智能消防系统的设计.docx

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智能消防系统的设计

毕业论文（设计）

智能消防系统的设计

学生姓名：

指导教师：

合作指导教师：

专业名称：

所在学院：

2013年5月

摘要

在智能建筑系统中,火灾报警及消防联动控制系统是建筑设备自动化系统中非常重要的一个系统，担负着保障人员及财产安全的重任。

该论文中设计了某综合大楼的消防系统，主要是消防系统的感应机构，即探测器、手动报警按钮、消火栓按钮等报警系统，和其执行机构，即自动喷淋系统、消火栓灭火系统、火灾事故广播、应急照明、疏散指示标志、防排烟系统、防火卷帘门、防火门等灭火系统和各种联动控制系统。

其功能是对火灾发生进行早期探测和自动报警，并能根据火情位置，及时对建筑内的消防设备、配电、照明、广播以及电梯等装置进行联动控制，灭火、排烟、疏散人员，确保人身安全，最大限度地减少社会财富的损失。

关键词：

消防，火灾报警，联动控制

Abstract

FirealarmandfirefightingjointcontrolisaveryimportantsystemofBuildingAutomationSystemanditsassignmentistoprotectthesafetyofpeopleandproperty.Thisthesisdesignedafiresystemofacomprehensivebuildingaboutthepartofresponseincludingheatdetector﹑ionizationsmokedetector﹑manualalarmingbutton﹑firehydrantbutton,andthepartofexecutionincludingautomationspraysystem﹑firehydrantsystem﹑emergencyfirebroadcastingsystem﹑escapelighting﹑escapesignevacuatingsystem﹑fire-resistingdesignedhowtoputandwhatkindtoputtheseappliances,andmakeabudgetonthebasisofquotationandtheconsumptionoftheproduct.

Keywords:

firefighting，firealarm，firefightingjointcontrol

第一章前言

1.1研究目的和意义

在智能建筑中火灾报警及消防联动控制系统是建筑设备自动化系统中非常重要的一个系统，其原因一方面是因为现代高层建筑的建筑面积大、人员密集、设备材料多，建筑上竖向孔洞多（电梯井、电缆井、空调及通风管等），使得引发火灾的可能性增大，另一方面是由于智能建筑比传统的建筑投资了较多技术先进、价格昂贵的设备和系统，一旦发生火灾事故，除了造成人员伤亡外，各种设备及建筑物遭受损害造成的损失也比一般建筑物严重得多，由此我们不难了解到，在火灾报警及消防联动控制系统中，火灾报警系统的重要性更加突出，火灾的发生在其初期阶段往往只是规模甚小而又易于扑灭的，但是由于火灾的初期阶段人们不易发觉或疏于防范，而使火灾蔓延，酿成灾难，这就对于系统的安全可靠性、技术先进性及网络结构、系统联网等方面提出了更新、更高的要求。

消防是防火和灭火的总称。

火灾报警及消防联动控制系统的主旨是以防为主，防消结合。

其功能是对火灾发生进行早期探测和自动报警，并能根据火情位置，及时对建筑内的消防设备、配电、照明、广播以及电梯等装置进行联动控制，灭火、排烟、疏散人员，确保人身安全，最大限度地减少社会财富的损失。

由于微电子技术、检测技术、自动控制技术和计算机技术等，在火灾报警及消防联动控制系统中的广泛应用，使得火灾探测与自动报警技术、消防设备联动控制技术有了很大的发展，而且扩大了消防自动化系统的功能范围，增加了系统自检、报警复核、探测器灵敏度自动调节、及探测器维修预报等功能，使故障能及时确认及修复，减少误报，形成了具有智能化水平的火灾报警和联动控制系统，因此也称之为智能防火系统。

1.2国内外研究现状

所谓消防系统主要由两大部分组成：

一部分为感应机构，即由探测器、手动报警按钮、报警器和警报器等构成的火灾自动报警系统，另一部分为执行机构，即灭火及联动控制系统。

火灾自动报警及自动灭火系统可由下列部分或全部设备组成，框图如图1-1所示：

图1-1消防系统组成框图

1.3研究内容和方法

其工作原理图如图1-2所示：

图1-2消防系统的工作原理图

安装在控制器，控制器将接收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，发出声光报警，显示烟雾浓度，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。

同时保护区的探测器不断地向所监视的现场发出巡逻信号，监视现场的烟雾浓度，温度等，并不断反馈给报警向火灾现场发出警铃报警，在火灾发生楼层的上下相邻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。

第二章消防器件的介绍

2.1探测器

火灾探测器分为：

感烟火灾探测器、感温火灾探测器、感光火灾烟温复合式火灾探测器以及气体火灾警探测器，按其测控范围又可分为点型火灾探测器和线型火灾探测器两大类。

点型火灾探测器只能对警戒范围中某一点周围的温度、烟等参数进行控制，如点型离子感、点型紫光火焰火灾探测器、点型感温火灾探测器等。

线型火灾探测器则可以对戒范围中某一线路周围烟雾、温度进行探测，如红外光束线型火灾探测器，激光线型火灾探测器，缆式线型感温火灾探测器等，常用火灾探测器性能特点及适用范围如表2-1所示。

表2-1火灾探测器性能特点及适用范围

探测器型

性能特点

适用范围

备注

感烟探测器

点型离子感烟探测器

灵敏度高，历史悠久技术成熟性能稳定，对阻燃火的反应最灵敏

宾馆客房、办公楼、图书馆、影剧院、邮政大楼等公共场所

点型光电感烟探测器

灵敏度高，对湿热气流扰动大的场所适应性好

同上

易受电磁干扰，散射光型黑烟不灵敏

红外光束[激光]线型感烟探测器

探测范围大，可靠性环境适应性好

会展中心、演播大厅、大会堂、体育馆、影剧院等无遮挡大空间。

易受红外、紫外光干扰；探测视线易被遮挡

感温探测器

点型感温探测器

性能稳定，可靠性环境适应性好

厨房、锅炉间、地下车库、吸烟室等

造价较高，安装维护不便

缆式线型感温探测器

同上

电气电缆井、变配电装置、各种带式传送机构等

造价较高，安装维护不便

火焰探测器

对明火反应迅速，探测范围宽广

各种燃油机房，油料储藏库等火灾时有强烈火焰和少量烟热场所

易受阳光和其它光源干扰；探测被遮挡，镜头易被污染

一般说来，物质燃烧前往往是先产生烟雾，接着周围温度渐渐升高，同时产生一些可见光和不可见光。

而物质由开始燃烧到火势渐大酿成火灾总是有个过程的。

探测器的功能就是“捕捉”、“观查”物质刚刚开始燃烧时产生的“信号”。

它把捕捉到的火灾信号转变为电信号，立即提供给报警控制器。

由于场所的不同，燃烧物的不同，燃烧时产生的信号也不同。

同样，在不同的场合需要不同的探测器。

在选择火灾探测器的种类时，要根据探测区域内可能发生的初期火灾的形成和发展特征、房间高度、环境条件以及可能引起误报的原因等因素来决定。

对不同高度的房间点型火灾探测器的选择如表2-2所示：

表2-2对不同高度的房间点型火灾探测器的选择

房间高度h

（m）

感烟探测器

感温探测器

一级二级三级

火焰探测器

12＜h≤20

不适合

不适合

不适合

不适合

适合

8＜h≤12

适合

不适合

不适合

不适合

适合

6＜h≤8

适合

适合

不适合

不适合

适合

4＜h≤6

适合

适合

适合

不适合

适合

h≤4

适合

适合

适合

适合

适合

根据《火灾自动报警系统设计规范》第7.1.1条规定，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场所，应选择感烟探测器。

点型感烟探测器适用场所：

办公楼的厅堂、办公室、电子计算机机房、通讯机房、楼梯、走道、电梯机房、书库、档案室、或有电气火灾危险的场所；在本系统中办公室、楼梯间及其前室、走道、大会议室、员工活动室、消防控制室、咖啡厅、宾馆大堂、客房、餐厅及包厢、商场等场所均采用点型感烟探测器；

离子感烟探测器对于火灾初起和阴燃阶段的烟雾气溶胶检测非常灵敏，可探测烟雾粒径范围为0.03～10μm左右。

离子感烟探测器的特点：

探测具有广谱性，可靠性和灵敏度高，对环境参数的监测连续，响应时间慢，但探测器报废后对环境有污染。

光电感烟探测器是对能影响红外、可见和紫外电磁波频谱区辐射的吸收或散射的燃烧产物敏感的探测器。

响应速度快，对环境的监测是间歇式的。

点型感温探测器适用场所：

对湿度经常大于95%；无烟火灾；有大量粉尘；在正常情况下有烟和蒸气滞留；锅炉房、发电机房、吸烟室等；在本系统中小会议室、休息室、厨房、服务员室等场所在正常情况下有可能有烟和蒸气滞留，因此均采用点型感温探测器；

感温式火灾探测器的工作原理是：

物质在燃烧过程中，释放出大量的热，使环境温度升高，探测器中的热敏元件发生物理变化，从而将温度信号转变为电信号，传输给火灾报警控制器，发出火灾报警信号。

感温式探测器按作用原理可分为三类：

定温型火灾探测器、差温型火灾探测器、差定温型火灾探测器。

其中定温型允许温度有较大的变化，比较稳定，但火灾造成的损失较大；差温型适用于火灾早期报警，火灾造成损失较小，但火灾温度升高过慢则无反应而漏报；差定温型具有差温型的优点而又比差温型更可靠，因此在本系统中所有的感温探测器均选用差定温型。

综上所述，在本系统中只采用离子感烟探测器和差定温型感温探测器。

2.2手动报警按钮

手动报警按钮可以起到确认火情或者人工发出火警信号的特殊作用。

报警区域内每个防火分区，应至少设置一只手动报警按钮。

它主要安装在建筑物的安全出口、安全楼梯口等便于接近和操作的部位。

有消火栓的应尽量靠近消火栓。

手动报警按钮分为打破玻璃式按钮和直接按压式按钮，有的电话插孔也设置在手动报警按钮上。

2.3消火栓启动按钮

消火栓报警开关安装于消火栓内的。

当发生火灾使用消火栓灭火时，手动操作消火栓报警开关，可以向消防控制中心发出报警信号，同时启动有关消防设备。

其线制为：

报警功能二总线，由二进制拨码开关设置地址码，直接启泵功能四线制，包括启泵和点亮启泵指示灯各二根线。

2.4短路隔离器

在系统总线发生短路时，短路隔离器将发生短路的部分与总线隔离，保证未短路部分正常工作。

一条探测总线可以接1～4只短路隔离器。

其安装位置一般在探测总线干路与支路的连接处。

2.5数码式火灾显示盘

显示盘可由数码管显示火警点或故障点的房号与控制器间采用RS-485总线通讯，需DC24V电源总线二根。

设置于每个搂层或消防分区，用于显示本区域内各探测点的报警和故障情况。

接收控制器送来的火警、故障、故障恢复信号及复位命令，发出火警或故障声、光信号，数码管显示报警或故障地址，声信号可手动消音。

具自检功能，可对数码管、指示灯和声信号进行自检；复位功能：

可使火灾显示盘重新处于监控状态；总报输出功能：

当收到第一个火警信号时，总报输出继电器吸合，提供常开常闭转换触点输出。

第三章建筑概况

3.1建筑概况

该大厦为框架结构，是集商场，餐饮，客房为一体的综合楼，层高4.5