7樓宇自動化-火災自動報警和消防控制系統(tǒng)(一)ppt課件

1、俄羅斯莫斯科電視塔大火2000年8月27日，俄羅斯國內(nèi)最大的電視塔位于莫斯科的奧斯坦基諾電視塔發(fā)生火災，這起火災所呵斥的國際影響和間接損失是無法估量的。這起火災是從距地面460米(該電視塔高540米，僅次于553米高的加拿大多倫多CN塔)高的尋呼臺首先燃起，火災呵斥6人死亡、6人受傷，而死者中有5名是消防員，其中包括莫斯科市東北區(qū)消防局副局長阿爾秋科夫。這場火災是由于電視塔內(nèi)部電纜過載發(fā)熱短路所致，起火后3個小時才封鎖電源那么導致火勢的蔓延?；馂暮?，覆蓋全俄范圍的俄國家電視臺、電視二臺、獨立電視臺等都被迫停播。俄羅斯內(nèi)務部通訊系統(tǒng)、莫斯科急救中心的通訊系統(tǒng)也被迫中斷，尋呼臺通訊設備被毀。202

2、1年9月21日凌晨零點46分，位于廣東省深圳市龍崗區(qū)龍崗街道深惠路立交橋旁的舞王俱樂部發(fā)生火災事故。目前，火災已被撲滅，已發(fā)現(xiàn)43人死亡、88人受傷(5人重傷)。初步分析，事故緣由為在歌舞廳中上演時燃放焰火引發(fā)火災。 哈爾濱2021年10月9日電 9日16時許，哈爾濱市道里區(qū)經(jīng)緯街附近的經(jīng)緯360大廈雙子座，一至四層連體發(fā)生大火。現(xiàn)場火勢很大，濃煙滾滾。不時有高空墜物，有人在四層樓平臺上等待拯救。還聽到爆破的聲音?，F(xiàn)場至少有7輛救火車，還有救護車。據(jù)了解，這座大廈是新建的公寓樓，該樓外部工程都已完工，內(nèi)部正在裝修。著火時，樓內(nèi)人根本上都是施工人員。消防部門查明，因工人違章電焊引燃天棚上的裝修資

3、料，導致火災。第7章 火災自動報警和消防控制系統(tǒng)7.1 主要設備7.2 火災自動報警系統(tǒng)7.3 消防聯(lián)動控制系統(tǒng)7.4 消防廣播系統(tǒng)7.3 火災自動報警系統(tǒng)工程設計7.5 消防公用系統(tǒng)教學根本要求：了解消防系統(tǒng)的根本概念；掌握火災探測器的任務原理和適用范圍；了解火災報警控制器、消防聯(lián)動控制、智能消防系統(tǒng)的相關內(nèi)容。一、火災的產(chǎn)生與規(guī)律 2.電氣起火。如用戶隨意接插用電，線路超載，配電線路受潮、老化、漏電甚至短路，變配電設備和用電設備安放位置不當，電氣事故后迅速引燃周圍物質(zhì)等。 3.建筑物蒙受雷擊。 建筑物產(chǎn)生火災的緣由很多，大約有以下幾種緣由： 4.人為破壞。 1.人員用火不慎。如亂丟煙、火柴

4、，電焊、氣焊火花跌落等引起可燃氣、油料和木材、化纖等物體熄滅產(chǎn)生火災。概 述 1. 熄滅氣體。物質(zhì)在熄滅開場階段，首先釋放出來的是熄滅氣體。其中有單分子的CO和CO2等氣體、較大的分子團、灰燼和未熄滅的物質(zhì)顆粒懸浮在空氣里。 2.煙霧。普通把人的肉眼可見的熄滅生成物，其粒子直徑為0.0110m 的液體或固體微粒稱之為煙霧。不論是熄滅氣體還是煙霧，它們都有很大的流動性，能潛入建筑物的任何空間。這些氣體和煙霧有毒性，因此對人的生命有特別大的危險。據(jù)統(tǒng)計，在火災中約有70%的死亡是由于熄滅氣體或煙霧呵斥的。 熄滅是一種伴隨有光、熱的化學反響。物質(zhì)在熄滅過程中普通產(chǎn)生以下景象： 對于普通可燃物質(zhì)熄滅的

5、表現(xiàn)方式，首先是產(chǎn)生熄滅氣體，然后是煙霧，在氧氣供應充分的條件下，才干到達全部熄滅，產(chǎn)生火焰，并分發(fā)出大量的熱量，使環(huán)境溫度升高。起火過程曲線如下圖。 4.火焰?；鹧媸俏镔|(zhì)著火產(chǎn)生的灼熱發(fā)光的氣體部分。物質(zhì)熄滅到發(fā)光階段，是物質(zhì)的全燃過程。此時，火焰熱輻射含有大量的紅外線和紫外線。 3.熱溫度。凡是物質(zhì)熄滅必然有熱量釋放，使環(huán)境溫度升高。但在熄滅速度非常緩慢的情況下，這種熱溫度不容易鑒別出來。普通可燃物質(zhì)典型起火過程曲線a表示煙霧氣膠濃度與時間的關系曲線b表示熱氣流溫度與時間的關系溫度煙濃度時間ba火焰熄滅引燃汽化預熱全燃階段熄滅火焰分散火焰階段陰燃初起埋伏 火災探測時，預備安裝探測器的房屋構(gòu)

6、造與高度也是應思索的重要要素。這是由于著火部位和探測器之間的間隔發(fā)生變化時，物質(zhì)熄滅產(chǎn)生的煙、熱和火焰，會影響到探測器的運用。 從b曲線可知，火災從開場階段到全部熄滅，要經(jīng)過一段時間。對于這種熄滅速度緩慢的初期火災，用感煙探測方法最適宜。而且丈量煙霧濃度比丈量溫度更靈敏。 從圖中可知，火情開展在多數(shù)情況下，總是頭兩個階段初起和陰燃所占時間較長，這是熄滅的開場階段。假設要把火災損失控制在最低限制，保證人身不蒙受傷亡，火災探測應該從開場階段進展為宜。由于此階段雖然產(chǎn)生大量的氣溶膠熄滅氣體和煙霧，充溢了建筑物內(nèi)的空間，但環(huán)境溫度并不高，尚未到達蔓延開展的程度。二、火災探測的方法 火災的探測，是以探測

7、物質(zhì)熄滅過程中產(chǎn)生的各種物理景象為機理，從而實現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)火災這一目的。由于火災的早期發(fā)現(xiàn)，是充分利用滅火措施、減少火災損失、維護生命財富的重要保證。世界各國對于火災自動報警技術(shù)的研討，都努力于火災探測手段的研討和實驗，試圖發(fā)現(xiàn)新的早期探測方法，開辟火災自動報警技術(shù)的新領域。 從物質(zhì)熄滅的根本規(guī)律出發(fā)，選擇適宜的火災探測器來探測火情是一個首要問題。由于任何一個探測器都不是萬能的，都有一定的環(huán)境順應性，也有一定的局限性。要有效地發(fā)揚各種探測器的作用，就要掌握各種火災探測器的探測原理及其適用場所，揚長避短。 7.1.1 火災探測器 火災探測器將火災的特征物理量，如溫度、煙霧、氣體和輻射光強等轉(zhuǎn)換成電

8、信號，并向火災報警控制器發(fā)送報警信號。7.1.1.1火災探測器的分類1、探測區(qū)域分類法1線型：探測某一延續(xù)線路周圍的火災參數(shù)。軟、硬。2點型：探測某一點周圍的火災參數(shù)。2、探測火災參數(shù)分類法1感溫：呼應異常溫度、溫升速率和溫差的火災探測器。 定溫火災探測器：溫度到達或超越預定值時呼應。 差溫型：升溫速率超越預定值時呼應。 差溫&定溫型：兼有以上兩種功能的火災探測器。2感煙：呼應熄滅或熱解產(chǎn)生的固體或液體微粒的火災探測器。能探測物質(zhì)熄滅初期所產(chǎn)生的氣溶膠或煙霧粒子濃度，所以又稱“早期探測器。分為：離子感煙探測器 光電感應探測器3感光：又稱“火焰探測器，呼應火焰輻射出的紅外、紫外、可見光的探測器。

9、主要有紅外火焰型和紫外火焰型。4氣體火災探測器：呼應熄滅或熱解產(chǎn)生的氣體的火災探測器。在易燃易爆場所中主要探測氣體的濃度，普通調(diào)整在爆炸下限濃度的1/51/6時報警。5復合式火災探測器：呼應兩種以上 火災參數(shù)的探測器。主要有感溫感煙、感光感煙和感光感溫型。5復合式火災探測器：呼應兩種以上 火災參數(shù)的探測器。主要有感溫感煙、感光感煙和感光感溫型。6管道抽吸式感煙探測器：主要用在船舶上。7其他火災探測器：漏電流感應型探測漏電流大小、靜電感應型探測靜電電位高低、微差壓型、超聲波型、激光感煙型探測器。3、運用環(huán)境分類法1陸用型：用于內(nèi)陸、無腐蝕性氣體的環(huán)境，運用溫度范圍為1050 ，相對濕度在85以下

10、。2船用型：艦船、高溫高濕場所。在50以上和90100的高濕環(huán)境中。3耐寒型：40 以下高寒環(huán)境。4耐酸型5耐堿型6防爆型4、輸出信號類型或信號處置方式分類法1開關量火災探測器：內(nèi)部電路設計上，設定一個報警閾值，當火情到達一定值時，內(nèi)部電路翻轉(zhuǎn)，進入報警形狀。閾值一旦設定，不能調(diào)理。2模擬量探測器：內(nèi)部電路將環(huán)境情況經(jīng)過通訊方式傳送給火災報警控制器，經(jīng)過控制器上設置閾值來決議能否報警。相對靈敏。3智能火災探測器：內(nèi)置微處置器MCU。經(jīng)過內(nèi)置的火災模型分析程序?qū)ΜF(xiàn)場的環(huán)境進展分析。4編碼火災探測器：報警控制器需求在兩根回路總線上銜接多個探測器，便需求對每個探測器設置一個地址，便于控制器識別。7.

11、1.1.2 火災探測器型號代碼編制在行業(yè)規(guī)范火災探測器產(chǎn)品型號編制方法中有明確的一致規(guī)定。1、離子感煙式探測器 離子感煙式探測器適用于點型火災探測。根據(jù)探測器內(nèi)電離室的構(gòu)造方式，又可分為雙源和單源感煙式探測器。 (一)感煙電離室 感煙電離室是離子感煙探測器的中心傳感器件，其任務原理如下圖。電離室兩極間的空氣分子受放射源Am241不斷放出的射線照射，高速運動的粒子撞擊空氣分子，從而使兩極間空氣分子電離為正離子和負離子，這樣就使電極之間原來不導電的空氣具有了導電性。此時在電場的作用下，正、負離子的有規(guī)那么運動，使電離室呈現(xiàn)典型的伏安特性，構(gòu)成離子電流。 7.1.1.3 火災探測器原理EAm241

12、射線 主感知區(qū) 域電離區(qū)域P1 P2 單極性電離室構(gòu)造雙極性單極性離子電流Ih 外加電壓U飽和電流IsABABIhIh電離室構(gòu)造和電特性表示圖 離子感煙探測器感煙原理：當煙霧粒子進入電離室后，被電離部分的正離子與負離子被吸附到煙霧粒子上，使正、負離子相互中和的概率添加；同時離子附作在體積比本身體積大許多倍的煙霧粒子上，會使離子運動速度急劇減慢，最后導致的結(jié)果就是離子電流減小。顯然，煙霧濃度大小可以用離子電流的變化量大小進展表示，從而實現(xiàn)對火災過程中煙霧濃度這個參數(shù)的探測。 電離室可以分為單極性和雙極性兩種。電離室部分被射線覆蓋，使電離室一部分為電離區(qū)，另一部分為非電離區(qū)，從而構(gòu)成單極性電離室。

13、由圖可見，煙霧進入電離室后，單極性電離室要比雙極性電離室的離子電流變化大，相應的感煙靈敏度也要高。因此，單極性電離室構(gòu)造的離子感煙探測器更常用。 EAm241 射線 主感知區(qū) 域電離區(qū)域P1 P2 單極性電離室構(gòu)造雙極性單極性離子電流Ih 外加電壓U飽和電流IsABABIhIh電離室構(gòu)造和電特性表示圖 雙源雙電離室構(gòu)造的感煙探測器，即每一電離室都有一塊放射源，其原理如下圖。一室為檢測用開室構(gòu)造電離室M；另一室為補償用閉室構(gòu)造電離室R。這兩個室反向串聯(lián)在一同，檢測室任務在其特性的靈敏區(qū)，補償室任務在其特性的飽和區(qū)，即流過補償室的離子電流不隨其兩端電壓的變化而變化。無煙時，探測器任務在A點。有煙時

14、，由于檢測室M中，離子減少且離子運動速度減慢，相當于其內(nèi)阻變大。又因雙室串聯(lián)，回路電流不變，故檢測室兩端電壓增高，探測器任務點移至B點。A點和B點間的電壓增量U，即反映了煙霧濃度的大小。 二雙源式感煙探測原理 補償電離室檢測電離室開關電路V1V2回路電壓V024V DC電路原理電離電流I無煙時曲線進煙后曲線補償電離室檢測電離室VI1I1 V1 電壓0V0任務特性曲線V1V2V2 雙源式感煙探測器的電路原理和任務特性MR(三)單源式感煙探測原理 單源式感煙探測器原理如下圖。其檢測電離室和補償電離室由電極板Pl、P2和Pm等構(gòu)成，共用一個放射源。其檢測室和補償室都任務在非飽和靈敏區(qū)，極板Pm上電位

15、的變化量大小反映了煙霧濃度的大小。單源式感煙探測器的檢測室和補償室在構(gòu)造上都是開室，兩者受環(huán)境溫度、濕度、氣壓等要素的影響一樣，因此提高了對環(huán)境的順應性。離子感煙探測器按對煙霧濃度檢測信號的處置方式的不同，可分為閾值報警式感煙探測器，編碼型類比感煙探測器以及分布智能式感煙探測器。 比較放大電路傳輸電路P1P2Pm單源式離子感煙探測器原理表示圖2、光電感煙式探測器 光電感煙式探測器的根本原理是，利用煙霧粒子對光線產(chǎn)生遮擋和散射作用來檢測煙霧的存在。下面引見遮光型感煙探測器和散射型感煙探測器。 (一)遮光型感煙探測原理 遮光型感煙探測器詳細又可分為點型和線型兩種類型。 1點型遮光感煙探測器：這種探

16、測器原理如下圖。其中的煙室為特殊構(gòu)造的暗室，外部光線進不去，但煙霧粒子可以進入煙室。煙室內(nèi)有一個發(fā)光元件及一個受光元件。發(fā)光元件發(fā)出的光直射在受光元件上，產(chǎn)生一個固定的光敏電流。當煙霧粒子進入煙室后，光被煙霧粒子遮擋，到達受光元件的光通量減弱，相應的光敏電流減小，當光敏電流減小到某個設定值時，該感煙探測器發(fā)出報警信號。 .脈沖信號輸出控制放大電路開關元件光學透鏡暗箱光敏二極管發(fā)光二極管電源. 2線型遮光感煙探測器：線型遮光感煙探測器在原理上與點型探測器類似，但在構(gòu)造上有區(qū)別。點型探測器中發(fā)光及受光元件同在一暗室內(nèi)，整個探測器為一體化構(gòu)造。而線型遮光探測器中的發(fā)光元件和受光元件是分為兩個部分安裝

17、的，兩者相距一段間隔。其原理如下圖。光束經(jīng)過途徑上無煙時，受光元件產(chǎn)生一固定光敏電流，無報警輸出。而當光束經(jīng)過途徑上有煙時，那么光束被煙霧粒子遮擋而減弱，相應的受光元件產(chǎn)生的光敏電流下降，當下降到一定程度那么探測器發(fā)出報警信號。在此，發(fā)射光束可以是圖所示的激光束，也可以是紅外光束。 脈 沖電 源激 光發(fā)生器激光發(fā)生器光 電接受器脈沖放大及 報 警激光接受器(二)散射型感煙探測原理 煙室發(fā)光元件受光元件.散射型光電感煙探測器 散射型感煙探測原理如下圖。其中的煙室也為一特殊構(gòu)造的暗室，進煙不進光。煙室內(nèi)有一個發(fā)光元件，同時有一受光元件，但散射型感煙探測器不同的是，發(fā)射光束不是直射在受光元件上，而是

18、與受光元件錯開。這樣，無煙時受光元件上不受光，沒有光敏電流產(chǎn)生。當有煙進入煙室時，光束遭到煙霧粒子的反射及散射而到達受光元件，產(chǎn)生光敏電流，當該電流增大到一定程度時那么感煙探測器發(fā)出報警信號。 3、感溫式探測器 感溫式探測器根據(jù)其對溫度變化的呼應可分為以下二類。 (一)定溫式探測器 雙金屬片定溫探測器構(gòu)造表示圖+-接點雙金屬片 定溫式探測器是在規(guī)定時間內(nèi)，火災引起的溫度到達或超越預定值時發(fā)出報警呼應，有線型和點型兩種構(gòu)造。其中線型是當火災現(xiàn)場環(huán)境溫度上升到一定數(shù)值時，可熔絕緣物熔化使兩導線短路，從而產(chǎn)生報警信號。點型那么是利用雙金屬片、易熔金屬、熱電偶、熱敏電阻等熱敏元件，當溫度上升到一定數(shù)值

19、時發(fā)出報警信號。下面對雙金屬片定溫探測器進展引見，其構(gòu)造如下圖。 h+-絕緣物高膨脹金屬低膨脹金屬接點雙金屬定溫探測器圓筒狀構(gòu)造表示圖 這種定溫探測器由熱膨脹系數(shù)不同的雙金屬片和固定觸點組成。當環(huán)境溫度升高時，雙金屬片受熱膨脹向上彎曲，使觸點閉合，輸出報警信號。當環(huán)境溫度下降后，雙金屬片復位，探測器形狀復原。 (二)差溫式探測器 差溫式探測器是在規(guī)定時間內(nèi)，環(huán)境溫度上升速率超越預定值時報警呼應。它也有線型和點型兩種構(gòu)造。線型是根據(jù)廣泛的熱效應而動作的，主要感溫器件有按探側(cè)面積蛇形延續(xù)布置的空氣管、分布式銜接的熱電偶、熱敏電阻等。點型那么是根據(jù)部分的熱效應而動作的，主要感溫器件是空氣膜盒、熱敏電

20、阻等。圖所示的是膜盒式探測器構(gòu)造表示圖。 +-感熱外罩膜片接點泄露孔空氣室膜盒式差溫探測器構(gòu)造表示圖 空氣膜盒是溫度敏感元件，其感熱外罩與底座構(gòu)成密閉氣室，有一小孔與大氣連通。當環(huán)境溫度緩慢變化時，氣室內(nèi)外的空氣可由小孔進出，使內(nèi)外壓力堅持平衡。如溫度迅速升高，與室內(nèi)空氣受熱膨脹來不及外泄，致使室內(nèi)氣壓增高，波紋片鼓起與中心線柱相碰，電路接通報警。 4、感光式探測器二紫外式感光探測器 一紅外式感光探測器5、可燃氣體探測器一半導體型可燃氣體探測器 二催化型可燃氣體探測器五、火災探測器的選用 火災探測器的選用應按照國家規(guī)范和的有關要求來進展?；馂奶綔y器的選用涉及到的要素主要有火災的類型、火災構(gòu)成的

21、規(guī)律、建筑物的特點以及環(huán)境條件等，下面進展詳細分析。 (一)火災類型及構(gòu)成規(guī)律與探測器的關系 火災分為兩大類：一類是熄滅過程極短暫的爆燃性火災；另一類是具有初始陰燃階段，熄滅過程較長的普通性火災。 對于第一類火災，必需采用可燃氣探測器實現(xiàn)災前報警，或采用感光式探測器對爆燃性火災瞬間產(chǎn)生的劇烈光輻射作出快速報警反響。這類火災沒有陰燃階段，熄滅過程中煙霧少，用感煙式探測器顯然不行。熄滅過程中雖然有強熱輻射，但總的來說感溫式探測器的呼應速度偏慢，不能及時對爆燃性火災作出報警反響 。 普通性火災初始的陰燃階段，產(chǎn)生大量的煙和少量的熱，很弱的火光輻射，此時應選用感煙式探測器。單純作為報警目的的探測器，選

22、用非延時任務方式；報警后聯(lián)動消防設備的探測器，那么選用延時任務方式。煙霧粒子較大時宜采用光電感煙式探測器。煙霧粒子較小時由于對光的遮擋和散射才干較弱，光電式探測器靈敏度降低，此時宜采用離子式探測器?；馂臉?gòu)成規(guī)模時，在產(chǎn)生大量煙霧的同時，光和熱的輻射也迅速添加，這對應同時選用感煙、感光及感溫式探測器，把它們組合運用。 (二)根據(jù)建筑物的特點及場所的不同選用探測器 建筑物的室內(nèi)高度的不同，對火災探測器的選用有不同的要求。房間高度超越12m感煙探測器不適用，房間高度超越8m那么感溫探測器不適用，這種情況下只能采用感光探測器。 在較低溫度的場所，宜采用差溫或差定溫探測器，不宜采用定溫探測器。在溫度變化

23、較大的場所，應采用定溫探測器，不宜采用差溫探測器。 風速較大或氣流速度大于5ms的場所不宜采用感煙探測器，運用感光探測器那么無任何影響。 對于較大庫房及貨場，宜用線型激光感煙探測器，而采用其它點型探測器那么效率不高。在粉塵較多、煙霧較大的場所，感煙式探測器易出現(xiàn)誤報管，感光式探測器的鏡頭易受污染而導致探測器漏報。因此，在這種場所只需采用感溫式探測器。 最后要強調(diào)的是，在火災探測報警與滅火安裝聯(lián)動時，火災探測器的誤報警將導致滅火設備自動啟動，從而帶來不良影響，甚至是嚴重的后果。這時對火災探測器的準確性及可靠性就有了更高的要求，普通都采用同類型或不同類型的兩個探測器組合運用來實現(xiàn)雙信號報警，很多時候還要加上一個延時報警判別之后，才干產(chǎn)生聯(lián)動控制信號。需求闡