火灾自动报警及消防联动控制系统

随着我国经济建设的发展，各种高层建筑、大中型商业建筑、厂房不断涌现，现代化的建筑规模大、标准高、人员密集、设备众多，对防火提出了严格要求。为此，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许多限制条件外，还需要设置现代化的消防设施。现代化发电厂将火灾自动报警系统以及消防联动控制系统摆在了更加重要的位置，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，火灾自动报警系统已成为*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。因此，自动报警及消防联动的优化设计显得尤为重要。
1.火灾自动报警系统的主要部件选择及特征
火灾自动报警系统主要涵盖了触发器件（探测器）、传输线路、火灾报警控制器及其他辅助装置等部分。其工作原理是依据消防安全保护区内环境条件的变化，及时探测火灾现场燃烧对应的物理量如光、温度、烟雾等，利用火灾探测器将此类物理量转变成为电信号，输送至报警控制装置，引起相关报警系统的敏感原件响应产生报警动作如发光、声报警；同时，与火灾报警系统相联动的消防系统如灭火栓、消防电梯、卷帘、风机、泵等设施系统，当产生火灾报警时，联动消防系统动作，启动消
防装置，对火灾现场采取对应的消防控制措施。火灾自动报警系统其原理图如图1所示。

图1 火灾自动报警系统图
1.1 火灾探测器和手动报警按钮
火灾探测器的灵敏度、度以及运行可靠性关系到整个火灾报警系统以及与其相联动的消防控制系统的运行，也直接影响着火灾事故的及时检测、预警以及处理。通常，常用的火灾探测器主要包括感烟型、感温型以及火焰探测型3大类，常用的主要有光电感应型、红（紫）外线式、离子感应型、温度感应型（分为定温及差温）、气体感应型等类型。火灾探测器的选择可以依据火灾的特点、安装场所环境特征、根据房间高度等方面选择。一般地，火灾发展比较迅猛的场所，由于产生的热、光、烟等比较突出，可考虑选用感烟、感温、火焰探测器及其组合，而当火灾产生延误较多的场所，可优先选用感烟探测器。
另外，手动报警按钮的布置也应在防火分区布置的基础上，确保每一分区均布置有手动报警按钮，设置较为明显的警示标志，且控制可造作zui大路程小于30m，以便于当火灾及时预警动作。
1.2 报警控制器
火灾自动报警装置涵盖了报警及故障显示以及相应输送发生动作的一系列系统，其系统动作发生过程：由火灾探测器探测火灾疫情的电信号输送到报警控制装置，及时产生光、电预警信号，同时记录灾情发生的各项数据指标，输出消防联动控制相应，引发消防系统动作，灭火系统开启。现阶段通常应用的报警控制装置分为区域性报警以及集中型报警控制器两大类。
1.3 消防联动控制系统的组成
消防联动控制系统控制范围广，是火灾自动报警系统的执行部件，消防控制室接到火警信息后应能够自动或手动启动相应的消防联动设备（消火栓、防火门、排烟风机、切断非消防电源等），并对各设备运行状态进行监控，涵盖了总线式和多线式两种类型。总线式的优点是布线少、监控设备多。不足之处是报警总线探测虽然覆盖了现场如发电厂、发电机组、汽机平台、锅炉房等现场内的各个角落及设备，火灾一旦发生，报警总线并不可靠，当火势扩大时，线路基本瘫痪。

2.系统构成与选择
2.1 系统确定
报警系统是整个消防控制系统的关键系统，需基于探测器、手动报警按钮、消火栓以及行程开关等消防控制设施的布置状况确定合适的选型。火灾自动报警系统的确定直接关系到建筑设备的使用层次、等级及其功能的有效发挥，在工程实践中，系统一般分为3类：
区域报警系统、集中报警系统以及控制中心报警系统。区域报警系统是将控制区域分区设置报警控制器，且每个区域中报警器的布置也有相应的要求，一般小于3台，布置于值班室，一般适用于被保护对象规模以及要求均不高的情形；而当每个区域报警控制器需设置大于3台或是区域较多时，宜采用集中报警控制的方式，报警器一般设置于值班室；控制中心报警系统适用于大型建筑服务设施，通常建筑系统功能复杂，联动设备较多，对于报警控制较高时宜采用此类控制系统。
2.2 消防联动控制系统
在实际工程中，消防联动控制系统依据其联动动作发生的方式可分为现场联动、集中联动等，而考虑到其与消防联动系统的配合形式又可分为以下几个系统类型：
对于区域--集中报警、横向联动控制系统，分区设置报警系统控制中心，对于报警信号（如手动报警按钮、防火阀等）能够及时接收、输送（给集中控制系统）以及设备联动（如防火门、卷帘门、排烟阀等），适宜于设置了专人值班室的中宾馆建筑；区域--集中报警、纵向联动控制系统多用于分层设置值班室、标准层分区较好的高层建筑设施，通常设一个总的消防控制中心；大区域报警、纵向联动控制系统适用于没有分层专人值班室、结构复杂、功能区区分度不高的建筑设施，在消防中心设置大区域报警器；区域--集中报警、分散控制系统适用于中、小型高层建筑，各层值班人员可以手动操作联动设备，灵活度较高。
3.实验系统实现的功能
3.1 演示功能
本实验系统利用当下主流CRT图形显示系统对于火灾自动报警及其联动控制系统进行直观化控制原理以及系统控制呈现，可实现良好的火灾报警模拟、二总线环路的短路和开路模拟、相应故障信号的显示等，并能通过控制面板以及CRT图形显示系统示火灾发生后自动报警及消防联动设备工作的全过程。本实验系统可模拟的联动包括以下几个方面：建筑管理系统可直观地反映相应的风机信息，并通过控制屏显示该动作的反馈信号；在建筑管理系统中央站屏幕上可以看到防火阀已关闭的信号，并可实现反馈信号监视，风机及防火阀的联动运行状态及故障状态可通过中心CRT直观显示；建筑管理系统中央控制站发出相应的排烟控制系统动作信号，控制防火阀、排烟阀等，并检测反馈信号；建筑管理系统控制站可控制相应设备的起动和停止，并可实时监控报警阀、水流指示器、其他阀门运行状态。

3.2 实验操作功能
基于Honeywell EBI系统中的生命保障管理系统而开发而来的，并适用于大型楼宇火灾报警以及消防联动。当火灾发生时，可以及时检测到相关的光、热、烟雾等物理信号，通过电信号的转化实现火灾自动报警功能，并可以通过消防联动系统，当火灾发生时，可及时控制消防设施的动作，控制火情，有利于建筑中火灾的监控，以及人员的安全。同时，实验系统亦可通过EBI计算机管理实时记录事故的发生、预警、联动、处理，形成强大的异常、突发事件管理系统及协调管理的工具。建筑管理系统可实现对各子系统进行统一监管以及信息集成化显示、处理，更加便捷地查看报警、门禁、建筑物管理系统等多种信息。
3.3 编程功能
实际工程中，考虑到建筑物结构以及功能分区的差异，相应的建筑防火设计方案也不尽相同，因此可通过用户编程端口通过主机键盘操作以及液晶显示器的中文主菜单的引导对于系统的联动控制方式以及硬件、软件系统实现用户自定义设置。