浅析火灾自动报警控制系统的组成及发展

2022-09-11

现代火灾自动报警控制系统应用范围非常广泛, 它通常安装在库房、重要建筑物、重要设施等场所, 目的就是要将火灾消灭在萌芽状态, 最大限度地减少火灾危害, 一旦建筑物发生火灾, 能及时探测、鉴别、判定火灾并启动通信系统自动对外报警[1,2]。火灾自动报警控制系统是由计算机火灾自动报警控制图形系统、集中报警控制器、区域报警控制器、探测器、手动按钮、控制模块和消防联动设备等几部分组成。当火警发生时, 邻近的感烟或感温探测器立刻锁定为火警状态。当区域报警控制器巡检到此探测器时, 马上把此探测器火警情况报告给集中报警控制器, 集中警控制器又将火警情况传送给计算机并同时发出声光警报。此时计算机火灾报警控制图形系统也发出报警警报, 并自动打开报警平面图准确显示火警具体位置、探测器类型、出入口通道及危险品、重要物品的存储等各类信息, 并可用不同的颜色和形状突出显示, 同时记录和打印相关报警信息, 如有必要还可根据预先安排启动相应的联动设备, 执行灭火程序。

1 火灾探测器

火灾探测器是组成火灾自动报警系统的重要探测元件, 是系统的感觉器官, 其作用是监视被保护区域有无火灾发生。若发现火情, 可将火灾的特征物理量, 如温度、烟雾、气体和辐射光等转换成电信号, 向火灾报警控制器发送报警信号。一个火灾过程往往都伴随着烟、气、温、光等信号的产生。对于不同的环境和不同的燃烧成分, 烟雾的粒径构成、颜色、温场分布及光谱均不相同。因此, 火灾过程涉及多个物理和化学参数, 而且特征性比较强。

针对不同的特征, 产生了不同的探测方法, 也就出现了不同类型的探测器。探测器种类很多, 根据探测火灾参数的不同, 一般可划分为感烟、感温、感光、气体和复合式探测器等。但最常见的是离子感烟探测器, 热敏电阻式感温探测器等。随着计算机、集成电路和信号处理技术的发展, 出现了模拟量火灾探测器和分布智能式火灾探测器, 这大大的提高了探测器的准确度和灵敏度。分布智能探测器的主要特点是:探测器带有微处理器, 能将现场采集的参数变成一个真实的模拟信号或者一个等效的数字编码进行计算处理统计评估, 然后进行初步的火灾判断。这种探测器平时只需向控制器传送正常信号或故障信号, 火灾发生时, 探测器以中断方式向控制器传送采集处理后的信息数据, 由控制器做进一步的复杂的处理和计算, 做出分析判断。从而使探测器的分散智能与控制器的集中智能相结合, 大大增加了其可靠性, 但同时也增加了探测器制造成本。

较典型的探测方法有: (1) 感温探测法, 包括电子式和机械式, 而机械式有双金属片式和膜盒式等; (2) 空气离化探测法, 这是使用一个小型传感器, 对悬浮在其周围大气中的燃烧或热解产生的固体或液体微粒, 做出响应的火灾探测方法, 最常见的是用放射性元素来实现; (3) 光电探测法, 利用光线照射到烟尘表面发生散射的原理来实现; (4) 火焰光探测法, 包括红外光、紫外光探测法; (5) 气体探测法, 包括一氧化碳探测法、二氧化碳探测法和氮氧化物探测法等。不同类型的火灾探测器是针对火灾发生时的不同生成物的特性而起作用的, 它们分别适用于不同的场合, 也有着各自的局限性。在所有这些类型的探测器中, 目前以热敏电阻式感温探测器、离子感烟探测器和光电感烟探测器的使用最为广泛。

2 手动按钮

根据火灾自动报警系统设计规范的规定, 报警区域内和每个防火分区应至少设置一个手动报警按钮, 它起确认火情或人工报警的特殊作用。手动按钮安装在人员经常走动的公共区域, 当出现火情时, 人为击碎玻璃, 按动按钮, 报警控制器检测到报警信号后立即发出声、光报警。手动按钮的编码方式与探测器相同, 只是报警方式是由人工触发而已。

3 控制模块

控制模块是为监测控制消防设备的启动和关闭设计的。控制模块主要有三种类型: (1) 输入模块; (2) 输出模块; (3) 输入输出模块。火灾报警时, 火灾报警控制器通过控制模块启动需要联动的外控设备, 如防排烟阀、送风阀、防火卷帘门、风机、警铃等, 并可接受设备的动作回答。控制模块连接在控制器的回路总线上, 控制模块的输出控制逻缉可以根据工程情况编程完成。当火灾报警控制器接收到探测器的报警信号后, 根据预先编入的程序, 控制器通过总线将联动控制信号输送到控制模块, 控制模块启动需要联动的消防设备, 并能接受外界设备的回答信号。控制模块的编码方式同探测器相同, 只是作用不同。

4 报警控制器

报警控制器根据其功能不同分为区域报警控制器、集中报警控制器和通用火灾控制器三种基本类型。 (1) 区域报警控制器, 如果监测点非常多, 一般将探测器、控制模块、手动按钮等先连到一个被称为区域报警控制器上, 该区域报警控制器监测这些报警装置, 它起承上启下的传递作用。如果探测器、控制模块数量较少, 可以取消区域报警控制器直接与通用报警控制器相连。通用火灾报警控制器兼有区域火灾报警控制器和集中火灾报警控制器的功能, 小容量的可作为区域火灾报警控制器使用, 大容量的可以独立构成中心控制器; (2) 主报警控制器。主报警控制器 (或集中火灾报警控制器) 是针对区域报警控制器而言的, 它是消防报警的重要装置。主报警控制器有自己的软件, 编制了火灾信息数据处理方法和火灾模式识别方法, 通常设计成菜单操作, 用液晶屏或数码管显示。它不停地循检着区域报警控制器, 而区域报警控制器又不停地循检着探测器、手动按钮、控制模块的工作状态, 并根据这些状态采取对应的措施。但限于设备和技术, 主报警控制器及区域报警控制器很难满足图文并茂、反馈信息量大等要求。当前, 报警控制器一般采用总线制开关量方式。这种系统采用两线制方式, 其中包括可编址型和不可编址型。可编址探测器通常要求控制器的开发者, 必须遵循由探测器的设计者提供的串行通信协议, 在硬件和软件上, 保证通信协议所要求的信息传递格式和时钟同步信号, 以确保与探测器之间的准确、可靠通信。对于不可编址型开关量探测器, 则要求控制器的开发者根据自己制定的通信协议, 开发可以与其控制器相适应的编址接口模块或编码底座, 将二线制开关量探测器与之配合使用, 从而使该类探测器具有自己制定的通信协议和编址功能, 象可编址开关量探测器一样构成总线制报警系统。

摘要:目前, 现代火灾自动报警控制系统引起越来越多研究兴趣。本文对于火灾自动报警控制系统最底层组成进行相关总结分析, 即通过火灾探测器、手动按钮、控制模块和警报控制器几部分组成和发展进行分析, 为更好设计火灾自动报警控制系统提供基础。

关键词:火灾自动报警,控制系统,火灾探测器

参考文献

[1] 尚金梅, 冯勇.浅谈火灾自动报警系统的组成和形式[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2009, 1.

[2] 陈林忠.民用建筑火灾自动报警系统设计浅析[J].中国高新技术企业, 2009, (5) .