电气工程及其自动化毕业论文火灾报警系统在电气工程中的应用.docx

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电气工程及其自动化毕业论文火灾报警系统在电气工程中的应用

火灾报警系统在电气工程中的应用

摘要

目前，随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛，由此引起的火灾也越来越多，在我们生活得四周到处潜伏着火灾隐患。

为了避免火灾以及减少火灾造成的损失，我们必须按照“隐患险于明火，防患胜于救灾，责任重于泰山”的概念设计和完善火灾自动报警系统，将火灾消灭在萌芽状态，最大限度地减少社会财富的损失。

本文主要阐述火灾自动报警系统的组成、火灾自动报警系统的基本形式、报警设备的接线和安装、火灾自动报警系统的施工工法及火灾自动报警及消防联动系统的调试。

本系统可安装在各防火单位，它负责不断地向所监视的现场发车巡检信号，监视现场的温度、浓度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。

当发生火灾时，可实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等，是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾传感器，具有一定的实用价值。

关键词：

报警、火灾报警、报警系统调试

绪论

我国规范要求火灾自动报警系统应为一个独立的系统，目前许多设计中允许火灾自动报警系统向建筑物自动化系统发送信号，即平时BA系统可以从火灾自动报警主机上获取其运行状态的各类信号，火灾时火灾自动报警系统可向BA系统发出信号，但消防的专用设备仍然归到消防联动中，设计消防专用总线，成为独立系统。

随着智能建筑技术的发展，将建筑物自动化系统和火灾自动报警的一些功能混合起来，将消防联动系统设备纳入建筑物自动化系统中去控制，建筑自动化系统中的各项子系统实现智能化集成，是今后的规范和技术值得进一步研究探讨的问题。

火灾自动报警系统作为现代建筑的重要消防设施，受到日益推广与普及，致使相关的生产厂也如雨后春笋般涌现，境外产品也大量进入，但是此类产品无法兼容与互换，施工单位如不能形成一套行之有效的工法，这样不仅加大工程投入，同时会因为忽视了有关要点使工程留下或多或少的缺点、进而导致维护工作量的增加，甚至缩短了系统使用寿命。

因此我有必要浅谈火灾自动报警系统。

第一章火灾自动报警系统的组成

火灾自动报警系统是由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能的装置组成的火灾报警系统。

它能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过感温。

感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位，记录火灾发生的时间。

一般火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统、室内消火栓系统、防排烟系统、通风系统、空调系统、防火门、防火卷帘、挡烟垂壁等相关设备联动，自动或手动发出指令、启动相应的装置。

1.1触发器件

在火灾自动报警系统中，自动或手动产生火灾报警信号的器件称为触发件，主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。

火灾探测器是能对火灾参数（如烟、温度、火焰辐射、气体浓度等）响应，并自动产生火灾报警信号的器件。

按响应火灾参数的不同，火灾探测器分成感温火灾探测器、感烟火灾探测器、感光火灾探测器、可燃气体探测器和复合火灾探测器五种基本类型。

不同类型的火灾探测器适用于不同类型的火灾和不同的场所。

手动火灾报警按钮是手动方式产生火灾报警信号、启动火灾自动报警系统的器件，也是火灾自动报警系统中不可缺少的组成部分之一。

1.1.1感温式火灾探测器

火灾时物质的燃烧产生大量的热量，使周围温度发生变化。

感温式火灾探测器是对警戒范围中某一点或某一线路周围温度变化时响应的火灾探测器。

它是将温度的变化转换为电信号以达到报警目的。

根据监测温度参数的不同，一般用于工业和民用建筑中的感温式火灾探测器有定温式、差温式、差定温式等几种。

定温式：

温度上升到预定值时响应的火灾探测器。

差温式：

环境温度的温升速度超过一定值时响应的火灾探测器。

差定温式：

兼有定温、差温两种功能的火灾探测器。

感温探测器对火灾发生时温度参数的敏感，其关键是由组成探测器核心部件——热敏元件决定。

热敏元件是利用某些物体的物理性质随温度变化而发生变化的敏感材料制成。

例如：

易熔合金或热敏绝缘材料、双金属片、热电偶、热敏电阻、半导体材料等。

定温、差定温探头各级灵敏度探头的动作温度分别不大于1级62℃、2级70℃、3级78℃。

感温式火灾探测器适宜安装于起火后产生烟雾较小的场所。

平时温度较高的场所不宜安装感温式火灾探测器。

1.1.2感烟式火灾探测器

火灾的起火过程一般都伴有烟、热、光三种燃烧产物。

在火灾初期，由于温度较低，物质多处于阴燃阶段，所以产生大量烟雾。

烟雾是早期火灾的重要特征之一，感烟式火灾探测器是能对可见的或不可见的烟雾粒子响应的火灾探测器。

它是将探测部位烟雾浓度的变化转换为电信号实现报警目的一种器件。

感烟式火灾探测器有离子感烟式、光电感烟式、激光感烟式等几种型式。

离子感烟式探测器是点型探测器，它是在电离室内含有少量放射性物质（镅-241），可使电离室内空气成为导体，允许一定电流在两个电极之间的空气中通过，射线使局部空气成电离状态，经电压作用形成离子流，这就给电离室一个有效的导电性。

当烟粒子进入电离化区域时，它们由于与离子相接合而降低了空气的导电性，形成离子移动的减弱。

当导电性低于预定值时，探测器发出警报。

光电感烟探测器也是点型探测器，它是利用起火时产生的烟雾能够改变光的传播特性这一基本性质而研制的。

根据烟粒子对光线的吸收和散射作用。

光电感烟探测器又分为遮光型和散光型两种。

红外光束感烟探测器是线型探测器，它是对警戒范围内某一线状窄条周围烟气参数响应的火灾探测器。

它同前面两种点型感烟探测器的主要区别在于线型感烟探测器将光束发射器和光电接受器分为两个独立的部分，使用时分装相对的两处，中间用光束连接起来。

红外光束感烟探测器又分为对射型和反射型两种。

感烟式火灾探测器适宜安装在发生火灾后产生烟雾较大或容易产生阴燃的场所；它不宜安装在平时烟雾较大或通风速度较快的场所。

（一）　其中安装与布线如下：

A.探测器的外形如下图1-1所示：

（以海湾产品为例）

图1-1探测器外形

B.探测器安装示意图如图2-2所示。

（以海湾产品为例）

C.探测器的底座示意图如图2-3所示。

（以海湾产品为例）

底座上有4个导体片，片上带接线端子，底座上不设定位卡，便于调整探测器报警确认灯的方向。

布线管内的探测器总线分别接在任意对角的二个接线端子

上（不分极性），另一对导体片用来辅助固定探测器。

待底座安装牢固后，将探测器底部对正底座顺时针旋转，即可将探测器安装在底座上。

D.布线方式：

探测器二总线宜选用截面积≥1.0mm2的RVS双绞线，穿金属管或阻燃管敷设。

图1-2探测器安装示意图

图1-3探测器通用底座外形示意图

1.2火灾报警装置

在火灾自动报警系统中，用以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发出控

制信号和具有其它辅助功能的控制指示设备称为火灾报警装置。

火灾报警控制器就是其中最基本的一种。

火灾报警控制器担负着为火灾探测器提供稳定的工作电源；监视探测器及系统自身的工作状态；接收、转换、处理火灾探测器输出的报警信号；进行声光报警；指示报警的具体部位及时间；同时执行相应辅助控制等诸多任务。

是火灾报警系统中的核心组成部分。

在火灾报警装置中，还有一些如中断器、区域显示器、火灾显示盘等功能能不完整的报警装置，它们可视为火灾报警控制器的演变或补充。

在特定条件下应用，与火灾报警控制器同属火灾报警装置。

火灾报警控制器的基本功能主要有：

主电、备电自动转换，备用电源充电功能，电源故障监测功能，电源工作状态指标功能，为探测器回路供电功能，控测器或系统故障声光报警，火灾声、光报警、火灾报警记忆功能，时钟单元功能，火灾报警优先报故障功能，声报警音响消音及再次声响报警功能。

1.3　火灾警报装置

在火灾自动报警系统中，用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装置称为火灾警报装置。

它以声、光音响方式向报警区域发出火灾警报信号，以警示人们采取安全疏散、灭火救灾措施。

下面举例说明一下：

手动报警按钮的工作原理及安装和接线等：

1.3.1工作原理

本报警按钮采用按压报警方式，通过机械结构进行自锁，可减少人为误触发现象。

报警按钮内置单片机，完成报警检测及与控制器通讯功能。

单片机内含EEPROM用于存储地址码、设备类型等信息，地址码可通过本公司生产的GST-BMQ-1B或GST-BMQ-2型电子编码器进行现场更改。

1.3.2报警按钮的外形示意图

如图所示：

（1-4）

图1-4报警按钮外形示意图

1.3.3安装与布线

a）安装前应首先检查外壳是否完好无损，标识是否齐全。

b）安装时只需拔下报警按钮，从底壳的进线孔中穿入电缆并接在相应端子上，再插好报警按钮即可安装好报警按钮，安装孔距为60mm。

报警按钮安装采用进线管明装和进线管暗装两种方式，安装示意图如图所示：

（1-5）

图1-5进线管明装方式进线管暗装方式

1.3.4报警按钮端子示意图

如图所示：

（1-6）

图1-6端子示意图

1.3.5端子接线说明

Z1、Z2：

报警控制器来的信号总线，无极性。

K1、K2：

额定DC30V/100mA无源输出端子，当报警按钮按下时，输出触点闭合信号，可直接控制外部设备。

TL1、TL2：

与GST-LD-8304连接的端子。

1.3.6布线要求

信号Z1、Z2采用RVS双绞线，截面积≥1.0mm2；消防电话线TL1、TL2采用RVVP屏蔽线，截面积≥1.0mm2。

1.3.7应用

作为手动火灾报警按钮使用时，将报警按钮的Z1、Z2端子直接接入火灾报警控制器总线上即可。

作为手动火灾报警按钮及消防电话插孔使用时，将报警按钮的Z1、Z2端子直接接入火灾报警控制器总线上，同时将报警按钮的TL1、TL2端子与GST-LD-8304消防电话模块连接，具体见图2-7所示（最末端报警按钮的TL1、TL2接线端子接15kΩ终端电阻）。

图1-7应用示意图

1.4　消防控制设备

在火灾自动报警系统中，当接收到火灾报警后，能自动或手动启动相关消防设备并显示其状态的设备，称为消防控制设备。

主要包括火灾报警控制器，自动灭火系统的控制装置，室内消火栓系统的控制装置，防烟排烟系统及空调通风系统的控制装置，常开防火门，防火卷帘的控制装置，电梯回降控制装置，以及火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急照明与疏散指示标志的控制装置等控制装置中的部分或全部。

消防控制设备一般设置在消防控制中心，以便于实行集中统一控制。

也有的消防控制设备设置在被控消防设备所在现场，但其动作信号则必须返回消防控制室，实行集中与分散相结合的控制方式。

在消防联动系统中需要很多模块来实现报警设备控制消防控制设备。

下面说明一下各种模块安装和接线（以海湾产品为例）：

1.4.1GST-LD-8300输入模块

（一）模块外形示意图：

图1-8模块外形示意图

（二）工作原理：

内嵌处理器，负责对输入信号的逻辑状态进行判断，并对该逻辑状态进行处理，分别以正常、动作、故障三种形式传给控制器。

（三）安装与布线：

a）安装设备之前，请切断回路的电源并确认全部底壳已安装牢靠且每一个底壳的连接线准确无误。

b）模块输入端如果设置为“常闭检线”状态输入，模块输入线末端（远离模块端）必须串联一个4.7kΩ的终端电阻；模块输入端如果设置为“常开检线”状态输入，模块输入线末端（远离模块端）必须并联一个4.7kΩ的终端电阻（具体接线方法见应用方法）。

c）安装前应首先检查外壳是否完好无损，标识是否齐全。

d）模块采用明装方式，底壳与模块间采用插接式结构安装，安装时只需拔下模块，从底壳的进线孔中穿入电缆并接在相应的端子上，再插好模块即可安装好模块。

e）模块采用线管预埋安装，将底盒安装在8