2017年8月14日 星期一

.智慧建築中火災報警及消防聯動控制系統

How Do Fire Sprinklers Know There's A Fire?





來源: PokerJoker

1、智慧建築(Intelligent Building)
它是採用電腦技術對建築物內的設備進行自動控制、對資訊資源進行管理,和對用戶提供資訊服務等一種新型建築。


現代智慧建築主要由三大系統組成:建築物自動化系統(Building Automation System,BAS);辦公自動化系統(Office Automation System,OAS);通信系統(Telecommunication System,TCS)。

2、火災報警及消防聯動控制系統
在智慧建築中火災報警及消防聯動控制系統(FAS),是建築物自動化系統(BAS)中,非常重要的一個子系統,其原因一方面是因為現代高層建築的建築面積大、人員密集、設備材料多,建築上竪向孔洞多(電梯井、電纜井、空調及通風管等),使得引發火災的可能性增大。


另一方面是由於智慧建築比傳統的建築投資了較多技術先進、價格昂貴的設備和系統,一旦發生火災事故,除了造成人員傷亡外,各種設備及建築物遭受損害,造成的損失也比一般建築物嚴重得多。

由此我們不難瞭解到,在火災報警及消防聯動控制系統中,火災報警系統的重要性更加突出,火災的發生在其初期階段,往往只是規模甚小而又易於撲滅的,但是由於火災的初期階段,人們不易發覺或疏於防範,而使火災蔓延,釀成災難,這就對於系統的安全可靠性、技術先進性及網路結構、系統聯網等方面提出了更新、更高的要求。

2.1消防系統的組成
所謂消防系統主要由兩大部分組成:一部分為感應機構,即火災自動報警系統,另一部分為執行機構,即滅火及聯動控制系統。


火災自動報警系統由探測器、水動報警按扭、報警器和警報器等構成,以完成檢測火情並及時報警之用。

滅火系統的滅火方式,分為液體滅火和氣體滅火兩種,常用的為液體滅火方式。如目前市場上經常使用的消火栓滅火系統,和自動噴水滅火系統。無論哪種滅火方式,其作用都是:當接到火警信號後,應執行滅火任務。

聯動系統有火災事故照明,及疏散指示標誌、消防專用通訊系統及防排煙設施等,均是為火災下人員較好的疏散、減少傷亡所設。


綜上所述,消防系統的主要功能是:自動捕捉火災探測區域內火災發生時的煙霧或熱氣,從而發出生光報警,並控制自動滅火系統,同時聯動其它設備的輸出接點,控制事故照明,及疏散標記、事故廣播及通訊、消防給水和防排煙設施,以實現監測、報警和滅火的自動化。


2.2消防系統的分類
消防系統的類型,如按報警和消防方式可分為兩種:
(1)自動報警,人工消防

(2)自動報警,自動消防

2.3消防系統的工作原理

1-1火災自動報警系統原理框圖


火災自動報警系統的工作原理,如圖1-1所示。安裝在保護區的探測器不斷的向所監視的現,場發出巡測信號,監視現場的煙霧濃度、溫度等,並不斷反饋給報警控制器,控制器將接收的信號,與內存的正常整定值比較、判斷確定火災。

當火災發生時,發出聲光報警,顯示煙霧濃度,顯示火災區域或樓層房號的地址編碼,並列印報警時間、地址等。同時向火災現場發出警鈴報警,在火災發生樓層的上下相鄰層,或火災區域的相鄰區域,也同時發出報警信號,以顯示火災區域。各應急疏散指示燈亮,指明疏散方向。


3、模組簡介
模組是消防聯動控制系統的重要組成部分,是消防自動報警系統中,不可或缺的左臂右膀。

分類與作用
分類
模組分為:輸入模組、輸出模組、輸入輸出模組、中繼模組、隔離模組、切換模組等等……

輸入模組
輸入模組用於接收消防聯動設備,輸入的常開或常閉開關量信號,並將聯動訊息傳回火災報警控制器(聯動型)。主要用於配接現場各種主動型設備,如水流指示器、壓力開關、位置開關、信號閥及能夠送回開關信號的外部聯動設備等。

輸出模組
輸出模組用於火災自動報警控制器,向現場設備發出指令的信號。

輸入輸出模組(消防控制模組)
輸入輸出模組也叫消防控制模組,是消防聯動控制系統的重要組成部分,主要用於雙動作消防聯動設備的控制,同時可接收聯動設備動作後的回答信號。

用在火災自動報警系統中連接排煙閥、送風閥、防火閥等等外部設備。組多有一對常開、常閉觸點,透過模組上面的觸點,連接外接電路,來實現外部設備的聯動控制。


中繼模組
主要用於總線,處在有比較強的電磁干擾的區域,及總線長度超過1000m,需要延長總線通訊距離的場合

隔離模組
在總線制火災自動報警系統中,往往會出現某一局部總線出現故障(例如短路),造成整個報警系統無法正常工作的情況。

隔離器的作用是,當總線發生故障時,將發生故障的總線部分與整個系統隔離開來,以保證系統的其它部分能夠正常工作,同時便於確定出發生故障的總線部位。當故障部分的總線修復後,隔離器可自行恢復工作,將被隔離出去的部分,重新納入系統。

切換模組
切換模組有的場合,也叫多線模組。是用於連接輸入輸出模組和大電流被控設備,起保護作用,其作用相當於繼電器。


4、消防器件的介紹
4.1探測器
一般說來,物質燃燒前往往是先產生煙霧,接著周圍溫度漸漸升高,同時產生一些可見光和不可見光。而物質由開始燃燒到火勢漸大,釀成火災總是有個過程的。

探測器的功能就是「捕捉」、「觀查」物質剛剛開始燃燒時,產生的「信號」。它把捕捉到的火災信號轉變為電信號,立即提供給報警控制器。由於場所的不同,燃燒物的不同,燃燒時產生的信號也不同。同樣,在不同的場合需要不同的探測器。

火災探測器的種類很多,主要有如下幾種:

(1)感溫式火災探測器

(2)感煙式火災探測器

(3)光電式火災探測器

(4)可燃氣體探測器

(5)複合式火災探測器
探測器種類的選擇,應根據探測區域內的環境條件、火災特點、房間高度、安裝場所的氣流狀況等,選用其所適宜類型的探測器或幾種探測器的組合。

Infrared cameras for early fire detection | InfraTec

根據火災特點、環境條件及安裝場所確定探測器的類型
感煙探測器做為前期、早期報警是非常有效的。對火災初期有陰燃階段,產生大量的煙和少量的熱,很少或沒有火焰輻射的場所,應選擇感煙探測器。

對於有強烈的火焰輻射,而僅有少量煙和熱產生的火災,應選用光電探測器但不宜在火焰出現前有濃煙擴散的場所,及探測器的鏡頭易被污染、遮擋以及受電焊、X射線等影響的場所中使用。

感溫型探測器,做為火災形成早期(早期、中期)報警非常有效。因其工作穩定,不受非火災煙霧氣塵等干擾。凡無法應用感煙探測器、允許產生一定的物質損失、非爆炸性的場合,都可採用感溫型探測器。

特別適用於經常存在大量粉塵、煙霧、水蒸氣的場所,及相對濕度經常高於95%的房間,但不宜用於有可能產生陰燃火的場所。


4.2手動報警按鈕
手動報警按鈕,亦稱手動報警開關。

手動報警按鈕的作用
火災自動報警系統,應有自動和手動兩種觸發裝置。各種類型的火災探測器是自動觸發裝置,而手動火災報警按鈕是手動觸發裝置。

4.3消火栓按鈕
消火栓報警開關安裝於消火栓內的。當發生火災使用消火栓滅火時,手動操作消火栓報警開關,可以向消防控制中心發出報警信號,同時啓動有關消防設備。其線制為:報警功能二總線,由二進制撥碼開關設置地址碼,直接啓泵功能四線制,包括啓泵和點亮啓泵指示燈各二根線。

4.4短路隔離器
短路隔離器,亦稱總線隔離器。


短路隔離器的作用
短路隔離器用在傳輸總線上,對各分支線作短路時的隔離作用。它能自動使短路部分兩端,呈高阻態或開路狀態,使之不損壞控制器,也不影響總線上其它部件的正常工作,當這部分短路故障消除時,能自動恢復這部分迴路的正常工作,這種裝置叫短路隔離器。

短路隔離器的適用場所
(1)一條總線的各防火分區;

(2)一條總線的不同樓層;

(3)總線的其它分支處;

(4)下接部件(手段開關、模塊)接地址號個數小於等於30個;

(5)下接探測器個數小於等於40個;

(6)下接中繼器不超過一個。


4.5區域顯示器
區域顯示器的作用及適用範圍
區域顯示器顯示,來自報警器的火警及故障訊息,適用於各防火監視分區或樓層。

區域顯示器的功能及特點
(1)具有聲報警功能。當火警或故障送入時,將發出兩種不同的聲報警(火警為變調音響,故障為長音響)。

(2)具有控制輸出功能。具備一對無源觸電,其在火警信號存在時吸合,可用來控制一些警報器類的設備。

(3)具有計時鐘功能。在正常監視狀態下,顯示當前時間。

(4)採用壁式結構,體積小,安裝方便。

                                                                                                                                                                                                                 


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