火灾报警系统服务器

火灾报警系统服务器（精选9篇）

火灾报警系统服务器 篇1

福田站高铁车站是亚洲最大的地下火车站, 其火灾自动报警系统 (FAS) 接口服务器系统监管着福田站与香港沿线各站的消防安全, 本系统必须保证其实时性、高可靠性、高稳定性、高安全性, 与香港高铁主控系统每隔500毫秒将进行一次数据交互, 各个站点消防监控设备的状态将以点表的形式进行传输和交互, 服务器采用双主冗余热切换方式保证系统的安全可靠。

1 系统方案设计

1.1 FAS系统与香港段主控系统的接口结构

FAS系统与香港段主控系统的接口结构框图如图1所示。

1.2 接口方案

按图1所示, 福田站通信机械室内的通信系统 (以下简称内地段通信系统) 与西九龙站内的通信系统 (以下简称香港段通信系统) 之间需建立两条独主的通信链路, 2M+2M专用带宽, 一用一备;内地段通信系统提供2个独立的网络接口给内地段FAS系统;香港段通信系统也提供2个独立的网络接口给香港段主控系统。位于福田站消防控制室的内地段FAS系统接口服务器通过上述通信链路与香港段主控制系统对接。

1.3 冗余方案

(1) 香港主控系统 (MCS) 的FEP采用主/备设计。

(2) 福田站FAS的接口服务器采用双主设计。

(3) FAS系统的通信设备配置为从机 (TCP Server) , MCS系统的FEP (前端处理器) 配置为主机 (TCP Client) , 连接顺序如下 (由高到低) :

●FEP-A连接到FAS-A

●FEP-A连接到FAS-B

●FEP-B连接到FAS-A

●FEP-B连接到FAS-B

当MCS FEP同时接收两台Main Land FAS的数据时, 应以FAS—A提供的数据为准, 当MCS FEP同时连接两台Mainland FAS服务器时, 只给FAS—A传送数据。

(4) 如FAS服务器发生异常时, 应拒绝MCS FEP的连接请求。

1.4 通讯协议格式

通讯协议采用MODBUS TCP/IP协议, MODBUS TCP/IP的OSI模型的应用层模型。

2 软件设计方案

开发工具为VC++6.0, FAS接口服务器由两台接口服务器和一台可编程逻辑控制器构成。接口服务器和可编程逻辑控制器均需要运行定制开发的软件才能完成所需的功能。

两台接口服务器分别运行一套程序代码相同, 但参数配置不同的软件。软件基于Microsoft Windows7操作系统和Microsoft Access数据库, 主要实现内地段区域火警信号获取、香港段区域火警信号获取、多条通信链路故障检测、两台接口服务器之间的在线状态检测、两台接口服务器之间的状态信息同步和历史事件记录查询等功能;

(1) 接口服务器软件功能结构图如图2所示。

(2) 可编程逻辑控制器软件功能结构图如图3所示。

(3) 点表设计。香港沿线各站火警信息以站点为单元传送到福田站接口服务器, 福田站内分4个区域为单元传送香港主控系统。

3 系统实验与测试

3.1 通讯协议测试

测试目的确保香港MCS系统和接口服务器系统双方开发的协议和通讯机制是否能达到设计规范。

3.2 现场系统功能测试

测试目的为了确保FAS系统及接口服务器系统功能是否满足现场功能需求和设计规范。

3.3 试运行

试运行检验整个系统的冗错处理机制, 以及系统的稳定性、可靠性、安全性等相关性能的实验和测试。

4 实验结果及分析验证

根据上述原理, 本文设计的软件系统经过连接硬件联合调试, 最终形成一个完整的通讯与控制为一体的综合系统。接口服务器系统与内地端FAS系统、香港端MCS系统按照点表进行数据交换, 并控制报警系统进行有效、准确的报警, 在网络被中断和服务器系统出现异常时, 冗余系统启动并替代原有异常系统进行正常运行, 即冗错机制可行, 整个系统运行安全、可靠, 符合本系统行业的特定需求和设计规范。

5 结束语

本文阐述了高铁车站火灾自动报警系统 (FAS) 接口服务器系统的实现过程, 通过对整个系统软件设计、通讯原理、系统冗余设计和验证等部分介绍, 对其中关键技术进行了深入讨论, 设计出一套火灾自动报警接口服务器系统, 系统性能具备稳定、可靠, 安全性高。随着国家高铁的建设, 该系统可以应用到更多车站的智能控制系统, 承载着车站与车站之间火灾自动报警系统以及相关信息的交互和控制。

参考文献

[1]Ethernet communication standard.IEEE802.3.

[2]周瑜平.Visual C++6编程宝典[M].北京:电子工业出版社, 2006 (05) .

火灾报警系统服务器 篇2

关于漏电火灾报警系统的探讨

摘要：<高层民用建筑设计防火规范>(GB50045-95)(2005年版)中“9.5漏电火灾报警系统”,其具体条款及相应条文说明对设计的指导性均不明确,具体操作有一定难度,就此作相应探讨.作 者：王东强    翟丽  作者单位：济南市公安消防支队,山东,济南,250101 期 刊：山东商业职业技术学院学报   Journal：JOURNAL OF SHANDONG INSTITUTE OF COMMERCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)：2010, 10(2) 分类号：X956 关键词：漏电火灾报警器    漏电火灾报警系统    电气火灾    电弧性接地故障   

火灾报警系统服务器 篇3

火灾报警监控就是利用火灾发生前兆所产生的烟雾、不正常的温度、温升速度以及火光等现象, 将其物理现象转换为电信号汇集报警指示器, 发出火灾报警信号。

一套完整的火灾报警系统应由以下设备组成:火灾探测器、手动报警按钮、报警指示器、声光报警器等组成。火灾探测器被分布于各需要监视的舱室内;报警器安装于船舶驾驶台或消防站内;手掀按钮安装在人员经常出入的通道、走廊、控制站、公共场所等明显之处。

报警指示器应具备以下功能:

1.1 火灾自动报警功能:

由手掀按钮或火灾探测器从被监控现场发出火灾警报信号传送的指示器, 发出声、光报警, 并指示出火警的部位。

1.2 火灾和故障报警的记忆功能:当发生报警时, 只有当火灾或故障已排除后才能人工复位。

1.3 设备故障报警功能:

能够对输入输出线路的断线故障进行自检。当故障时, 发出故障声光报警, 并显示故障部位。同时能实现主、副电源故障后的自动切换。

1.4 火灾优先功能:同时发生线路故障和火灾时, 自动切换为火灾报警。

1.5 具有手动测试功能:

在控制面板上, 可用各报警分路的自检按钮, 对系统功能进行检测试验, 也可利用该按钮迅速确定线路故障所在回路。

1.6 其它的联动控制功能:

可以联动控制, 如:将风机、防火门关闭, 灭火剂自动释放;当火灾报警发出后, 若在2分钟内没有值班人员应答, 则向全船发出警铃报警, 向船员住所、服务处所、消防监控站和机器处所等发出显著的二次声响报警等, 以通知全船人员实施救火。

手动报警按钮, 实质上是自动火灾探测器的常开触点, 由人工触发, 当有人发现火情时可就近按下按钮报警。当用小锤击碎按钮盒的玻璃后按钮灯已亮, 这表明报警信号已发到报警指示器。

船舶失火报警系统按安装的区域和探测的介质分有三类, 分别为:舱室失火报警系统、干货仓失火报警系统、和可燃气体探测报警系统。

2 火灾探测器的形式和原理

船用火灾探测器有:感温型、感烟型和感光型。

2.1 感温型:

利用热效应原理, 选用对温度或温升变化敏感度较高的元件, 如双金属片、易熔断元件、膨胀器件、热敏电阻和弹性膜盒机构等。有定温型、差温型和差定温型三类。

定温型常用双金属片、易容金属制作, 简单可靠。动作值一般为60℃、70℃和90℃三种。不同材质的双金属片由于膨胀系数不同, 受热膨胀弯曲, 使报警触点接通。双金属片型可恢复并可以重复使用;易容金属受热熔断后, 将弹性动触点释放, 接通定触点触发报警, 由于其不能重复使用, 目前, 在船上已逐渐淘汰。

差温型:它是根据温升变化率来检测火灾发生的, 一般限制在5.5℃/min。膜盒式差温探测器就是差温型, 当环境温度缓慢变化时, 膜盒上的泄露孔能调节气室内、外压力保持平衡。一旦火灾发生, 气室内空气快速膨胀来不及经泄漏孔排出, 金属波纹膜片被压力推动接通报警触点。

差定温探测器:是具有“差温”和“定温”双重特性的敏感元件或由“差温”和“定温”组合的探测器。分为机械和电子的两种。电子型差定温探测器其敏感元件是三只热敏电阻R1、R2和R3。R1和R2阻值与特性相同, 构成串联分压式偏置电路作为电子开关电路的差温输入信号电路, 进行差温检测;R2与探测器的感温铜外壳紧贴, R1放置在金属罩内, 对外界温度反应迟钝。火灾发生时温度急剧上升, 则R2的阻值及其分压电位急剧下降, 使电子开关电路导通发出温升过快的差温报警信号。R3与一固定电阻串联分压, 作为定温输入信号电路, 进行定温检测;当温度上升到整定值时 (规定不大于78℃) 热敏电阻R3的阻值和电位已经下降到了使开关电路导通的状况, 发出定温报警信号。

2.2 感烟型:是利用火灾前兆所产生的烟雾浓度来检测火灾。有离子感烟型和光电感烟型两种

离子感烟型探测器:它是由两个离子室串联, 组成等效于电阻串联的偏置电路, 其中一个是基本不与外界相通的"内电离室", 另一个是与外界相通的"外电离室", 即检测电离室。这两个电离室中均放置有放射元素镅, 它不断地放射出α粒子, 使离子室内的气体被部分电离。当有烟雾进入外电离室时, 一部分离子被烟雾粒子吸附, 则外室的离子电流减小, 等效电阻值增大, 分压电位升高。当烟雾浓度达到检测的限定浓度时, 则电位升高到能触发开关电路 (高电位触发型) 而报警。

光电感烟型:利用火灾烟雾浓度改变光敏元件由光源得到的光的强弱而发出报警信号。

2.3 火焰探测器 (又称感光探测器) :

它是根据火灾时物质燃烧火焰的光谱特性、光照强度和火焰的闪烁特性来检测火灾的。分为红外火灾探测器和紫外火灾探测器。由于火灾探测器对浓烟或隐燃火灾探测性较差, 故在船上作为辅助探测器。紫外火灾探测器的检测元件是紫外充气光敏电子管, 它受高温火焰紫外光辐射时发射电子, 在两电极电场的作用下产生雪崩式的电离, 使二极管由截止变为导通, 发出报警信号。低温火焰因没有足够的紫外光辐射不能导通。

红外火焰探测器的检测元件是硫化铅、硅光电元件等。火灾初期, 光偏于红外辐射且有3Hz~10Hz频率的闪烁性。红外探测器就是检测红外光辐射及其闪烁性的, 它利用闪烁频率来鉴别火焰信号。

3 干货仓自动探火和可燃气体探测报警系统

3.1 船用干货仓自动探火报警系统:

该系统主要由两台互为备用的采样抽风机及管道、光电烟气探测器、报警指示器组成。采样管按各舱位编号, 从中抽吸气体, 然后用光电探测烟雾浓度。发生报警时, 值班人员可将烟气管道转向驾驶室排气, 以嗅检烟气是否真的存在, 防止误报。该系统一般采用巡回采样方式工作。

3.2 可燃气体探测器:

对于滚装船、液化气船、消防船以及货船上某些舱室等, 因燃气集聚, 故安装有可燃气体探测器。在远低于爆炸浓度下限值25%时, 就发出危险报警信号, 以及早采取有效措施。探测器由装于驾驶室的报警指示器和现场检测探头组成。探头有隔爆网, 安放在危险处所的下部, 较重的可燃气体会扩散进入探头。探头内有涂有催化剂的反应元件铂丝电阻和补偿元件镍丝电阻, 它们构成测量电桥的相邻的两臂电阻。可燃气体在铂丝表面发生无烟燃烧的强烈氧化, 使铂丝电阻值, 因氧化温度升高而增大, 电桥失衡, 达到设定值时发出报警信号。

4 探测器的线路监控

所有探测器至报警指示器之间的连线, 在系统中都有自身监控, 即在每一分路终端都要安装一只属于终端监控的探测器, 当某分路有断线即发出故障报警, 同时显示出该分路。如果一个分路仅装一只探测器, 则这个探测器必须是属于终端监控的探测器。

火灾探测器每一分路到报警指示器之间的连线有二线、三线、四线制。在二线制连线中, 其终端监控探测器是一只含有一个并联电阻的探测器。正常情况下, 分路上并联的各探测器触点均是断开状态, 线路可通过监控电阻构成通路, 表明线路正常。当火灾发生时, 探测器常开触点闭合形成短路, 发出火灾报警;当分路发生断路

摘要：为了避免火灾在船舶上的发生, 船舶上都普遍安装了火灾报警监控系统, 该系统可以实现火灾的自动检测、报警和线路的自检功能, 大大提高了船舶火灾预警监控能力, 有效地提高了船舶的安全性。

火灾自动报警系统操作讲解教案 篇4

一、介绍词：（1分钟）

尊敬的各位领导，欢迎来到第一鉴定室。第一鉴定室是按照消防控制室（中控室）进行布置的，主要鉴定考察的内容是火灾自动报警系统部分内容。在第一鉴定室内，我们安徽鉴定站设置了柜式火灾报警控制器、自动消防炮控制器等设施用于消防设施控制，设置了一台消防电梯模型用于展示消防电梯动作，还设置了两块演示板用于各种系统的联动关系说明。下面由我给各位领导介绍一下火灾自动报警系统组成、系统的检查验收方法、系统验收时常见问题等内容。如有不足之处，还请各位领导给予批评指正！

二、系统介绍(10分钟)

1、系统组成介绍（5分钟）介绍位置：火灾报警控制器主机前

介绍方法：直接在面板上指出组件位置并逐一进行介绍

介绍内容：火灾自动报警及联动控制器、报警信号输入器件（各类探测器、手动报警按钮信号输入模块等）、联动信号输出器件（各类输出控制模块、警报装置、广播等）

（介绍要点：多线制控制和总线制控制区别）

2、系统联动关系介绍（5分钟）介绍位置：两块演示板前及消防电梯模型前

介绍方法：（1）通过展板直接说明各种系统联动关系，（2）通过消防电梯模型实际演示介绍消防电梯联动关系

介绍内容：消防供水系统联动关系、雨淋系统联动关系、预作用系统联动关系、干式系统联动关系、湿式系统联动关系

（介绍要点：系统联动的逻辑关系）

三、系统的检查验收（7分钟）

1、验收时的工艺检查：（3分钟）

介绍位置：火灾报警控制器面板前 介绍方法：通过工程实例说明介绍

主要内容：火灾报警系统管线敷设、火灾报警控制设备安装

线路防护是否可靠关系系统关键时刻是否能够正常工作，是检查验收时最重要，也是最容易被忽视的问题。线路防护之所以重要是因为系统大部分设备为总线制设备，每个回路内设备均并联在一根总线之上，如果总线出现线间、线地短路、断路、或绝缘阻值低于标准（20兆欧）均会造成总线上的设备故障。（介绍要点：管线敷设要求）

2、验收时的工程检查：（4分钟）

介绍位置：消防联动控制器面板前 介绍方法：通过具体举例操作演示进行介绍 介绍内容：系统的联动功能测试方法

举例：（1）用手动控制盘进行防火门的联动控制演示（2）用多线控制盘进行排烟机、送风机的联动控制演示

（介绍要点：联动控制逻辑关系）

四、系统验收时常见问题：（12分钟）

1、施工中常出现的问题：（3分钟）介绍位置：火灾报警控制器前

介绍方法：具体介绍说明报警控制器施工常出现的问题 介绍内容：报警控制器问题和功能错误问题（1）报警控制器常见问题（1分钟）

面板功能显示、面板标识、线路标识、线色、接地b、前端设备安装位置、安装方法、线路穿管（2）系统功能错误问题（2分钟）

地址混乱标识不清、设备故障、联动设备问题等、未按要求对重要设备进行点对点（多线制）控制

2、系统联动控制问题：（9分钟）介绍位置：火灾报警控制器前

介绍方法：举例说明系统联动控制常常出现的错误并通过演示板进行演示说明

主要内容：列举各种系统联动控制问题并具体举例说明（1）介绍各种系统联动问题（1分钟）

24V电源输出功率不够、电源线路设计负荷过小，压降过大、偷工减料等（2）举例说明（8分钟）

举例1：系统布线问题（2分钟）

原因：混凝土内预埋线路易被吊顶装修打断造成线路短路（或破损）表现：表征为系统显现时好时坏的软故障

问题：对于这种软故障通常事后很难处理，施工单位多随便应付了事 对策：因此在检查验收时对于有吊顶的工程当采用混凝土暗敷管线时，应加强对线路绝缘电阻测试记录的检查、必要时重新测试、对系统稳定运行造成很大影响，对于有吊顶部位建议采用管道防火处理后吊顶内暗敷方式布置管线，举例2：系统使用自锁机构直接进行反馈问题（2分钟）原因：手动盘、多线盘远程控制中，采用按钮自锁机构点亮反馈指示 表现：在控制盘上有反馈信号，实际设备未动作 问题：联动控制无法实现

对策：检查验收时注意远程控制时，除了注意控制室有无信号反馈，要特别注意现场设备启动状态。

举例3：未实现点对点控制（1分钟）原因：一个操作命令控制多个反馈设备 表现：一个按键控制多个设备 问题：不符合工程验收要求

对策：验收时注重工程联动逻辑关系，对防火卷帘、防火阀、电切等控制功能特别注意

举例4:对重要设备未进行直接硬线控制问题（1分钟）原因：直接使用软件编程通过总线控制重要设备 表现：没有直接硬线接入设备

问题：重要设备操作可靠性得不到保证

对策：对排烟机、送风机、消防泵、喷淋泵等重要设备检查直接控制的硬线

举例5：消防设备供电可靠性问题（1分钟）原因：验收时使用临时施工用电 表现：主备电切换无法实现 问题：消防设备供电得不到可靠保证 对策：要求使用正式用电

举例6：消防电梯控制排水问题（1分钟）原因：电梯井底未设置排水井

表现：消防电梯电梯间进水后电梯无法使用 问题：无法保证消防电梯在火灾状态下的正常使用 对策：验收时实际查看电梯井底是否有排水设施

五、结束词：

铁路火灾自动报警系统 篇5

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6

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.

[3]陈南.建筑火灾自动报警技术[M].北京:化学工业出版社,2006.

[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.

电气火灾监控系统与电气火灾防护 篇7

狭义地说, 电气火灾是由电气线路、用电设备以及配电设备等发生故障引发的火灾事件。尤其是随着近年来我国人民生活水平提高, 各种家电设备逐渐增多, 造成用电电路故障释放热能引发的火灾事件。广义地说, 电气火灾可以概括地分为四类, 即:漏电火灾、短路火灾、过负荷过载、接触电阻过大火灾。

1.1 电气火灾的原因

引发火灾首先要有足够的热源和火源, 电气火灾出现的原因可以归纳为短路和漏电, 当电气安装不当或者违规操作时, 就会引发电火花或者较高的温度, 一旦达到可燃物的燃点, 就会发生火灾。

首先, 最常见且多发的电气火灾是接地电弧性短路, 这种故障是由于接触不良所产生的, 当接触电阻上产生的热量太大, 连接点温度升高, 高温会促使导线进一步氧化, 氧化之后又提高了电阻。这样的过程在发生火灾时, 是一个非常短的过程, 不断的恶性循环导致产生高温, 并将绝缘层软化。

电弧性短路是非常危险的电气火灾原因, 这是因为, 一般的电气装置都具有保险丝, 在发生电流异常的时候自动熔断;但是电弧性短路虽然可以产生很高的温度, 但电流并不大, 因此火灾的灾害性才比较大。

其次, 设备和线路老化也是电气火灾发生的重要原因, 尤其是在老旧的建筑当中。一方面, 这种电气线路出现时间较早, 在规格和设计上与现代的电气不匹配, 另一方面, 线路严重老化、破损, 容易导致短路或漏电现象。

1.2 电气火灾的特点

电气火灾与其他明火火灾具有不同的特点, 具体如下:

首先, 电气火灾发生的范围很广泛。毫不夸张地说, 设计到电气系统线路分布的区域中, 都有可能引发电气火灾, 而随着电气线路的不断蔓延, 在高层建筑以及各个角落都充满了隐患。

其次, 电气火灾具有一定的隐密性。一般来说, 火灾现象发现的越早就越容易控制, 但电气火灾由于最大的隐患集中在线路敷设的隐蔽处, 如电缆强、吊顶等位置, 一旦出现问题, 电气设备超负荷运行之后就会发生火灾。

再次, 电气火灾一旦发生就会迅速扩大。这是因为电线作为第一可燃源, 其温度是非常高的, 尤其是处于短路状态的电线, 远远比一般明火起燃速度快。

1.3 电气火灾的危害

就火灾本身而言, 都会造成直接经济损失和人员伤亡, 如果发生在山林等区域也会给自然生态环境造成危害。电气火灾的危害除了这些之外, 还会通过电气线路进行蔓延, 当电力线路没有中断的时候, 会造成建筑内人员触电、群死群伤等重大事故。

2 电气火灾监控系统的原理

电气火灾监控系统要发挥作用, 首先需要在系统中设置警报参数, 具体的参数值与所监控的电气系统的整体负荷量有关。当设置数值过大的时候, 就失去了监测意义, 而数值过小有会影响对系统监测的准确度。当电气设备中加载的电流、温度等参数超出设定参数值的时候 (视为异常现象) , 终端探测器 (电磁原理) 感应到电流、电阻等异常变化, 同时开启温度效应检测, 对信息进行实时采收。

所有收集的数据都会传送到监控探测仪内, 经过仪器设备可以放贷信号, 进行A/D转换, 同时系统内部的计算程序给出运算和分析的结果, 与设定好的警报值做出比较, 确定是否给出警报开启的信号。

3 电气火灾监控系统的作用

利用电气火灾监控系统, 可以准确的对电气线路的故障进行判断和排除, 尤其是可以预防电气火灾隐患, 在出现异常情况是及时发出警告, 是现代高层建筑在轰对电气火灾预防的有效手段;电气火灾监控系统包括监控设备、探测设备以及系统本身。系统本身是hi用来设定探测参数和布局要求的, 电气火灾的监控设备, 用来收集电气火灾监控探测器的报警信号, 探测器用来感知不同的参数变化。

简单地说, 电气火灾监控系统可以提供电气线路故障、异常状态, 防范于未然。

电气火灾监控系统一般作为一个服务于建筑内部的配电系统存在, 因此预警系统也存在一定工作范围。这涉及到监控、反应与行动三方面的问题, 如果监控范围过大, 容易造成行动滞后的问题, 确认需要较长的时间, 会延误最佳的扑救时间。

4 结语

在现代城市高层建筑、工矿厂房等大型生产生活建筑中, 电气火灾监控系统已经成为必备的要素之一。尤其是随着电气环境的日益复杂, 电气设备的日渐增多, 对电器火灾监控系统的要求也越发严格。一方面, 在配伍电气火灾监控系统的同时, 需要做好日常的维护工作, 避免因为人工疏忽导致监控系统失灵;另一方面, 电气火灾监控系统也需要不断的优化升级, 以适应更多的防护需要。

参考文献

[1]孙伟.电气火灾监控报警系统管理平台开发[D].浙江大学, 2007.

[2]赵磊.电气火灾监控系统的软件设计[D].大连理工大学, 2010.

[3]范大勇.浅谈电气火灾监控系统的设计[J].建筑电气, 2007, 04:43-45.

无线火灾自动报警系统设计 篇8

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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[9]GB 50116-2013,火灾自动报警系统设计规范[S].

基于光纤光栅的火灾报警系统 篇9

传统的电线线性探测器不能满足在发生火灾的位置、报警准确度和生命周期方面的客户需求。美国霍尼韦尔公司开发一种高性价比的光纤火灾报警方案, 可以解决当前的低成本问题。目前石油化工、发电站、隧道等都有应用火灾报警系统方面的规定, 该技术市场前景良好。

技术简介:

霍尼韦尔公司研发出新的具有高性能和低成本的光纤火灾报警方案, 这一技术正在申请专利。此外, 霍尼韦尔Lifesafety体系有着庞大的客户基础。这一技术能够扩展霍尼韦尔消防解决方案的产品组合, 以维持和扩大市场份额。

技术优势:

-可以显示相对准确的温度信息

-可以定位高温发生的位置

-可以根据预先设置的温度标准初始化报警系统

-可以记录历史温度数据以便分析

-相对较低的投资成本

-低维护成本

应用领域:

该技术可应用于:发电站、石油转运库、近海地区、公路铁路隧道、电缆及公共隧道、机场航站楼和飞机库、车间、酒厂、自动扶梯、数据处理中心、浮顶油罐、仓库、冷库、车库以及输送带。

合作需求:

合作研发