火灾自动报警系统基础知识

火灾自动报警系统基础知识第一页，共95页。21.火灾形成一般有以下原因：

〔1〕人为的造成火灾〔2〕电气事故造成火灾〔3〕可燃气体发生爆炸造成火灾〔4〕可燃固体燃烧造成火灾〔5〕可燃液体燃烧造成火灾第一讲根底部分概述第二页，共95页。2.普通可燃物质典型起火过程

第三页，共95页。3.系统的组成及系统运行机理火灾报警装置警报装置联动控制器编码模块联动设备触发器件火灾自动报警系统组成第四页，共95页。4.火灾自动报警系统的定义：

火灾自动报警系统是火灾探测报警与消防联动控制系统的简称，是以实现火灾早期探测和报警、并向各类消防设备发出控制信号且接收设备反响信号，从而实现预定消防功能为根本任务的一种自动消防设施探测火灾早期特征、发出火灾报警信号，为人员疏散、防止火灾蔓延和启动自动灭火设备提供控制与指示的消防系统。〔标准解释〕

第五页，共95页。火灾探测器一、火灾探测器概述1.火灾探测器功能火灾探侧器是火灾自动报警系统的“感觉器官〞，是及时探测和传输与火灾有关的物理和化学现象的探测装置；它的作用是监视探侧器保护范围内有没有火灾的发生。2.火灾探测器的组成;敏感元件电路固定部件和外壳第六页，共95页。73.火灾探测的方法

对火灾的探测，是以物质燃烧过程中产生的各种现象为根据，以实现早期发现火灾为前提。因此，根据物质燃烧过程中发生的能量转换和物质转换所产生的不同火灾现象与特征，产生了不同的火灾探测方法。第七页，共95页。8

4、根据火灾探测方法和原理，目前火灾探测器主要有感烟式，感温式，感光式，可燃气体探测式和复合式等类型。而每种类型中，又可分为不同形式。第八页，共95页。第九页，共95页。第十页，共95页。

二、点型感烟火灾探测器

GB4715-2005GB4715-1993

感烟式火灾探测器是能对可见的或不可见的烟雾气溶胶响应的火灾探测器。烟雾是早期火灾的重要特征之一，利用感烟式火灾探测器可以及早感受火灾信号，感烟式火灾探测器是目前世界上应用较普及、数量较多的火灾探测器。用散射光、透射光或电离原理

离子感烟探测器光电感烟探测器第十一页，共95页。1.离子感烟探测器;2.光电感烟探测器;3.离子与光电的异同第十二页，共95页。1.离子感烟火灾探测器选择Am241作为α放射源，是基于其以下特点：①α射线具有强的电离作用；②α粒子射程较短；③本钱低；④半衰期较长〔433年〕。〔1〕预备知识：同位素及其放射性第十三页，共95页。(2)电离室及感烟探测根本原理电离室示意图IE电离电流与电压关系IsImE第十四页，共95页。

2.光电感烟火灾探测器光电感烟火灾探测器是利用烟雾可以改变光的传播特性研制的。分为遮光型〔减光型〕和散射型第十五页，共95页。〔1〕遮光型光电感烟探测器遮光型光电感烟探测原理更适于构成线型构造的火灾探测器，实现大面积火灾探测，如主动红外光束感烟火灾探测器。遮光型感烟探测器光电检测暗室第十六页，共95页。〔2〕散射型光电感烟探测器散射光式光电感烟探测方式一般只适用于点型探测器构造，其遮光暗室中发光元件与受光元件的夹角在90°～135°之间，夹角愈大，灵敏度愈高。散射型感烟探测器第十七页，共95页。

3.离子感烟与散射型光电感烟的不同烟粒子大小的影响不同烟雾颜色的影响安装高度的影响环境条件的影响不同燃烧阶段的影响不同物质的燃烧影响第十八页，共95页。烟粒子大小的影响烟粒子大小离子感烟散射型光电感烟灵敏度0.4μm第十九页，共95页。不同烟雾颜色的影响烟雾颜色离子感烟散射型光电感烟灵敏度第二十页，共95页。不同燃烧阶段的影响燃烧阶段离子感烟散射型光电感烟输出信号第二十一页，共95页。环境条件的影响离子感烟探测器环境适应性稍差散射型光电感烟探测器环境适应性较好第二十二页，共95页。保护高度离子感烟探测器保护高度较高散射型光电感烟探测器保护高度较低烟粒子大小离子感烟散射型光电感烟灵敏度第二十三页，共95页。不同物质的燃烧影响离子感烟探测器

对木材阴燃火稍差,其余常见可燃物都能适应。散射型光电感烟除对木材阴燃火稍好于离子感烟探测器外,其余均不如离子感烟探测器适应性强。第二十四页，共95页。感烟探测器主要技术指标〔1〕工作电压：DC16V～DC28V

〔2〕监视电流≤60µA(注：静态时探测器可工作在DC16V～DC28V电压范围内。)

〔3〕报警电流≤30mA

〔4〕报警确认灯：红色，巡检时闪烁，报警时常亮

〔5〕使用环境：

温度：-10℃～+55℃

相对湿度≤95%，不结露

第二十五页，共95页。点型光电感烟火灾探测器主要技术指标

·使用环境温度：-10℃～+50℃

·使用环境湿度：≤95%RH(不凝露)

·总线工作电压：DC24V脉动电压

·风速：＜5m/s

·报警确认灯：红色，巡检闪亮，报警常亮

执行标准：GB4715-2005点型感烟火灾探测器

·监视电流：＜0.35mA

·报警电流：＜0.8mA

·保护面积：60m2

·线制：两总线，无极性

·总线长度：≤2000m

第二十六页，共95页。GB4716-2005GB4716-1993修改了分类方法等三、点型感温火灾探测器探测器类别典型应用温度（℃）最高应用温度（℃）动作温度下限值（℃）动作温度上限值（℃）A125505465A225505470B40656985C558084100D709599115E85110114130F100125129145G115140144160表C点型感温火灾探测器分类可通过在上述类别符号后面附加字母S或R的形式〔如A1S、BR等〕标示S型或R型探测器第二十七页，共95页。

感温式火灾探测器是利用对温度敏感的元件来探测火灾发生的火灾探测器。感温式火灾探测器在探测经常存在大量粉尘、油雾、水蒸汽等场所火灾的作用是感烟探测器无法替代的，并且在某些重要场所，为保证系统的可靠性，通常同时使用感烟式和感温式火灾探测器

1.定温探测器;2.差温探测器；

3.差定温组合探测器；第二十八页，共95页。1.定温探测器类型双金属型定温探测器;易融金属型定温探测器水银接点型热敏电阻定温探测器第二十九页，共95页。—+—+双金属型定温探测器第三十页，共95页。易融金属型定温探测器—+—+第三十一页，共95页。水银接点型第三十二页，共95页。热敏电阻定温探测器+-电压比较器+—热敏电阻第三十三页，共95页。

2.差温探测器

在规定的时间内温度升高的速率超过某一数值时而报警的探测器。根据感热元件的材料不同可分为：膜盒型、双金属型、半导体型和热敏电阻型等，最常见的是膜盒型差温探测器。第三十四页，共95页。膜盒型差温探测器—+波纹片气室感热外罩漏气孔触点第三十五页，共95页。3.差定温组合探测器机械式差定温组合探测器膜盒-双金属型膜盒-易融金属型电子式差定温组合探测器以热敏电阻做感热元件第三十六页，共95页。感温探测器主要技术指标〔1〕工作电压：DC12V～DC28V〔2〕监视电流≤60µA〔3〕报警电流：10mA～30mA〔4〕报警确认灯：红色，报警时常亮〔5〕使用环境：温度：-10℃～+50℃相对湿度≤95%，不结露〔6〕外形尺寸：直径：100mm，高：58mm(带底座)第三十七页，共95页。JTW-A2R-EIN11型点型感温火灾探测器主要技术指标

第三十八页，共95页。四、线型光束感烟火灾探测器GB14003-2005GB14003-19921.接收器:接收光束的部件，〔删去〕2.发射器:发出光束的部件，〔删去〕3.相对部件：可以决定光路产度的部件4.光路长度:发射器与接收器间光波波阵面传播的间隔。一般为1m～100m，5.最小光路长度:能保证探测器正常工作的光路长度的最小值。最小光路长度一般不大于10m。发射器接收器光路长度第三十九页，共95页。第四十页，共95页。JTY-HM-GST102线型光束探测器主要技术指标(1)工作电压：

总线电压：总线24V

电源电压：DC24V

(2)工作电流

电源电流：调试电流≤20mA

监视电流≤8mA

报警电流≤12mA

总线电流≤2mA

(3)灵敏度等级

一级：1.3±0.3dB

二级:1.7±0.3dB

三级:2.3±0.3dB

第四十一页，共95页。(4)保护面积：探测器最大保护面积为14×100＝1400m2〔5〕使用环境：

温度：-10C～+50C

相对湿度≤95%，不结露

瞄准校正清洁根据标准要求安装第四十二页，共95页。五、线型感温火灾探测器分类有了改变GB16280-20051.根据动作性能分类：GB16280-19961〕线型定温探测器2〕线型差温探测器3〕线型差定温探测器2.根据工作原理分类：1〕缆式线型感温火灾探测器2〕空气管式线型感温火灾探测器3.根据工作方式分类1〕可恢复式感温火灾探测器2〕不可恢复式感温火灾探测器第四十三页，共95页。空气管线型感温探测器产品实用少原理同膜盒型差温探测器电缆型感温探测器〔可恢复不可恢复〕适用于电缆隧道等低熔点绝缘外表涂负温度系数的绝缘材料光栅光纤型感温探测器适用于油罐区、天燃气管道、化工等精度高本安型12.2.3强条〔光栅间距不大于3M〕第四十四页，共95页。第四十五页，共95页。光纤光栅传感原理光纤光栅1、在光纤上用紫外光刻写光栅，10mm的光纤光栅包含了10000个在纤芯中规则分布的微小的反射镜面2、温度/应变等物理量的变化与所导致的栅距变化呈线性，光栅反射波长随栅距变化而线性变化；

第四十六页，共95页。中心波长反射光谱光纤光栅反射光的中心波长取决于光栅的条纹间距光栅的条纹间距取决于：施加的应变

温度

光纤光栅传感原理光纤光栅传感原理温度波长漂移(nm)第四十七页，共95页。透射光谱入射光谱光强光强反射光谱光强光纤光栅传感原理光在光纤光栅上的传输1、宽带光进入光纤，经过光栅反射回特定波长的光2、通过测量光栅反射波长，换算被测体温度/应变等物理量；3、光栅的温度特性为10pm/℃，应变特性为1.2pm/微应变第四十八页，共95页。光纤光栅传感原理波分复用技术1、采用波分复用技术，可实现一根光纤上串联18个传感器；2、通过对不同波长光栅进展特定封装，在一根光纤上可实现温度、应变等多参数实时测量；…Sensor1Sensor2Sensor3Sensornλ1λ2λ3λn接头1接头2透射光谱入射光谱反射光谱……λ1λ2λnλ3第四十九页，共95页。六、火焰探测器1.红外光辐射探测器核心原理：硫化铅红外光敏感元件可以将承受到的红外光辐射转换成电信号，经电路的放大滤波检测到火焰信号报警。

锗片硫化铅光敏元件第五十页，共95页。特点：波长较长，不受烟雾干扰；利用火焰闪动频率〔3～30HZ〕特性将其它信号滤除，降低误报率。探测器视角窄30X30，为抑制缺点可将探头用三个元件并联，形成120度分布状，使视角大大扩展。红外感光探测器响应波长高于700nm第五十一页，共95页。红外光探测器使用本卷须知①应避开阳光和强烈灯光的照射及反射，以防止由此引起的误报警。②对探头光学部分应定期清洁，当红玻璃片有灰尘或水汽时，可用擦镜纸或绒布擦拭。③灵敏度不可调得太高，以免因过于灵敏而出现误报警。④分为：单波、双波、三波段〔3.8、4.4、4.8um〕第五十二页，共95页。2.紫外光辐射探测器紫外光敏管结构示意图核心原理：利用装在玻璃罩内的紫外光敏管对紫外线的敏感性，当紫外线照射到两根电极〔钨、银〕上时，电极发射电子，电子电离罩内氢气和氦气，使两极导通产生电流。一般紫外光敏管只对185~260nm波长的紫外光起感应。〔自然光一般大于300nm〕第五十三页，共95页。紫外光探测器使用本卷须知①应防止阳光直接照射，以防止阳光中的微弱紫外光辐射造成误报警。②防止电焊操作、碘钨灯对探测器的影响，以防误动作报警。③长期使用紫外光敏管可能发生自激现象，导致紫外感光火灾探测器频繁误报警，这时需更换紫外光敏管。④对紫外光敏管应经常清洁，定期维修，以确保透光性良好。第五十四页，共95页。七、气体探测器气体探测器可分为两类：一类是对火灾阶段释放出的各种气体〔H2、CO、CO2CXHX、和湿气H2O等〕进展探测的叫气体火灾探测器，应用较少；另一类是对存在可燃气体泄露的场所进展可燃气体浓度探测，叫可燃气体探测器。第五十五页，共95页。可燃气体探测器可燃气体探测器可分为两类：

A：热催化原理B：热导原理C：气敏原理D：三端电化学化原理第五十六页，共95页。催化型导入式扩散式手动式催化型可燃气体探测器

催化型是利用金属铂丝加热后的电阻率变化来测定可燃气体浓度的；报警点一般设在爆炸浓度下限的1/4。第五十七页，共95页。半导体型可燃气体探测器气敏半导体元件遇到可燃气体〔H2，CO，天然气等〕电阻会发生变化，其变化值与可燃气体浓度有相应的对应关系。电阻0.2浓度0.40.60.820120100806040ZnO气敏半导体元件电阻与可燃气体浓度的关系第五十八页，共95页。两种可燃气体探测方法比较优点缺点催化型探测线性好受温湿度影响小响应快对低浓度气体灵敏度低敏感元件易中毒金属丝易断半导体型灵敏度高价廉选择性差稳定性差第五十九页，共95页。安装使用中应注意的问题安装位置应根据待测气体性质确定定期检查〔每月检查〕适用气体防止气敏元件中毒第六十页，共95页。八、空气采款式感烟火灾探测器〔管路吸气式〕

空气采款式感烟火灾探测报警器又叫极早期烟雾探测器，它系统采用了主动采样的探测方式，相对于传统火灾探测报警技术灵敏度极高。探测器由抽气泵、过滤器、激光腔、控制电路等组成。抽气泵通过PVC管或钢管所组成的采样管网从被保护区域抽取空气作为样品送入激光腔，在激光腔内利用激光照射空气样品，其中烟雾粒子所造成的散射光被阵列式接收器接收，接收器将光信号转换成电信号后送到探测器的控制电路，信号经处理后转换为烟雾浓度以及设定的报警阈值，产生一个适宜的输出信号。从而发出各级警报，依次为警告、行动、火警1级、火警2级。其最高灵敏度可达0.005%obs/m〔遮蔽度〕，是传统局限型探测器的1000倍以上。

第六十一页，共95页。第六十二页，共95页。

图像型火灾探测器图像型火灾探测器利用计算机视觉、人工智能以及闭路电视监控技术，通过视频图像检测烟火。自动分析、识别视频图像内的火焰、烟雾，产生告警信息，在数秒内完成火灾探测及报警，大大缩短了火灾告警时间。

第六十三页，共95页。

火灾报警控制器GB4717-2005GB4717-1993控制器按应用方式分为独立型区域型集中型集中区域兼容型3.1.56.1第六十四页，共95页。火灾报警控制器按结构形式分类单路多路按容量分类按按使用环境分类按防爆性能分类按信号处理分类按系统连线分类按用途分类陆用船用防爆型非防爆型有阈值无阈值多线制总线制区域集中通用台式柜式壁挂式原来分类第六十五页，共95页。

主要技术指标

使用环境温度：0℃～40℃；相对湿度：≤95%(不凝露)

交流输入电压：220V±1015%,

50Hz±1%

交流输入功率：直流备电：DC24V

回路最大容量：100242

最大总容量：M=F×NF:回路数

N:每个回路探测器数第六十六页，共95页。性能特点火灾报警功能能以两总线制方式挂接各种火灾触发器件，以声光信号发出火警警报，并显示火灾发生的部位、时间、火警总数及报警部件的地址、类型等信息。联动控制功能能通过四总线(包括24V电源线)输入/输出模块，根据报警信息以灵敏多样的方式控制各类消防设备，可显示设备动作的反响信息，包括设备类型、模块类型、模块地址、安装位置、动作时间等。可选配总线联动控制盘，通过编程可实现对各类、各分区、各详细部件的控制。可选配多线联动控制盘，实现直接输出联动控制能进展手动/自动切换，在手动状态下，对任何设备都可通过菜单项选择择按类型、分区或地址进展启动、停顿。第六十七页，共95页。监管报警功能能通过输入模块接收盗警、可燃气报警、水流指示器报警、压力开关动作等信号，实现监管报警，通过液晶显示报警部位、时间以及报警部件的地址、类型等信息，并可实现联动。屏蔽功能可以对各总线部件进展屏蔽，可以对火灾声光警报输出进展屏蔽。故障检测功能能自动检测总线和多线联动输出的线路故障〔包括短路、断路等〕、部件故障、电源故障等，以声、光信号发出故障警报，并显示故障发生的部位、时间、故障总数以及故障部件的地址、类型等信息。第六十八页，共95页。系统测试功能能登录部件编号及当前地址，可直接进展地址设置、编程；能以单点、多点方式查看探测器检测值；能对回路任一部件进展自检。黑匣子功能能自动存储火警、预警、监管、联动、故障、屏蔽等历史记录及开关机记录等。查询功能可以查询所有火警、预警、监管、联动、故障、屏蔽和编程等信息，对任何部件都可按地址、类型、楼层等进展查询。第六十九页，共95页。打印功能能自动打印实时火警信息、预警信息、监管信息和联动动作信息，并能打印部件清单等。主、备电自动切换功能能进展主、备电自动切换，并具有相应的指示,备电具有欠压保护功能。操作权限为防止无关人员误操作，可通过密码限定操作级别，密码可任意设置。第七十页，共95页。重复显示器〔火灾显示盘〕用于在现场重复显示报警控制器中一个区域的控制器部位信号，并且有声光报警提示和消音功能。〔6.4〕GB17429-将原标准的根本功能试验细分为火灾报警显示功能试验、故障显示功能试验、监管报警显示功能试验、自检功能试验、信息显示与查询功能试验和电源功能试验第七十一页，共95页。总线隔离器总线短路隔离器是一种串接于总线回路上的隔离装置。当分支线路发生短路时，总线短路隔离器动作，将该分支线路与整个报警系统隔离，使总线的其它分支线路仍能正常工作。隔离器动作后，红色指示灯点亮，控制器发出故障报警，并指示被隔离的分支线路。故障排除后，隔离器自动恢复正常工作。〔3.1.6强条〕第七十二页，共95页。消防控制室图形显示装置

消防控制室图形显示装置是火灾报警控制系统的信息管理中心，通过网络接口与火灾报警控制器相连，接收并显示火警、监管、故障、联动、屏蔽等报警和状态信息；可显示总平面布置图、报警平面图和系统构成图，应具有信息显示、值班管理、疏散指示、编程、查询、打印等功能。〔6.9〕第七十三页，共95页。GB16806.8〔16806-2006〕要求：1.通信功能承受报警信号、联动控制信号和故障信号并显示相应信息；显示通信的工作正常和故障状态；与中心设备同步。2.显示和报警功能能完全显示建筑平面模拟图，准确显示报警区域中的各个消防设备及物理位置，并用中文标注；当有报警信号、联动控制信号输入时，应在3s内发出报警光信号〔常亮〕，非报警中心应有声报警信号；首显、巡显可手动或自动切换；报警显示优于联动控制显示；3级操作级别。第七十四页，共95页。第七十五页，共95页。联动控制器

GB16806-1997GB16806-2006GB16806-根据接收到的火灾报警信号或其他火灾报警触发器件发出的火灾报警信号而发出控制信号〔手动或自动〕控制各类消防设备完成联动功能的集中设备。具有控制、显示、故障报警、屏蔽、自检等功能。消防联动控制器主要由以下设备组成：主机主板、回路卡、手动控制盘、多线制控制盘。主机主板主机主板是控制器的核心，不同产品、不同型号有所不同，它决定了控制器的最大容量和性能。选用时要先理解本工程及后期工程需要，计算所有设备地址点数，同时根据回路卡的数量选用主机主板。第七十六页，共95页。回路卡目前市场上一般都是双回路卡，单回路卡用于点数很少的工程。回路卡因消费商的不同有较大差异，因此选择回路卡，先要根据所选产品的容量和防火分区及楼层，计算出总的回路点数，然后再确定回路卡的需要数量。〔3.1.5〕手动控制盘手动控制盘是手动远程控制消防联动设备的操作盘，属于总线控制，主要用于控制正压送风机、排烟风机、电梯、播送、消火栓泵、喷淋泵等联动设备。应选择大于控制的总点数并留10%余量。第七十七页，共95页。多线制控制盘多线制控制盘是控制与受控设备一一对应，采用硬接点方式连接，相当于设备的现场启、停按钮。主要针对排烟机、正压送风机、消防泵等火灾联动控制设备。目前市场上的多线控制盘一般要配合模块使用，模块是非编码的，主要作用是实现将火灾报警系统的弱电与控制设备的强电进展隔离。但要注意它的的模块制止用编码控制模块代替，否则在主机无法工作时不能启动联动设备。多线制控制盘上的控制点数根据排烟机、正压送风机、消防泵、喷淋泵等火灾联动控制设备的数量而定。第七十八页，共95页。联动模块消防设备通过模块连接到总线上，可以将控制器的联动指令传给受控设备，然后再将受控设备的动作反响信号送回控制器。输入模块用于接收消防联动设备输入的常开或常闭开关量信号，并将联动信息传回控制器。主要用于配接现场各种主动型设备如水流指示器、压力开关、位置开关、信号阀及可以送回开关信号的外部联动设备等。可现场设为常闭检线、常开检线输入，应与无源触点连接。

接线:S+、S-〔Z1、Z2〕端子接总线，信号、返回端子接外部设备无源常开〔或常闭〕信号。第七十九页，共95页。中继模块可接收非编码探测器〔线型光束感烟火灾探测器、线型感温火灾探测器、点型红外/紫外火焰探测器〕、非编码消火栓按钮的报警信号。可检测配接的非编码探测器的状态信息〔正常、断线、火警〕及DC24V电源断线故障。〔海湾隔离、扩展〕与两组触点的非编码探测器连接第八十页，共95页。与定温电缆的连接本安型非编码探测器的连接第八十一页，共95页。输出模块合适控制消防播送等无需检测返回信号的设备。24V直流电流：每启动一个继电器增加的电流≤20mA第八十二页，共95页。

输入/输出模块

用于现场各种一次动作并有动作信号输出的被动型设备如：排烟阀、送风阀、防火阀等不能接有源触点！

不可直接控制交流强电，应通过中间