火灾报警与消防联动系统

浅谈火灾自动报警与消防联动控制系统
随着我国经济建设的快速发展，各种大型工业建筑、高层建筑、大型商业建筑、大型公用建筑，交通枢纽车站和城市地铁等基础设施的建设规模不断扩大。

这些建筑规模大、标准高、设备多、人员密集、业务可靠性要求高，一旦发生不可控的火灾事故将造成不可估量的损失。

这就对建筑的防灾功能尤其是防火灾功能提出了更高的要求。

在项目实施过程中除对建筑物平面布置、建筑和装修材料的选用、机电设备的选型与配置有诸多限制外，还需要在建筑中设置先进的自动报警和消防设施，以便及时发现和扑灭早期火灾，防止火势蔓延，减少火灾危害，保护生命和财产安全，保卫社会主义现代化建设成果。

在工程建设中自动报警及消防联动控制系统的设计、设备选型和安装使用维护就显得尤为重要。

火灾自动报警与消防联动控制系统从探测火灾和扑灭火灾两个方面部署系统的功能。

系统包括火灾自动报警、消防联动控制两部分，大型重要建筑的消防中心可联网城市消防远程监控管理中心。

对于建筑内的初期火灾可以自行扑灭，对于蔓延不能控制的火势可通过与城市消防远程监控管理中心联网，及时获得城市119指挥消防系统的救援。

一、火灾自动报警系统组成及工作原理
火灾自动报警系统一般由探测回路、信号传输线路和报警控制装置三部分组成。

1、探测回路包括探测器、手动报警按钮、消火栓按钮、水流指示器、压力开关等。

探测器的工作稳定性、可靠性和灵敏度等技术指标直接影响着整个消防系统的运行。

1）探测器的种类
火灾探测器的种类很多，根据工作原理可分以下几种：离子感烟探测器；光电感烟探测器；感温探测器（包括定温式和差温式）；气体式探测器；烟温复合探测器。

根据作用空间可分为点型和线型。

根据是否能编码定位可分为数字式和普通式。

2）常用的火灾探测器基本原理
（1）感烟火灾探测器
感烟火灾探测器在火灾初燃生烟阶段，自动发出火灾报警信号，以期将火扑灭在未成灾害之前。

根据结构不同，感烟探测器可分为离子感烟探测器和光电感烟探测器。

①离子感烟探测器
离子式感烟探测器是由串联的补偿室、检测室和场效应管及开关电路组成的。

两个电离室的两端直接接入24V直流电源。

火灾发生时，烟雾进入检测电离室，检测电离室空气的等效阻抗增加，而补偿电离室因无烟进入，电离室的阻抗保持不变，引起施加在两个电离室两端分压比的变化，在检测电离室两端的电压增加量达到一定值时，开关电路动作、发出报警信号。

②光电感烟探测器
光电式感烟探测器由光源、光电元件和电子开关组成。

利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，并及时发出报警信号。

按照光源不同，可分为一般光电式、激光光电式、紫外光光电式和红外光光电式等4种。

一般光电式感烟探测器根据其结构特点可分为遮光型和散射型两种。

激光式感烟探测器由激光发射机和激光接收器组成。

它利用激光方向性强、亮度高及单色性和相干性好的特点，在无烟情况下，脉冲激光束射到光电接收器上，转换成电信号，报警器不发出报警，一旦激光束在发射过程中有烟雾遮挡而减弱到一定程度，使光电接收器信号显著减弱，探测器发出报警信号。

紫外光和红外光感烟探测器具有灵敏度高、性能稳定、可靠、探测方位准确等优点。

光电式感烟探测器能实现早期火灾报警，除应用于大型建筑物内部外，还特别适用于电气火灾危险性较大的场所，如计算机房、仪器仪表室和电缆沟、隧道等处。

（2）感温火灾探测器
感温探测器按结构原理不同有双金属片型、膜盒型、热敏电子元件型等三种。

双金属片型是应用两种不同膨胀系数的金属片作为敏感元件的，一般制成差温和定温两种形式。

膜盒型探测器由波纹板组成一个气室，室内空气只能通过气塞螺钉的小孔与大气相通。

电子感温探测器由两个阻值和温度特性相同的热敏电阻和电子开关线路组成，两个热敏电阻中一个可直接感受环境温度的变化，而另一个则封闭在一定热容量的小
球内。

当外界温度变化缓慢时，两个热敏电阻的阻值随温度变化基本相接近，开关电路不动作。

火灾发生时，环境温度剧烈上升，两个热敏电阻阻值变化不一样，原来的稳定状态破坏，开关电路打开，发出报警信号。

3）火灾探测器的选择
（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。

（2）根据安装场所环境特征选择探测器
相对湿度大，有大量粉尘、水雾滞留，可能产生腐蚀性气体，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，有明火作业以及X射线、弧光等影响。

（3）根据建筑的高度，空间，形状选择探测器
目前国内高层建筑中，大部分使用点型光电感烟测器，在个别场所如厨房、发电机房、车库及有气体灭火装置的场所用点型感温探测器。

对于大型场馆、高层建筑群、文物保护建筑设施、仓库群及隧道工程等大空间或长形空间可选线型光束感烟火灾探测器如深圳赋安JTY-HS-FA7015线型光束感烟火灾探测器。

探测器的灵敏度选择，应据探测器的性能及使用场所，正常情况下系统没有误报警为准进行选择。

4）手动报警按钮
报警区域内每个防火分区应至少设置一个手动火灾报警按钮，从一个防火分区里的任何位置至最近一个手动火灾报警按钮的距离不应大于30m，设置在明显和便于操作的位置，高度距地面1.5m。

2、火灾报警控制装置
报警控制装置分为区域报警控制器、智能型联动型火灾报警控制器。

设备选型一般考虑报警系统所需回路数量；是否需要自动消防联动控制功能；火灾探测器、火灾报警器宜选用同一厂家的配套产品；安装位置和安装方式等因素进行选择。

1）区域报警控制器
区域报警器联结一个区域内的所有火灾探测器，准确及时的进行火灾自动报警。

每台区域报警器和所管辖区域内的火灾探测器构成完整、独立的自动火灾报警装置。

区域报警器具有以下功能：接收探测器或手动报警按钮发出的火灾信号，以声光的形式进行报警；电子钟可以记忆首次发生火灾的时间；可以带动若干对继电器触点给出适当外接功能；可以配置备用直流电源；具有自检功能；具有“火警优先”功能；通过通讯接口电路将三类信号送至集中报警控制器。

区域报警控制器将接收到的探测器火警信号进行“与”“或”逻辑组合，控制继电器用以联动外部设备，如排烟阀、送风阀、防火门等。

深圳赋安公司的JB-QBZ2-AFN100火灾报警控制器是一款高性价比的火灾报警控制器，可以组成中小型火灾自动报警系统，适用于酒店、住宅、医院、工业厂房、娱乐场所等工业及民用建筑。

2）智能型火灾报警控制器（联动型）
智能型火灾报警控制器（联动型）适用于大型、复杂工程。

通过联网模块可把若干个区域报警器连接起来，组成一个组成消防报警监控中心进行集中管理；可以巡回检测相连接的各区域报警器有无火灾信号或故障信号，并能指示火灾区部位和故障区域，同时发出声光报警信号；深圳赋安公司的JB-LGZ2-FS5050火灾报警控制器（联动型）可以组成大中型火灾自动报警及消防联动控制系统，适用于写字楼、酒店、医院、会堂、展馆、住宅、大型厂房等工业及民用建筑。

二．消防联动控制系统的功能及设计
消防联动控制系统是控制相关消防设施的单元。

主要有以下功能：喷淋系统火灾发生时温度上升到喷淋头预定温度后，喷淋系统工作，同时水流指示器和压力开关相继动作输出开关量火灾信号，控制器接收到通过输入模块转换后的火警信号并确认后立即启动喷淋泵（自动状态时）。

消火栓系统发生火灾后，使用消火栓的同时按下消火栓按钮，一方面控制器接收到信号后立即发出报警信号，指示动作按钮的具体部位，另一方面可直接启动消防泵。

防排烟系统当火灾发生时，控制器接收到火警信号并确认后立即开启排烟风机，打开着火层及其上、下层的排烟阀。

灭火后，应先停排烟风机后关闭排烟阀（由人工完成）。

正压送风系统当火灾发生时，开启送风机，打开着火层及其上、下层的送风阀，使电梯前室、楼梯间加压，防止烟气侵入，保证人员疏散时的空气清新。

灭火后，应先停送风机后关闭送风阀（由人工完成）。

新风机组系统当火灾发生时，相关的新风空调机停止运行。

防火卷帘门、防火门发生火灾时防火门关闭，防火卷帘门初期半降疏散后全降，完成防火分区隔离。

非消防电源系统当火灾发生时，非消防电源系统由控制器控制自动切除。

消防电话系统当火灾发生时，消防中心人员根据火灾信息，通过消防电话与设在有关楼层的消防电话分机进行通讯，使有关人员可直接与中央控制室通话。

事故广播系统火灾发生时，着火层及其上、下层平时播放的背景音乐立即转换为事故广播。

消防电梯火灾发生时，消防电梯立即下降到首层待命。

根据有关规范要求，控制中心和消防泵、喷淋泵、正压送风机、防排烟风机等关键设备须有硬线连接，以保证控制中心对这些重要的消防设备即可以进行逻辑自动的联动控制，又可以手动操作直接控制，并可以在控制盘上直接反映设备实时的工作状态，各个联动设备就地均设置手动操作按钮，以防消防控制中心操作失灵等意外情况发生时，就地仍然能有效对联动设备进行操作。

新风机、非消防电源、电梯迫降等的控制，采用自动/手动双重控制，自动方式通过输出模块进行控制，手动方式通过通过联动柜多线控制盘上的手动操作完成。

防火卷帘门、防火门等通过输出模块配接。

控制1樘防火卷帘门需用1个双输出模块，完成半降及归底两个控制功能，并接收信号回答；控制1个防火门需用1个输出模块。

防火卷帘门、防火门现场应有开关直接控制启闭和升降。

消防广播系统的选层控制可以在各楼层现场总线控制，也可以在消防中心多线选层控制。

排烟阀、送风阀、电动防火阀等通过输出模块配接实现自动控制，温控防火阀不需控制，通过1个输入模块配接实现对其状态的监视。

警铃通过1个输出模块可以控制1路警铃，注意其总电流不要超出输出模块的输出触点的容量，否则须通过中间继电器转换。

警铃的联动逻辑可在控制器上编程完成。

总线接口模块、楼层火灾显示盘等系统内部件直接采用主机24V电源供电，消火栓按钮点灯、警铃、声光报警器、电磁阀等外部消防联动控制设备应采用专用24V联动模块电源供电。

外部设备联动电源线芯截面应保证在设备动作最大功率下，线路末端压降不超过20%。

在高压、强磁场等恶劣环境下，信号线应选用屏蔽线；在过于潮湿的环境，应选用护套线。

当选用1.0mm2的导线时，总线的长度可以达到1500米。

如果工程中需要总线长度超过1500米，可以考虑适当增加导线的截面积，原则上应保证从控制器到最远地址设备的环路电阻小于50欧姆。

消防联动控制一般采用采用总线制配线，总线制比多线制大量减少了布线施工，目前大中型项目多采用总线制。

消防联动控制、自动灭火控制、通信、应急照明及紧急广播等线路，应穿金属管保护，并暗敷在非燃烧体结构内，其保护层厚度不应小于30mm。

当必需明敷时，应在金属管上采取防火措施。

三．消防远程监控管理系统
城市消防远程监控管理系统由城市消防网络监控管理中心、119确认火警显示终端、远程信息显示终端、传输介质和用户端传输设备组成。

监控管理中心主要职能为接警管理、报警确认、故障处理和巡检维护，可以常年实时监控城市中联网的火灾自动报警设备的运行状况及人员值班情况。

系统中的用户设备可以快速、准确地将火灾自动报警设备的火警、运行状态等信息通过公共电话网、GSM或CDMA网络传送至设在消防管理部门的监控管理中心，监控管理中心根据掌握的详细的火警信息、GIS地理信息、现场视频图像信息及灭火预案为消防部门快速反应提供辅助决策，达到早期发现火警，及时报警，快速扑灭火灾的目的。

监控管理中心巡检维护联网的系统并督促相关人员及时进行维护处理，加强了全局的火灾防控管理功能。

火灾自动报警与消防联动控制系统的实施，必须遵循国家有关规范和公安消防部门的有关规定，结合
保护建筑的特点，做到安全可靠、技术先进、经济合理、使用方便、维护完善，就能做好建筑和人员财产的守护神。