自动消防设施基础知识讲义(1)

-1-自动消防设施基础知识第一章火灾自动报警系统第一节火灾报警的组成与类型火灾自动报警系统是人们为了早期以现通报火灾，并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾，而设置在建筑物中或其它场所的一种自动消防设施，是现代消防不可缺少的安全技术设施。一、系统的组成火灾自动报警系统是由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能的装置组成的火灾报警系统。它能够在火灾初期，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。一般火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统、室内消防栓系统、防排烟系统、通风系统、空调系统、防火门、防火卷帘、挡烟垂壁等相关设备联动，自动或手动发出指令、启动相应的灭火装置。（一）触发器件在火灾自动报警系统中，自动或手动产生火灾报警信号的器件称为触发器件，主要包括火灾探测器和手动报警按钮。火灾探测器是能对火灾参数响应，并自动产生火灾报警信号的器件。按响应火灾参数的不同，火灾探测器分成感温火灾探测器、-2-感烟火灾探测器、感光火灾探测器、可燃气体探测器和复合火灾探测器五种基本类型。不同类型的火灾探测器器适用于不同类型的火灾和不同的场所。手动火灾报警按钮是手动方式产生火灾报警信号、启动火灾自动报警系统的器件，也是火灾自动报警系统中不可缺少的组成部分之一。1、感温式火灾探测器火灾时物质的燃烧产生大量的热量，使周围温度发生变化。感温式火灾探测器是对警戒范围中某一点或某一线路周围温度变化时响应的火灾探测器。它是将温度的变化转化为电信号以达到报警目的。根据监测温度参数的不同，一般用于工业和民用建筑中的感温式火灾探测器有定温式、差温式、差定温式等几种。（1）定温式：温度上升到预定值响应的火灾探测器。（2）差温式：环境温度的温升速度超过一定值的火灾探测器。（3）差定温式：兼有定温、差温两种功能的火灾探测器。感温探测器对火灾发生时温度的参数敏感，其关键是由组成探测器的核心部件——热敏元件决定。热敏元件是利用某些物体的物理性质随温度变化而发生变化的敏感材料制成。例如：易熔合金或热敏绝缘材料、双金属片、热电偶、热敏电阻、半导体材料等。定温、差定温探头各级灵敏度探头的动作温度分别不大于一级62度、二级70度、三级78度。感温式火灾探测器适宜安装于起火后烟雾较小的场所，平时温度较高的场所不宜安装感温式火灾探测器。2、感烟式火灾探测器火灾的起火过程一般都伴有烟、热、光三种燃烧产物。在火灾初期，由于温度较低，物质多处于阴燃阶段，所以产生大量烟雾。烟雾是早期火灾的重要特征之一。感烟式火灾探测器是能对可见的或不可见的烟雾粒子响应的火灾探测器。它是将探测部队烟雾浓度的变化转换成电信号实现报警目的的一种器件。感烟式火灾探测器有离子感烟式、光电感烟式、激光感烟式等几种型式。-3-（1）离子感烟式探测器是点型探测器，它是在电离室内含有少量放射性物质，可使室内空气成为导体，允许一定电流在两个电极之间的空气中通过，射线使局部空气成电离状态，经电压作用形成离子流，这就给电离室一个有效的导电性。当烟粒子进入最离化区域时，它们由于与离子相按合而降低了空气的导电性，形成离子移动的减弱。当导电性低于预定值时，探测器便发出警报。（2）光电感烟器探测器利用起火时产生的烟雾能够改变光的传播性这一基本性质而研制的。根据烟粒子对光线的吸收和散射作用，光电感烟探测器又分为遮光型和散光型两种。（3）红外光束感烟探测器是线型探测器。它是对警戒范围内某一线状窄条周围烟参数响应的火灾探测器，它同前面两种点型感烟探测器的主要区别在于线型感烟探测器将光束发射器和光电接受器分为两个独立的部分，使用时分装相对的两处，中间用光束连接起来。红处光束感烟探测器又分为对射型和反射型两种。感烟式火灾探测器适宜安装在发生火灾后产生烟雾较大或容易产生阴燃的场所，如百货、农副产品仓库等，它不宜安装地平时烟雾就较大或通风速度较快的场所。3、感光式火灾探测器物质燃烧时，在产生烟雾和放出热量的同时，也产生可见或不可见的光辐射。感光式火灾探测器又称火焰探测器，它是用于响应火灾的光特性。即扩散火焰燃烧的光照强度和火焰的闪烁频率的一种火灾探测器。根据火焰的光特性，目前使用的火焰探测器有两种：一种是对波长低于4X10-7M的光辐射敏感的紫外线探测器；另一种是对波长大于7×10-7M的光辐射敏感的红外探测器。（1）紫外火焰探测器是敏感高强度火焰紫处光谱的一种探测器。它使用一种固态物质作为敏感元件，如碳化硅或硝酸铝，也可使用一种充气管作为敏感元件。（2）红外光探测器基本上包括一个过滤装置和透镜系统，用来筛除不需要的波长，而将收进来的光能聚集在对红外光敏感的光电管或光敏电阻上。感光式火灾探测器宜安装在有瞬间产生爆炸的场所。如石油、炸药等化工制造-4-的生产存放场所。4、可燃气体探测器可燃气体探测器是对单一或多种可燃气体浓度变化响应的探测器。可燃气体探测器有催化型和半导体型两种类型。（1）催化气体探测器是利用难熔金属铂丝加热后的电阻变化来测定可燃气体浓度的。当可燃气体进入探测器时，在铂丝表面引起氧化反应，其产生的热量使铂丝的温度升高，而铂丝的电阻率便发生变化。（2）半导体可燃气体探测器采用灵敏较高的气敏半导体元件，它在工作状态时，遇到可燃气体，体电阻下降，下降值与可燃气体浓度有对应关系。5、复合式火灾探测器复合式火灾探测器是对两种或两种以上火灾参数响应的探测器，它有感烟感温式、感烟感光式、感温感光式等几种型式。（二）火灾报警装置在火灾自动报警系统中，用以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发出控制信号和具有其它辅助的控制指示设备称为火灾报警装置。火灾报警控制器就是其中最基本的一种。火灾报警控制器担负着火灾探测器提供稳定的工作电源；监视探测器及系统自身的工作状态；接受、转换、处理火灾探测器输出的报警信号；进行声光报警，指示报警的具本部位及时间；同时执行相应辅助控制等诸多任务。是火灾报警系统中的核心组成部分。1、火灾报警控制器按其用途不同，可分为区域火灾报警控制器，集中火灾报警控制器和通用火灾报警控制器三种基本类型。近年来，随着火灾探测报警控制器已不在分区域、集中和通用三种类型，而统称为火灾报警控制器。（1）、区域火灾报警控制器的主要特点是控制器连接火灾探测器，处理各种报警信息，是组成自动报警系统最常用的设备之一。（2）集中火灾报警控制器主要特点是一般不与火灾探测器相连，而与区域火-5-灾报警控制器相连，处理区域级火灾报警控制器送来信号，常使用在较大型系统中。（3）通过火灾报警控制器的主要特点是它兼有区域、集中二级火灾探测器的双重特点。通过设置或修改某些参数，即可作区域级使用，连接探测器，又可作集中级使用，连接区域火灾报警控制器。2、火灾报警控制器按其信号处理方式可分为，有阈值火灾报警控制器和无阈值火灾报警控制器。（1）有阈值火灾报警控制器的主要特点是处理的探测信号为阶跃开关量信号，对火灾控制器发出的火灾报警信号不能进一步处理，火灾报警取决于探测器。（2）无阈值火灾报警控制器的主要特点是处理的探测信号为边疆的模拟信号。其报警主动权掌握在控制方面，可以具有智能结构，是火灾报警控制器的发展方向。3、火灾报警控制器按其系统连接方式，可分为多线式火灾报警控制器和总线式火灾报警控制器。（1）为多线式火灾报警控制器的主要特点是其探测器与控制器的连接采用——对应方式。每个探测器至少三根线与控制器连接，因而其连线较多，仅适用于小型火灾报警控制器系统。我国早期开发的火灾报警系统基本上都属于这种类型。（2）总线式火灾报警控制器的主要特点是控制器与探测器采用总线方式连接。所有探测器均并联或串联在总线上，具有安装、调试、使用方便的特点，适用于大型火灾报警控制器系统。在火灾报警装置中，还有一些如中继器、区域显示器、火灾显示盘等功能不完整的报警装置，它们可视为火灾报警控制哭泣的演变或补充。在特定的条件下应用，与火灾报警控制器现属火灾报警装置。火灾报警控制器的基本功能主要有：主电、备电自动转换，备用电源充电功能，电源故障监测功能，电源工作状态指示功能，为探测器回路供电功能，探测器或系统故障声光报警，火灾声、光报警、火灾报警记忆功能，时钟单元功能，火灾报警优先报故障功能，声报警音响消音及再次声响报警功能。-6-（三）火灾报警装置在火灾自动报警系统中，用以发出区别于环境声、光的火灾报警信号的装置称为火灾报警装置。火灾报警器就是一种最基本的火灾报警装置，通常与火灾报警控制器组合地一起，它以声、光音响方式向报警区域发出火灾报警信号，以警示人们采取安全疏散、灭火救灾措施。警铃也是一种火灾警报装置，用于将火灾报警信息进行声音中继的一种电气设备，警铃大部分安装于建筑物的公共空间部分，中走廊、大厅等。（四）消防控制设备在火灾自动报警系统中，当接收到来自己触发器件的火灾报警后，能自动或手动启动相关消防设备关显示其状态的设备，称为消防控制设备。主要包括火灾报警控制器，自动灭火系统的控制装置，室内消火栓系统的控制装置，防烟排烟系统及空调通风系统的控制装置，常开防火门，防火卷帘的控制装置，电梯回降控制装置，以及火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备，火灾应急照明与疏散指示标志的控制装置等十类控制装置中的部分或全部。消防控制设备一般设置在消防控制中心，以便于实行集中统一控制。也有的消防控制设备设置地被控消防设备所地现场，但其动作信号则必须返回消防控制室，实行集中与分散相结合的控制方式。（五）电源火灾自动报警系统属于消防用电设备，其主电源应当采用消防电源，备用电采用蓄电池。系统电源除为火灾报警控制器供电处，还为与系统相关的消防控制设备等供电。二、火灾自动报警系统基本形式（一）基本形式根据现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》规定，火灾自动报警系统的基本形式有三种，即：区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统。1、由区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成，或由火灾报警控制器和火灾-7-探测器等组成，功能简单的火灾自动报警系统称为区域报警系统，适用于较小范围的保护。2、由集中火灾报警控制器和火灾探测器、区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成，或由火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成，功能较复杂的火灾自动报警系统统称为集中报警系统。适用于较大范围内多个区域的保护。3、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、区域显示器和火灾探测器等组成，功能复杂的火灾自动报警系统称为控制中心报警系统。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。火灾自动报警系统的三种基本形式如图所示。（二）探测区域与报警区域火灾自动报警系统的保护对象形式多样，功能各异，规模不等。为了便于早期探测、早期报警，方便日常的维护管理，在安装的火灾自动报警系统中，人们一般都将其保护空间划分了若干个探测区域。这样就可以在火灾时，能够迅速、准确地确定着火部位，便于人员采取相关措施。因此，所谓报警区域就是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区或同楼层的相邻几个防火处分区组成，但同一个防火分区不能在两个不同的报警区域内；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。探测区域就是将报警区域按照探测火灾的部位划分的单元，是火灾探测部位编号的基本单元。一般一个探测区域对应的系统中具有一个独立的部分编号。第二节火灾报警的设置场所一、系统保护对象的分级-8-火灾自动报警系统的基本保护对象是工业与民用建筑和场所。不同保护对象的使用性质，火灾危险性、疏散扑救难度等也不同。要根据不同情况和火灾自动报警系统设计的特点与实际需要，有针对性地采取相应的防护措施。国家标准《火灾自动报警系统设计规范》明确规定：“火灾自动报警系统的保护对象应根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等分为特级、一级和二级”。1、特级保护对象是建筑高度超过100米的高