当受控设备的工作电压超过这个极限则必须为受控设备增设中间继电器。
四、SD6116多功能模块
火灾自动报警及联动系统在应用过程中往往涉及到一些编码，同时又需要电源反馈的报警设备，SD6116多功能输入模块是连接在这些设备与SD2200控制器之间的转换接口。
1.接线端及外形
2.产品特点
采用CPU技术，固化高可靠火灾判断程序；
自带编码，直接并入探测探测总线回路；
使用简便、可靠，编码查看方便；
使用安全可靠，可输出直流12V和24V电压。
3.技术参数
工作电压：
19V～28V
工作电流：
≤0.8mA
电源输出：
24V/100mA
报警电流：
≤3mA
地址编码：
1#～99#（在控制器中显示及操作地址为101#～199#）
安装方式：
明装、二总线制、无极性
注：
①SD6116多功能输入模块在使用时必须为其提供24V直流电源；
②SD6116的信号输入端“IN”与“EC”之间接报警设备，同时必须在设备末端并接一个4.7K负载电阻，否则该模块将报出故障。
3.配接产品
线式感温探测器，可燃气体探测器；
非编码感温探测器、感烟探测器
第五节火灾事故广播系统
火灾事故广播系统是在消防报警及灭火联动控制系统中的一个重要的组成部分。
当火灾发生时在消防控制中心的指挥人员通过该系统组织指挥现场灭火和人员疏散。
根据有关建筑设计防火规范规定：
当某一楼层（或防火分区）发生火警信号时须开启该楼层（或该防火分区）及相邻（或区域）的消防广播。
“THPXB-1型消防自动报警系统实验装置”使用“狮岛”的SD8000系列非总线式火灾事故广播系统，该广播系统主要由SD8000B广播录放盘、SD8010A广播功放盘、SD8011广播分配盘、SD8013音箱以及SD7014A直流电源组成。
其结构示意图如下图所示。
一、SD8000B广播录放盘
SD8000B广播录放盘是火灾事故广播系统的音响来源，它具有外线输入、话筒和磁带播放三种播放方式，同时能自动对三种播放方式下的广播过程进行同步录音。
录放盘内部设有0.25W扬声器，可监听任何方式下的广播音响。
火灾报警联动控制系统通过本机可实现正常广播与事故广播的自动切换。
在正常开通使用时，广播音源（背景音乐）通过线路输入端进入SD8000系统，并与广播功放盘相联接，使事故广播与正常广播共用一套广播功放盘及相关设备。
1.面板外形
2.技术参数
工作电压：
DC24V±10%，最大工作电流0.5A
录放带速：
4.76cm/s±3%
二、SD8010A广播功放盘
SD8010广播功放盘是火灾事故广播系统的功率输出设备。
功率输出方式为120V定压输出。
本机具有过载保护，防雷等措施。
输出规格：
150W输出，由24V直流电源供电。
其面板外形如下图所示。
三、SD8011广播分配盘
SD8011广播分配盘是非总线式火灾事故广播系统的分区播放控制设备，它与SD8000广播录放盘、SD8010广播功放盘联合使用以完成火灾事故广播的分区或分层控制。
另SD8011广播分配盘还可完成正常广播的区域开通，广播音源切换为消防事故广播。
SD8011的容量为40个独立的广播回路。
可分为10个区域，每一个区域包含4个独立的广播回路。
若容量不能满足需求时可选用多个广播分配盘进行组合。
SD8011具有单路广播、区域广播和能播控制功能。
通播时所有广播回路全部开通。
1.面板外形
2.技术参数
工作电压：
DC24V±10%，最大工作电流200mA
单回路最大负载：
60W（20个3W音箱）
四、SD8013音箱
SD8013壁挂式消防广播音箱是火灾事故系统中必备的放声设备。
适合于安装在电梯间、设备层、服务工作区等不适合安装吸顶式音箱的任何位置上。
音箱塑壳由ABS高级防火工程塑料制成，美观大方。
其内部所配扬声器口径6.5英寸，功率一般为3W。
技术参数
输入信号：
120V定压输入
输出功率：
3W
第六节消防电话通讯系统
消防电话通讯系统是是用于实现火灾发生时的人工的确认，并迅速及时地将报警现场情况传送到消防控制中心的专用通讯设备。
在正常时可作为报警联动控制系统调试维修的辅助工具和设备。
“THPXB-1型消防自动报警系统实验装置”使用“狮岛”的SD9000系列非总线式消防电话系统，该电话系统主要由SD9008火警通信盘、SD9010火警电话分机及SD7014A直流电源组成。
其结构示意图如下图所示。
SD9000系统非总线式消防电话系统是以SD9008火警通讯盘为火警电话总机，并与SD9010总线式火警电话分机等构成的消防通讯系统。
一、SD9008火警通信盘
1.SD9008火警通信盘是火灾报警控制系统中的专用通信设备。
在火灾事故发生时可提供快捷的通信手段，是火灾报警联动控制系统中必备的通信产品。
2.SD9008火警通信盘是组成芯形火警电话总机，它与电动式火警电话构成火警通信网络。
3.SD9008火警通信盘为插盘式安装结构，容量炎40门。
可外接一条市内电话线路，以便于火灾时自动拨叫119火灾电话，也可接听外线呼入的电话。
4.在SD9000系统中，一部分机或多部分机摘机呼叫时，本机发出声光报警信号，按下相应的分机键，，即可与选定的分机相互通话。
同时相应的红色指示灯亮，停止机内的声光报警信号。
5.SD9008火警通信盘面板外形如下图所示。
二、SD9010总线式火警电话分机
SD9010火警电话分机是为SD9000系列火灾报警通信系统配套的常用的产品之一，它消防电话通讯盘共同构成消防电话通讯系统。
该分机也可以用于其它电话通讯系统或共电制电话网中。
SD9010火警电话分机为热线式工作方式，分机举机即可向总机报警。
主机向分机呼叫时，分机拿起手柄手柄即可与主机通话。
第二章THPXB-1型消防自动报警系统基本实验
实验一消防控制系统布线及接线实验
一、实验目的
1.了解消防控制系统的结构及主要器件；
2.熟悉消防系统的布线结构。
二、实验设备
1.THPXB-1型消防自动报警系统实验装置1台
2.SD2200火灾报警联动控制柜1台
3.火灾事故广播及通讯控制柜1台
4.3号弱电线若干
三、实验原理
1.SD2200火灾报警联动控制柜的接线
SD2200火灾报警联动控制柜的接线图
SD2200控制器具有两个链路，主要用于连接I/O子站，通过I/O子站将探测器连接到SD2200控制器；控制柜中的层显用来与楼层显示器（火灾显示器）进行通讯。
2.火灾事故广播及通讯控制柜的接线
图中两边“1路”～“40路”为SD8011广播分配盘的40路输出，在本实验中没有直接使用；“音频”与“输出”广播功放盘的直接输出到广播音箱；=
图中中间的“1路”～“10路”为消防电话系统的8路输出，其中“9路”和“10路”为公共端；
3.THPXB-1型消防自动报警系统实验装置的接线
实验装置的接线主要是消防系统中各种火灾探测器、输入输出模块、电话机、扬声器等之间
或与外部控制器之间的接线。
四、实验步骤
1.控制柜与实验装置的接线
控制柜由SD2200火灾报警联动控制柜和火灾事故广播及通讯控制柜组成，它们的连线均通过一只10芯航空插座来完成，实验时只要将各自的航空接头与相应的航空插座相接即可。
2.探测器的接线
实验装置中火灾探测器有光电感烟火灾探测器、感温火灾探测器、可燃气体火灾探测器三种。
2.1分别将光电感烟火灾探测器、感温火灾探测器、可燃气体火灾探测器“L（L1）”、“C（L2）”两根正负总线，对应与隔离模块的输出总线端“P+（L1）”、“P-（L2）”相连；
2.2将可燃气体火灾探测器的“P+”端与标有“SHIDAO”的另一端分别对应与消防报警主机24V电源的“+”、“-”端相连。
3.输入输出模块的接线
消防实验装置共有一个输入模块、一个多功能输入模块、一个输出模块。
3.1将三种模块的“L1”、“L2”两根正负总线，分别对应与隔离模块的输出总线端“P+（L1）”、“P-（L2）”相连；
3.2将输出模块和多功能输入模块输入端的“0”、“24V”分别与消防报警主机24V电源的“-”、“+”端相连；
3.3将输出模块B端的“24V”与模块的公共端“COM”相连（因输出模块是无源触点输出，若要有源输出则必须要外接电源）。
使用时将输出模块的“NC”“NO”则分别与有源负载的正端相连，而公
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