火灾自动报警系统的构成及工作原理

盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人
火灾自动报警系统的构成及工作原理
1系统构成
火灾自动报警控制系统一般采用总线制，二进制编码（也
有三进制编码和十进制编码）方式进行信息传送，一个完整 的火灾自动报警控制系统能够完成从火灾探测既早期火灾 报警到自动灭火的一系列过程。现今的火灾自动报警控制系 统主要组成如图一所示：
1区域火灾报警控制器：控制器直接连火灾探测点并 处理报警信息。
2集中火制器相连，处理区域火灾报警控制器送 来的报警信号，主要用于容量较大的火灾报警系统中。
3通用火灾报警器：通过硬件或软件的配置，即可做区域 机使用，直接连接火灾探测器，又可做集中机使用，连接区 域报警控制器。
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可见的火光之外，还有大量不可见的红外辐射光和紫外辐射 光，人们利用此原理也研制出了各种火焰探测器。
火灾发生过程中除伴随着以上一些现象，同时一般经历 以下四个阶段：早期阶段，阴燃阶段，火焰放热阶段和衰减 阶段（如图二所示）
图
⑴早期阶段:
由于物质燃烧初始阶段的预热和气化作用，产生大量燃烧
（3）热量（温度升高）：
在物质燃烧过程中，由于物质能量的转换，伴随有热量 的释放，促使环境温度升高。但在燃烧速度非常缓慢的情况 下，温升不显著，当物质着火燃烧至快速阶段，由于火焰的 辐射热量和燃烧气流的作用，温升将明显的加快并产生大量 的热量。
（4）火焰：
火焰是物质着火时产生的灼热发光的气体部分。它除了
3具有分布智能的高级火灾报警控制器。其所连接的探 测器内置CPU芯片，可以完成一系列的智能算法，并把经过 处理后的信号发送给报警控制器。
（3）按机械结构形式可分为：
1壁挂式火灾报警控制器
2立柜式火灾报警控制器
3琴台式火灾报警控制器
2:火灾发生过程的规律
要快速准确的实现火灾探测，必须对火灾燃烧过程的规 律进行细致的研究。火灾本质上是一种特定的物质燃烧过 程，它遵循物质燃烧的基本规律。燃烧过程是一种物质和能 量转换的化学、物理过程，随着这个转换过程，会产生各种 现象：如燃烧气体、烟雾、热和火焰等，它们分别具有以下
火灾报警控制器是火灾自动报警系统中能够为火灾探测 器供电，接收处理及传递探测点的故障、火警信号并发出声、
光报警信号，同时显示及记录火灾发生部位和时间的报警控 制装置。是整个火灾自动报警控制系统的核心，其具有的基
本功能主要有:
1能为火灾探测器和自身供电。
2能接收来自火灾探测器的火灾报警信号，发出声、光报 警信号。
特点。
（1）燃烧气体：
物质燃烧的初始阶段，由于预热和气化作用，首先产生 的就是燃烧气体，如CO CO2 H2、氰化物、烃类或其他特 殊燃烧材料产生的各种化合物等。
（2）烟雾：
由于燃烧和热的作用而产生的可见和不可见的液体或固 体微小颗粒，统称为烟雾。其主要包括：各种焦油粒子和碳 黑固体粒子等，大量的烟雾和燃烧气体的产生会使人窒息。
⑵按信号处理方式可分为
1有阀值开关量火灾报警控制器。其连接使用有阀值的开 关量火灾探测器、处理的探测信号为阶跃开关量信号，火 灾报警取决于火灾探测器。
2无阀值模拟量火灾报警控制器。其连接使用无阀值模拟 量火灾探测器，处理的探测信号为连续的模拟量信号，对 火灾的判断和发送有控制器决定，具有一定的智能判断能 力。
⑶火焰放热阶段
此阶段是物质燃烧的快速反应阶段，从着火开始到燃烧充 分发展成全燃烧阶段，由于物质内能的快速释放和转化，以 火焰热辐射的形式呈现球形波的向外传播热量，再加上猛烈 的气流运动，温度迅速上升，火势得到迅速蔓延扩散，此时 危害最大，一般将造成重大的损失和伤亡。
⑷衰减阶段
这是物质经全面着火燃烧后逐渐衰弱至熄灭阶段。一般 情况下，火灾发生过程中前二个阶段的时间比较长，也是探 测火情的最有利时期，在此过程中，如能实现早期报警，就 能把火灾的损失控制在最低的程度，并避免人身伤亡。
有些火灾过程早期阶段和阴燃阶段不明显，骤然产生大
量的热，在此情况下，及时报警的探测对象主要是热 （温度）， 又有些火灾过程一开始就着火爆燃，无早期阶段和阴燃阶 段，在此情况下，及时报警的探测对象主要是光（火焰）。
3.火灾探测技术
火灾的探测主要是通过探测物质燃烧过程中所产生的各
种物理、化学现象来实现，目的是早期发现火情，有利于减 少火灾的损失，保护人们生命财产的安全。物质燃烧过程中 产生的各种气、烟、热、光（火焰）是表征火灾信号的物理、 化学参量。因此各种火灾探测器的基本功能是：对火灾参量 ——气、烟、热、光等作出有效响应，并转化为计算机可接 收的电信号，供计算机分析处理。
国际标准ISO7240--1《火灾探测和报警系统》中对火灾 探测器作如下定义：火灾探测器是火灾自动探测报警系统的 组成部分，它至少含有一个能连续或以一定频率周期监视与 火灾有关的至少一个适合的物理和化学现象的传感器，并且 至少能向控制和指示设备提供一个适合的信号，是否报火警 或操作自动消防设备，可由探测器或控制和指示设备作出判 断。
3能发出系统本身的故障信号和各种探测器的故障。
4能检查火灾探测器的报警功能。
5能准确提供火灾现场的位置和发生时间。
火灾报警控制器（联动型）一般采用全总线结构，每路总 线由两根探测总线和两根控制电源线组成，可跨接各种探头 和控制模块。火灾报警控制器根据相关标准可从不同角度进 行以下分类：
⑴按用途可分为：
气体和不可见的气溶胶，无可见烟和火焰，热量也比较少， 环境温升也不明显。而这些燃烧气体和气溶胶粒子通过扩散 运动和周围的空气运动，形成对流。在此阶段，火情局限与 一个小范围内，探测火情早期报警此时是最佳的时期。目前
市场上推出的吸气式极早期火灾报警控制系统主要探测该 阶段的火情。
⑵阴燃阶段：
次阶段以阴燃为起始标志， 此时热的作用充分发展， 产生 大量的可见和不可见的烟雾，烟雾粒子通过程度逐渐增大的 对流运动和背景的空气运动向四周扩散，充满建筑物的内部 空间。次阶段还没有产生火焰，热量也比较少，环境温度不 高，火情尚未达到蔓延发展的程度。此阶段仍是实现早期探 测火情的重要阶段。探测的主要对象是烟雾粒子。当前大量 的感烟探测器主要是针对阴燃阶段，如能有效探测报警，联 动灭火。可将火灾危害降到最低程度。