火灾自动报警系统设计毕业论文.docx

1、火灾自动报警系统设计毕业论文烟台工程职业技术学院 系 专业 级毕业设计（论文） 题 目: 火警自动报警系统设计 徐开发 学号 2014080152 指导教师（签名） 邱君海 二一六年 月 日烟台工程职业技术学院毕业设计（论文)诚 信 承 诺 书本人慎重承诺：我所撰写的设计（论文）火警自动报警系统设计是在老师的指导下自主完成，没有剽窃或抄袭他人的论文或成果。如有剽窃、抄袭，本人愿意为由此引起的后果承担相应责任。毕业论文（设计）的研究成果归属学校所有。 学生(签名) 年 月 日火灾自动报警系统设计徐开发摘 要本论文是针对龙华里和顺园旧楼改造的火灾自动报警系统设计，对高层建筑的火灾报警及联动控制系统

2、的一些学习心得。随着我国经济建设的迅速发展，人民生活水平不断提高，城市用地日益紧张，促使建筑物正朝着高层化、密集化方向发展。高层建筑的特点决定其火灾的危险性和高层建筑的火灾自动报警系统的重要性，一套完整的火灾自动报警系统是高层建筑发生火灾时人们生命财产的有利保障，是能否快速准确地发现火情，把火灾扑灭在萌芽状态的关键所在。文章通过消防设计，论述了火灾自动报警及消防联动系统。除了这一大系统中所包括的编码感温探测器、编码感烟探测器、火灾紧急报警电话、地址式报警按钮、报警指示灯、手动报警按钮等外，水流指示器、带监视信号的检修阀、防火卷帘门等。关键词：火灾自动报警；联动控制；火灾探测器；高层建筑摘 要.

3、1目 录.2前 言 3一、火灾自动报警系统概述.,4（一）火灾自动报警系统概述 5三、火灾自动报警系统设计 7（三） 火灾探测器 10（四）手动报警按钮的设置 15（五）火灾应急广播扬声器的设置 16（六）火灾自动报警装置 16（二） 电动防火卷帘 19（三） 防烟、排烟设施 20结束语 23参考文献 24前 言消防是防火和灭火的总称。我国消防工作执行“预防为主，防消结合”的方针。为使这一方针得到贯彻，每个与消防有关的人员都应认真做好消防工作，力求制止火灾的发生，同时充分做好灭火准备。每当发生火灾，尽快扑灭，尽可能地减少火灾所造成的人员伤亡和财产损失。防，可以减少火灾的发生。消，可能减少损失和

4、伤亡，两者相辅相成，融为一体。随着我国建设事业的发展，高层建筑及建筑群体越来越多，从而，促进了消防事业的快速发展。尤其是火灾报警和灭火系统已引起广泛的关注，其自动化程度逐渐完善，在建筑防火中发挥着越来越大的作用，已成为一门新技术学科，独树一帜。随着我国建筑业的发展，消防（防灾）系统也正以迅猛的速度向前迈进。一、 火灾自动报警系统简介火灾自动报警系统是为了尽早探测到火灾的发生并发出火灾警报、启动有关防火、灭火装置而在建筑物中设置的一种自动消防设施。通过设置在建筑物中的自动火灾探测装置和手动报警装置，火灾自动报警系统可以在火灾发生的初期自动探测到火灾，并通过警报装置发出火灾警报，组织人员撤离，同时

5、启动防烟、排烟及防火、灭火设施，以便于人员撤离，防止火灾发展和蔓延，控制和扑灭火灾。（一）火灾自动报警系统概述火灾报警系统在现代智能建筑中起着极其重要的安全保障作用。它属于智能大厦系统的一个子系统，但其又在完全脱离其他系统或网络的情况下独立正常运行和操作，完成自身所具有的防灾和灭火的功能，具有绝对的优先权。以计算机网络和通信为基础的城市火灾自动报警信息系统，通过对建筑物内的消防设施运行状态远程监控，实时接收并快速处理报警信息，缩短火灾报警时间，并使防火监督工作深入到单位的每一个消防监测设备。该系统的建立，对加强消防安全监督管理，防止重特大火灾的发生有着十分重大的意义。火灾自动报警系统能够在火灾

6、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。（二）火灾自动报警系统的组成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：（1）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。（2）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，尤其二总线制开关量式探测报警系统目前正被大量使用。（3）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

7、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。（三）火灾自动报警系统功能 1.报警功能：一旦有火警发生，立即发出报警，能准确到具体楼层、具体房间、具体探测器，并在彩色显示器上以平面图的形式显示出来。2.自动记录功能：即时记录异样情况，以中文打印。3.资料档案功能:能储存历史火警资料，为做好防火工作提供依据。4.状态指示功能：对一切消防设备的工作状态进行显示。5.信息反馈功能：可对任何楼层的火警信息由计算机喇叭或电铃发出火警报警声以引起值班人员的警觉。6. 疏散指示功能：一旦发生火警，能将火灾楼层按设定的疏散方案及时显示于电脑的显示屏上，协助指挥

8、员分析火情，指导疏散。7.灭火准备功能：一旦发生火警，能自动启动消防水泵投入运行，为消防栓的灭火提供充足的水源。二、火灾自动报警系统的设置火灾自动报警系统设计时，应根据自动报警系统的不同类型以及不同的设备选型，设计相应的报警、联动线路和设备。报警规范，将火灾报警系统划分为三种基本形式:区域报警系统，集中报警系统和控制中心报警系统。（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，

9、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：1. 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。2. 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。3.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。4. 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由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

10、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：1.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。2.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。3.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。4.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

11、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，是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。1.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；2.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；3.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。三、火灾自动报警系统设计火灾自动报警与消防联动控制系统是建筑物防火综合监控系统，由火灾报警系统和消防联动控制系统组成。在实际工程应用中，系统的组成是多种多样的，设备量的多少、设备种

12、类都会有很大的不同。但是，决定系统特征的是火灾自动报警和消防联动控制这两个系统的实现方式。火灾自动报警系统一般由探测器、手动报警按钮、火灾应急广播扬声器、火灾报警装置及消防专用电话等部分组成。（一）系统选型火灾自动报警系统的保护对象是建筑物或建筑物的一部分。不同的建筑物，其使用性质、重要程度、火灾危险性、建筑结构形式、耐火等级、分布状况、环境条件以及管理形式等各不相同。在设计中应仔细研究这些情况，根据不同的情况选择不同的火灾自动报警系统。根据高层民用建筑设计防火规范和火灾自动报警系统设计规范，该工程为二类高层建筑，是二级火灾自动报警保护对象。本建筑的火灾自动报警及消防联动控制系统采用集中报警系

13、统。图1 步进电机驱动电路（二） 防火区域和报警区域1. 防火分区定义所谓防火分区是指采用防火分隔措施划分出的、能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部区域（空间单元）。在建筑物内采用划分防火分区这一措施，可以在建筑物一旦发生火灾时，有效地把火势控制在一定的范围内，减少火灾损失，同时可以为人员安全疏散、消防扑救提供有利条件。防火分区，按照防止火灾向防火分区以外扩大蔓延的功能可分为两类：其一是竖向防火分区，用以防止多层或高层建筑物层与层之间竖向发生火灾蔓延；其二是水平防火分区，用以防止火灾在水平方向扩大蔓延。竖向防火分区是指用耐火性能较好的楼板及窗间墙（含窗下墙），在建筑物的垂直方向

14、对每个楼层进行的防火分隔。 水平防火分区是指用防火墙或防火门、防火卷帘等防火分隔物将各楼层在水平方向分隔出的防火区域。它可以阻止火灾在楼层的水平方向蔓延。防火分区应用防火墙分隔。如确有困难时，可采用防火卷帘加冷却水幕或闭式喷水系统，或采用防火分隔水幕分隔。2. 防火分区的划分从防火的角度看，防火分区划分得越小，越有利于保证建筑物的防火安全。但如果划分得过小，则势必会影响建筑物的使用功能，这样做显然是行不通的。防火分区面积大小的确定应考虑建筑物的使用性质、重要性、火灾危险性、建筑物高度、消防扑救能力以及火灾蔓延的速度等因素。 我国现行的建筑设计防火规范、人民防空工程设计防火规范、高层民用建筑设计

15、防火规范等均对建筑的防火分区面积作了规定，在设计、审核和检查时，必须结合工程实际，严格执行。 （1）单层、多层民用建筑防火分区的划分 单层、多层民用建筑防火分区面积是以建筑面积计算的（如表1）。表1 耐火等级的划分耐火等级最大建筑面积一、二级耐火等级的民用建筑2500平方米三级耐火等级民用建筑1200平方米四级耐火等级民用建筑600平方米民用建筑的地下室、半地下室500平方米一类高层建筑1000平方米二类高层建筑1500平方米高层建筑地下室500平方米在进行防火分区划分时应注意以下几点： 防火分区间应采用防火墙分隔，如有困难时，可采用以背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘（耐火极限3小时以上

16、）、不以背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘加闭式自动喷水灭火系统和防火水幕带分隔。防火墙上设门窗时，应采用甲级防火门窗，并应能自行关闭。 建筑内设有自动灭火系统时，每层最大允许建筑面积可按表4-1增加1倍。局部设置时，增加面积可按该局部面积1倍计算。 建筑物内如设有上下层相连通的走马廊、自动扶梯等开口部位时，应按上、下连通层作为一个防火分区，其建筑面积之和不宜超过表1的规定。 但多层建筑的中庭，当房间、走道与中庭相通的开口部位，设有可自行关闭的乙级防火门或防火卷帘；与中庭相通的过厅、通道等处设有乙级防火门或卷帘；中庭每层回廊设有火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统；以及封闭屋盖设有自动排烟设

17、施时，中庭上下各层的建筑面积可不叠加计算。 地下室、半地下室发生火灾时，人员不易疏散，消防人员扑救困难，故对其防火分区面积应控制得严一些，规定建筑物的地下室、半地下室应采用防火墙划分防火分区，其面积不应超过500平方米。 （2）高层民用建筑防火分区的划分 根据高层民用建筑的火灾危险性及高层建筑的特点，结合我国的实际情况，参考国外对高层民用建筑防火分区的划分，我国高层民用建筑设计防火规范规定，高层民用建筑每个防火分区的最大允许建筑面积不应超过表4-1的规定。 在进行防火分区划分时应注意以下几点： 划分防火分区的防火分隔物除防火墙外，还可根据具体情况采用防火卷帘和防火水幕带等。 设有自动灭火系统的

18、防火分区，其允许最大建筑面积可按表1增加1倍；当局部设置自动灭火系统时，增加面积可按该局部面积的1倍计算。 高层建筑内的商业营业厅、展览厅等，当设有火灾自动报警系统和自动灭火系统，且采用不燃烧或难燃烧材料装修时，地上部分防火分区的允许最大建筑面积为4000平方米，地下部分防火分区的允许最大建筑面积为2000平方米。 当高层建筑与其裙房之间设有防火墙等防火分隔设施时，其裙房的防火分区允许最大建筑面积不应大于2500平方米，当设有自动喷水灭火系统时，防火分区允许最大建筑面积可增加1倍。 高层建筑内设有上下层相连通的走廊、敞开楼梯、自动扶梯、传送带等开口部位时，应按上下连通层作为一个防火分区，其允许

19、最大建筑面积之和不应超过表1的规定。当上下开口部位设有防火卷帘或水幕等分隔设施时，其面积可不叠加计算。 高层建筑中庭防火分区面积应按上下层连通的面积叠加计算，当超过一个防火分区面积时，应采取本节中有关中庭防火分隔的措施。 本工程地上住宅部分每层每个单元楼一个防火分区。地下部分设有自动灭火系统。各防火分区用防火墙分隔，地下防火分区间用甲级防火门连接，可满足疏散要求。3. 报警区域的划分报警区域是指人们在设计中将火灾自动报警系统的警戒范围按防火分区或楼层划分的部分空间，是设置区域火灾报警控制器的基本单元。一个报警区域可以由一个防火分区或同楼层相邻几个防火分区组成；但同一个防火分区不能在两个不同的报

20、警区域内；同一报警区域也不能保护不同楼层的几个不同的防火分区。（三） 火灾探测器火灾探测器是系统的“感觉器官”，它的作用是监视环境中有没有火灾的发生。一旦有了火情，就将火灾的特征物理量，如温度、烟雾、辐射光强等转换成电信号，并立即动作，向火灾报警控制器发送报警信号。对于易燃易爆场合，火灾探测器主要探测其周围空间的气体浓度，在浓度达到爆炸下限以前报警。在个别场合下，火灾探测器也可探测压力和声波。 1.火灾探测器种类火灾探测器的分类比较复杂。实用的分类方法有结构造型分类法、探测火灾参数分类法和使用环境分类法等。（1）结构造型分类法按火灾探测器的结构造型分类，可以分成线型和点型两大类。线型火灾探测器

21、：这是一种响应某一连续线路周围的火灾参数的火灾探测器，其连续线路可以是“硬”的，也可以是“软”的。如空气管线型差温火灾探测器，是由一条细长的铜管或不锈钢管构成“硬”的连续线路。又如红外光束线型感烟火灾探测器，是由发射器和接受器二者中间的红外光束构成“软”的连续线路。点型探测器：这是一种响应某一点周围的火灾参数的火灾探测器。大多数火灾探测器，属于点型火灾探测器。（2）探测火灾参数分类法根据火灾探测器探测火灾参数的不同，可以划分为感温、感烟、感光和复合式等几大类。感温火灾探测器：主要通过感应辐射热来探知火灾的发生。此类探测器包括很多形式，但其应用原理只有两个，要么是利用热膨胀；要么是利用熔点低的金

22、属受热熔化。这类探测器工作可靠不易发生误报。它所探测的是火灾的火焰阶段并且当辐射热达一定能量时探测器才动作。它的缺点是探测火灾比较晚，也可以说其灵敏度不高。比较而言差温式(或称温度速升式)，灵敏度要高一点。感烟火灾探测器：主要是感应悬浮微粒和烟气来探知火灾的发生。比如常用的离子室式探测器其原理是当有悬浮微粒或烟雾进入离子室时，离子流通阻力加大，因此电流表的电流就大大降低，电流的变化预示着火灾的发生。其他形式的感烟探测器其核心部件通常是由光敏电阻或光敏电池组成的平衡电桥。当有悬浮微粒和烟雾存在时，要么一个光电阻被遮挡，要么一个光电池由于烟粒子的折射发散而得到光照，因此电桥失去平衡，电路中就有电流

23、产生，电流的产生预示着火灾的发生。感烟探测器探测的是火灾的初期阶段和发烟阶段，它的优点是比较早地探知火灾的发生，灵敏度高。其缺点是容易发生误报，而且对环境条件要求较高，一般其探头必须设在室内。它适宜探测纤维素火灾及其他产生大量烟雾火灾。离子室式可探测火灾的初期阶段，预报最早，所以在居住区目前使用离子室式的最多。感光探测器：都是利用光电原理而制成的。也就是说设法把光信号变为电信号，电信号经处理后就能推动报警。现阶段在平台上常用的是紫外线、红外线探测器，他们所感应的是频率较低的火光中的紫外线和红外线。而不感应阳光中的紫外线和红外线。常安装延时器以防止电内引起的假警报。它的特点是比较可靠，不受风雨等

24、环境的影响，适宜室外安装和探测气体火灾。但对浓烟滚滚的火灾不易探测。感光类和感热类虽然感应的都是火陷阶段，但感光类探测器比感热的要灵敏，也就是说探测得比较快比较早。复合式火灾探测器：这是一种响应两种以上火灾参数的火灾探测器。主要有感温感烟火灾探测器、感光感烟火灾探测器、感光感温火灾探测器等。 其他火灾探测器 ：有探测泄漏电流大小的漏电流感应型火灾探测器；有探测静电电位高低的静电感应型火灾探测器；还有在一些特殊场合使用的，要求探测极其灵敏、动作极为迅速，以至要求探测爆炸声产生的某些参数的变化(如压力的变化)信号，来抑制消灭爆炸事故发生的微差压型火灾探测器；以及利用超声原理探测火灾的超声波火灾探测

25、器等等。 (3)使用环境分类法陆用型：一般用于内陆、无腐蚀性气体的环境，其使用温度范围为10一+15，相对温度在85以下。在现有产品中，凡没有注明使用环境型式的都为陆用型。船用型：船用型火灾探测器主要用于舰船上，也可用于其他高温、高湿的场所，其特点是耐高温、高湿，在50以上的高温和90-100的高湿的环境中，可以长期正常工作。耐寒型：这种火灾探测器特点是耐低温。它能在-40以下的高寒环境中长期正常工作。它适用于北方无采暖的仓库和冬季平均温度低于10的地区。耐酸型：该火灾探测器不受酸性气体的腐蚀，适用于空间经常停滞有较重含酸性气体的工厂区。耐碱型：该火灾探测器不受碱性气体的腐蚀，适用于空间经常停

26、滞有较重碱性气体的场合。防爆型：该火灾探测器适用于易燃易爆的场合。其结构符合国家防爆有关规定。 (4)其他分类法火灾探测器按探测到火灾后的动作，可划分为延时型和非延时型两种。目前国产的火灾探测器大多为延时型探测器。其延时时间范围为3-10秒。火灾探测器按安装方式还可分为外露型和埋入型两种。一般场所采用外露型，在内部装饰讲究的场所采用埋入型。2.火灾探测器的选择探测器的选择应该说是火灾自动报警及联动系统设计人员最基本的常识，设计何种探测器应取决于所保护对象的功能是什么，可燃物特点是什么，现场有何特点等等。在设计中，火灾报警装置主要是根据整个系统的规模大小，合理选择火灾报警器。另外在选择火灾报警器

27、时必须考虑能满足手动控制消防控制设备的功能要求，也就是说消防水泵、防烟和排风机重要消防设备，它们的可靠性要求极高，除能接收火灾报警信号后，可以自动启动外（包括手动操作键盘上发生的编码控制启动信号），还应能在消防控制室独立通过硬启动线来控制它们的启停，这样一旦火灾报警系统自控失灵时，也不会影响这些重要消防设备的正常工作。（1）根据火灾的特点选择探测器火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量热，很小或没有火焰辐射，应选用感烟探测器。火灾发展迅速，产生大量的热、烟和火焰辐射，可选用感烟探测器、感温探测器、火焰探测器或其组合。火灾发展迅速、有强烈的火焰辐射和少量烟和热、应选用火焰探测器。火灾形成特点不可

28、预料，可进行模拟试验，根据试验结果选择探测器。 （2）根据安装场所环境特征选择探测器相对湿度长期大于95%，气流速度大于5m/s，有大量粉尘、水雾滞留，可能产生腐蚀性气体，在正常情况下有烟滞留，产生醇类、醚类、酮类等有机物质的场所，不宜选用离子感烟探测器。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；温度在0以下的场所，不宜选用定温探测器；正常情况下温度变化大的场所，不宜选用差温探测器。有下列情形的场所，不宜选用火焰探测器：可能发生无焰火灾；在火焰出现前有浓烟扩散；探测器的镜头易被污染；探测器的视线易被遮挡；探测器易被阳光或其他光源直接或间接照射；在正常情况下，有

29、明火作业以及X射线、弧光等影响。 （3）根据房间高度选择探测器不同种类探测器的使用与房间高度的关系参照下表2。表2探测器与房间高度的关系房间高度（m）感烟探测器感温探测器火焰探测器I级II级III级12h20不适合不适合不适合不适合适合8h12适合不适合不适合不适合适合6h8适合适合不适合不适合适合4h6适合适合适合不适合适合h4适合适合适合适合适合火灾探测器灵敏度是指探测器对火灾某参数(烟、温度、光)所能显示出的敏感程度，一般分为、级，级探测器灵敏度最高。对于自动消防系统来说，总是希望尽可能及早报警，但也不完全是报警越早越好。因为火灾自动报警系统的响应时间与探测器的响应时间及灵敏度有关，探测

30、器的灵敏度愈高，响应愈快，报警时间愈早，但受干扰而误报的可能性也就愈大。报警时间(t)与报警的真实性、误警之间有一定的关系。一般火灾自动报警系统的最佳报警时间都选在折中点。所以，在选择探测器的灵敏度级别时，要根据使用场所的实际情况而定。例如，图书馆、计算机房等禁烟场所要选择较高灵敏度级别的探测器，而旅馆的客房则选用一般灵敏度级别的探测器；会议室、车站候车室等公共场所以选择较低灵敏度级别的探测器为宜。对于智能型二总线火灾探测器的灵敏度，可根据现场实际情况，利用软件编程设置，还可利用软件编程设置一天不同时段的火灾探测器灵敏度，如上班时间灵敏度设置略低一些，下班时间灵敏度设置略高一些，同时对灵敏度漂移，外界电磁干扰信号等进行自动补偿和智能处理等。在火灾自动报警系统设计过程中选择设备的可靠性与误报率