消防培训——消防系统(ppt 78).ppt

1、第5章，消防系统，第1节，第2节，火灾探测器，第3节，火灾报警控制器，第4节，消防设施联动控制，基本教学要求：了解消防系统的基本概念；掌握火灾探测器的工作原理和应用范围；了解火灾报警控制器、火灾联动控制和智能消防系统的相关内容。(1)火灾的发生和规律；(2)电气火灾。例如，用户随意插电用电，线路超负荷，配电线路潮湿、老化、漏电甚至短路，变配电设备和电气设备放置不当，电气事故发生后周围的材料很快被点燃。这座建筑被闪电击中了。建筑火灾的原因有很多，包括以下原因：4。人为破坏。1.人员不小心用火。如乱扔纸烟、火柴、电焊、气焊火花等。这导致可燃气体、油、木材、化学纤维和其他物体燃烧并引起火灾。1.燃烧

2、气体。在燃烧的初始阶段，燃烧气体首先被释放。其中，有单分子的一氧化碳和二氧化碳等气体，较大的分子群，灰烬和未燃烧的物质颗粒悬浮在空气中。2.抽烟。通常，人类肉眼可见的颗粒直径为0.0110米的液体或固体颗粒被称为烟雾。无论是燃烧气体还是烟雾，它们都有很强的机动性，可以潜入建筑物的任何空间。这些气体和烟雾是有毒的，因此对人类生命构成极大的威胁。据统计，约70%的火灾死亡是由燃烧的气体或烟雾造成的。燃烧是伴随着光和热的化学反应。以下现象一般发生在物质的燃烧过程中：4 .火焰。火焰是物质燃烧时产生的燃烧和发光的气体部分。物质燃烧到发光阶段是物质的全部燃烧过程。这时，火焰热辐射含有大量的红外线和紫外线

3、。3。热量(温度)。当一种物质燃烧时，它将不可避免地释放热量，这将提高环境温度。然而，当燃烧速度非常慢时，热量(温度)不容易识别。对于常见可燃物质的表述，首先是产生燃烧气体，然后是烟雾。在供氧充足的情况下，它能实现充分燃烧，产生火焰，并放出大量热量，从而提高环境温度。火灾过程曲线如图所示。在火灾探测中，安装探测器的房屋的结构和高度也是需要考虑的重要因素。这是因为当火灾现场和探测器之间的距离改变时，材料燃烧产生的烟雾、热量和火焰将影响探测器的应用。从B曲线可以看出，火完全燃烧需要一段时间。对于这种燃烧速度较慢的初期火灾，烟雾探测方法最为合适。测量烟雾浓度比测量温度更敏感。从图中可以看出，在大多数

4、情况下，前两个阶段(初始和阴燃)总是需要很长时间，这是燃烧的初始阶段。要想把火灾损失控制在最低限度，保证人身安全，火灾探测应该从最初阶段就开始进行。因为在这个阶段，虽然产生了大量的气溶胶(燃烧气体)和烟雾，充满了建筑内部的空间，但是环境温度并不高，还没有达到扩散和发展的程度。常见可燃材料的典型火灾过程，曲线a表示烟气凝胶浓度与时间的关系，曲线b表示热气流温度与时间的关系，二是火灾探测方法，火灾探测是基于探测材料燃烧过程中产生的各种物理现象的机理，从而实现早期探测火灾的目的。因为火灾的早期发现是充分利用消防措施，减少火灾损失，保护生命财产的重要保证。世界各国都致力于火灾探测手段的研究和实验，试图

5、寻找新的早期探测方法，开辟火灾自动报警技术的新领域。从物质燃烧的基本规律出发，选择合适的火灾探测器来探测火灾是首要问题。因为任何探测器都不是万能的，它具有一定的环境适应性和一定的局限性。为了有效地发挥各种探测器的作用，有必要掌握各种火灾探测器的探测原理和适用场合，充分利用它们的优势，扬长避短。下图显示了最常用的烟雾和温度探测器的响应时间曲线。差温探测器、恒温探测器和烟雾探测器，曲线A表示燃烧气体和烟雾浓度与时间的关系，曲线B表示热气流温度与时间的关系，以及烟雾和温度探测器的响应时间曲线。在图中，关系曲线A显示了同时产生的燃烧气体和烟雾的百分比。热气流温度与时间的关系曲线b显示热气流温度随时间上

6、升。从图中可以看出，如果火灾探测系统能够探测到燃烧气体和烟雾，即能够在燃烧初期和阴燃阶段起到探测作用，就能够实现早期预测，从而减少火灾损失，避免人员伤亡。如果火灾探测系统的作用取决于温度的上升，则报警信号只能在火灾发展到火焰扩散阶段后发出，即在火灾已经发生后发出。图中的两条曲线还显示了几种最常见的火灾探测器的响应。烟雾探测器能在短时间内做出反应，并提前发出报警信号；温度探测器会在很长时间后做出反应。当火达到火焰燃烧阶段，温度急剧上升时，温差探测器响应；但是，当燃烧扩大，温度上升，当环境温度达到一定值时，恒温探测器会做出反应，发出火灾报警信号。因此，对于相同的可燃材料，在相同的燃烧条件下，烟雾探

7、测器可以比温度探测器响应更早。温度探测器不仅比烟雾探测器对大多数火灾不太敏感，而且在房间高度和保护区域也有限制。在火灾探测方法和探测器的选择上，应充分考虑房间的几何图形、会发生什么样的火灾以及存在的火灾危险，从而实现早期报警的目的。第三，电气防火系统的组成和防护等级的分类，现代建筑的防火，首先，在建筑工程设计中必须考虑防火设施，如防火结构、防火分区、不燃和阻燃材料、疏散路线、避难区的固定设施等。其功能是最大限度地减少火灾因素，防止烟雾、热空气和火灾的传播，并确保人身安全。此外，必须根据相关的国家建筑设计防火规范选择相应的电气(或自动)防火系统。1、火灾探测报警系统：主要由火灾探测器和火灾自动报

8、警控制装置组成。2、通知和疏散系统：由应急广播系统(通常为背景音乐系统)、应急照明系统和避难诱导灯组成。3、灭火控制系统：由自动喷雾装置、气体灭火控制装置和液体灭火控制装置等组成。4、防排烟系统：主要实现对防火门、防火阀、排烟口、防火卷帘、排烟风机等设备的控制。一般情况下，一级保护对象应采用控制中心的报警系统，并配有专门的消防控制室。二级保护对象应采用集中报警系统，消防控制室可兼作两种用途。三级保护对象应配备区域报警系统和火灾报警室。具体项目设计应根据项目实际需要综合考虑，并经当地公安部门批准。火灾探测器的分类。发生火灾时，会产生烟雾、高温、火光和可燃气体等物理和化学现象。火灾探测器根据其不同

9、的物理和化学现象分为四类：烟雾探测器、温度探测器、光敏探测器和可燃气体探测器；根据探测器的结构，可分为点型和线型。离子感烟探测器，适用于点火灾探测。根据探测器中电离室的结构，可分为袁爽探测器和单源烟雾探测器。(1)烟雾电离电离室两极之间的空气分子被放射源Am241连续发射的辐射照射，高速运动的粒子与空气分子碰撞，从而将两极之间的空气分子电离成正离子和负离子，从而使电极之间先前不导电的空气导电。这时，在电场的作用下，正负离子有规律的运动使电离室呈现典型的伏安特性，形成离子电流。电离室可分为单极和双极。电离室被辐射部分覆盖，因此电离室的一部分是电离区，另一部分是非电离区，从而形成单极电离室。从图中

10、可以看出，烟雾进入电离室后，单极电离室的离子电流变化大于双极电离室，相应的烟雾敏感度也较高。因此，单极电离室结构的离子感烟探测器更常用。离子感烟探测器的感烟原理：当烟雾颗粒进入电离室时，电离部分的正离子和负离子吸附在烟雾颗粒上，增加了正离子和负离子的中和几率；同时，当离子附着在体积比自身体积大许多倍的烟雾粒子上时，离子的运动速度会大大减慢，最终离子电流会减小。显然，烟雾浓度可以用离子电流的变化来表示，从而实现火灾过程中烟雾浓度的检测。这是袁爽的双电离室烟雾探测器，即每个电离室都有一个放射源，其原理如图所示。一个室是用于检测具有开放室结构的电离室M；另一个室是具有用于补偿封闭室结构的电离室r。两

11、个室反向串联，检测室工作在其特性的敏感区，补偿室工作在其特性的饱和区，即流经补偿室的离子电流不随两端电压的变化而变化。当没有烟雾时，探测器在点a工作。当有烟雾时，探测室M中的离子减少，离子的运动速度减慢，这意味着内阻增加。由于两个室串联，回路电流恒定，所以检测室两端的电压增加，检测器的工作点移至b点，a点和b点之间的电压增量u反映了烟气浓度。(2)袁爽烟雾探测原理；(3)单源烟雾探测原理，如图所示。探测电离室和补偿电离室由共享一个放射源的电极板P1、P2和Pm组成。探测室和补偿室都工作在非饱和敏感区，Pm板上电位的变化反映了烟气浓度。单源感烟探测器的探测室和补偿室均为开放式结构，受环境温度、湿

12、度、气压等因素的影响，提高了对环境的适应性。根据烟雾浓度检测信号的不同处理方法，离子烟雾探测器可分为阈值报警烟雾探测器、编码模拟烟雾探测器和分布式智能烟雾探测器。光电感烟探测器的基本原理是利用烟雾粒子阻挡和散射光来探测烟雾的存在。下面介绍遮光型烟雾探测器和散射型烟雾探测器。(1)遮光感烟探测器的原理，可分为两种类型：点型和线型。一点遮光感烟探测器：该探测器的原理如图所示。烟室是一个特殊结构的暗室，外界光线无法进入，但烟粒可以进入烟室。在烟室中有发光元件和光接收元件。发光元件发出的光直接照射在光接收元件上，并产生固定的光敏电流。当烟粒进入烟室时，光被烟粒阻挡，到达光接收元件的光通量减弱，相应的光

13、敏电流减小。Whe原理如图所示。当光束路径中没有烟时，光接收元件产生固定的光敏电流，并且没有报警输出。当光束通过的路径上有烟雾时，光束被烟雾粒子阻挡并减弱，相应的光接收元件产生的光敏电流下降，当下降到一定程度时，探测器发出报警信号。这里，发射光束可以是如图所示的激光束或红外光束。、(2)散射式烟雾探测原理、散射式光电烟雾探测器烟雾室也是一个结构特殊的暗室，烟雾不进入光线。烟雾室内有一个发光元件和一个受光元件，但散射式烟雾探测器的不同之处在于发射的光束不是直接照射在受光元件上，而是与受光元件交错排列。这样，当没有烟时，光接收元件上没有光，并且没有光敏电流产生。当烟雾进入烟雾室时，光束被烟雾颗粒反

14、射和散射，到达光接收元件，光接收元件产生光敏电流。当电流增加到一定程度时，烟雾探测器发出报警信号。根据对温度变化的响应，温度敏感探测器可分为以下两类。(1)恒温探测器和双金属恒温探测器结构示意图。恒温探测器在规定时间内，当火灾引起的温度达到或超过预设值时，会发出报警响应，它有两种结构：线性结构和点式结构。其中，线型是指当火灾现场的环境温度上升到一定值时，易熔绝缘子熔化，使两根导线短路，从而产生报警信号。点式使用双金属片、易熔金属、热电偶、热敏电阻等热敏元件，当温度上升到一定值时发出报警信号。下面介绍双金属片恒温探测器，其结构如图所示。双金属恒温探测器的圆柱形结构图，由不同热膨胀系数的双金属片和

15、固定触点组成。当环境温度升高时，双金属片受热膨胀向上弯曲，从而触点闭合并输出报警信号。当环境温度下降时，双金属片复位，探测器的状态恢复。(2)温差检测器，当环境温度的上升速率在指定时间内超过预定值时，该检测器会发出报警响应。它也有两种结构：线性结构和点结构。线型是根据广泛的热效应而动作，主要的温度传感装置是按横向面积蛇形连续排列的空气管、分布式连接的热电偶、热敏电阻等。点式根据局部热效应起作用，主要的温度传感装置有风箱、热敏电阻等。该图显示了膜盒检测器的示意结构。带隔膜盒的温差探测器示意图。空气隔膜盒是一个温度敏感元件。它的热罩和底座形成一个封闭的空气室，有一个与大气相通的小孔。当环境温度变化

16、缓慢时，气室内外的空气可以通过小孔进出，使内外压力平衡。如果温度迅速上升，当它随室内空气膨胀时就来不及泄漏，导致室内空气压力增加，波纹片鼓起与中心线柱碰撞，电路接通报警。5.火灾探测器的选择，应按照国家标准火灾自动报警系统设计规范和火灾自动报警系统施工验收规范的相关要求进行。火灾探测器的选择涉及到许多因素，如火灾的类型、火灾形成的规律、建筑物的特点和环境条件等。(1)火灾类型与形成规律和探测器的关系，火灾可分为两类：一类是燃烧过程极短的爆燃火灾；二是普通火，初期阴燃，燃烧过程长。对于第一种火，燃烧一般火灾阴燃初期，产生大量烟气和少量热量，火焰辐射很弱。此时，应选择烟雾探测器。仅用于报警目的的探测器选择非延时工作模式；报警后消防设备的探测器联动时，选择延时工作模式。当烟雾颗粒较大时，应使用光电烟雾探测器。当烟雾颗粒较小时，光电探测器的灵敏度由于屏蔽和散射光的能力较弱而降低，因此此时应采用离子探测器。当火灾规模形成时，会产生大量的烟雾，同时光和热的辐射也迅速增加，这与同时选择感烟、感光和感温探测器及其组合相对应。(2)根据建筑物的特点和不同的场合选择探测器。不同的建筑室内高度对火灾探测器的选择有不同的要求。房间高度超过12米的烟雾探测器不适用，房间高度超过8米的温度探测器不适用。在这种情况下，只能使用光敏探测器。在低温的情