《防火防爆技术》课程设计 开元商城消防监控系统设计

目录
一、绪论 (1)
1.1设计课题的背景 (1)
1.2设计的目的和意义 (1)
二、商场平面布局和消防方案设计 (2)
2.1开元商城简介 (2)
2.1.1开元商城平面布局 (2)
2.2消防系统的方案设计 (7)
2.2.1消防系统的总体要求 (7)
2.2.2火灾自动报警系统的组成 (8)
三、消防系统设备选用 (9)
3.1报警装置的选用 (9)
四、消防联动控制的设计 (13)
4.1火灾探测报警模块 (13)
4.2消防电话模块 (13)
4.3消防广播模块 (14)
4.3.1手动控制广播分配盘可“手动“控制，直接切换消防广播 (15)
4.3.2自动控制 (15)
4.4自动喷水灭火模块 (15)
4.5GSTCRT2001彩色显示系统 (16)
五、结论 (18)
附录A火灾自动报警系统保护对象分级 (19)
附录B：建筑设计防火规范GBJ16—87 (21)
参考文献 (22)
第一章绪论
1.1设计课题的背景
随着市场经济的迅速发展，商品流通改变了传统的模式，减少了流通中间环节而趋于大型化、市场化、集成化，各地相继建成了诸如开元商城等一些大型购物商场，这些大型购物商场的出现，在给消费者带来了很大便利的同时，也给人们带来了巨大的安全隐患。

由于其商品品种丰富,商品价格低廉,受到了广大市民的欢迎,与一般商场相比,仓储式商场多为单层或多层,具有封闭式、面积大、体量大、店库合一的特点,由于商场内人员高度密集、货物集中,一旦发生火灾事故,燃烧速度快、火灾温度高,容易形成立体燃烧,且人员疏散困难,会造成严重的财产损失和人员伤亡。

近年来，国内也相继发生商场、超市的特大火灾事故。

由此可以看出，大型商场建筑火灾的预防不容忽视，特别是党中央提出建设社会主义和谐社会战略，坚持以人为本的理念，使涉及人员生命的安全。

防火防爆工作显得尤其重要。

随着我国现代化建设的迅速发展及防火防爆工作的不断加强,高层建筑、大规模的公共建筑日益增多,对防火、灭火的要求也越来越高,火灾自动报警系统作为一种火灾预报警系统,在防火中扮演着愈来愈重要的角色,产品的生产和应用都得到了较大发展。

根据《中华人民共和国消防法》、GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》和GB50045-95《高层民用建筑防火规范》等法规要求,国家、省、市消防系统对火灾自动报警系统的应用作了统一要求和详细规定,使其成为预防火灾发生的有力保障措施之一。

1.2设计的目的和意义
本设计目的在于采用现代消防监控系统对开元商城进行火灾监控，一旦当探测器发现火灾时，立即报告给火灾报警控制器，从而利用联动控制控制联动设备动作，使得人们迅速发现火灾，进行人员疏散。

并且自动喷水系统自动开启进行喷淋灭火，从而实现减少人员伤亡和财产损失的目的。

随着我国科学技术的发展,消防事业发展,特别是计算机和现代通讯技术的引入,使得消防设施的自动化、智能化水平不断提高,满足了不同层次消防工作的需要,做到了火情早发现、早预防,努力将火灾消灭在萌芽状态。

对像开元商城这样的大型商城设计安装现代消防监控系统是十分必要的。

第二章开元商城平面布局和消防方案设计
2.1开元商城简介
西安开元商城有限公司成立于1992年12月，注册资本2亿元人民币，由西安解放集团股份有限公司投资控股和经营的，是一座集商业贸易、餐饮服务、物业租赁、车辆停泊、文化娱乐、写字楼为一体的多功能、高档次、智能化的大型综合性商城。

目前，商城是陕西省和西安市商贸行业的龙头企业、西安市的利税大
户、全国商业百强企业。

西安开元商城位于西安市商业繁华区——钟楼东南角，北邻被誉为“西安南京路”的东大街，西邻古城迎宾大门、金融业集聚的南大街，营业正门与举世文明的西安古建筑钟楼遥相呼应、交相辉映。

开元商城占地面积33.136亩，建筑面积10.3万平方米，总投资约5.3亿元人民币。

一期工程于1996年6月15日竣工营业，整体工程于2001年8月30日全面竣工并投入营业。

商城内部装潢富有时代气息，外部造型别具一格，楼内设施达到国际先进水平，设有中央空调、双向自动扶梯、观光电梯、电子导购屏、消防喷淋、电子监控、银行POS机结算。

其新颖独特，气势恢弘，融古典与现代风格为一体的造型构成新西安一道靓丽的风景线。

2.1.1超市平面布局
图2.1.1 开元商城B1层平面图
图2.1.2 开元商城B2层平面图
图2.1.3 开元商城一楼平面图
图2.1.4 开元商城二楼平面图图2.1.5开元商城三楼平面图
图2.1.6开元商城四楼平面图图2.1.7开元商城五楼平面图
图2.1.8开元商城六楼平面图图2.1.9开元商城七楼平面图
2.2 消防系统的方案设计
2.2.1消防系统的总体要求
消防监控系统选用海湾公司GSTCRT2001彩色显示系统。

该系统是海湾安全技术有限公司最新一代消防控制中心火警监控，管理系统，它用于火灾报警及消防联动设备的管理与控制以及设备的图形化显示。

可与海湾安全技术有限公司所生产的GST200，GST500，GST5000，GST9000等系列火灾报警控制器（联动型）组成功能完备的图形化消防中心控制系统，并且CRT之间可以通过局域网，普通电话线（通过调制解调器）RS-232等方式进行联网、接受、发送，显示设备异常信息到主机信息，从而实现了火灾报警系统的远程中央监控。

系统示意图如下：
图2.2.1消防监控系统示意图
2.2.2火灾自动报警系统的组成
火灾自动报警系统由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置、电源以及具有其他辅助控制功能的装置所组成。

它能在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量、光辐射及变化的空气组分等物理量，通过感温、感烟、感光及气体浓度等火灾探测器变成电信号，传输给火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位，记录火灾发生的时间。

一般火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统、室内消火栓系统、防烟排烟系统、通风系统、空调系统、防火门、防火卷帘门、挡烟垂壁等相关系统联动，通过自动或手动方式发出指令，控制外围联动装置的启停并接收其反馈信号。

系统示意图如下：
图2.2.2火灾自动报警系统的组成
第三章消防系统设备选用
3.1报警装置的选用
1）报警装置的选用
火灾报警控制器选用JB-QG-GST200型火灾报警控制器(联动型)，该型火灾报警控制器是海湾公司推出的新一代火灾报警控制器。

为适应工程设计的需要，控制器兼有联动控制功能，可与海湾公司的其他产品配套使用主次配置灵活的报警联动一体化控制系统，具有较高的性价比，特别时候中小型火灾报警及消防联动一体化控制系统的应用。

JB-QG-GST200型火灾报警控制器（联动型）采用柜式结构，主要指标如下“
（1）控制器最大容量为242个地址编码点，本项目中用到点数：
①点型复合式感烟感温火灾探测器：31编码地址：1-31
②消防栓按钮：每层一个，9*1=9编码地址：32-34
③火灾声光报警器：每层一个, 9*1=1，编码地址：35-37
④总线制固定式消防电话分机：每层一个，9*1=3，编码地址：38-40
⑤广播分配盘：每个广播分配盘占用20个地址编码点，编码地址：41-60
⑥多线控制盘：一层共有14，每路占有一个编码地址 14*1=14编码地址：61-74 （2）控制器最大可外接64台火灾显示盘，本项目中火灾显示盘个数：
火灾显示盘：每层一个，9*1=9；
（3）控制器最大可配置14个多线控制点，本项目中多线制控制点个数：
①消防水泵：1个；
②电磁阀：每层一个，9*1=9；
（4）接线
①控制器与探测器间采用无极性信号二总线连接
②多线制控制点与模块（GST-LD-8302C）之间采用有极性二总线连接
③控制器与各类编码模块采用四总线连接（无极性信号二总线、无极性DC24v
电源线）
④控制器与火灾显示盘采用四总线连接（有极性通讯二总线、无极性DC24V
电源线）
⑤与彩色CRT系统通过RS-232标准接口连接，最大连接线长度不宜超过15m （5）电源：主电：交流220v
控制器备电：直流12V/24AH密封铅电池
联动备电：直流24V/24AH密封铅电池
火灾显示盘选用ZF-GST8903型火灾显示盘，该盘是一种用于楼层内的火灾报警显示装置。

当消防控制中心的主机接收到建筑物内发生的火灾后，产生报警，同时把报警信号传输到发生火警区域的火灾显示盘上，火灾显示盘将产生报警的探测器的位置显示出来并发出报警声响，以通知发生相关人员。

火灾显示盘与火灾报警控制器间采用有极性二总线连接，另需要两根DC24V电源供电线（不分极性）。

2）探测器的选用
由于监控场所为超市，而且有自动联动灭火系统，应该把感烟、感温、火焰探测器结合使用。

综合考虑，选用JTF-GOM-GST601型点型复合式感烟感温火灾探测器，既可以减少探测器的个数，又可以减少误报率，降低误报损失。

该型火灾探测器是由烟雾传器件和半导体温度传感器件从工艺结构和电路结构上共同构成的多元复合探测器。

它不仅具有点型光电感烟火灾探测器的性能，而且兼有点型定温、差定温感温火灾探测器的性能。

正是由于感烟与感温的复合技术，使得该款复合探测器能够可靠响应国家标准实验火SH3(聚氨酯朔料火)和SH4（正庚烷火）：同时，该复合探测器也能对酒精燃烧等有明显温升的明火探测报警，扩大了点型光电感烟火灾探测器的应用范围。

探测器为无极性信号二总线制，可接入海湾公司生产的各类火灾报警控制器的报警总线。

而且本探测器与海湾生产的其他探测器完全兼容，可混合安装在同一总线上。

编码方式采用十进制电子编码。

手动报警按钮的选用LD-8403型消火栓按钮，该按钮为编码型，可直接接入控制器总线。

它采用拔插式结构，安装简单方便，可电子编码，可现场改写，采用微处理器实现信号的处理，用数字信号与控制去进行通信，工作稳定可靠，对电磁干扰以有良好的抑制能力，带有一对常用输出控制触点，可用来做直接启泵开关，有机玻璃片在按下后可用专用工具复位。

3）报警装置的选用
在每层大厅布置一个GST-HX-M8501火灾声光报警器，该报警器具有两种报警模式（模式Ⅰ模式Ⅱ），可用于区分预警状态和火警状态。

光显示采用多只超高亮红色发光二极管作为光源，显示醒目、寿命长、功耗低。

可通过短路外控端子启动报警器，不受信号总线掉电的影响。

与信号总线及电源总线分别采用无极性二总线连接，接线方便;具有电源总线掉电检测功能，若电源总线掉电，可将故障信息传到控制器在每个房间门口布置一个GST-LCD-8314型火灾探测器门灯。

该门灯可与对应的探测器并联使用，并与该探测器编码一致。

当探测器报警时，门灯上的指示灯闪亮，在不进入室内的情况下就可知道室内的探测器已触发报警。

4）消防电话的选用
消防电话系统选用的主要设备如下：GST-TS-Z01A智能型总线制消防电话主机，
GST-TS-100A总线制固定式消防电话分机和GST-LD-8304总线制编码消防电话专用模块。

通过这个系统可搭建一种消防专用的通讯系统，实现对火灾的人工确认，并可及时掌握火灾现场情况及进行其他必要的通讯联络，便于指挥灭火及恢复工作、
5)消防广播的选用
消防广播选用GST-LD-GBFP-200型广播分配盘，该盘为标准式结构，可与火灾报警控制器组装在同一柜中，完成对多路消防广播的切换控制，广播分配最多可控制20路消防广播，可根据需要进行选择手动控制消防广播切换，联动控制消防广播切换.
6）消防监控系统设备清单
第四章消防联动控制的设计
4.1火灾探测报警模块
开元商城内每个区域都有一个感烟感温火灾探测器，每层大厅内都有一个消火栓按钮和一个火灾声光报警器，这三类设备都有一个电子编码地址，全部串在一条无极性二总线上接入火灾报警控制器（联动型）。

每个楼层的火灾显示盘也都串在一条无极性二总线上接入火灾报警控制器，唯一不同的是还有拌有两根电源线。

发现火灾有两种情况，一是各个房间感烟感温火灾探测器检测到，这时与之相连设备会自行报警。

二是各大厅中的消火栓按钮被人为按下。

火灾报警控制器在检测到任一种报警信号后，由报警设备的电子编码地址就会知道火灾发生的位置，然后火灾报警控制器按照预定联动控制程序的触发全部或任意几个（由联动控制程序决定）火灾声光报警器进行报警，火灾显示盘就会显示火灾发生的准确位置（由联动控制程序决定），便于人们选择正确的逃生路线和消防人员及时赶到现场进行营救与灭火。

火灾探测报警模块示意图见图4.1。

4.2消防电话模块
消防电话系统十分必要，他对能否及时报警，消防指挥系统是否畅通起着关键作用。

它是一种消防专用的通讯系统，通过这个系统可迅速实现对火灾的人工确认，并可及时掌握火灾现场情况及时进行其它必要的通信联络，便于指挥灭火及恢复工作。

系统在每一层大厅都设有一个消防电话分机，由于消防电话分机和消防电话主机通过火灾报警控制器相连，所以主机可通过火灾报警控制器呼叫固定分机；分机摘机及直接或叫主机，这时，主机振铃直至主机摘机；分机和分机之间不能通信。

主机分机在通话开始时，主机上请求录音灯闪烁提示录音，按放音/录音键后开始录音，并自动记下录音时的时间；录音最多可分为两段，总录音时间长度200秒钟；放音时自动显示所放录音段的录音时间，放音结束自动恢复显示实时时间。

录音段最长保留时间为3天，超过保存时间的录音段将被自动抹去以备下次录音。

抹音期间，录音指示灯亮。

另外主机设有音频输出插孔，供外部保存使用。

消防电话模块示意图4.1。

电磁阀声光报警器喇叭火灾显示盘
火灾探测报警模块与消防电话模块示意图
图4.1 火警探测报警模块与消防电话模块示意图
4.3消防广播模块
消防广播有正常广播和紧急广播两种信号。

正常广播信号由录音机、碟机等设备产生，例如播放轻音乐、通知、新闻等。

紧急广播信号由话筒或警报器播放火警或者个人喊话等。

两路信号都接入广播分配盘，未启动广播分配盘时，正常广播输入与输出相连。

启动后广播分配盘将输出切换到紧急广播输入。

广播分配盘有一路正常广播输入信号和五路紧急广播输入信号，有二十路输出信号。

广播分配盘切换方式除手动控制外，还具有联动控制方式，广播分配盘接收火灾报警控制器发出的动作命令，发出切换命令。

系统有自动和手动两种方式。

4.3.1手动控制
广播分配盘可“手动“控制，直接切换消防广播。

1.按下1～20路控制按键，可直接切换相对应路的广播输出。

2.按下通播键，1～20路广播同时切换。

3.按下邻层键后，按下1～20路控制按键，可同时切换本路及相邻两路的广播。

4.3.2自动控制
广播分配盘可以通过控制器联动控制广播切换，用控制器直接启动广播分配盘上1～20路对应的编码地址，即可切换广播输出，也可以通过联动公式联动控制广播输出。

在遇到火警时，火灾报警控制器中的联动控制程序将自动将当前消防广播正常广播信号切换到紧急广播信号。

可按联动控制程序的预设选择接通五路紧急广播信号中的哪一路。

例如，如果接通话筒，那么主控室的管理员就可以用话筒对整栋大楼通报火警以及指挥逃生。

消防广播模块见图4.2。

4.4自动喷水灭火模块
大楼内共安装有二套自动灭火系统，一套自动喷水灭火系统，包含消防水泵、电磁阀、水乡、喷水头等。

安装在楼顶的消防水泵负责给水箱中供水，每层楼有一个电磁阀控制着该层所有房间中的若干个喷水头。

当该层楼的一个感烟感温火灾探测器发出火警信号给火灾报警控制器（联动性）后，火灾报警控制器会按照预定的联动控制程序先启动消防水泵给水箱供水，同时火灾报警控制器也会打开该层的电磁阀，这时整个楼层的喷水头都会喷水灭火。

一套二氧化碳灭火系统，用于实验室灭火，由于一到四层的实验室都是电子，电信，电气类实验室，故使用二氧化碳灭火系统。

大体与喷水灭火系统相同，只是把水箱供水改为XT灭火剂储罐供应二氧化碳灭火剂。

由于消防水泵和电磁阀等设备的电器特性与二总线设备不同，所以对其控制必须通过多限制CPU控制卡、多线制控制卡、多限制转换接口模块进行转换。

自动喷水灭火模块见图4.2
自动喷水灭火模块与消防广播模块示意图
正常广播输入（录放机，碟机）
图4.2 自动喷水灭火模块与消防广播模块示意图
4.5 GSTCRT2001 彩色显示系统
GSTCRT2001 彩色显示系统是海湾安全技术股份有限公司涉及的最新一代消防控制中心火警监控、管理系统，它用于火灾报警及消防联动设备的管理与控制。

该系统功能完备，人机界面友好，可与海湾集团公司所生产的GST200、GST5000、GST8000等系列火灾报警控制器（联动型）组成功能完备的图形化消防中心监控系统。

并且CRT之间可以通过局域网、普通电话线（通过调制解调器）、RS232等方式进行联网，接收，发送、显示设备的异常信息及主机信息，从而实现了火灾报警系统的远程中央
监控。

（1）系统可以同时管理多台不同类型的控制器。

自动维护系统的数据通信，
且用户可以通过通讯测试功能随时测试系统数据通信状态，保证系统可靠运行。

（2）简单、直观、完整的用户图形监控界面，可在不同监视区的设备布置图上切换显示，并通过不同的颜色显示现场设备的报警及动作、故障、隔离等异常信息，对于指挥现场灭火十分有益。

（3）可在CRT彩色显示系统上完成相关设备控制操作，提供与火灾报警控制器（联动型）相同的控制方式。

（4）实时打印报警、故障、隔离设备的位置、类型、时间；同时可按条件查询并打印各种报警、故障等信息的历史记录。

提供报警辅助处理方案，在紧急情况下提示值班人员完成必要的应急操作。

（5）完备的数据库管理功能，并具有数据备份功能，可将你的数据损失降到最低，保证你的系统安全。

系统提供多级密码，便于系统安全管理，防止误操作。

可以用多台不同类型的操作环境。

第五章结论
本设计采用现代消防监控系统对开元商城进行火灾监控，利用联动控制控制联动设备动作，使得人们迅速发现火灾，进行人员疏散。

并且自动喷水系统自动开启进行喷淋灭火，从而实现减少人员伤亡和财产损失的目的。

在设计过程中，合理的计算探头和喷头的布置是关键，首先需要对探测器和喷头以及其它的硬件设备进行选型，然后还要对超市的平面布局进行分析，结合超市的实际情况进行设计。

设计中采用了海湾公司GSTCRT2001彩色显示系统。

该系统是海湾安全技术有限公司最新一代消防控制中心火警监控，管理系统，它用于火灾报警及消防联动设备的管理与控制以及设备的图形化显示。

GSTCRT2001彩色显示系统可与海湾安全技术有限公司所生产的GST200，GST500，GST5000，GST9000等系列火灾报警控制器（联动型）组成功能完备的图形化消防中心控制系统，并且CRT之间可以通过局域网，普通电话线（通过调制解调器）RS-232等方式进行联网，接受，发送，显示设备异常信息湖主机信息，从而实现了火灾报警系统的远程中央监控。

在火灾自动报警控制系统的设计中 ,考虑了消火栓灭火系统、闭式自动喷水灭火系统、开式自动喷水系统、气体灭火系统等现实和工程中常见的固定灭火系统。

同时 ,在火灾自动报警系统中增加了计算机的联动控制和消防控制室多线控制盘硬件直接控制电路 ,加强系统运行的可靠性。

附录A火灾自动报警系统保护对象分级
注 1 ：一类建筑、二类建筑的划分，应符合现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》 GB 50045 的规定；工业厂房、仓库的火灾危险性分类，应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》 GBJ16 的规定。

注 2 ：本表未列出的建筑的等级可按同类建筑的类比原则确定。

附录B：建筑设计防火规范GBJ16—87 第10.3.1条建筑物的下列部位应设火灾自动报警装置：
一、大中型电子计算机房，特殊贵重的机器、仪表、仪器设备室、贵重物品
库房，每座占地面积超过1000m2的棉、毛、丝、麻、化纤及其织物库房，设有卤代烷、二氧化碳等固定灭火装置的其他房间，广播、电信楼的重要机房，火灾危险性大的重要实验室；
二、图书、文物珍藏库、每座藏书超过100万册的书库，重要的档案、资料
库，占地面积超过500m2或总建筑面积超过1000m2的卷烟库房；
三、超过3000个座位的体育馆观众厅，有可燃物的吊顶内及其电信设备室，每层建筑面积超过3000m2的百货楼、展览楼和高级旅馆等。

注：设有火灾自动报警装置的建筑，应在适当部位增设手动报警装置。

第10.3.1A条建筑面积大于500m2的地下商店应设火灾自动报警装置。

第10.3.1B条下列歌舞娱乐放映游艺场所应设火灾自动报警装置：
一、设置在地下、半地下；
二、设置在建筑的地上四层及四层以上。

第10.3.2条散发可燃气体、可燃蒸气的甲类厂房和场所，应设置可燃气体浓度检漏报警装置。

第10.3.3条设有火灾自动报警装置和自动灭火装置的建筑，宜设消防控制室。

独立设置的消防控制室，其耐火等级不应低于二级。

附设在建筑物内的消防控制室，宜设在建筑物内的底层或地下一层，应采用耐火极限分别不低于3h的隔墙和2h的楼板，并与其他部位隔开和设置直通室外的安全出口。

第10.3.4条消防控制室应有下列功能：
一、接受火灾报警，发出火灾的声、光信号，事故广播和安全疏散指令等；
二、控制消防水泵，固定灭火装置，通风空调系统，电动的防火门、阀门、防火卷帘、防烟排烟设施；
三、显示电源、消防电梯运行情况等。

参考文献
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[9]．GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》。