建筑应用电工建筑弱电系统

6建筑弱电系统所谓弱电，是针对建筑物的动力、照明用电而言的。一般把像动力、照明这样输送能量的电力称为强电；而把传播信号、进行信息交换的电能称为弱电。

强电系统可以把电能引入建筑物，经过用电设备转换为机械能、热能和光能等；而弱电系统则完成建筑物内部和内部及内部和外部间的信息传递与交换。本章内容6.1

电缆电视系统6.2

建筑电话通信系统6.3

建筑电气消防系统6.4

保安系统6.1电缆电视系统电缆电视系统早期被称为共用天线电视系统，其英文缩写为CATV。顾名思义，共用天线电视系统就是允许多台用户电视机共用一组室外天线来接收电视台发射的电视信号，经过信号处理后通过电缆将信号分配给各个用户系统。无论是共用天线电视系统、有线电视系统还是闭路电视系统都是利用电缆进行传送信号的。仅在传输的频道数量上、传送方式上、系统的规模功能上存在一定的差别。6.1.1概述任何一个电缆电视系统无论多么复杂，均可认为是由前端、干线传输、用户分配网络三个部分组成。如图6.1所示，分别简述如下。6.1.2电缆电视系统的组成和分类6.1.2.1系统的组成图6.1电缆电视系统组成框图(1)

前端部分前端是由天线、天线放大器、混合器和宽带放大器组成。它的功用是把收到的各种电视信号，经过处理后送入分配网络。而分配网络的作用是使用成串的分支器或成串的串接单元，将信号均匀分给各用户接收机。(2)

干线传输部分组成该部分的主要器件包括：干线放大器、电缆或光缆、斜率均衡器、电源供给器、电源插入器等。干线传输部分的任务是把前端输出的高质量信号尽可能保质保量地传送给用户分配系统，若是双向传输系统，还需把上行信号反馈至前端部分。(3)

用户分配系统

主要的部件有：线路延长放大器、分配放大器、分支器、分配器、用户终端、机上变换器等，对于双向系统还有调制器、解调器、数据终端等设备。该部分是把干线传输来的信号分配给系统内所有的用户，并保证各个用户的信号质量，对于双向传输还需把上行信号传输给干线传输部分。电缆电视系统的基本组成如图6.2所示。图6.2电缆电视系统图6.1.2.2系统的分类1)

按工作频率分类

(1)

全频道系统。该系统工作频率为48.5～958MHz，其中VHF频率段有DS1～DS12频道，UHF频段有DS13～DS68频道，在理论上可以容纳68个标准频道。

(2)

邻频传输系统。由于国家规定的68个标准频道的频率是不连续的、跳跃的，因此在系统内部可以利用这些不连续的频率来设置增补频道，用Z来表示。

750MHz系统最多可以传输79个频道的信号，其中有DS1～DS42标准频道、Z1～Z37增补频道。2)

按系统规模分类

(1)

小型系统：传输距离小于1.5km，人口数量为几万人以下，适用于乡、镇、厂矿企业及居民区等。

(2)

中型系统：传输距离为5～15km，人口数量在50万人左右，适用一般中等城市。

(3)

大型系统：传输距离大于15km，人口在100万左右，适用于省会级城市。

(4)

特大型系统：传输距离大于20km，人口在100万以上，适用于大城市。3)按系统传输输方式分类类(1)全同轴电缆缆传输系统统。该系统适用用于小型系系统。(2)光缆和同轴轴电缆相结结合的传输输系统。适用于中中型系统。。(3)光缆传输系系统。该系统从从干线到用用户终端均均采用光缆缆，是今后后发展的方方向。(4)混合型传输输系统。该系统除除采用光缆缆和电缆外外，在地形形复杂或不不易设置电电缆的地区区采用微波波传输信号号。一般大大中型系统统均采用这这种形式。。在电视技术术中常用dB（分贝）的的概念以简简化电压、、电流和功功率的增益益量或衰减减量的计算算过程。分贝计算基基于对数运运算。分贝贝的定义是是例如一个放大器器，如果输输出功率为为Po，输入功率率为Pi，则其功率率放大倍数数为KP=Po/Pi。技术术语分贝的概念念用分贝来表表示，功率率放大倍数数的dB数为为了与功率率放大倍数数KP相区别，通通常将KP（dB）叫做“功率增益”，用GP表示。由于P=U2/R故当两功率率P1、P2的负载相同同，同为电电阻R时，分贝又又可以定义义为：【例6.1】有1、2两个放大器器串联（图6.3）。放大器器１：输入入100μV时，输出为为200μV；输入为300μV时，输出为为600μV。放大器２２：输入200μV时，输出为为2mV；输入为600μV时，输出为为6mV。求其总的的增益。【解】对放大器1：U2/U1=200/100=600/300=2图6.3放大器的串串接将其代入分分贝定义式式得：GP1=20lg(U2/U1)＝20lg2＝6dB即放大器1的增益为6dB。对放大器2：U2/U1=2×1000/200=6×1000/600=10GP2＝20lg(U2/U1)＝20lg10＝20dB即放大器2的增益为20dB。两放大器总总增益：GP=GP1+GP2=6+20＝26dB【例6.2】当从天线上上输入的信信号电压为为100μV，天线至放放大器的线线路损耗为为3dB，放大器的的增益为24dB，由放大器器到用户插插座处的线线路损耗为为9dB，试求用户户处所得到到的信号电电压（图6.4）。【解】从天线到用用户插座的的总的增益益为GP=-3+24-9＝12dB求得：电压压比=Uo/Ui=4/1故当输入电电压为100μV时，其输出电压压则为400μV。图6.4利用分贝进进行计算标准参考电电平如果在电压压增益的表表示式中，，将输入信信号Ui设定为一标标准电平，，那么此时时的dB数值便可相相对表示出出输出信号号Uo电平的大小小。在电缆缆电视系统统中，其标标准电平为为1μV（微伏）（（在75Ω条件下），，当输出电电平为1μV时相应分贝贝数，称为为0dBμV。例如，一个相对对电平为10μV的信号电压压，可视为为较标准电电平（1μV）增大了10倍，这个10μV即可表示为为20dBμμV，称为20dB的分贝增益益。表6.1给出了几个个dBμV值与电平值值的对应关关系。【例6.3】图6.5中，6dB放大器的输输入信号电电平为100μV，求放大器器输出的信信号电平。。图6.5分贝的应用用【解】当所计算的的电路中包包含有许多多增益量和和衰减量时时，首先将将输入或输输出电压变变换成相应应的dBμV值，然后直直接用分贝贝数相加（（增益）、、相减（衰衰减），即即可求得结结果。放大大器输入电电平为100μV，它的对应应dBμV是40dBμμV，见表6.1，所以在放放大器输出出端的信号号电平为40+6=46dBμV。转化为电电压则为46dBμμV＝200μV。表6.1分贝增益值值与电平对对照表插入损耗与与分支衰减减图6.6是一个一分分支器接入入主线路的的示意图。。其中（x-y）dBμV称为插入损耗。它为将分分支器插入入电路后，，在主线输输出中所引引起的信号号电平的衰衰减量，表表示接入分分支器后损损失能量的的多少，因因此我们希希望分支器器的插入损损耗越小越越好。而图图6.6中的（x-z）dB称为分支衰减，它表示信信号电平经经分支器后后，在分支支线输出中中所引起的的衰减量（（以分贝计计算）。图6.6分支器的插插入损耗及及分支损耗耗反向隔离和和分支隔离离反向隔离亦称为反向耦合衰衰减量，它表示从从一个分支支输出端加加入信号时时，转移到到分支器输输出端所出出现的损失失。这个值值越大，表表示抗干扰扰能力越强强，分支器器的反向隔隔离一般要要求在25dB以上。分支隔离也称为相互隔离，它为分支支端间耦合合衰减量，，表明分支支器分支端端子间相互互产生干扰扰程度的量量。当一个个分支器有有几个分支支输出端时时，在其中中一个分支支输出端加加入的信号号电平与另另一个分支支端得到的的信号电平平之差，即即为分支隔隔离。长线和短线线凡传输线的的几何长度度等于或大大于所传送送的交流电电的波长时时称长传输输线，简称称长线；几何长度度小于所传传送的交流流电的波长长时，称短传输线，简称短线。同一根馈线线，因传输输的电磁波波的波长不不同可能是是短线，也也可能是长长线。在长线上，，沿线各点点的电流及及电压在同同一时间是是大小不等等、相位不不同的，因因此不服从从欧姆定律律和基尔霍霍夫定律。。可以把长长线看成是是由许多分分布电感、、分布电容容、电阻和和电导组成成的链式网网络，其等等效电路如图6.7所示。图6.7传输线路的的等效电路路图馈线与负载载的匹配馈线的特性性阻抗Z0与负载阻抗抗ZL相等，称馈线与负载载相匹配。此时由馈线线始端送出出的信号全全部被负载载所吸收，，馈线上只只有入射波波而不存在在反射波，，这时馈线线上传输的的波是沿馈馈线行进的的，称为行波。其合成波是是驻定作周周期性上下下振动的波波，这种波波的最大值值（波腹））与最小值值（波节））出现的位位置是固定定的，不随随时间而变变，称为驻波。见图6.8。当馈线终端端接上不等等于特性阻阻抗的任意意负载时，，负载不能能全部吸收收自馈线始始端输入来来的高频能能量，只有有一部分被被吸收而另另一部分则则反射回去去。于是吸吸收的部分分在馈线上上形成行波波，反射的的部分与入入射波叠加加后在馈线线上形成驻驻波。见图6.9。令驻波波腹腹电压（或或电流）幅幅度对波节节电压（或或电流）幅幅度之比称称为驻波系数。图6.8长线上的驻驻波图6.9终端不匹配配时馈线上上的驻波交扰调制和和互扰调制制交调一般是是由高电平平频道的同同步信号调调制到低电电平频道的的电视信号号上，当采采用同一个个放大器放放大多个信信号时，由由于放大器器的非线性性影响而产产生的干扰扰信号。交交调在电视视机画面上上的表现为为白而宽的的条带，从从左向右移移动，即所所谓“擦窗机现象象”。互调干扰是由于多个个频道的相相互混频而而形成了新新的频率成成分，而这这些新的频频率成分又又会对某些些特定频道道的信号产产生干扰，，这种干扰扰在电视机机画面上呈呈网状干扰扰图像。互互调与输出出电平有关关，输出电电平越高互互调会越坏坏。天线是接收收空间电视视信号的元元件。前端设备主主要包括天线放大器器、混合器器、主干放放大器等。图6.10给出了较为为典型的一一种前端方方案。天线放大器器的作用是提高接收收天线的输输出电平，，它的输入入电平一般般为50～60dB，输出电平平一般为90dB。混合器的作作用是将不同输输入端的信信号混合在在一起，使使用它可以以消除因不不同天线接接收同一信信号而互相相叠加所产产生的重影影现象。主要器件的的功能和电电气特性天线及前端端设备主放大器的的作用是补偿传输输网络中的的信号损失失，它的输输入电平一一般为80～90dB，输出电平平一般为110dB。主放大器多多采用宽带带放大器。。对1～12频道的信号号进行放大大者称为VHF全频道放大大器，简称V型放大器。。对13～68频道的信号号放大者称称为UHF全频道放大大器或简称称为U型放大器。图6.10开路电视与与闭路电视视的混合传输分配网网络分配网络分为有源和无源源两类。无源分配网网络只有分配器器、分支器器和传输电电缆等无源源器件，其其可连接的的用户较少少。有源分配网网络增加了线路路放大器，，因而其所所接用户数数可以增多多。1)分配器分配器的功功能是将一一路输入信信号的能量量均等地分分配给两个个或多个输输出的器件件。常见的有二分配器、、三分配器器、四分配配器。其电气特性性如下：(1)输入阻抗和和输出阻抗抗：均为75Ω。(2)驻波比：表示阻抗匹匹配的程度度。理想匹匹配情况，，驻波比等等于1，实际上大大于1。(3)分配损耗：：为输入电平平与输出电电平之差，，分配损耗耗一部分是是等分信号号的衰减，，另一部分分为分配器器本身引入入的衰减。。后一部分分为我们不不希望的。。(4)隔离度：隔离度越越大，相互互影响越小小，一般要要求大于20dB。2)分支器分支器是串在干线线中，从干干线耦合部部分信号能能量，然后后分一路或或多路输出出的器件。。在输入端端加入信号号时，主路路输出端加加上反向干干扰信号时时，对主路路输出应无无影响。所所以分支器器又称为定向耦合器器。分支器性能能如下：(1)插入损耗：：等于输入端端与输出端端电平之差差，它表示示主路干线线接入分支支器后的能能量损失。。(2)分支损耗：：也称耦合损损耗或者分分支衰减，，等于分支支器主路输输出端电平平与分支输输出端电平平之差，它它表示支路路从主路上上耦合能量量的多少。。(3)反向隔离：：又称为反向向损耗或反反向衰减。。(4)分支隔离：：亦称相互隔隔离或分支支输出间耦耦合衰减量量。3)分配网络的的分配方式式图6.11为全部采用用分配器的的“分配－－分配”方方式。图6.12为全部采用用分支器的的分配方式式，称为““分支”方方式。图6.13为全部采用用分支器的的“分支－－分支”方方式。图6.14用于终端不不空载、分分段平面辐辐射形的用用户分配，，称为“分分支－分配配”方式。。图6.15用于用户端端垂直位置置相同、上上下成串的的多层与高高层建筑，，节省管线线，称为““分配分分支”方式式。图6.16示出各种““串联分支支”方式。。4)传输电缆在以上各分分配系统中中各元件之之间均用馈馈线连接，，它是提供供信号传输输的通路，，分为主干线、、干线、分分支线等。主干线接在在前端与传传输分配网网络之间。。干线用于于传输分配配网络中信信号的传输输，分支线线用于分配配网络与用用户终端的的连接。馈馈线应能以以最小的损损耗有效地地传输电磁磁能，同时时本身不应应拾取外界界杂散干扰扰波。馈线一般有有两种类型型：平行馈线和同轴电缆。(1)平行馈线平行馈线由两根平行行导线组成成，导线之之间用聚氯氯乙烯或聚聚乙烯一类类绝缘材料料固定。平平行导线对对地电容相相等，对于于杂散干扰扰信号所感感应的电流流会互相抵抵消，称为为平衡式或对对称式馈线线，特性阻抗抗为300Ω。(2)同轴电缆同轴电缆是由一根导导线作芯线线和外层屏屏蔽铜网组组成，内外外导体间填填充以绝缘缘材料，外外包塑料皮皮，见图6.17。因铜网接接地，两导导体对地不不对称，故故称为不对称式或或不平衡式式馈线对于馈线主主要具有以以下两个特特性参数。。①特性阻阻抗无限长传输输线上各点点电压与电电流的比值值称为该传传输线的特特性阻抗，，用符号Z0表示。②衰减量量信号在馈线线里传输时时，除有导导体的电阻阻损耗外，，还有绝缘缘材料的介介质消耗，，前一种消消耗随馈线线长度的增增加而增加加，后一种种消耗随工工作频率的的增高而增增加。图6.11分配-分配方式图6.12分支方式图6.13分支－分支支方式图6.14分支-分配方式图6.15分配-分支方式图6.16串联分支方方式图6.17同轴电缆用户终端用户终端是是电视信号号和调频广广播的输出出插座。有有单孔盒和和双孔盒之之分。单孔孔盒仅输出出电视信号号，双孔盒盒既能输出出电视信号号又能输出出调频广播播的信号。。用户终端端可以有明装和暗装两种安装方方式，见图6.18及图6.19。电缆电视系系统中各终终端的电视视信号电平平VHF段应在57～83dBμμV（即708μV～14.1mV)。一般应在在73±5dBμV（即4.47mV）范围内。。图6.18用户盒明装装图6.19用户盒暗装装电缆电视系系统的施工工与安装(1)线路应尽量量的短直，，安全稳定定，便于施施工和维护护。(2)电缆管道敷敷设应避开开电梯及其其它冲击性性负荷干扰扰源，一般般应保持2m以上距离，，与一般电电源线（照照明）在钢钢管敷设时时，间距不不小于0.5m。(3)配管弯曲半半径应大于于10倍管径，应应尽量减少少弯曲次数数。(4)预埋箱体一一般距地1.8m，以便于维维修安装。。(5)配管切口不不应损伤电电缆，伸入入预埋箱体体不大于10mm。SYV—75—9电缆应选直直径为25mm管径，SYV—75—5——1电缆应选直直径为20mm管径。(6)管长超过25m时，须加接接线盒。电电缆连接亦亦应在盒内内处理。(7)明线敷设时时，对有阳阳台的建筑筑，可将分分配器、分分支器设置置在阳台遮遮雨处。(8)两建筑物之之间架空中中电缆时，，应预先拉拉好钢索绳绳，然后挂挂上电缆，，不宜过紧紧。(9)电缆线路可可以和通信信电缆同杆杆架设。分配系统计计算首先确定前前端输出电电平，然后后按此电平平层层分配配下去，使使每个用户户端电平大大小都符合合标准，之之后系统中中分支器、、分配器的的型号规格格便可确定定。主放大器的的最大输出出分别为110dB、115dB和120dB三个档次。。信号在电缆缆中的损耗耗应按系统统工作的最最高频率计计算，系统统的工作频频率不同，，电缆的损损耗也不同同，应根据据不同频率率来选用不不同型号的的电缆。分分支器在系系统中的插插入损耗应应查被选用用的产品的的技术参数数。6.2建筑电话通通信系统现代化的通通信技术包包括语言、、文字、图图像、数据据等多种信信息的传递递，程控电电话（电脑脑电话）系系统的出现现，即标志志着这方面面的技术开开始向深度度和广度方方面发展，，将成为普普遍采用的的通信手段段。一个完整的的通信网络络应由终端设备、、传输设备备、交换设设备三大部分组组成。其中中：终端设设备为电话话机，传输输设备为用用户线、中中继线，交交换设备为为电话交换换机。通信网可以以有不同的的分类方法法，主要类型有有：系统概述(1)按信道分类类①有线通通信网：借助导线进进行通信，，如架空明明线、电缆缆、光缆等等。②无线通通信网：借助于无线线电波在自自由空间的的传输进行行通信，如如长波、中中波、短波波、微波等等方式。(2)按信号分类类①模拟通通信网：传输和处理理模拟信号号。②数字通通信网：传输和处理理数字信号号。③数模混混合网：数字信号可可以经D/A转换后在在模拟通通信系统统中传输输，模拟拟信号也也可以经经A/D转换后在在数字通通信系统统中传输输。(3)按通信距距离分类类①长途途通信网网：长途电电话、报报纸传真真等。②本地地通信网网：市内电话话、计算算机局部部网等。。③局域域网：校园或厂厂区用户户交换机机管辖范范围内。。电话交换换技术交换技术术可以分分为两大大类：一一类为布控式，它是用用布置好好的线路路进行通通信交换换，因而而通信功功能较少少；另一一类为程控式，它是按按软件的的程序进进行通信信交换，，可以实实现上百百种通信信功能。。布控式的的交换机机有磁石式交交换机、、共电式式交换机机（属于人人工交换换机）、、步进式交交换机、纵横式交交换机、、电子式式交换机机（属于自自动交换换机）。。民用建筑筑中，目目前常用用的是共共电式、、纵横式式自动交交换机。。(1)人工交换换方式电话机是是1876年美国人人贝尔发发明的。。但在贝贝尔发明明电话时时，只能能一对一一直接连连接通话话。如图6.20所示交换工作作是由接接线员来来完成的的。每台台电话机机都有一一对线接接到交换换机，任任意两台台电话机机之间由由接线员员用塞子子线（即即塞绳））进行连连接。见图6.21。当两个用用户的通通话完毕毕后，拔拔出塞绳绳，该塞塞绳就可可用来为为其它用用户的通通话服务务。人工工电话交交换机就就是利用用插、拔拔塞绳的的方式，，灵活地地连接需需要通话话的用户户电话机机。(2)机械电磁磁式自动动电话交交换机步进式交交换机采采用步进进继电器器作为主主要元件件。用户户需要采采用具有有拨号功功能的自自动电话话机，使使用时通通过拨号号发出脉脉冲。用用户之间间通过交交换机的的预选器器、选组组器、终终接器而而自动接接通电路路进行通通话。由由于是按按所拨号号码，一一步一步步选择，，并逐级级延伸，，直至被被叫用户户，故称称为步进进式交换换机。纵横式交交换机采采用继电电器与纵纵横接线线器为主主要元件件。其优优点是无无旋转部部分、动动作迅速速、噪音音小、体体积小、、寿命长长。(3)电子式交交换机电子式自自动电话话交换机机的控制制方式可可以有布线逻辑辑控制（（WLC）和存储程序序控制（（SPC）两种。所谓布线逻辑辑控制，就是根根据一定定的逻辑辑要求，，采用电电子元件件构成逻逻辑电路路，并根根据逻辑辑电路输输入状态态的变化化，产生生一定的的输出信信号来控控制交换换动作。。所谓存储程序序控制，就是将将预先编编制好的的程序存存储在交交换系统统的存储储器中，，处理机机按照预预定的程程序和一一定的数数据进行行工作，，产生输输出信号号，控制制交换动动作从话路部部分的工工作原理理来看，，电子交交换机又又可以分分为空分制交交换机和时分制交交换机两大类。。图6.20电话机的的连接图6.21人工电话交换换机原理图电话传输线路路(1)电话线路的配配接电话线路的配配接，分为直接配线、交交接箱配线及及这两种的混混合配线系统统。直接配线是一般较多采采用的系统，，它是由总机机配线架直接接引出主干电电缆，再从主主干电缆上分分支到各用户户的组线箱（（电话端子箱箱），如图6.22所示。直接配线系统统的优点为节省投资、施施工维护简单单，但灵活性性差、芯线使使用率低。。为了提高芯线线使用率（达达到70%～90%）及有调节的的可能性，可可以用复接电电缆分线箱，，如图6.23。交接箱配线系系统是将电话话划分为若干干区，每区设设一个交接箱箱。由电话站站总配线架上上引出两条以以上电缆干线线至各交接箱箱，各配线区区之间有联络络电缆，用户户配线则从交交接箱引出，，其方式见图6.24。电话组线箱（（端子箱）是是电话电缆转转换为电话配配线的交接点点，有室外分分线箱（盒））及室内分线线箱两种。(2)常用通信电缆缆电线介绍在通信线中常常用的几种电电缆，其型号号规格、主要要特性、使用用条件和用途途等技术特性性分别介绍如如下：①铅护套电缆(表6.2）；②配线电缆(表6.3)；③全塑市内电话话电缆(表6.4)；④通信线及软线线(表6.5)。(3)电话线敷设室外电话电缆缆线路架空敷敷设时宜在100对及以下。室外电话电缆缆多采用地下下暗敷设，与与市内电话管管道有接口或或线路有较高高要求时，宜宜采用管道电电缆，一般可可采用直埋电电缆。直埋电缆敷设设一般采用钢钢带铠装电话话电缆，在坡坡度大于30°的地区或电缆缆可能承受拉拉力的地段需需采用钢丝铠铠装电话电缆缆。室内电话电缆缆一般采用穿穿钢管暗敷设设，管径的选选择应符合电电缆截面积不不小于管子截截面的50%。一段管路长长度为30m有一个弯或长长度为20m有两个弯时，，需放大一号号管径。室内电话支线线路分为明配和暗配两种。明配线线用于工程完完毕后，根据据需要在墙角角或踢脚板处处用卡钉敷设设。暗敷设可可采用钢管或或塑料管埋于于墙内及楼板板内，或采用用线槽敷设于于吊顶内。图6.22直接配线方式式示意图图6.23复接配线方式式示意图图6.24交接箱配线方方式示意图表6.2铅护套电缆技技术特性表表6.3配线电缆技术术特性表表6.4全塑市内电话话电缆技术特特性表表6.5通信线及软线线技术特性表表6.3建筑电气消防防系统首先应按建筑筑物的使用性性质，火灾危危险性划分防防火类别及保保护等级。根根据建筑物保保护等级不同同而选用不同同的火灾报警警与自动灭火火系统。火灾报警与自自动灭火系统统的功能是：：自动捕捉火灾灾监测区域内内火灾发生时时的烟雾或热热气，从而能能够发出声光光报警，并有有联动其它设设备的输出接接点，能够控控制自动灭火火系统、事故故广播、事故故照明、消防防给水和排烟烟系统。系统概述(1)系统分类①自动报警警、人工消防防属于低规模、、低标准的消消防系统，仅仅设置火灾探探测器，当火火灾发生时，，报警器发出出信号通知人人们根据报警警情况采取相相应消防措施施。②自动报警警、自动消防防这种系统除了了上述功能外外，还能在火火灾报警控制制器的作用下下，自动联动动有关灭火设设备，在发生生火灾处自动动喷洒灭火介介质、进行消消防灭火。(2)火灾报警的基基本原理图6.25所示的火灾报警与与自动灭火系系统包括火灾灾自动检测和和自动灭火控控制两个子系系统。控制器是火灾灾报警系统的的心脏，是分分析、判断、、记录和显示示火灾的部件件。为了防止探测测器失灵，或或火警线路发发生故障，现现场人员发现现火灾也可以以通过安装在在现场的手动动报警按钮和和火灾报警电电话直接向控控制器发出报报警信号。图6.26为火灾自动报报警系统图。。(3)自动灭火系统统的基本原理理自动灭火系统统是在火灾报报警器控制下下，自动执行行灭火的系统统。当建筑物内某某一被监视现现场着火，火火灾探测器便便把现场实际际检测到的信信息以电信号号或开关信号号形式立即传传送到控制器器，控制器将将此信号与预预定的整定值值进行比较后后，若确认着着火，则输出出两路信号：：一路指令声声光、显示和和打印等装置置动作，发出出音响报警及及显示火灾现现场地址，记记录报警时间间。另一路则则指令现场的的执行器，开开启喷洒泵或或其它灭火装装置动作进行行灭火。图6.25控制中心报警警系统框图图6.26火灾自动报警警系统图火灾探测器在火灾初起阶阶段，一般会会产生烟雾、、高温、火光光及可燃性气气体。利用各各种不同敏感感元件探测到到上述四种火火灾参数，并并转变成电信信号的传感器器称为火灾探测器。(1)感烟探测器①离子感烟烟型离子感烟探测测器由放射源源Am241（镅）、内电电离室、外电电离室及电子子电路组成。。②光电感烟烟型光电感烟探测测器为利用烟烟雾粒子对光光线产生散射射和遮挡原理理制成的感烟烟探测器。(2)感温探测器在发生火灾时时，对空气温温度参数响应应的火灾探测测器称为感温温探测器。按按其动作原理理可分为：定温式、差温温式和差定温温式三种。①定温式按感温元件的的不同有机械械式和电子式式。当环境温温度达到或超超过规定值时时，探测器发发出报警信号号。②差温式当火灾发生时时，室内局部部温度将以超超过常温数倍倍的异常速率率升高，差温温式探测器是是以环境温度度升高的速率率为参数而动动作的。③差定温式式在差温探测器器的基础上附附加一个定温温元件，即成成为复合式的的差定温火灾灾探测器，它它兼有定温和和差温两者的的特性，探测测空间的温度度急剧变化时时依靠差温元元件动作，而而温度缓慢变变化时依靠定定温元件动作作。(3)感光火灾探测测器又称为火焰探测器。与感烟、感感温等火灾探探测器比较，，感光探测器器的主要优点点是：响应速速度快，其敏敏感元件在接接收到火焰辐辐射光后的几几毫秒，甚至至几个微秒内内就发出信号号，特别适用用于突然起火火无烟的易燃燃易爆场所；；它不受环境境气流的影响响，是唯一能能在户外使用用的火灾探测测器；另外，，它还有性能能稳定、可靠靠、探测方位位准确等优点点，成为目前前火灾探测的的重要设备和和发展方向。。(4)可燃气体火灾灾探测器可燃气体火灾灾探测器是一一种能对空气气中可燃气体体浓度进行检检测并发出报报警信号的火火灾探测器。。在火灾事例中中，常有因可可燃性气体、、粉尘及纤维维过量而引起起爆炸起火的的。因此对一一些可能产生生可燃性气体体或蒸气爆炸炸的场所，应应设置可燃性性气体探测器器，以便对其其监测。当浓浓度达到危险险值时立即发发出报警，提提醒人们及早早采取安全措措施。可燃气气体探测器有有催化型及半半导体型两种种。(5)火灾探测器的的选用应按探测区域可能能发生火灾的的特点、空间间高度、气流流状况等选用所适宜宜类型的探测测器或几种探探测器的组合合。火灾探测器的的选用原则如如下：对火灾初期有有阴燃阶段，，即有大量的的烟仅有少量量的热产生、、很少或没有有火焰辐射的的火灾，如棉棉、麻织物的的引燃等，应应选用感烟探探测器；对蔓延迅速、、有大量的烟烟和热产生、、有火焰辐射射的火灾，如如油品燃烧等等宜选用感温温、感烟、火火焰探测器或或它们的组合合；对有强烈的火火焰辐射而仅仅有少量烟和和热产生的火火灾，如轻金金属及它们的的化合物的火火灾，应选用用火焰探测器器；在散发可燃气气体和可燃蒸蒸气的场所，，宜选用可燃燃气体探测器器，如使用煤煤气的厨房采采用煤气泄漏漏探测器。感烟探测器在房间高度大大于12m时不适合采用用。感温探测器按其灵敏度适适用于不同高高度的房间。。火焰探测器在高度为20m以下的房间内内都可以采用用。作为前期报警警、早期报警警，感烟探测测器是非常有有效的，凡是是要求火灾损损失小的重要要地点都应采采用感烟探测器。感温探测器特别适用于经经常存在大量量粉尘、烟雾雾、水蒸气的的场所；湿度度经常高于95%的房间，如：：厨房、锅炉炉房、洗衣房房、茶炉房、、吸烟室等。。感烟和感温探探测器的组合合，宜用于大、、中型计算机机房、洁净厂厂房以及防火火卷帘设置的的部位等处。。火焰探测器宜在置放易燃燃物品的房间间；火灾时产产生烟量极少少的场所；高高湿度的场所所等处使用。。火灾报警控制制器火灾报警控制制器是建筑消消防系统的核核心部分。它它可以独立构构成自动监测测报警系统，，也可以与灭灭火装置、联联锁减灾装置置构成完整的的火灾自动监监控消防系统统。当安装在监控控现场的火灾灾探测器检测测到火灾信号号时，向火灾灾报警器发送送经报警控制制器判断确认认，如果是火火灾，则立即即发出火灾声声、光报警信信号。与此同同时，也控制制现场的声、、光报警装置置发出报警。。经过适当的的延时，还能能启动灭火设设备，启动联联锁减灾设备备。除了具有上述述功能外，还可具有如下下的功能：(1)由于火灾报警警控制器的重重要性和特殊殊性，为了确确保安全可靠靠、长期不间间断运行，必必须能够对本本机的重要线线路和元部件件进行自动监监测。(2)具有记忆功能能。(3)可以为火灾探探测器提供工工作电源。按报警控制器器的系统线制制来分有少线制和多线制两大类。探测器的线制制是指探测器本本身的外接线线端子数，而而报警控制器器的线制是指指控制器与探探测器之间的的布线制式。。其它消防控制制设备(1)水流指示器水流指示器一一般装在配水水干管上，靠靠管内的压力力水流动的推推力推动水流流指示器的桨桨片，带动操操作杆使内部部延时电路接接通，经过一一段时间后使使继电器动作作，输出电信信号供报警及及控制用。(2)水力报警器它包括水力警警铃及压力开开关。水力警铃装在在湿式报警阀阀的延迟器后后，压力开关关是装在延迟迟器上部的水水－电转换器器，将水压信信号转变为电电信号，从而而实现自动报报警及启动消消防泵的功能能。(3)消防按钮消防按钮是消消火栓灭火系系统中主要的的报警元件。。它内部有一一组常开触点点、一组常闭闭触点及一只只指示灯。消消防按钮在电电气控制线路路中的连接形形式有串联及及并联两种。。图6.27（a）为并联式电路路。图6.27（b）为串联式电路路。(4)手动报警器它的外形与手手动消防按钮钮相似。其功功能主要是与与自动报警控控制器相连，，作为一个手手动报警探测测器用。图6.28是其原理接线线图。图6.27消防按钮电气气控制线路图图(a)并联式；(b)串联式图6.28手动报警器接接线原理图自动灭火系统统灭火系统大致致可以分为消火栓灭火、、自动喷水灭灭火（水喷淋淋灭火）、水水幕阻火、气气体灭火、干干粉灭火等。1)消火栓灭火系系统系统由高位水箱（（蓄水池）、、消防泵（加加压泵）、管管网及室内消消火栓设备等等组成。室内消火栓设设备由水枪、水带带和消火栓（（消防用水出出水阀）组成成。消火栓灭火系系统由图6.29所示。2)自动喷水灭火火系统系统可分为干式、湿式、、雨淋式、预预作用式等多种类型。。自动喷水灭火火设备主要由由自动喷水头、、管路、报警警器和压力水水源四个部分组成成。(1)自动喷水头。目前常用的的主要有以下下两种类型：：①玻璃球式喷水水头。②双金属片式喷喷水头。(2)管路。通常分为湿式和干式两种系统。湿式管路系统统中，平时充满具具有一定压力力的水，当封封闭型喷水头头一旦启动，，水就能立即即喷出灭火。。（图6.30）。干式管路系统统中，平时充满压压缩空气，使使压力水源处处的水不能流流入。当火灾灾时，封闭型型喷水头启动动后，首先喷喷出空气，随随着管网中的的压力下降，，水即顶开空空气阀流入管管路，并由喷喷头喷出灭火火。(3)报警器：当喷头启动之之后，管路压压力则降低，，从而控制消消防水泵启动动及敲击警铃铃发出报警信信号。(4)压力水源：通常采用水水泵或压力水水箱。水泵具具有自动启动动装置，当喷喷水灭火时水水泵即启动向向管网供水。。3)其它灭火系统统水幕阻火系统统是将水喷洒成成水帘状，利利用其冷却和和阻火的能力力，防止建筑筑受到邻近火火灾的侵袭，，或阻挡内部部火势的蔓延延。气体灭火剂有卤代烷、二二氧化碳等固固定灭火装置置，它适用于于大中型电子子计算机房、、图书馆的珍珍藏库，一类类高层建筑内内自备发电机机房和其它贵贵重设备室。。泡沫灭火用于高层主体体建筑内的燃燃油、燃气锅锅炉房，汽车车库及各种油油品库等房间间。图6.29消火栓灭火系系统电气控制制原理图图6.30湿式喷洒水灭灭火系统示意意图防排烟及诱导导疏散系统一般情况下，，烟气在建筑筑物内的流动路线是：：着火房间→走走廊→竖向梯梯、井等向上上伸展。(1)密封防烟方式式当发生火灾时时，将着火房房间密封起来来。(2)自然排烟方式式自然排烟是在在自然力作用用下，使室内内外空气对流流进行排烟的的。(3)机械防排烟方方式机械排烟是把把建筑物分成成若干防烟分分区，在防烟烟分区内设置置防烟风机，，通过风道排排出各房间或或走廊的烟气气。排烟系统统示意见图6.31。火灾事故照明明，是在发生火火灾时，保证证重要部位或或房间能继续续工作及疏散散通道上所需需最低照度的的照明。疏散指示照明明，是在发生火火灾时，能指指示疏散通道道及出入口的的位置和方向向，便于有秩秩序地疏散的的照明。事故照明在正正常电源断电电后，能在5s内自动点亮并并达到所需最最低的照度，，此照度最低低不小于正常常照度的十分分之一，并不不宜小于5lx，延续时间不不小于20min。所有事故及疏疏散照明灯具具，均应设玻玻璃或其它非非燃性材料制制作的保护罩罩。图6.31排烟系统示意意图6.4保安系统现代化建筑需需要多层次及及针对性的保保安系统。从从防止罪犯入入侵的过程上上讲保安系统统应提供以下三个层次次的保护：(1)外部侵入保护护外部侵入是指罪犯从建建筑物的外部部侵入楼内，，如大楼的门门、窗、墙体体等，在上述述部位设置相相应的报警装装置就可以及及时发现并报报警，从而在在第一时间内内采取处理措措施。建筑物对保安安系统的要求求(2)区域保护区域保护是指对某些重重要区域进行行保护：如陈陈列展厅、多多功能展厅等等。区域保护护为第二级保保护，除应用用红外探测器器、微波探测测器、红外微波双鉴探探测器等技术术手段外，还还应考虑加入入计算机区域域防范功能，，达到区域保保护智能化。。(3)目标保护目标保护是对重点目标标进行保护，，如展柜内的的重要展品等等。目标保护护是最后一级级保护，应用用的传感器包包括压力开关关、断线报警警、接近开关关等。保安系统的组组成内容不同建筑物的的保安系统有有其不同的组组成内容，但但基本的子系系统如下（见图6.32）：(1)出入口控制系系统(2)防盗报警系统统(3)闭路电视监视视系统(4)保安人员巡逻逻管理系统(5)防盗门控制系系统图6.32保安管理系统统组成框图防盗报警系统统防盗报警系统统负责建筑物物内重要场所所的探测任务务，包括点、、线、面和空空间的安全保保护。系统一一般由探测器、区域域报警控制器器和报警控制制中心设备组成，其基本本结构图见图图6.33。1)系统统报报警警探探测测器器(1)入侵侵及及袭袭击击信信号号器器①磁性性触触头头。。②玻璃璃破破裂裂信信号号器器。。③固体体声声信信号号器器。。④报警警线线。。⑤报警警脚脚垫垫。。⑥袭击击信信号号器器。。（2）红外外、、微微波波与与超超声声波波探探测测器器①被动动式式红红外外信信号号器器。。②超声声波波探探测测器器。。③微波波探探测测器器(高频频多多谱谱勒勒仪仪)。④红外外-微波波双双技技术术探探测测器器。。⑤主动动型型红红外外探探测测器器。。2)报警警控控制制器器（1）区域域报报警警控控制制器器区域域报报警警控控制制器器直直接接与与各各种种防防盗盗报报警警传传感感器器相相连连，，接接收收传传感感器器传传送送来来的的报报警警信信号号，，并并可可向向上上