火灾报警报警及联动控制系统技术方案书.docx

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火灾报警报警及联动控制系统技术方案书

西门子报警联动系统技术方案

1概述

中国移动吉林省分公司通信枢纽楼于长春市解放大路2899号，建筑高度65米，总用地面积：

10911.6平米，总建筑面积：

31925平方米（含附属3226平方米）。

建筑由主楼和附属楼组成，主要功能是办公用房和通信机房，主楼15层，附楼为5层，两个楼都有地下室各一层。

我公司参与中国移动吉林省分公司火灾自动报警及联动控制系统的竞标，我们郑重声明本技术建议书严格按照招标书的要求进行设备配置和系统设计。

投标设备采用西门子楼宇科技有限公司（SBT）火灾报警系统及联动控制系统，如果我公司有幸中标，我们将保证按照中国移动吉林省分公司通信枢纽楼建设的总体部署，按时完成深化设计（控制中心及区域控制）、系统安装、技术服务、调试、系统联调、试运行、第三方检测、竣工验收。

保证质量、保证工期，高效优质地完成该交钥匙工程。

1.1规范及标准

<<火灾自动报警系统设计规范>>（GB50116-98）

<<火灾自动报警系统施工及验收规范>>（GB50166-92）

<<建筑设计防火规范>>（GB50016-2006）

<<人民防空工程设计防火规范>>（GB50098-98）

<<高层民用建筑设计防火规范>>（GB50045-95）（1997年版）

<<点型感烟火灾探测器技术要求及试验方法>>（GB4715-93）

<<点型感温火灾探测器技术要求及试验方法>>（GB4716-93）

<<手动火灾报警按钮技术要求及试验方法>>（GA5-91）

<<火灾报警控制器通用技术条件>>（GB4717-93）

<<消防联动控制设备通用技术条件>>（GB16806-1997）

<<电子计算机机房设计规范>>（GB50174-93）

<<工业控制用软件评定准则>>（GB/T13423-1992）

<<自动喷水灭火系统设计规范>>（GB50084-2001）

<<气体灭火设计规范>>（GB50370-2005）

包括但不限于上述的标准，并遵守其它现行消防规范。

本投标文件为我方按投标所提供设备的成熟技术及我方已往的经验提供，符合有关国内外设备制造、设计、施工标准及规范和本次招标规范要求。

我方将具此提供优质产品及相应服务。

对于国家有关安全、环境保护等强制性标准，我方将完全满足其要求。

1.2定义

SBT西门子楼宇科技（天津）有限公司

SBTAG西门子楼宇科技有限公司总公司（瑞士）

FAS火灾自动报警系统

MM8000SBT的中央危险集中管理系统

CS11SBT的火灾报警控制器及现场设备系列

FS1120SBT的火灾报警控制器

2系统设计

2.1设计原则

本方案严格按照招标书的要求参考原设计图纸进行设计，根据西门子消防报警系统的性能和特点，力求满足招标书的每一条、每一款。

西门子消防报警系统的可靠性

SIEMENS消防报警系统在强烈的磁场干扰、电源干扰和信号通道干扰下均能正常工作，并有防尘、防潮、防霉、防腐蚀、防震等措施。

为保证在火灾发生时，值班员能迅速采取紧急措施，SIEMENS消防报警系统设计完全考虑对用户操作的简便性、易行性，所有界面均全部使用汉字显示、标示，火警确认、联动操作均可一键完成。

SIEMENS消防报警系统设备的设计原则是完全的集散系统，该集散的概念不仅是运算处理能力上，同样体现在系统故障情况下，外围设备、器件单点或局部故障（包括但不限于开路、短路及对地短路），不会影响整个系统的正常运行。

SIEMENS消防报警系统有极强的故障自诊断功能，当系统中的任何一个部件发生故障时，系统都将及时、准确地将故障点、故障内容、故障时间等所有故障信息通知操作员，并记录下来。

当探测器受到污染时，系统将自动通知操作员，该探测器需要清洗；当探测器现场参数设置不合理时，系统同样将自动通知操作员该探测器的参数需要修正。

在发生故障后，所有的外围设备均可带电（在线）拔插更换。

本方案力求每个技术细节的设计安全可靠，以使整个系统在实际运行时表现为高度的安全性和可靠性。

我们在多个技术环节的处理上，都设置了双保险，甚至三保险。

系统的可维护性

SIEMENS消防报警系统有全面的自诊断功能，准确的故障指示功能及容易更换的模板。

SIEMENS消防报警系统主机部分采用的积木式插卡结构，当某一卡件发生故障时，更换及其方便。

无论主机内的卡件还是现场设备，均是SIEMENS标准产品，所有主要设备独立部件均具有互换性。

我方提供的SIEMENS消防报警系统是目前SIEMENS的主流系统，该系统在国内超大型建筑中有广泛地使用。

SIEMENS消防报警系统安装、调试、接线极为方便。

系统具有远程维护的能力。

系统的可扩展性

充分考虑系统的冗余量。

在回路数量、控制器容量、联动控制器容量、接口数量等方面都设计了冗余，保证系统能够方便的进一步扩容。

SIEMENS消防报警系统具有广泛的扩展能力，无论从现场设备的增加、回路的增加，直至全线网络上主机的增加，均可较为方便的进行，并不影响现有系统的运行。

由于SIEMENS消防报警CERLOOP网络在普通情况下单个环网即可连接64台主机，在设置网关的情况下最多可形成20个环网，即整个网络上可连接主机达到20X64台主机。

扩展时不会影响已有设备的运行，原有系统中不增加硬件。

原有系统中软件无需改变。

系统的先进和开放性

SIEMENS消防报警系统均有标准通讯接口设备，可以方便的为3A系统、CCTV系统等众多系统提供实时数据，系统网络的硬件、软件、通信协议、操作系统、数据库管理等遵循国际标准或协议。

符合计算机技术和网络通信技术最新发展潮流并且得到成熟应用的系统。

本此投标已考虑与第三方系统的接口。

充分考虑外部接口。

我们设计了多种形式的接口，以适应不同系统的信息需求和接口方式的不同。

系统的实用性

本系统方案具备完成本项目消防报警和联动功能的最优化能力，符合国内外相关的消防优化系统结构，力求最快的系统响应速度。

我们在对回路、控制器、网络的配置上，仔细斟酌，排除了一些可能影响系统响应速度的设计，选出一个最优的快速响应的系统方案。

周密、安全的联动设计。

联动设计是一个技术方案的成败点，我们作了通盘考虑，我们的设计精确、完美，完全满足业主的规范要求和管理要求，实现容易操作，维护方便。

系统的经济性

本系统方案力求性能价格比最优，包括系统设备的最优价格，运行维护的最低成本，设备配置的最合理性。

我们的系统非常灵活，以适应将来各种不同的管理需求。

SBTFAS系统的高度灵活性、开放性可以使得今后的升级，维护，管理更加经济方便。

严格遵守国家的有关消防法规，这是我们进行设计的根本依据。

2.2系统整体设计

SBTFAS是一个高智能系统。

它的组织形式呈层次网络结构，图形操作终端MM8000、火灾报警控制器、集中联动控制器、现场探测设备、现场控制设备等设备通过网络连接在一起，实现全系统的交互通信。

这些现场设备包括火灾探测器、监视模块、控制模块、手动报警按钮、警铃、消火栓按钮和消防对讲电话等。

图形操作终端MM8000作为网络的一个节点，通过主网络与火灾报警控制器进行通信。

火灾报警控制器通过探测总线将现场设备联系起来。

在本工程中，在消防控制室设计了SIEMENSFS1120火灾报警控制器1套，中文中央管理系统（图形显示系统）1套，在气体灭火保护区旁各设置气体灭火控制操作盘共8台，联动设备按钮及信号灯配置容量为招标文件要求的实际容量的120％以上；40路消防对讲主机1台。

系统可以在需要时，对系统不作大的调整，随时可以通过插卡的方式即可达到控制器和回路卡扩展方便的进行进一步扩容为设计容量的150％。

报警控制器、中文中央管理系统及手动控制盘通过普通通讯线缆连接形成控制环网即C-BUS对等网络。

在我们的探测回路中，感烟探测器、感温探测器、手动报警按钮、消火栓按钮都可以直接接在回路中。

对于监视点和控制点，则可以通过输入模块（监视模块）和输入/输出模块（控制模块）接入到回路中。

回路以环路构成，使用非屏蔽双绞线。

各地址设备均自带有隔离器。

在FMS图形控制终端，能实时对整个报警系统进行监控。

整个消防系统的动态、火灾发生的部位、消防系统运行的正常与否均能在消防值班室得到反映与处理。

采用至少三级报警方式（预报警、火灾报警及联动报警）及不同的报警音讯。

2.3控制机设计

本系统总共设1套火灾报警报警控制器及8台气体报警控制器，共设计回路4条。

在控制器内还配有8路直启控制盘，16路输出启动盘（主要为多线控制系统和预留其他相关），以联动和监视有关消防设备和提供联动接口。

设联动控制器一台，配置17”液晶显示器、计算机主机等，均安装在标准机柜内，根据消防要求实现直接的手动操作，并能直接反映现场设备的工作状态。

联动控制柜上设有：

1）消火栓泵、喷淋水泵的启停按钮和状态、故障指示灯；

2）喷淋消防泵的启停按钮和状态、故障指示灯；

3）排烟风机的启停按钮和状态、故障指示灯；

4）防火卷帘门的状态、故障指示灯；

5）电梯迫降按钮及故障状态指示；

6）其它重要的联动设备的启停按钮和状态显示。

另外还在联动控制柜上预留了除上述外的30％以上的按钮和指示灯的余量，以备扩展。

2.4回路设计

回路可以采用普通阻燃双绞线1对，无需采用屏蔽线。

回路可为环形回路，回路的距离最大可达2000m。

在线路敷设时，使用IP56防护等级的模块盒来安装输入/输出模块，既易于安装又便于维护。

2.5系统网络设计

SBT的报警网络是基于串行协议的一个环形网络，在串行协议之上运行SBT的CERLOOP高层协议。

报警控制机为CERLOOP环网上的一个节点，相互通信。

图形控制终端MM8000则通过硬件网关与环网联接，也成为环网上的一个节点。

2.5.1网络结构

CERLOOP网络主要是报警控制器、联动控制器、硬件网关的联网，此网络是一个完整的消防网络，在其上可以实现探测、报警及联动。

2.6联动设计

2.6.1联动设计概况

在本系统中，为了实现联动的高可靠性，FS1120主机和在网络上的MM8000WORKSTATION（危险管理系统工作站）均为对等工作站，可以实现互动。

2.6.2联动控制设计

在区域内需要联动的设备包括：

声光报警器、排烟阀、防火阀、电梯控制、非消防电源切除、通风空调设备、事故/应急照明、排烟风机、防火卷帘门、门禁、气体灭火控制、湿式报警阀、水流指示器、信号闸阀、消火栓、火灾广播、消防水泵等设备。

在区域控制中心也可以通过联动控制设备或控制器操作面板对上述设备进行手动或自动操作。

2.6.3控制中心联动设计

在控制中心，除了一些重要的设备需要硬线控制外，其余设备主要通过FS1120主机控制，输出控制信号到输出模块，来完成对消防设备的联动。

2.6.4联动功能描述

1）火灾确认后，火灾报警控制器发出控制信号，在低压配电室400V段切除相关区域的非消防电源，并接通火灾事故照明和疏散指示灯；

2）火灾紧急广播：

发生火灾时，系统自动将紧急区域转入火灾应急广播状态；同时不影响非紧急区域正常广播，避免引起不必要的恐慌和混乱。

3）电梯迫降：

火灾发生后，强制所有电梯依次停于首层；

4）消火栓给水系统：

任一消火栓箱内按钮动作后，在火灾报警控制器上显示报警按钮的地址、位置，同时启动消火栓给水泵，并显示消火栓泵的运行状态。

5）自动喷淋系统：

湿式报警阀阀组上的压力开关动作后，在火灾报警控制器上显示压力开关的地址、位置，同时启动喷淋泵，并显示喷淋泵的运行状态。

6）防排烟系统：

在火灾发生后，火灾报警控制器发出控制信号，关闭相应的空调机组和排风系统，打开排烟阀和排烟风机，当排烟风机入口处排烟阀温度达到280℃时，停排烟风机；在消防联动控制台上有风机运行状态显示，并可通过硬线手动直接启动风机。

7）作为防火分隔防火卷帘门的控制；防火卷帘门两侧设置感烟探测器报警，经确认，现场模块输出控制信号控制卷帘门下降至距地1.8米高。

现场设置模块分别接受分级下降的反馈信号。

附近的感温探测器报警时，经确认，现场模块输出控制信号控制卷帘门下降到底。

8）联动设备在消防控制中心均设有手动紧急控制功能并显示手控设备运行情况；

9）预留与门禁系统联动的接口。

发生火灾时打开安全疏散通道门，接通疏散指示灯和火灾事故照明灯，确保人员及时疏散。

10）气体自动灭火控制系统，同时在区域控制器、集中控制器上设置有信息反馈。

气体自动灭火系统的报警、放气在现场设有声光报警信号，并能手动切除声响信号。

对于本项目中的2个气体灭火保护区，系统各设置1个独立灭火控制盘放置在现场。

而气体喷放信号将在气体钢瓶间内取得，故将信号直接接到主机功能卡上，以取得各个气体保护区的气体喷放信号。

现场的气体灭火系统的控制盘及烟、温探测器、气体释放指示灯、声光报警器、警铃、紧急启停按钮等直接与火灾报警系统就地联接，并通过火灾报警系统的气体灭火控制卡连为一体，形成完整统一的报警系统。

并通过报警系统即可编辑逻辑程序和自动联动控制要求。

使火灾自动报警系统与气体自动灭火控制系统成为完全一体化的自控系统。

11）设置与IBMS系统联动的接口。

本接口将在本章2.8节详细描述。

2.7系统设计寿命

在经常维护的情况下，设备在运行20年后其故障率仍可处于一个相当低的水平。

SBT本次投标的主要产品都是由自行生产的，对产品的备件、系统连续性、可靠性及升级均能给出有力的保障（如备件保证20年备存等等）。

2.8火灾报警系统与IBMS系统联动集成方案

新、老楼火灾自动报警及联动系统与气体灭火控制系统，直接可以通过SIEMENSC-BUS网络连接为一体机。

SIEMENS在消防控制中心主机上设置的MK7022网络通讯接口套件将实时数据传输给IBMS系统。

本次工程投标的集成方案中已含全套的集成硬件及软件的配置，并在智能弱电系统通过业主提出要求开放时，无偿的开放相关的通讯协议与接口及软件。

以下为SBT火灾报警系统接口数据的格式的介绍和详细说明。

SBT的FS1120系统的对外接口为RS-232或485接口（FS1120TELEGRAM）。

FS1120TELEGRAM是一个标准的、开放的、体系完整的对外接口可与BMS、BA、保安监控系统或其它厂家的火灾报警系统等弱电系统无缝集成。

FS1120TELEGRAM已经与其它系统有多项成功的集成经验。

以下是我方提供的通信协议的详细说明：

此通信协议是一个对应ISO网络分层概念的标准协议，共分为四层：

第一层：

物理层。

在该层遵循V2.4标准，传输速率可为1200或2400baud，1个起始位，7个数据位，1个（偶）校验位，2个停止位。

第二层：

数据链路层。

在该层FS1120TELEGRAM表现为17byte的定长帧，包括报头、数据校验CRC和报尾。

系统在此层进行差错校验，传输控制等。

第四层：

传输层。

在该层，FS1120TELEGRAM定义了用户电路与FS1120通信功能模块MK7022的交互规程。

包括：

握手协议、线路测试码、控制流程、检测、重发、路由等。

第七层：

应用层。

在此层，主要表现为每帧中13Byte数据位（TELEGRAM）的解分析、消息过滤、消息缓存、设备监测、初始化建立。

主要工作表现为对TELEGRAM的解析。

TELEGRAM有三种类型：

命令码、消息码和时标。

命令码主要是给FS1120系统下达命令，范围包括：

现场组件、控制主机、功能模块、网络等。

消息码分为需确认消息码、已确认消息码和不可确认消息码三种，主要是现场组件、控制主机用来报告现场状态、事件、命令执行反馈等消息。

时标主要是用来对整个FS1120网络进行时间同步。

3系统管理及运作模式

3.1系统管理模式

中国移动吉林省分公司通信枢纽楼火灾报警系统实行集中管理、集中控制的方式。

在日常操作中，以消防控制中心为中心，对所有区域的消防设备进行监视及操作控制。

报警控制器在收到所辖范围内的报警信号后，可以对消防设施进行联动。

3.2系统运作模式

以下所描述的系统运作模式均为SBT推荐模式，业主可根据需要制定适合自己需求的运作模式。

CS11系统是一个非常灵活的具有开放结构的系统，绝大部分功能可以根据用户实际需要进行定制。

3.2.1监视模式

在正常情况下，火灾报警控制器FS1120及现场设备均处于监视状态，图形控制终端可以查询显各防火分区的平面及现场设备状态。

主机会连续无间断地巡检各现场设备，确保网络及各现场设备的正常工作。

3.2.2报警模式

在消防控制中心设有自动/手动模式的钥匙切换开关，由值班人员手动选择模式。

3.2.2.1自动模式

当控制器设在设置“自动模式”时，在任何一个报警区域，如果有一个火灾探测器报警，同时或/和有一个手动报警按钮报警，则FAS系统自动确认报警，火灾报警控制器监视各消防设备的动作状态，并发出指令按预先设置的程序启动相应的火灾联动模式（联动控制设备设置在自动操作模式下），并将信息上传至主机及图形控制终端MM8000上。

3.2.2.2手动模式

当控制器设在设置“手动模式”时，在任何一个报警区域，如果有一个火灾探测器报警，同时或/和有一个手动报警按钮报警，则FAS系统确认报警，在此过程中，如果报警区域为CATV监控的区域，将由值班人员通过闭路电视的显示切换到报警的防火分区进行报警确认；如果报警区域不在CATV监视区域，则由现场值班人员到报警现场进行报警确认。

如果确认为人工不可及时处理之火灾，操作员只需按照业主规定的处理流程，在主机上只需将钥匙开关转为“自动”，则系统立即按预先设置的程序启动相应的火灾联动模式（联动控制设备设置在自动操作模式下）。

4系统扩容

系统扩容可以在五个级别上进行考虑：

1．在回路级。

SBTFS1120系统一条回路的容量为128点。

目前所设计的回路点数大部分在100点以下，如果每回路系统扩容的点数不超过30个，可以考虑直接接入有冗余的探测回路。

2．在控制器级。

假如在一个区域内需要扩容的点数为30~768点之间，附近的探测回路又没有足够的冗余量时，可以考虑再加一条或多条回路。

加一条回路只需在控制器内增加相应的回路卡和在现场敷设相应的回路线。

3．在控制中心级。

假如在一个区域内需要扩容的点数为768~4000点（如建设其它建筑时），所属区域的控制器的容量已达到4000点或控制器机柜内没有足够的卡位时，可以考虑再增加一或两台控制器。

4．在CERLOOP网络级。

假如在整个系统需要扩容4000~128000点时，只需增加相应数量的控制器就可以了，而不需修改原有的网络结构，也就是说，除了控制器的回路线和少量的闭环网络线，你不需要做额外的工作。

CERLOOP网络的伸缩性和可扩展性是非常优越的。

单一CERLOOP网络可以挂接64台控制器，控制点数达到128000。

这个解决方案适合应用于大型改造或扩建。

5．在网关级。

当增加一个功能与现有截然不同的建筑群，而该建筑群又需要具有相对的独立性时，它的FAS可以独立构成一个CERLOOP闭环，通过相应硬件网关，再集成在本系统中，图形终端LMS仍可以监控到这个后加的系统。

在理论上，一个集中控制系统可以集中监控300万点。

我们在进行系统设计时，在回路的容量、控制器的卡位和容量、网关接口的数量上都设计了一定的冗余量，保证整个信息物流中心的消防系统能够平滑扩容。

5系统容错

系统容错主要表现在四个级别上：

1、回路级。

系统使用双回路设计，个别回路单一开路均不会影响整个回路的运作；在环形回路上所有探测器、手动报警按钮及模块均内置隔离器件，当线路发生短路的情况，隔离器件可将故障部分隔离，系统仍然能继续工作，从而使故障面不扩大。

2、控制器级。

当控制机内部的卡件损坏时，由于控制器内及控制器之间设有紧急操作信道，当损坏的回路卡所带的回路报警时，系统仍能通过紧急操作信道将火警信息发给本控制器的显示面板或异地的集中显示面板和图形终端，并发出声光报警，但该火警信息只是概略的，不能确定具体的火灾地点。

3、网络级。

多个报警控制机之间的通信采用环形网络，当网络的某段线路意外受损时，通信信号可以通过环网的另一端通路继续传送到各个网络节点，而位于任一节点的控制机在节点无通讯时，仍可独立运作，不受通讯故障影响。

4、联动级。

许多重要的消防设施都设计为双路控制。

一方面利用现场模块接入探测回路进行控制。

另一方面有通过接入消防中心的硬线进行手动控制。

6SBT产品的主要特点

消防报警系统的界面要求就是要做到简单明了暸、方便直观。

由于卷烟厂设备、材料众多，一旦发生火灾将会危及人员生命及财产的安全，造成重大损失，因此对火灾报警系统的稳定性及可靠性提出了很高的要求。

系统的不稳定及误报将十分容易造成管理上的混乱，而在真正火警时造成恐慌和无法估计的损失。

针对上述情况，我们提供了CS11系统产品及MM8000图形监控系统。

CS11系列产品的优异性能已在全球得到客户的认可，自1995进入中国市场至今，在全球已有超过400万个CS11AlgoRex探测器在稳定运行，成熟的智能技术，可靠的生产质量及优秀的品质保证。

CS11系统在全球标志性的建筑物被广泛采用，包括马来西亚全球最高的双子塔大厦、美国白宫、上海金茂大厦、浦东国际新机场、南京国展、南京地铁、南京奥体中心等著名工程。

（国内的工程可参考附件）

在目前的应用环境下，主要有这样几点考虑：

6.1系统的操作与管理

1、CS11火灾报警控制机利用全中文LCD显示，配合一些相关的指示灯及按钮可以十分方便的显示报警，故障及隔离等信息。

并且整个操作只需采用几个按钮即可完成，十分简单。

2、MM8000图形监控系统以全中文图文式操作，所有的操作均可通过鼠标来完成，不同的报警信息可以采用不同的颜色表示，用户只需采用鼠标即可对信息进行确认、复位及隔离，所有操作一目了然。

6.2产品可靠性

消防报警系统最主要是其安全性、可靠性。

选用AlgoRex高智能系统可有二重保护。

我们建议各个回路主干使用有环行回路设计，个别回路单一开路均不会影响整个回路的运作；在环形回路上所有手动报警按钮及模块均内置隔离器件，当线路发生短路的情况，隔离器件可将故障部分隔离，系统仍然能继续工作，从而使故障面不扩大。

其二重保护，多个报警控制机之间的通信采用环形网络，当网络的某段线路意外受损时，通信信号可以通过环网的另一端通路继续传送到各个网络节点，而位于任一节点的控制机在节点无通讯时，仍可独立运作，不受通讯故障影响。

CS11系列产品无论从探测器到主机，均显示了CS11探测系统极高的科技含量和优秀的使用性能。

所有探测器均采用微处理器技术，探测器可自行评估周围环境的危险情况，为分布式智能探测系统。

控制主机有多级CPU设计，在系统故障时尚备有报警的能力。

探测器可根据不同环境设置多种不同的环境参考模式，大大地降低了误报，提高报警准确性。

参考模式是根据西门子60年来5000多个真实火灾的数据所组成。

在各种运作模式下，探测器可设置三种不同的灵敏度及四种危险级别，并且系统可以评估探测器所采用环境参考模式是否合理，并能发出应用不适当的更换信息。

系统参数的设定均采用软件可调，并采用实时监控，系统不会因硬件的更换而造成环境参数设定的变化。

CS11可提供多个标准通讯接口，并且可直接接入通讯网络，CS11与图形控制终端MM8000均可处于同一网络节点，无需采用多级通讯连接，网络简单、易于扩展。

6.3防潮防腐

SBT的大部分产品达到较高防护等级，在出厂时，其电路板及外露器件封了防水防腐蚀的胶，即使在部分恶劣环境下也能长期稳定的使用。

6.4能适应工程进行的复杂性

由于本建筑施工工艺复杂，