火灾自动报警技术发展

火灾自动报警技术发展（精选12篇）

火灾自动报警技术发展 篇1

火灾自动报警系统的设计、施工是一项专业性极强的工作, 同时也具有很强政策性。消防报警系统承担对发生的各种火灾的有效探测, 报告故障及火灾;及时的发出声光警告、接通消防广播, 通知并组织人员的疏散;启动相关自动消防设施 (消防风机、应急照明、防火卷帘等) , 保障疏散人员的安全、指示疏散方向、防止火灾蔓延;启动自动灭火设施 (消火栓系统、喷洒系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统等) , 抑制火情或扑灭初期火灾。因此, 消防报警系统是所有自动消防设施的中枢神经。火灾自动报警系统的可靠运行, 是有效预警、安全逃生及实施灭火的前提和保障。

根据作者多年从事本专业的工作体会, 结合沈阳市某工程的设计及施工就如何加强火灾自动报警系统的设计和施工技术管理, 提高系统的运行可靠性, 从人员与设计施工方面进行探讨。工程实例概况:某小区, 位于沈阳市大东区, 整个工程由A1~A7栋住宅楼、会所、商业网点、下停车库和地下室组成, 总建筑面积约8.8万m2。

1 树立消防的全局观, 提高设计和施工人员综合素质

1.1 树立消防的全局观

施工企业的基本施工依据是施工图, 火灾自动报警系统的设计, 显得尤为重要和复杂, 其与本专业强电设计、与建筑专业的防火分区、与暖通专业的自动灭火设施等各个专业的接口很多。例如防火分区的划分不仅直接决定消防报警控制系统的回路设置, 而且决定自动灭火系统的管路划分及控制, 决定送排风机的启动及电动风阀, 防火阀及送、排烟口的关闭和开启的区域, 常用于划分防火分区的防火卷帘门等都也受控于消防报警控制系统。在实际工作当中, 由于设计单位的某些局限, 往往到手的设计文件专业衔接不畅, 阻碍施工。因此提高设计人员的综合素质并树立消防的全局观念, 加强消防电气设计文件的施工图会审和技术完善, 是自动消防可靠运行的坚实基础。特别是对空调新风管道防火阀、防排烟正压送风、事故照明、消防设备供电及电源切换、应急广播和背景音乐的切换、电梯迫降、防火分区的划分等部分设计是否满足相关消防规范要求, 应进行重点设计审查。

立足消防的全局层面, 整体考虑、整体把握。尤其消防电气控制回路的系统回路组织设置、干支线回路管线敷设和现场设备供电回路组织设置、干支线回路管线敷, 关乎于施工前期的电气管线预埋工作, 一般来说这个工作是由总承包方的电气施工人员在主体施工的同时进行施工的, 而此时的消防专业施工并未开始。按照规范要求, 尽量使消防电气管线暗敷在不燃烧体结构层内, 并保持不小于30mm的覆盖层厚度。如若预埋管线有所遗漏, 后期补救只能加设明管敷设, 不仅增加施工难度而且使得整个系统的使用功能和安全系数大大降低。火灾发生时, 火灾现场的线路处于一种十分危险的环境中, 如何确保火灾危险环境中的线路尽量长时间地工作, 需要设计人员在把握设计及施工规范的基础上细心选择线路的走向、敷设方式、敷设场所、导线或电缆的防火性能、保护管或金属线槽的耐火性能、防火措施及与其他专业管道或热源的安全间距等。由于系统中的管线量及类型繁多, 有报警总线、24V电源线、消防电话线、火灾广播线、消火栓启动线、喷淋泵启动线、送风机启动线、排烟风机启动线、手动控制线等。从全局出发, 合理的设置回路、确定管线敷设走向和方式对自动消防系统的安全可靠运行、减少故障出现有着至关重要的意义。同时还应从使用者的角度, 对预期实现的自动消防系统配置定位、系统是否会可靠安全运行, 操作、管理、调度是否方便、顺畅。是否切实有效, 做出系统方面的预测评价并加以修正。

1.2 施工质量第一责任人是消防电气专业施工的技术负责人

技术负责人应具备全面的专业技术素质, 应能够对事关消防联动的整体设备安装工程技术要点和联动接口方式进行全局把握。因此消防工程施工企业的技术负责人, 应充分发挥本专业的技术优势, 在施工进场前, 协助建设单位、设计单位, 依据专业规范, 进行对消防电气图纸的会审。特别强调的是应重点审查供电系统的可靠性, 包括主接线、回路划分、重要消防负荷的可靠供电保障、线路走向保护敷设, 还有疏散和事故照明的设计等。同时图纸会审不应局限于消防本专业部分, 应对本工程的消防设计全局会审。笔者就曾亲身经历这样的设计:某工程半地下室在暖通设计时为了节省防排烟系统的投入, 仅在建施图纸门窗表备注注释为可自动开启的外窗, 而在电气图纸 (强、弱电) 上均无与此窗户相关的供电及控制设计和说明。如果等到工程进行到后期, 建设单位在需要采购这批窗户时再发现这个问题。结果不但需要修改3个相关专业的图纸, 增加了建设投资, 而且增加了很多明管敷设, 会使整个系统的使用可靠性和安全系数大大降低。由此可见, 设计及施工技术管理的重要性。

在施工过程中, 协助建设单位、相关专业施工单位, 依据专业规范, 对事关消防联动的整体设备安装工程技术要点和联动接口方式提出细致的要求及指导意见。具体表现在空调通风系统的运行方式, 电动风口、防火阀、新风机设置位置及控制要求;防排烟系统的供电及电动风阀开启顺序及强电电气连锁;楼层供电的系统主接线和一般用电负荷的切换位置及分励脱扣器的配套订货要求;事故照明回路的具体管制方式;电梯迫降控制和强制启动的甲方订货要求;电动防火门、防火卷帘在火警和确认后根据具体位置下降的要求。消防电气专业施工的技术负责人, 对施工现场有着清晰而直观的认识, 要树立消防工程的全局观, 把握施工安装每一步进程的技术细节, 制定周密可靠有效的联动体系, 并在具体联动接线调试中实施。消防的全局观念是消防专业施工技术负责人的基本专业精神, 是解决相关专业消防联动接口配合的纽带, 是系统今后可靠运行的前提。

2 加强施工管理, 保障自动消防系统的稳定、可靠运行

2.1 配线原则

系统配线选型正确, 不应偷工减料, 截面选择应复核直流电压损失。干线回路、消防设备的多线控制线及24V电源线应选用硬线, 报警总线必须选用双绞线。布线时必须考虑预留备用, 并按总线回路配置预留备用线。

2.2 管线敷设注意事项

在自动消防电气控制系统中, 繁多的相关管线都是从消防控制中心引出的, 报警回路越多, 被联动的设备越多, 则管线量就越大。这些管线一般先沿金属管、金属线槽、弱电井敷设, 再引出至各现场的联动设备, 金属管线、线槽要注意沿安全区域敷设, 避开潮湿及其他热源和有可能遭受损坏的不利环境, 应尽量避开预计发生火灾可能性较大的区域。

控制管线与强电管线保持必要的安全间距, 避免干扰。金属线槽全封闭并刷防火涂料, 金属管线应内外刷防火徐料两遍且注意管路的密封, 是增加系统可靠性和安全性有效措施。

因现场条件限制无法保障强、弱电的合理间距时应使用屏蔽电缆。线路应走向清晰明确, 尽量分散敷设, 故障区划分明确, 线路一旦发生故障的影响面降到最低。按线色或分段编号, 便于系统检查维护。

3 结论

以上阐述的有关自动消防电气控制系统设计, 施工布管配线及联动结点预控等技术措施, 笔者在2008年某住宅小区消防施工时, 进行具体贯彻运用, 将近4年, 系统一直稳定可靠运行, 有效地保障了设备安全。其间, 成功进行了几次实战报警, 都因早期成功预报, 利用手提灭火器解决, 没有启动喷淋和气体灭火系统, 达到了预期目的。仅有的几次故障, 因其地下车库设置的烟感、温感装置因地下室潮湿结露导致系统短路, 现己增设热风幕, 维持地下室温湿度。整个工程报警联动系统配线从未出过问题, 至今仍稳定运行。纵观目前安装火灾自动报警系统的建筑, 凡是出现频繁故障的原因, 绝大部分由施工布线和接线不达标或管线敷设方式、场所不合理, 线路长时间工作用于不利环境, 造成线路疲劳, 过早老化引起。消防电气外部控制线路的频繁故障导致主机回路板过载, 继而引发系统故障, 运行的稳定可靠性也就无从谈起。所以, 提高设计、施工人员的综合素质, 树立消防的全局观念, 做好自动消防电气控制系统设计, 施工布管配线及联动结点预控等技术措施, 是自动消防设施可靠运行的关键。

摘要：本文针对提高火灾自动报警系统运行可靠性, 就报警系统的设计与施工中的关键技术进行分析讨论, 提出在消防工程中应提高设计与施工人员的综合素质, 树立全局消防观念。

关键词：火灾自动报警系统,综合素质,技术管理

参考文献

[1]火灾自动报警系统设计规范 (GB50116-1998) .

[2]火灾自动报警施工与验收规范 (GB50166-2007) .

[3]武玉泽, 杨兴荣.论火灾报警控制系统的技术发展[J].消防技术与产品信息, 2004 (1) .

[4]盛涛, 戴竟成.建筑电气火灾的成因及预防措施探讨[J].安徽消防, 2003 (10) .

火灾自动报警技术发展 篇2

(1)建筑物内安装的火灾自动报警系统及消防控制设备，必须调试开通正常，经公安消防监督机构验收合格后方可交付使用，

(2)系统验收应是综合性验收。验收时应对火灾自动报警设备和各种消防控制设备，以及火灾事故照明灯及疏散指示标志灯等进行全面验收。

(3)验收前，建设单位在消防设备竣工后应正式向当地公安消防监督机构提交申请验收报告，并送交下列技术资料:

①填写系统竣工情况表;

②有关消防设备的施工图纸和技术资料;

③隐蔽工程安装技术记录;

④调试开通报告;

⑤管理操作维修人员登记表，

(4)在进行系统验收时.消防监督机构应先对消防设备进行施工质量复查，其复查结果应符合有关规范的规定。在复查时，消防监督机构也可会同当地施工质量监督部门一起进行。末经过施工质量复查或对复查中提出的问题未经整改的工程，不得进行功能验收。

(5)建设单位在系统验收前必须配备好管理维修人员，对于未配备经过专门培训、考试合格的管理维修人员的工程，公安消防监督机构不予验收。

火灾自动报警系统设计分析 篇3

关键字：单片机；智能灾报警系统；传感器

1 火灾智能报警系统原理

对于火灾自动报警系统而言，就是通过相应的硬件和软件设计，当火灾发生时所产生的火焰和烟雾等物质被系统探测装置识别后，通过数字信息的转化，发送相关的信号给控制中心，从而帮助抢救人员对火势的控制以及管理工作。之后在各处显示器上就会显示出火灾发生以提醒人员，同时启动控制器联动装置一方面各种灭火装置启动，另一方面如火灾形势较大启动预先设置好的消防通信通知火警灭火。在系统的具体实现中是通过传感器接收到火灾信号，传送给单片机，由单片机与预先设定好的参数比较选择火灾等级，发出适当的信号通过驱动电路控制步进电机，再由步进电机驱动火灾处的灭水阀门，根据火灾调节阀门大小喷水灭火；同时可以由PC机进行远程手动控制。

2 智能化火灾控制系统的总体结构设计

2.1 系统硬件设计

2.1.1 硬件系统组成

目前绝大部分火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、火灾控制装置以及具有其它辅助功能装置组成的，当火灾发生时，通过火灾探测器将火灾燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物质，通过转化变为电信号，输送给火灾报警控制器，运用计算机程序准确显示火灾发生地点以及发生时间，良好的监控系统模式，有效的控制火势增大并且及时进行抢救，保障人们生命财产和物资财产不会损伤。一般智能化火灾报警系统都包括系统控制模块，火灾探测模块，数据转换模块以及报警模块。单片机作为控制系统的核心，传感器为测温装置，通过对室内外温度以及烟雾实时采集可检测，当所测温度或者烟雾浓度高于临界温度时自动报警。温度信号或者烟雾浓度信号采集电路将温度信号或者烟雾浓度信号以数字信号的形式送入单片机。单片机对该数字信号进行滤波处理，并对处理后的数据进行分析，是否大于或者等于某个预设值。如果大于则启动报警电路发出报警声音和显示非正常状态，反之则正常状态。

2.1.2 单片机的选择

常见的智能化火灾系统采用的都是8031和AT89C51两种单片机。

8031片内不带程序存储器ROM，使用时用户需外接程序存储器和一片逻辑电路373，外接的程序存储器多为EPROM的2764系列。用户若想对写入到EPROM中的程序进行修改，必须先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除，之后再可写入。这类单片机指令系统完全兼容，绝大多数管脚也兼容；在使用上基本可以直接互换。AT89C51单片机，在实际电路中可以直接互换8051和8751，替换8031只是第31脚有区别，8031因内部没有ROM，31脚需接地，单片机在启动后就到外面程序存储器读取指令；而8051/8751/89C51因内部有程序存储器，31脚接高电平，单片机启动后直接在内部读取指令。此单片机应用普遍，工具多，易上手，片源广，价格低，且适合民用、商用，用途更广泛。

2.1.3 传感器选择

（1） AD590温度传感器 。AD590 是电流型二端温度传感器，它的输出同绝对温度成正比。而数模转换芯片ADC0809 的输入要求是电压量，在AD590 的负极接出一个10kΩ的电阻R26和一个100Ω的可调电阻R27 ，将电流量变为电压量送入ADC0809。通过调节可调电阻，便可在输出端VT 获得与绝对温度成正比的电压量。

（2）TGS202气体传感器 。火灾中气体烟雾主要是CO2 和CO。TGS202气体传感器能探测CO2， CO， 甲烷、煤气等多种气体，他灵敏度高，稳定性好，适合于火灾中气体的探测。

2.2 火灾报警系统的软件设计

火灾自动报警系统的软件设计一般包括主流程以及分模块几个方面进行相关的设计，通过实现火灾自动装置的设计，能够有效地对火灾事故进行全方位实时性的监控管理，准确的查找火灾发生时间以及地点，从而提高火灾抢救效率。如下对火灾自动报警系统的软件设计进行详细介绍：

2.2.1 火灾报警系统主程序流程

火灾报警系统控制器上采用80C51作为主控芯片，其主要功能包括：控制IO端口、逻辑判断处理、驱动外部电路、语音报警和A/D采样等，该部分是火灾报警系统智能化的集中体现。 为了便于系统维护，在火灾报警系统的软件设计中采用了模块化程序设计方法，系统各个模块的具体功能都是通过子程序调用实现的。既使得程序结构清晰，又便于以后进一步扩展其功能。

2.2.2 火灾判断与报警程序

（1）火灾报警数据处理方法。固定门限检测法是使用最早，且应用最广泛的火灾探测方法，优点是计算量小且易 于实现，其原理是根据火灾探测器的信号幅值作为火灾报警的依据，并与固定的阈值进行比较：当信号幅值超过报警阈值时，则发出报警，否则解除报警。

（2）火灾判断与报警。系统对温度和烟雾进行了两次数据采集与判断，每次信号采集后根据得到的数据与设定的阈值比较，当温度≥57℃，温度异常，置寄存器变量a为1，否则为0；当烟雾浓度≥3.2%，烟雾浓度异常，置寄存器变量b为1，否则为0。根据温度和烟雾的寄存器变量a和b的状态，判断现场情况：2个寄存器变量变量均为0，表示情况正常；2个中仅有1个为1，表示情况异常；2个均为1，表示有火灾发生。系统对现场进行报警判断后，间隔20s后，再一次采集现场的温度烟雾信号进行判断，即每一次语音报警持续20s，直到系统做出下一次判断结果。

结束语：

随着社会科技不断发展进步，无论是企业还是用户个人，在生产生活中都应加强对火灾现象的预防，原有的火灾报警系统受到功能上的限制，不足以充分预防火灾的出现，自动智能化控制系统基于单片机模式在运用高效的传感器和温度控制器、火灾探测器等部件，融入了计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感器的应用等各领域知识，取代了原有简单模式的报警设备，实现一套有效自动监控火灾的系统模块，有效预防控制火情，保障生产活动中人员和财产的安全，为社会稳定提供良好的基础，保障了企业单位整体经济实力。

参考文献：

[1] 时继博.火灾自动报警系统设计的认识和思考.《科技资讯》.2008年21期

火灾自动报警技术发展 篇4

工业化进程的不断加快, 极大地推动了社会生产力水平的提高, 促进了社会经济的发展, 但是同时也带来了环境污染、能源紧缺等问题。对此, 各国政府都提出了可持续发展的相关理念, 开始重视对于新的清洁能源的开发。水电作为一种环保节能的可持续发展产业, 受到了越来越多的重视, 在国民经济发展中也发挥着日益重要的作用。

1 火灾自动报警系统概述

火灾自动报警系统, 是指在建筑物内部建立起来的, 自动对建筑内部的火情进行监控, 并通过消防联动系统进行灭火的自动化控制系统, 是探测早期火灾的基本系统, 也是建筑火灾的自动预防系统, 更是建筑自动消防系统的核心。利用火灾自动报警系统, 可以在火情发生后的最佳时间内, 对火灾信息进行传递, 向相关人员发送警报信息, 在引导人员疏散的同时, 启动自动灭火装置, 对火灾进行及时扑救, 从而保障人们的生命财产安全。

一般来讲, 火灾自动报警系统可以分为三种不同的类型, 包括区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统, 相关技术人员应该根据保护对象的不同, 对其进行合理选择。一个完整的火灾自动报警系统, 应该包括触发器件、报警装置、控制装置和电源等。在对系统进行设计的过程中, 专业技术人员应该充分了解现场建筑的结构特点以及可能发生火灾的部位、火灾的性质等, 对各种设备进行合理搭配, 以确保系统功能的有效发挥。

2 火灾自动报警系统在水电厂的应用

2.1 工程概况

某水利工程是流域梯级开发中第一级水电站, 也是省唯一具有多年调节性能的龙头水电站, 在省电网中起着调峰、调频、调压和事故备用、蓄丰补枯作用, 同时具有显著的防洪作用, 电站位距离县城51 km。电站安装2台单机容量为15万k W的水轮发电机组, 总装机容量30万k W, 设计多年平均发电量3.6亿k W·h。电站坝址以上流域控制面积1 604 km2, 总库容18.24亿m3, 电站有二回220 k V出线, 一回110 k V联络线。其中, 水电厂是整个水利工程的重要组成部分, 为下游多个城镇和多个村庄提供电力能源, 在区域经济的发展中发挥着极其重要的作用。

2.2 设计背景

作为周边地区的供电枢纽, 该水电厂的功能和作用都是至关重要的, 确保其安全稳定运行也是十分必要的。由于水电厂的大部分生产设备都位于地下约100 m处, 地址结构复杂, 而且通风条件相对较差, 加上生产车间中有许多的易燃物品, 存在巨大的火灾隐患。

2.3 火灾自动报警系统的设计实现

结合该水电厂的实际情况, 对于火灾自动报警系统的设计和实现, 需要从以下几个方面入手:

1) 覆盖范围。该水电厂火灾自动报警系统的覆盖范围, 包括大坝顶部的控制主楼与副楼、地面控制中心、地下主厂房和副厂房, 以及主变洞和母线洞。

2) 控制原理。该水电厂的火灾自动报警系统, 采用的是XBS分布式控制系统, 这种系统具有多参数采集、对回路输出控制、系统配置灵活、可以实现智能控制等特点, 其控制原理为:整个火灾报警由1台WIN NT4.0计算机, 1块XLS1000接口板, 3个现地控制盘以及相应的现地设备共同构成。其中, 在3个现地控制盘中, 安装有9个DSDC卡, 将整个水电厂的火灾报警系统划分为9个相互独立又相互联系的回路, 方便进行管理和控制。同时, DSDC卡与现场探测设备的连接, 采用的是环形双交线的方式, 可以在少数设备出现故障的时候, 确保整个系统的可靠运行。

3) 设备功能。烟感探头:这里采用的是SIGA-PS烟感探头, 可以对空气中的烟雾浓度进行感应, 具有5级可调节灵敏度, 当发现烟雾浓度超标时, 就会自动发出火灾警报;温感探头:主要是对环境温度进行感应, 一旦温度超出设定值, 就会立即自动报警;报警按钮:手动报警按钮的作用, 是与自动报警系统相互连接, 当现场工作人员发现火情, 可以通过击碎手报玻璃的方式, 发出火灾警报;线性感温电缆:感温电缆应该与被保护的电缆和设备相互缠绕在一起, 一旦感应到温度过高或者出现火情, 感温电缆就会立即向上级模块发出警报信息;控制模块:一旦出现火情, 在接到上级控制指令后, 控制模块会控制相关设备动作, 如声光报警器报警、雨淋阀动作灭火等。

4) 消防设备控制。火灾自动报警系统并不是仅仅对火灾进行监测和报警, 还会通过控制消防设备的方式, 对火灾进行扑救。从目前来看, 火灾自动报警系统配备的消防设备, 包括雨淋阀、消火栓等。雨淋阀多安装在屋顶, 与烟感器和温感器相互连接, 在接受到火灾警报后, 会自上向下淋水, 对火情进行扑救。这种扑救一般只能对较小的火情进行处理, 存在较大的限制。消火栓的启动方式包括两种, 一种是直接启动消火栓泵, 并将信号传递到火灾报警控制设备, 另一种则是先将启泵信号传输到消防控制中心, 由火灾报警控制设备启动消火栓泵。前一种方法可以有效减少中间环节, 启泵的可靠性较高, 但是很容易出现误动现象, 而且施工相对复杂, 布线多;后一种方法的施工比较简单, 可以首先对火情进行确认后, 再启动消火栓泵, 可以有效避免误动, 但是如果没有相应的值守人员, 则可能会造成启泵的延误。对于该水电厂而言, 因为设置有相应的控制室, 存在专门的值班人员, 对火灾进行及时确认, 因此, 采用的是第二种方式。

3 结语

总而言之, 在水利水电工程项目不断增加的背景下, 水电厂在社会中占据着越来越重要的地位, 确保水电厂的运行安全, 是非常重要的。在水电厂中, 应用火灾自动报警系统, 可以及时发现并处理水电厂运行过程中出现的火灾隐患。

摘要：与一般的火力发电相比, 水利发电具有清洁环保、可重复利用等优势, 而且水利水电工程往往还具有防洪、抗旱、灌溉、水运等多种功能和作用。因此, 确保水电站的安全运行是非常重要的。文章从水电厂火灾的预防出发, 对火灾自动报警系统在水电厂的应用情况进行了分析和探讨。

某工程火灾自动报警系统设计 篇5

笔者介绍了某工程火灾自动报警系统方案配置、系统运作模式、消防联动系统的设计、火灾自动报警系统图,供相关设计、施工人员参考使用.

作 者：张文有 孙伟 Zhang Wen-you Sun Wei  作者单位：兰州工业高等专科学校,甘肃,兰州,730050 刊 名：机械研究与应用 英文刊名：MECHANICAL RESEARCH & APPLICATION 年，卷(期)：2008 21(3) 分类号：X932 关键词：火灾报警系统   运作模式   系统图  

★ 验收申请书

★ 验收申请报告

★ 验收主持词

★ 设备验收方案

★ 验收讲话致辞

★ 验收员年度工作总结

★ 环保验收批复范文

★ 施工验收发言稿

★ 竣工验收发言稿

火灾自动报警技术发展 篇6

关键词：火灾自动报警系统 地铁火灾 应用价值

中图分类号：U231.96 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（c）-0072-01

地铁作为人员密集的场所之一，其存在着很多非人力所能控制的因素给乘地铁人员带来意想不到的伤害，但是，为了将这种造成伤害的可能降到最低，地铁的管理部门必须要做好安全防护措施。火灾自动报警系统就必须被考虑在内，也正因为地铁火灾自动报警系统仍然存在着一些问题，所以相关部门更要引起一定的重视。

1 地铁火灾的特点

1.1 突发性比较强

地铁作为人员密集的场所之一，其发生火灾的可能性很大，并且地铁的线路很长，火灾一旦发生，一般都到了较难控制的地步。这是因为客流量的增多加大了火灾发生的可能性，而运行线路的过长则增加了火灾发生的地点的不确定性。所以，地铁火灾的突发性强并不是因为火灾发生的突然，而是因为这种不确定性延误了火灾的控制，从而给人们造成了更大的伤害。

1.2 人员逃生困难

地铁一旦发生火灾，人员的逃生途径非常单一，只能将人们从安全疏散通道进行撤离。造成这种结果的原因有以下几种：第一，地铁是地下交通运输工具，一旦火灾发生，只能从固定的通道往地面撤离。第二，在地下，除了安全疏散通道，并没有建设相应的火灾避难场所。第三，在地铁站的进出口的检票设施对人员的逃生造成了阻碍。在这样拥挤的场所里，人们很容易在你推我搡的过程中发生踩踏事件。这样一来，更加大了地下人员的逃生难度。

1.3 灭火困难

地铁一旦发生火灾，灭火的相关措施也很难进行。这是因为地铁是地下运输工具，如若发生火灾，大型的消防车很难进入并采取灭火措施。除此之外，火势一旦蔓延，其产生的烟雾也很难扩散，由此降低了物体的可见度，并且造成人们的呼吸困难。而且，火势的蔓延还会造成地下的温度上升较快，较高的温度会使墙体的温度升高，从而给人员逃生的通道带来较大的压力。此时，即便灭火措施起到了良好的效果，也会因为物体热胀冷缩的原理造成墙体破坏甚至塌方。这样一来，消防部门展开救援会更加困难。

2 地铁火灾自动报警系统存在的问题

2.1 设备的选型及安装

一般情况下，大多数设计人员都会考虑到不同场所火灾特性参数不同，所使用的火灾探测器也不同，但是，除此之外，他们还应意识到环境因素的不同同样会对火灾探测器的选择造成影响。在某些地区，即便是安全检查及时到位，但是如果经常更换火灾自动报警装置，对交通的运行也会带来不便。也就是说，如果火灾自动报警装置的选择和安装不合理，不仅会造成资源与资金的浪费，还会间接或直接的影响到人们的生活甚至人身安全。例如，某些地方为了节约资金安装普通的手动火灾报警装置，有的甚至对其不做必要的防水防潮措施。在比较潮湿的季节，普通的火灾报警装置很可能因为这些因素的影响而失去其报警的功能。

2.2 区间隧道线型感温火灾探测器的设置

在地铁区间隧道内一般应设置线型感温火灾探测器，然而某些地区却设置了分布式光纤感温火灾探测器。如若使用线型感温火灾探测器，即便动力传输电缆过负荷或者短路造成电缆的局部过热甚至全线过热从而引发电缆起火的情况，但由于到达一定的温度时，电缆的绝缘层和外护套具有一定的耐火性能和阻燃性能，一般不会发生较大的火灾。但是对分布式光纖感温火灾探测器，一旦动力传输电缆发生火灾，分布式光纤感温火灾探测器基本上不会发挥报警的功能，或者报警时间过为滞后，从而不利于火灾的控制。

3 地铁火灾自动报警系统问题的解决措施

3.1 地铁区间隧道的设备选择

地铁路线由于安装在地下，自然避免不了受到地下环境潮湿的影响。在地铁建造的过程中，除了要做一些除湿防潮的处理，对区间隧道内的设备也要做好防潮防湿的处理措施。在地铁区间隧道的设备选择上，对其防潮防湿的要求也应有提高。例如，由于连接线路的接线盒以及端子箱等部件。尤其是电气线路的施工，更要注意防湿防潮，以免影响电气系统的正常工作，从而引发更大的事故。

3.2 合理确定隧道线型感温火灾探测器的设置方案

要想避免动力电缆由于过负荷或者短路所产生的局部过热甚至全线过热而引起的火灾，最好的解决办法就是做好电缆上的温度监测。相关技术人员可以在每一根的动力传输电缆上都安置上线型感温探测器，以及时的监测到电缆上的温度变化。在选择线型感温火灾探测器时，要注意保证所有的动力传输电缆上的线型感温火灾探测器标准报警长度基本一致，并将所有的标准报警长度的敏感部件盘在一起并安装于电缆接头的表面。除此之外，还要保证每个区段至少安装了三段敏感部件，以确保火灾自动报警器能够及时而且准确的做出反应，起到控制火灾的效果。同时对易发生火灾的部位进行重点监测，从技术和人工两个方面做好火灾的预防和控制工作。

4 地铁火灾自动报警系统在地铁火灾中的重要性

地铁火灾自动报警系统的装置，使得其能够迅速对火灾的发生地点进行识别，并在第一时间内通知乘客和相关部门，使得相关部门能够及时的发现火灾，并根据火灾的情况实施灭火措施。地铁火灾自动报警系统的自动性以及高效性使得火灾发生的可能性大大降低，不仅保障了地铁的安全运行，更加避免了对乘地铁人员的人身伤害和财产损失，让地铁的安全系数大为上升。

5 结语

地铁的位置和运行线路过长使得火灾发生的可能性大大增加，为了避免火灾的发生和蔓延，在地铁极易发生火灾的部位一定要安装火灾自动报警装置。地铁火灾自动报警装置的重要性不言而喻，但是火灾自动报警器的选择以及安装一定要合理，否则很难发挥火灾自动报警装置的作用，而且还耗费财力和人力。

参考文献

[1]梁小斌.一种新型地铁火灾自动报警系统火灾模式传递方式[J].自动化应用，2014，10（4）：127-128.

[2]许嘉.天津地铁火灾自动报警系统设备接地故障分析及处理方法探讨[J].科技风，2014，6（7）：123-124.

铁路火灾自动报警系统 篇7

德国某公司推出模块化铁路火灾自动报警系统, 其智能化外壳、模块、耦合器与报警装置设计使其可与大多数应用程序兼容。该火灾自动报警系统能够对固体、液体火灾与阴燃火灾的早期报警进行准确探测并触发响应机制, 做出反应, 如触发报警器或激活消防控制系统。该火灾自动报警系统能够安装于天花板、地板下方、配电柜、空气通风-提取-循环系统等处。其组件包括空气采样式烟雾探测系统、线性热传感器、光学烟雾传感器、温度传感器、多目标传感器。

火灾自动报警系统设计 篇8

随着我国经济建设的发展,现代高层建筑及重要建筑的防火问题引起了社会各界的高度重视,对消防报警系统提出了更高更严的要求。为了早期发现和通报火灾,防止和减少火灾危害,保护人身和财产安全,在现代化的工业民用建筑、宾馆、图书馆、科研和商业部门,火灾自动报警系统已成为必不可少的设施。电气工程设计、安装和使用是否正确不仅直接影响到建筑的消防安全,而且也直接关系到各种消防设施能否真正发挥作用。

1设计思想和基本思路

根据要实现的探测、处理和报警功能,火灾自动报警系统设计大致分为信号采集放大、信号处理控制和系统设置报警3个部分。

(1)信号采集部分即通过气体传感器检测室内气体浓度,将这种变化量转化成电压模拟量的变化,然后通过运放进行必要的放大,并将处理过的信号送存储器保存和显示器显示。

(2)信号处理部分是将采集到的模拟信号转换成数字信号,送入控制器进行处理。

(3)系统设置报警部分是通过预定的控制方式,利用蜂鸣器报警实现系统的准确操作。

2系统模块设计

2.1 气体浓度检测模块

室内故障监测报警系统采用4路巡回检测的方法,采用QM-N5型气体传感器检测房间气体浓度,检测结果送入模/数芯片ADC0809中进行模数转换。

选用的气体传感器解决了在较高温度下才能达到良好敏感度和选择性差的问题,并将气体传感器与保护系统联动,使保护系统在气体达到爆炸极限前动作,将事故损失控制在最低。同时,气体传感器的小型化和较低的价格,使之进入家庭成为可能。

2.2 主控模块

系统采用AT89S51单片机,其主要功能是与ADC0809芯片共同接收检测信号,并通过对数字信号的处理来控制外围电路及显示电路。采集信号经过ADC0809处理后送单片机进行数据处理,处理后的信息将通过单片机控制,在LCD显示器上显示出来,并且送存储器。其中,通过复位、程序执行、单步执行、掉电和节电的校验方式来对信号进行处理分析。

2.3 设置报警模块

该模块主要由键盘和报警器组成,气体浓度经过键盘设置后送单片机记录,当采集到的气体浓度超过安全值时,单片机驱动蜂鸣器工作,提供报警服务。

3硬件电路设计与分析

3.1 信号采集放大电路

使用LM358运算放大器,采用两级放大方式,第一级为比例放大,第二级为反相放大。

根据QM-N5传感器的阻值范围为0 kΩ ～2 000 kΩ,以及它加热到正常工作状态时在纯净空气中的阻值为20 kΩ,为了充分体现采集信号的精度,本设计选用了Rn=20 kΩ的电阻作为比例电阻,并使用了2 kΩ的输出电阻使传感器以电压的形式输出。但是由于输出电压Uo为负,因此必须要经过一个反相运算放大过程使它变成正的,然后才可以送入ADC0809进行模数转换。

信号采集放大电路如图1所示。

3.2 A/D转换电路

由于AT89S51内部没有A/D转换,因此采用芯片ADC0809进行模数转换,再通过单片机用软件进行输出。

从采用P2.7和WR控制芯片转换开始,使用INT0中断调用P1口传输数据,P2.7和RD控制单片机读取数据。ADDC接地,P2.5和P2.6 分别控制ADDB和ADDA选择通道IN0～IN3。A/D转换电路如图2所示。

3.3 存储器电路

本设计采用EEPROM存储器,EEPROM即电可擦除可编程只读存储器,其突出优点是能在线擦除和改写。它既具有ROM的非易失性的优点,又能像RAM一样随机读写。在单片机系统中EEPROM既可以扩展为片外ROM,又可以扩展为片外RAM;在调试程序中用EEPROM代替仿真RAM既能方便地修改程序,又能保存调好的程序。

3.4 显示器电路

LCD1602的数据口与单片机通过P1口连接,使能端E、RW和RS分别与P3.5、P3.6和P3.7连接,VO通过接一个10 kΩ的电位器来控制液晶屏幕的亮度。电路使用5V电源供电。

3.5 报警器电路

报警器在采集到的浓度信号大于系统设定值时,由P3.4口发出一个高电平信号,持续时间为无限长,直到单片机撤消高电平信号为止,其撤消信号由键盘Delete键发出。详细工作过程为:单片机从P3.4口发出高电平信号,高电平使三极管8550导通,点亮红色发光二极管,并触动蜂鸣器发出报警声音。

4软件设计

本设计使用C语言编写程序,以此来控制定时、计时中断和输出等。

软件部分用来配合硬件电路,控制后面电路的响应,以实现设计预定功能。其功能主要由两部分组成:一部分是对传感器接收到的信号进行处理;另一部分是实行中断处理,控制设置报警模块。两部分信号的处理都采用查询方式。本系统采用4路巡回检测,轮换选择4个传感器工作,并且在显示器上轮流显示工作传感器所检测到的浓度值。当检测到的浓度小于设定值时,等待定时器中断;否则执行中断程序进行报警处理,显示浓度。

5结束语

火灾自动报警系统采用单片机,对火灾发生前、后的变量进行检测对比,设定阀值从而达到自动报警的目的。在此系统的基础上,可以进行多变量检测以提高报警的准确性,也可以串联灭火系统达到自动灭火的作用,另外还可以与计算机协同监控,从而加强对火灾的控制。如今高层建筑越来越多,而我们的高层灭火体系还不够完善,火灾自动报警灭火系统还有很大的发展空间。

参考文献

[1]马明建.数据采集与处理技术[M].西安:西安交通大学出版社,2006.

[2]吴龙标,方俊,谢启源.火灾探测与信息处理[M].北京:化学工业出版社,2006.

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[4]张满栋,杨胜强,高伟卫.报警控制图形系统开发实例[M].北京:机械工业出版社,2006.

无线火灾自动报警系统设计 篇9

关键词：无线通信,巡检协议,火灾报警系统

近年来,随着物联网技术的兴起,大数据、云计算等技术得到广泛应用,基于无线通信的火灾自动报警系统引起国内外广泛关注。尽管两总线式系统的施工布线已经比较简便,但仍然存在安装维护成本高、升级改造难度大等问题,特别是对于家庭以及一些特殊的应用场合,已无法满足实际需求。例如,对于文物古建筑,有线火灾报警系统在安装过程中需要开槽穿管,对建筑物会造成破坏,对于此类保护性建筑不适用。此外,对于多产权建筑、小型邻街商业店铺以及临时性建筑等场所,非常适合采用无线式火灾自动报警系统。

无线火灾报警系统安装方便,不需穿管布线,对建筑物没有破坏,对建筑使用功能发生变化时的适应性强,得到目前国内外研究者的广泛关注。以Zigbee为代表的2.4G组网技术是目前无线火灾自动报警系统常用技术,但2.4G传输仅在视距范围有优势,障碍物对其传输影响很大。对于一些大体量、分隔复杂的建筑,2.4G组网要保证较好的传输质量,就需要设置大量的中继或增大辐射功率,但这也会造成成本的上升,与无线火灾报警系统低成本、低功耗的初衷不相符。

针对上述问题,笔者分析了无线火灾报警的业务特点,提出了433M无线火灾报警系统架构和专用通信协议方案,设计完成无线火灾报警系统,以解决三合一场所、多产权邻街店铺、砖木或木结构文物古建筑、临时性建筑等场所的现实防火需求。

1 系统架构设计

有线式火灾自动报警系统造价高、施工难度大,但因信号通过线缆传输,并具有护套及铜管保护,故信号质量高,可以实现高容量高稳定的系统。无线火灾报警系统的信号是一种开放式的传输方式,受距离和障碍物的影响较大,导致系统传输速率、容量等相比有线系统略低,且为保证火灾报警信号与消防设施监管信号的无差错实时传输,系统规模不宜设置过大。因此,在无线火灾报警系统在应用模式上,应根据现场已有消防设施条件的不同,在架构模式上采用不同的设计。

一是对于已设置有线火灾自动报警系统的规模较大建筑,当因单元内部格局更改,或建筑单元局部增加,需要对已有系统进行局部改造或扩容时,无线系统可作为有线系统的补充,以子系统的形式接入原有有线系统,这种结合模式下主干网络仍采用有线形式,整体系统稳定性高,局部根据环境特点采用无线形式,设置灵活且改造成本低。

二是对于原有未设置有线火灾报警系统的小规模建筑,或服务期限较短的临时性建筑,整个火灾自动报警系统均应采用无线形式,因系统容量不大,可以实现信号无差错实时传输保证。

根据上述两种不同情况,系统采用了两种分别针对全无线通信场景和有线无线相结合场景的架构模式,可分别通过无线信号或CAN总线接入火灾报警控制器,如图1所示。整个系统由火灾报警控制器、中继模块、现场模块构成。

(1)中继模块。中继模块对外提供无线火灾报警系统的数据交换接口,并负责建立局部无线网络,以433M射频方式将现场模块接入,并负责现场模块的巡检工作。电源采用消防电源。与2.4G频段相比,433M射频通信波长长,易绕过障碍物,且抗干扰性好、适用于作为无线式火灾自动报警系统的基础通信技术。

中继模块与火灾报警控制器的连接,根据现场环境可选择有线制和无线制两种方式。其中,有线制采用CAN总线通信,无线制可以通过433M射频或GPRS网络通信。中继模块仅在巡检到火警信号或故障信号时向控制器上报上述信号。

(2)现场模块。现场模块包括火灾触发模块、设施监管模块以及输出模块三类。火灾触发模块包括火灾探测器、手动报警按钮;设施监管模块包括防火门监测装置、消火栓压力监测装置等;输出模块包括声光警报器、联动输出模块等。

现场可设置多个中继模块接入到火灾报警控制器,每个中继模块各自管理一部分火灾触发模块、设施监管模块以及输出模块,建立属于自己的同频网络。不同中继模块建立的网络之间采用跳频方式避免同频干扰。通过扩展中继模块数量,实现对现场火灾自动报警业务需求的完整覆盖。

2 模块硬件设计

此系统中继模块与现场模块设计构成,如图2所示。核心控制芯片采用TI MSP430低功耗系列芯片,无线传输功能基于MRF49XA射频芯片构建。依据《微功率无线电设备的技术要求》,无线网络设计工作在433M公共免费频段,符合国家无线电管理委员会要求,支持多频点的频率复用和跳频技术,具有较高的频率利用能力,所有模块均支持双向收发与休眠唤醒功能。

3 无线通信设计

3.1 无线火灾自动报警系统通信特征

(1)单次通信数据量少。火灾自动报警系统中需要进行传输的数据主要包括火灾探测报警信息以及消防联动控制信息,大部分数据类型都可表示为开关状态量,每种数据的长度通常在几个字节内。

(2)实时性要求高。依据GB 4717-2005《火灾报警控制器》的要求,从探测器发出火灾报警信号到控制器接收到该信号并发出警报的时间应控制在10s内,而当系统内任一模块发生故障时,火灾报警控制器应在100s内检测到该故障。

(3)故障监测通信具有常发性。为了能够实时监测系统内各模块状态信息,满足100s内获知模块故障状态的业务需求,系统需要以固定的周期查询模块状态。

(4)火灾报警信号的传输具有偶发性。火灾作为一种灾害,在某一个固定建筑物内的发生频次是很低的,因此火灾报警信号的传输具有偶发特点。

(5)具有能耗约束。与有线系统不同,无线报警系统中模块通常采用电池供电,能源有限。实际现场对电池的使用寿命要求通常需要能达到1a,因此无线系统中的通信行为是在能源有限的约束下进行的。

针对上述特点,此系统充分压缩了通信数据帧,并提出了一种可减少通信能耗的巡检协议。

3.2 通信帧设计

依据无线火灾自动报警系统通信行为单次通信数据少,但对实时性要求高的特点,通信帧设计如图3所示。一帧数据共10B,数据量小,有利于降低传输功耗,其中前导字节与同步字节为固定字节,类型、状态、数据域使用1个字节,地址域中源地址和目的地址各占1个字节。各类探测器和消防设施类型和状态都采用位编码方式编码进1个字节中,共可编码256种类型和256种状态。

3.3 间隙插入式巡检逻辑设计

依据无线式火灾自动报警系统中通信行为的功耗约束特点,通信次数越频繁,电池电量消耗越快,而根据通信实时性与常发性特点,网络点数越大,在一个巡检周期内进行的通信次数越多。因此,网络规模与能耗优化是一对相互制约的参数。针对上述问题,此系统巡检逻辑流程设计如图4所示。

在一个巡检周期中,一个同频网络以时分多址方式划分每个现场模块的时分地址,按网络中模块数量设置一系列查询场,并一一分配给各现场模块。每个现场模块在自己的查询场到来时被唤醒,中继模块对该现场模块进行一次状态查询后该现场模块重新进入休眠状态。

为了实时检测到火灾,每个现场模块每隔一定时间唤醒一次主控MCU检测火灾,而无线功能部分仍保持休眠,若无火灾则立刻重新进入休眠状态,若检测到火灾则唤醒无线功能部分并保持。

在查询两个相邻地址模块的间隙时间,中继模块插入火警单询指令,对所有火灾触发模块进行单询,由于唤醒休眠策略的设置,只有处于火警状态的火灾触发模块才保持唤醒,能够应答查询。

上述巡检逻辑设计具有3个特点:

(1)可将巡检周期尽可能地拉长,使得在没有火灾的正常监测情况下,模块的通信次数下降,从而降低其通信能耗。

(2)将网络通信的主要负荷移到中继模块,由于中继模块采用消防电源供电,不存在能耗约束,在实际现场具有较高实用性。

(3)火灾发生时,通过利用两次巡检查询之间的间隙,插入火警轮询指令,避免了因巡检周期拉长后可能导致的火警传输延迟问题,火警信号的传输仍然能够满足实时性要求。

4 试验测试

系统各部分实物如图5所示,按消防标准在某建筑物中部署设置无线火灾报警系统进行测试,测试结果如表1所示。

此系统现场模块的通信半径在有墙体阻隔的情况下可以达到35m,一个同频网络共可覆盖约1 000m2的空间,对于无墙体直接阻隔的场所,通信半径则更长,而且现场模块的工作电流小于93μA,在配备2 400mAh的电池情况下,最高工作时长可以达到3a,可以满足三合一等中小场所的实际需求。此系统的通信丢包率低至1/11 110,意味着一万次通信至多有一次可能发生丢包,而且即使发生丢包,通过在两个模块巡检间隙插入重查命令,可重新获得丢失的数据包。另外,系统的时效性也能得到保证,在一个中继管理100个现场模块的规模下,火警上报时间可以控制在5s内,现场模块故障发现时间可以控制在10s内。

由测试数据可知,此系统具有足够低的工作电流,信息传输时延小,丢包率低,满足无线式火灾报警系统所需要的低功耗、实时、传输错误率低等要求。

5 结束语

笔者通过分析火灾自动报警系统的设置特点,提出了433M无线式火灾自动报警系统架构,设计开发了系统模块硬件,并在分析总结了无线火灾自动报警系统通信行为特点的基础上,设计了可有效降低平均通信功耗的间隙插入式巡检协议,完成了无线火灾报警系统的设计开发。与2.4G通信技术相比,此系统利用了433M射频信号的波长优势,绕射能力强,与其他低兆赫射频通信无线火灾报警网络相比,系统具有可以有线系统集成,且平均通信能耗小的特点,其应用将有助于提高三合一场所、多产权邻街店铺、砖木或木结构文物古建筑、临时性建筑等场所消防安全工作水平。

参考文献

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[8]GB 4717-2005,火灾报警控制器[S].

[9]GB 50116-2013,火灾自动报警系统设计规范[S].

火灾自动报警技术发展 篇10

1 火灾自动报警系统

1.1 产品标准

20世纪80年代,我国最早的火灾报警系统产品标准GB 4717-84《火灾报警控制器通用技术条件》首次规定了火灾自动报警系统的产品技术要求。考虑当时产品的主要功能是以火灾报警为主,标准只在控制器辅助功能中对联动功能提出要求,即“火灾报警控制器应备有用作控制自动消防设备或作其他用途的输出接点,其数量及容量应在有关技术文件中标明。”20世纪90年代修改的GB 4717-93《火灾报警控制器通用技术条件》只是细化了火灾报警功能,未改变GB 4717-84有关火灾报警控制器联动功能的相关规定。直至2005年,GB 4717-2005《火灾报警控制器》替代GB 4717-93,才全面规定了火灾报警控制器的联动功能与作用,并将消防联动功能提升到与火灾报警功能相同的地位,火灾报警功能与消防联动功能成为火灾自动报警系统两大主要功能。

1.2 联动控制

早期火灾报警控制器的“输出接点”的作用,就是由专用的火警或故障继电器发出火警或故障的开关信号。这个时期的火灾报警控制器仅用于探测和报警,只要系统中任一报警触发装置动作,火灾报警控制器收到火警信号后都会让火警继电器动作,系统无法通过甄别来自不同触发装置的火警信号联动不同的火警继电器动作,因此系统没有也不会设置手动或自动控制功能。消防控制室内的系统控制盘与火灾报警控制器之间没有信号通信。当时的消防联动设备产品标准都是企业标准,没有国家产品标准。“联动”其实就是消防设备的远程控制,如联动喷淋、防排烟等系统就是在消防控制室内的控制盘上设置启停按钮,通过线路与水泵风机现场控制柜上的启停按钮相连接,实现远程手动控制。控制盘上通常设有“手动/停止”转换开关,其目的是检修时防止设备被错误启动而伤害检修人员。1997年,我国首部消防联动设备的产品标准GB 16806-1997《消防联动控制设备通用技术条件》第4.2.6条规定:“消防联动控制设备应能以手动或自动两种方式……”,即当消防联动控制器收到来自火灾报警控制器的火灾信号后,既可以手动、也可以自动启动相关联动设备。2006年,GB 16806-2006《消防联动控制系统》替代GB 16806-1997,其第4.2.2.6条规定:“消防联动控制器应能以手动和自动两种方式完成控制功能……控制状态应不受复位操作的影响。”该标准第4.2.2.9条进一步规定:“消防联动控制器在自动方式下……应在3s内发出预先设定的启动信号。”自1997年始,火灾自动报警系统确立消防联动的理念,系统控制盘成为具有与火灾报警控制器通信、联动编程和选择工作状态等功能的真正意义上的消防联动控制设备。

1.3 控制功能

现行的消防产品标准中对火灾报警控制器没有手动功能要求,对消防联动控制器只要求应同时具备手动和自动两种功能,GB 16806-2006未规定自动功能有禁止和允许两种状态,手动功能亦如此。为防止非授权人员操作,消防联动控制设备生产者通常将手动功能设置成允许和禁止两种状态,并通过解锁方式实现转换。而自动允许和自动禁止是指正常工作状态下和故障检修状态下设备的运行状态。因此,消防联动控制器的手动功能和自动功能是为不同目的而设,没有相互依存和制约关系,无论自动功能处于什么状态,手动功能解锁后均可启动相应的消防设备。其目的是,当自动功能出现故障时,手动功能也可发出动作指令,强化系统的可靠性。但目前实际应用中普遍认为:有人值守时,可将系统设为自动禁止状态;无人值守或火灾时,可将系统设为自动允许状态。这种错误的理解和应用极大地降低了系统的应有功能和可靠性。

2 火灾自动报警系统自动禁止工作状态的危害

(1)自动联动功能失效。GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》规定,只有消火栓系统和自动喷水灭火系统(预作用除外)可以采用硬线直连方式而不通过消防联动控制器方式启动,其他联动系统的启动均需经消防联动控制器,其联动触发信号应由两个独立的报警信号“与”后形成。如果火灾时消防联动控制器处于自动禁止状态,则大部分消防联动系统无法自动启动,火灾自动报警系统将丧失绝大部分自动联动功能。

(2)联动系统过载失效。火灾自动报警系统编制联动逻辑关系和时序时,通常限于发生火灾的防烟或防火分区,火灾报警信号一般联动其触发器所在分区内的消防设施。以排烟为例,火灾时报警的探测器联动其所在防烟分区的排烟设施,若未实施联动,报警的探测器数量将持续增多,此时联动,排烟范围可扩大到多个防烟分区,排烟系统可能超出设计能力,有的合用系统甚至会关闭所有排烟口,导致排烟失效。喷淋系统亦可能出现类似情况。2013年北京喜隆多商场火灾、2015年广东惠东火灾就是禁止系统自动功能,造成系统联动失效的案例。

3 火灾自动报警系统现实工作状态

电气控制装置通常设有自动和手动状态转换装置,目的是在检修时设置在手动(自动禁止)状态防止系统误动作,工作时设置在自动状态保证系统功能。火灾自动报警控制器也为此设置了自动允许/自动禁止和手动允许/手动禁止状态。无论系统工作状态如何设置,手动功能均有效并优先。

(1)系统工作状态应用现状。保证火灾自动报警系统处在自动允许的工作状态,是系统及时快速启动的关键,也是实现其他消防系统(设施)联动的前提条件。调研表明,某省只有12%的在用火灾自动报警系统在自动允许状态下工作,如果剔除进口的火灾自动报警系统设备无法设定自动禁止功能的情况,这一比例将低至4%。

(2)人工操作转换系统工作状态存在的问题。人工操作转换火灾自动报警系统工作状态,即将系统从自动禁止状态转换至自动允许状态,涉及操作人员的熟练程度和火灾时心理状态等因素。一方面如果系统长期处在自动禁止状态,授权人员极少实践转换操作,加上火灾时的心慌紧张,极易导致操作时间超长甚至失败。另一方面,目前大部分火灾自动报警系统产品在转换系统工作状态时都采用屏显菜单的操作方式,但火灾时报警信号不断反馈火灾报警控制器显示屏,且优先于转换操作,转换操作屏将不断被火警信号刷屏,转换操作难以完成甚至失败。这些情况都将造成火灾自动报警系统联动功能被禁止,以及联动灭火系统不能发挥作用的严重后果。调研情况显示,17%的消防控制室值班人员不会转换操作,83%的转换操作大于1min,最长达16min。

4 选用火灾自动报警系统自动禁止工作状态的原因

火灾自动报警系统正常工作状态应无火灾报警、故障报警、屏蔽反馈、监管报警等警示。当系统处于自动允许工作状态的时,无论是否真正发生火灾,系统接收到触发器报警信号后,只要符合预设的逻辑判定条件,都将联动相应系统。调研情况表明,触发器误报来自探测器和手动报警按钮二类设备。

4.1 探测器误报原因

(1)环境污染。探测器占比最大的误报原因是环境污染。按GB 50166-2007《火灾自动报警系统施工及验收规范》第6.2.5条规定,点型感烟火灾探测器投入运行2a后,每隔3a应至少清洗一遍。但绝大多数用户没有落实此要求,环境灰尘等对系统探测器的污染逐渐叠加恶化,探测器报警阈值不断降低,导致误报频次增加。

(2)选型不当。在备餐工作期间因室内温度上升较快,导致厨房内近用火部位的差温式感温探测器频繁误报。改善通风增加换气降温,或改用定温式感温探测器可有效解决此类问题。

(3)安装或施工不当。若探测器距空调送风口小于1.5m,不符合GB 50166-2007的最近距离要求,空调送风时因风管灰尘污染导致探测器误报。这类误报初始阶段具有时间性,长期逐渐叠加后影响探测器灵敏度,最终即使空调送风系统不运行,探测器也会误报。红外线型感烟探测器因日照光污染产生具有时间性的误报,对射的红外线型感烟探测器也会因震动或意外碰撞造成的光轴位移产生持续性误报。

(4)电磁干扰。当空调等大型设备启动时,设备间内的探测器偶然误报,此类误报具有时间性,但占比最低。

4.2 手动报警按钮误报原因

公众因好奇或无聊等原因,非火灾时随意按下手动报警按钮导致误报。此类情况多发生在医院、商场等公众聚集场所。调研中,某医院80%的手动报警按钮、4所被调研医院和大学的手动报警按钮都发生过此类误报。

4.3 输入模块监控的消防联动设施未复位

调研发现,88%的建筑存在此类现象,且大都集中在空调送风系统和防排烟系统中的防火阀、排烟防火阀以及常闭排烟口,其中防火阀、排烟防火阀占比超过90%。只要防排烟阀(口)内部的限位开关未复位或内部触点粘连,即使机械部分复位,监控输入模块依然处于被激活状态,火灾报警控制器接收防排烟阀(口)的动作反馈信号并显示。当该反馈信号作为风机启动的联动触发信号时,风机将始终运行。实际工程中,由于部分防排烟阀(口)设在吊顶内部,甚至未留检修口,现场复位检修困难。有些地下人防工程的新风和排烟合用系统,平时送新风时打开送风阀即激活相应的输入模块,此时火灾报警控制器收到反馈信号并显示火灾警报。上述原因使防排烟系统的虚假火警普遍且长期存在而无法解决,火灾自动报警系统只能被设置在自动禁止状态。

4.4 单台火灾报警控制器监控范围过大

GB 50116-98《火灾自动报警系统设计规范》未对系统容量加以限制,GB 4717-2005和GB 16806-2006等产品标准也未对单台火灾报警控制器容量和回路容量加以限制。调研发现,工程实际使用的单台火灾报警控制器主机容量最高达到10 000点,单回路达到500点。如果单主机同时监控商场和住宅等多部分,当住宅部分因人员杂、管理差等原因而频繁误报时,监控操作人员因不堪其扰常常选择系统自动禁止工作状态,从而造成商场、地下车库等重要部位的系统自动功能也被同时禁止。

4.5 选用火灾自动报警系统自动禁止工作状态的原因

(1)由于消除误报涉及系统的技术分析、行政管理等多重因素,系统的使用单位或主管部门无力或不愿整改此类问题,采取了禁止自动功能的简单做法。

(2)系统误报联动后扰乱正常秩序,甚至造成慌乱和伤害。声光报警器误报动作可能造成秩序混乱或导致就医患者被严重惊吓;误报可能自动切断非消防电源,商场银行等场所内易发生偷窃和抢夺事件;误报可能造成高层建筑电梯被强制迫降首层,乘客惊吓或旧病复发等。

(3)控制室值班人员不堪系统的长期频繁误报,关闭系统自动功能。

(4)系统的制造厂商或安装调试单位为避免火灾时自身的责任,不顾用户的实际情况,多以单点报警即联动相关消防设施的简单办法,提高了不必要联动动作的频次。用户改变局部业态功能,使系统的预设逻辑判定与实际情况不符,也增加了不必要联动动作的次数。

5 建议

5.1 修订法规健全管理要求

(1)法规和标准最大的漏洞是对火灾自动报警系统的工作状态无明确的管理要求。如公安部消防局推行的《消防控制室值班员应急须知》规定:“应确保火灾自动报警系统和灭火系统处于正常工作状态。火灾确认后,必须立即将火灾报警联动控制开关转入自动状态(处于自动状态的除外)”。GB 25201-2010《建筑消防设施的维护管理》第5.2条规定:“正常工作状态下,不应将自动喷水灭火系统、防烟排烟系统和联动控制的防火卷帘等防火分隔设施设置在手动控制状态。其他消防设施及其相关设备如设置在手动状态时,应有在火灾情况下迅速将手动控制转换为自动控制的可靠措施”。第5.3条规定:“火灾确认后,立即将火灾报警联动控制开关转入自动状态(处于自动状态的除外)”。GB 25506-2010《消防控制室通用技术要求》第4.2.1条规定:“应确保火灾自动报警系统、灭火系统和其他联动控制设备处于正常工作状态,不得将应处于自动状态的设在手动状态”。上述规定不仅未明确何谓正常工作状态,且使得消防自动控制系统工作状态平时置于手动状态有了依据。

(2)法规和标准对火灾自动报警及消防联动系统的维护保养管理规定不明。GA 587-2005《建筑消防设施的维护管理》第4.4条首次规定:“…维修保养…可以委托具备消防检测中介服务资格的单位或具备相应消防设施安装资质的单位…实施”。此标准修订为国家标准GB25201-2010后第4.4条规定:“…应与消防设备生产厂家、消防设施施工安装企业等有维修、保养能力的单位签订消防设施维修、保养合同。…自身有维修、保养能力的,应明确维修、保养职能部门和人员”。直到2014年5月,《社会消防技术服务管理规定》(公安部令129号)才明确消防设施维保企业的资质要求、责任义务等。由于上述要求的可选择性和非强制性,又无许可前置或评估评价等配套法规程序的管理性制约,加之单位自身少有专门维保人员,效益最大化的商业趋利效应使得现实中消防自动报警及联动系统的维保工作形同虚设。

5.2 完善规范强化技术保障

(1)不同使用性质的部位宜采用不同火灾报警控制器保护。GB 50116-98未限制单台火灾报警控制器监控范围,造成误报影响范围比较大。GB 50116-2013限制了主机容量、回路容量,并采用“与”逻辑组合联动触发信号,有效降低了误报对系统误动作的影响。因此,对于人员素质差、监控管理难、火灾控制易、蔓延影响小的住宅类场所和监控管理力量强、火灾控制难、蔓延影响大的商场类公众场所,针对其不同的使用性质,宜采用不同火灾报警控制器保护,以防止或杜绝两类以上不同性质场所因不同误报率而相互影响。这是适应目前管理与技术水平的不得已但有效的方法。

(2)产品标准增加“部分自动功能”。GB 4717-2005和GB 16806-2006标准均未要求控制器或联动器类产品具备部分自动功能。实际调研表明,把不怕因误报而联动的系统以及涉及疏散生命安全的系统,如防火门及防火卷帘、防排烟系统、疏散指示及应急照明系统和消防广播系统等,设置在部分自动功能中,可大大提高系统的应急响应速度。

(3)设置一键转换装置。当火灾报警控制器工作状态需要手动或自动状态转换时,其方式应采用Ⅰ级操作级别一键实现,防止火灾时操作者慌乱,或因多路优先显示信号不断刷屏造成的转换困难甚至失效。因此,其产品标准应要求设置独立的转换开关,可加罩防止误操作。

5.3 落实责任建设配套制度

(1)管理与技术措施生效,必须以责任落实为前提。因此,自动消防设施设置场所必须有效落实各环节的责任,才能保证其完整、有效、好用。特别要全面建立、落实有关人员岗位资质、全员与重要岗位的教育培训、应急处置程序的定期调整与演练、应急疏散的分级定期与实装全员实战操练、系统设备设施的维保、单位消防安全评估评价等方面的管理制度。

火灾自动报警技术发展 篇11

关键词：建筑电气；自动报警；设计；研究；规范

1 建筑电气火灾常见原因

电气火灾的形成有两种原由，一种是过热型，一种是放电型过热型造成火灾发生，是电气设备在使用的过程中，其发热部位和线路的发热部位产生异常的高温，超过了设备和线路的承受范围，从而将电气设备引燃，或者引燃线路的绝然材料与附近的可燃物，从而引起火灾的发生放电型造成火灾发生，是带电的导体之间出现接触不良问题，或者是金属导体之间存在明显的电位差，从而导致在其间隙处出现电火花，将周围的易燃物引燃，从而引起火灾的发生。

1.1 管理不到位 电气设备经过长时间的使用，会出现负荷过大，从而引发火灾这便要求电气防火监督部门、电力管理部门以及供电企业做好协商，各司其职，协调配合，对用电设备进行检查，对存在的安全隐患进行排查由于管理不到位，各部门对其工作任务也不明晰，再加上出现工作人员的不负责，各项安全检验流程都未能按要求进行，建筑消防审核验收工作也缺乏实质性的监督，使得很多安全隐患依然存在，从而导致建筑电气火灾事故的频发。

1.2 整个电气系统缺乏合理性 建筑电气系统必须依照国家要求设计，每一个环节的设计，都要根据用电量和电流等各个方面的要求，来选择用电设备和配置符合要求的导线电缆，设备的安装也必须合理但是一般家用的电气系统的设计缺乏合理性，分支同路较少和线路截面小，超过线路承载力，再加上一些居民不懂其原理，乱拉临时线，从而增加火灾的发生率。

1.3 线路及电气装置安装不规范 在建筑施工的工程进行中，施工单位并没有按照要求进行施工，包括线路的连接，电气装置的接线端以及带电导体的绝缘措施都存在或多或少的问题，整个工程存在安全隐患，从而引发建筑电气火灾事故的发生。

1.4 用户用电过程中使用不规范 按照自己的意愿私自更改配电线路，使得线路在运行过程中，长期处于超负荷的状态，在对建筑进行装演操作时也没有按照要求，甚至用铜妊或铁妊代替开关熔断妊来维持用电，这些不规范的操作都会增加建筑电气火灾的发生率。

2 建筑电气中火灾自动报警系统设计的注意事项

2.1 设计符合要求 在建筑电气火灾自动报警系统的设计中，各项工作的设计都必须符合要求，依据实际的工程情况，针对建筑物的使用类型，以及国家标准的建筑防火分级进行设计，确定好防火对象的等级，并针对人员的密集度，在发生紧急情况时人员的疏散情况，设计一个合理的完善的电气火灾自动报警系统。

2.2 AIS件使用安全 在电气火灾自动报警系统建造过程中，系统使用且与系统相关的任何组件，都必须按照国家要求，在严格的审查检验符合时才能使用，电气火灾的自动报警系统是在出现危险时报警之用，其设计和建造不能够影响建筑里的供电系统的正常使用，因此，在对自动报警系统进行设计时需要特别注意。

2.3 安装要求合格 在整个工程操作中，必须由专业的施工人员对整个工程进行施工，施工之前需要设计详细合理的安装计划，其计划需符合国家标准，并在图纸上进行规划出来，在经过相关部门进行严格的检验和审批后，才能对系统进行安装操作，在安装自动报警系统时必须严格按照计划进行施工，不能私自更改在安装的同时，还有许多细节是需要注意的，如各类探测器的安装，符合要求的供电方式，金属外壳的绝缘等方面，金属外壳的传感器需要接地线，在整个监测线路的设计过程中，不增加线路的节点。这些细节都直接影响自动报警系统和用户对用电系统的使用，因此，任何细节都不能忽略，这是在安装过程中要特别注意的。

2.4 设备调试操作 在电气火灾自动报警系统安装后，需要对整个系统进行调试，传感器和监控探测器要进行单机通电检查操作，还要保证其能正常工作和运行，然后再分别对各个系统的功能进行调试，其中包括监控报警、故障报警、自检与控制输出等功能，确保每一个功能正常使用。施工单位还需对配电同路剩余电流进行检测，完成对火灾监控探测器的调试，同时调整漏电发生器的漏电流，达到报警值，从而配合整个系统完成报警提醒。

2.5 系统验收合格 安装及调试工作完成后，还要对火灾自动报警系统的工程进行验收，按照国家要求用专业的检测仪进行检验，检测自动报警系统的火灾监控探测器报值，若该系统使用单独的火灾监控探测器，则还要对报警信号进行测试在检验过程中，若发现存在问题或者出现不合格的情况，必须及时进行处理，修复或更换，绝不能视而不见，在完成验收工作后，才能对整个电气火灾自动报警系统进行使用。

3 新规范的探析

新规范对防火措施提出了更新的要求，例如：

新增消防联动控制的电压、特性、延时、逻辑关系等规定：消防联动控制器应能按设定的控制逻辑向各相关的受控设备发出联动控制信号，并接受相关设备的联动反馈信号。消防联动控制器的电压控制输出应采用直流24V，其电源容量应满足受控消防设备同时启动且维持工作的控制容量要求。各受控设备接口的特性参数应与消防联动控制器发出的联动控制信号相匹配。消防水泵、防烟和排烟风机的控制设备，除应采用联动控制方式外，还应在消防控制室设置手动直接控制装置。启动电流较大的消防设备宜分时启动。需要火灾自动报警系统联动控制的消防设备，其联动触发信号应采用两个报警触发装置报警信号的"与"逻辑组合。

4 结语

社会发展越来越快，对用电的需求也越来越高，从而引发的一系列问题都将引起人们的重视建筑电气火灾的发生率越来越高，我们必须针对建筑电气中火灾的形成原因，结合具体的实际工程操作状况，建造一个完善的智能的电气火灾自动报警系统，及时并且有效的预防火灾的发生。

参考文献：

[1]江冬玉.建筑电气中火灾自动报警系统的设计解析[J].城市建設理论研究（电子版），2013（32）.

[2]齐莎莉.浅析建筑电气中火灾自动报警系统的设计[J].城市建设理论研究（电子版），2014（13）：1504-1508.

[3]吴丹.浅析建筑电气中火灾自动报警系统的设计[J].城市建设理论研究（电子版），2015（16）：5620-5621.

关于火灾自动报警器的探讨 篇12

1 系统组成原理

本文主要论述以89S52 单片机为主控芯片控制电路, 由烟雾传感器模块电路、A/D转换电路、温度传感器电路、液晶显示电路、报警电路等组成。电路的工作过程是: 通过烟雾传感器模块电路检测是否有烟雾, 如有烟雾产生就输出相应比值的电压, 由A/D转换电路转换为数字信号送到单片机进行判断; 如没有烟雾就继续检测。同时温度传感器也要检测周围环境温度送入单片机, 单片机通过对两个传感器的数据比较计算判断是否有警情及警情的严重程度, 然后控制液晶电路显示当时烟雾浓度、温度、发光二极管和蜂鸣器进行预警或报警。在设计中通过烟雾传感器模块输出端的数字信号来判断传感器电路是否出故障。

2 各模块电路方案的设计

2. 1 传感器模块电路方案设计。火灾初期物质阴燃产生的烟雾粒子浓度是最重要的火灾参数。所以选用烟雾和温度同时探测的复合型传感器。MQ - 2 是一种体电阻控制型气敏器件, 其阻值随被测气体的浓度 ( 成分) 而变化。DS18B20 温度传感器是 “一线总线”接口的温度传感器, 它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点, 可直接将温度转化成串行数据信号供处理器处理。现将两个传感器模块电路设计方案简述如下:

( 1) 烟雾传感器模块电路设计。在电路设计中MQ - 2 传感器等效于一个滑动变阻器, 随着烟雾气体浓度的不同而改变阻值, 电路中的R3 和MQ - 2 构成了一个分压电路, 当烟雾气体浓度越大时, MQ - 2 的阻值越小, 输出的模拟电压越大。LM393 是低功率低失调电压双比较器, 它被设计成能直接连接TTL和COMS。MQ - 2传感器输出的模拟电压接入LM393 的反相输入端, 同时与电源相接的电位器的滑动端接入LM393 的同相输入端, 通过调节电位器来调节LM393 输出的TTL电平的灵敏度。

图为烟雾传感器模块电路

( 2) 温度传感器模块电路设计。DS18B20 采用的是单总线技术, 既可传输时钟, 又可传输数据, 而且数据传输是双向的, 因而这种单总线技术具有线路简单, 硬件开销少, 成本低廉, 便于总线扩展和维护等优点。单总线适用于单主机系统, 能够控制一个或者多个从机设备。

2. 2 AD转换电路方案设计。由于MQ - 2 烟雾气体传感器检测输出的信号是模拟量, 需要进行A/D转换成数字信号才能被单片机采集到并进行计算比较。在A/D转换芯片中, ADC0809 由0 - 5V电源供电, 片内带有锁存功能, 可对8 路0 ~ 5V的输入模拟电压信号分时进行转换; 输出具有TTL三态锁存缓冲器, 可直接接到单片机数据总线上; 通过适当的外接电路, ADC0809 可对0 ~ ± 5V的双极性模拟信号进行转换。

2. 3 液晶显示和报警电路方案设计

( 1) 液晶显示电路方案设计。液晶显示电路主要是为了显示传感器检测到的烟雾气体的浓度值范围和温度值。在电路中由单片机的P0口接上拉电阻后再接到LCD1602 的D0 - D7 口。液晶3 端为液晶对比度调节端, 通过一个10KΩ 电位器接地来调节液晶显示对比度。

( 2) 报警电路方案设计。本设计在发生火灾的时候有声光报警 ( 即蜂鸣器和发光二极管根据不同的火情发出不同的报警声和产生不同的闪烁方式) 。在电路中单片机的P2. 3 口控制蜂鸣器报警, P2. 5 口控制发光二极管的闪烁。

3 系统软件方案设计

软件设计包括A/D转换、温度采集、LCD液晶显示、蜂鸣器和发光二极管报警模块。首先是A/D转换电路的程序设计, 需要定义单片机的P3. 0 口为启动信号转换位, P3. 1 口为转换信号引脚, P3. 2 口为输出允许控制端。在程序中写入启动转换信号, 查询转换结束信号, 等待转换结束后进行计算比较, 最后数据通过液晶显示。然后是测温及液晶显示程序设计, 主要是通过DS18B20 总线的数据信号输出口接到单片机的P2. 4 口上, 并在单片机的P2. 0, P2. 1, P2. 2 控制液晶显示。最后是报警电路及烟雾传感器模块电路自检程序设计, 定义蜂鸣器的控制位是单片机的P2. 3 口, 发光二极管的控制位是单片机的P2. 5 口。MQ - 2 传感器自检信号输入口位单片机的P2. 6 口。如果自检输入端口的电平一直位高的话蜂鸣器发出预警声, 说明烟雾传感器可能有故障。

结束语: 综上所述, 只要有了单个稳定性较强的火灾自动报警器, 我们就可以在一定的区域内实现多点式和智能化的火灾自动报警方案的设计, 并可以及时的掌握火情, 的预警及灭火措施, 做好预警、报警及灭火措施, 挽救大量的生命和财产。

参考文献

[1]胡建主编.单片机原理及接口技术实践教程.北京:机械工业出版社, 2004.8.

[2]彭军.传感器与检测技术.西安电子科技大学出版社, 2003.