對于普通可燃物質燃燒的表現形式，首先是産生燃燒氣體，然後是煙霧，在氧氣供應充分的條件下，才能達到全部燃燒，産生火焰，并散發出大量的熱量，使環境溫度升高。起火過程曲線如圖所示。

從圖中可知，火情發展在多數情況下，總是頭兩個階段（初起和陰燃）所占時間較長，這是燃燒的開始階段。若要把火災損失控制在最低限度，保證人身不遭受傷亡，火災探測應該從開始階段進行為宜。因為此階段盡管産生大量的氣溶膠（燃燒氣體）和煙霧，充滿了建築物内的空間，但環境溫度并不高，尚未達到蔓延發展的程度。

從b曲線可知，火災從開始階段到全部燃燒，要經過一段時間。對于這種燃燒速度緩慢的初期火災，用感煙探測方法最合适。而且測量煙霧濃度比測量溫度更靈敏。

火災探測時，準備安裝探測器的房屋結構與高度也是應考慮的重要因素。這是由于着火部位和探測器之間的距離發生變化時，物質燃燒産生的煙、熱和火焰，會影響到探測器的應用。

普通可燃物質典型起火過程

曲線a表示煙霧氣膠濃度與時間的關系，曲線b表示熱氣流溫度與時間的關系。

火災探測的方法：

火災的探測，是以探測物質燃燒過程中産生的各種物理現象為機理，從而實現早期發現火災這一目的。因為火災的早期發現，是充分利用滅火措施、減少火災損失、保護生命财産的重要保證。世界各國對于火災自動報警技術的研究，都緻力于火災探測手段的研究和實驗，試圖發現新的早期探測方法，開拓火災自動報警技術的新領域。

從物質燃燒的基本規律出發，選擇合适的火災探測器來探測火情是一個首要問題。因為任何一個探測器都不是萬能的，都有一定的環境适應性，也有一定的局限性。要有效地發揮各種探測器的作用，就要掌握各種火災探測器的探測原理及其适用場合，揚長避短。

下圖所示為最常用的感煙、感溫探測器響應時間曲線。

曲線a表示燃燒氣體與煙濃度與時間的關系，曲線b表示熱氣流溫度與時間的關系。

在圖中，燃燒氣體和煙濃度與時間的關系曲線a說明在同一時間内所産生的燃燒氣體和煙同時間關系的百分比；而熱氣流溫度與時間的關系曲線b則說明熱氣流溫度随時間而上升。從圖中可知，若火災探測系統能夠探測出燃燒氣體和煙霧，也即在燃燒初起和陰燃階段能起到探測作用，就可達到早期預報，以降低火災損失，使人員不受傷亡。若火災探測系統的動作取決于溫度的上升，隻有在火災發展到火焰擴散階段，即火災已經确立之後才能發出報警信号。

圖中兩條曲線還表示幾種最常用類型的火災探測器所作出的反應。感煙探測器能夠在短時間内作出反應，早期發出報警信号；而感溫探測器則要在較長時間後才能作出反應。到火災達到火焰燃燒階段，溫度急劇升高時，差溫探測器響應；而當燃燒不斷擴大，溫度不斷升高，當環境溫度達到某一定值時，定溫探測器才能響應，發出火災報警信号。由此可知，對于同一可燃物，在燃燒狀态相同的條件下，感煙探測器比感溫探測器能夠更早的響應。

感溫探測器對大部分火災不僅靈敏度比感煙探測器差，而且在房間高度和保護面積上都有局限性。

在火災探測方法及探測器選擇上，要充分考慮到房間的幾何圖形，會發生何種類型火災，以及存在的火災危險性等條件，方能實現早期報警的目的。

電氣消防系統的組成與保護等級劃分：

現代建築的防火，首先在建築物工程設計時就必須考慮防火設施，例如防火結構、防火分區、非燃性及阻燃性材質、疏散途徑、避難區固定設施等。其作用在于盡量減少起火因素，防止煙、熱氣流及火的蔓延，确保人身安全。此外，還必須按照國家有關建築設計防火規範的規定選擇相應的電氣（或自動）消防系統。

1.火災探測與報警系統：這主要由火災探測器和火災自動報警控制裝置等組成。

2.通報與疏散系統：由緊急廣播系統(平時為背景音樂系統)、事故照明系統以及避難誘導燈組成。

3.滅火控制系統：由自動噴灑裝置，氣體滅火控制裝置、液體滅火控制裝置等構成。

4.防排煙控制系統：主要實現對防火門、防火閥、排煙口、防火卷簾、排煙風機等設備的控制。

一般情況下，一級保護對象宜采用控制中心報警系統，并設有專用消防控制室。二級保護對象宜采用集中報警系統，消防控制室可兼用。三級保護對象宜用區域報警系統，可設消防報警室。在具體工程設計時根據工程實際需要進行綜合考慮，并取得當地公安部門的認可。

火災探測器：

一、火災探測器的分類：

火災發生時，會産生出煙霧、高溫、火光及可燃性氣體等理化現象，火災探測器按其探測火災不同的理化現象而分為四大類：感煙探測器、感溫探測器、感光探測器、可燃性氣體探測器；按探測器結構可分為點型和線型。

二、離子感煙式探測器：

離子感煙式探測器适用于點型火災探測。根據探測器内電離室的結構形式，又可分為雙源和單源感煙式探測器。

(一)感煙電離室：

感煙電離室是離子感煙探測器的核心傳感器件，其工作原理如圖所示。電離室兩極間的空氣分子受放射源Am241不斷放出的α射線照射，高速運動的α粒子撞擊空氣分子，從而使兩極間空氣分子電離為正離子和負離子，這樣就使電極之間原來不導電的空氣具有了導電性。此時在電場的作用下，正、負離子的有規則運動，使電離室呈現典型的伏安特性，形成離子電流。

電離室可以分為單極性和雙極性兩種。電離室局部被α射線覆蓋，使電離室一部分為電離區，另一部分為非電離區，從而形成單極性電離室。由圖可見，煙霧進入電離室後，單極性電離室要比雙極性電離室的離子電流變化大，相應的感煙靈敏度也要高。因此，單極性電離室結構的離子感煙探測器更常用。

離子感煙探測器感煙原理：當煙霧粒子進入電離室後，被電離部分的正離子與負離子被吸附到煙霧粒子上，使正、負離子相互中和的概率增加；同時離子附作在體積比自身體積大許多倍的煙霧粒子上，會使離子運動速度急劇減慢，最後導緻的結果就是離子電流減小。顯然，煙霧濃度大小可以以離子電流的變化量大小進行表示，從而實現對火災過程中煙霧濃度這個參數的探測。

（二）雙源式感煙探測原理

這是一種雙源雙電離室結構的感煙探測器，即每一電離室都有一塊放射源，其原理如圖所示。一室為檢測用開室結構電離室M；另一室為補償用閉室結構電離室R。這兩個室反向串聯在一起，檢測室工作在其特性的靈敏區，補償室工作在其特性的飽和區，即流過補償室的離子電流不随其兩端電壓的變化而變化。無煙時，探測器工作在A點。有煙時，由于檢測室M中，離子減少且離子運動速度減慢，相當于其内阻變大。又因雙室串聯，回路電流不變，故檢測室兩端電壓增高，探測器工作點移至B點。A點和B點間的電壓增量△U，即反映了煙霧濃度的大小。

(三)單源式感煙探測原理

單源式感煙探測器原理如圖所示。其檢測電離室和補償電離室由電極闆Pl、P2和Pm等構成，共用一個放射源。其檢測室和補償室都工作在非飽和靈敏區，極闆Pm上電位的變化量大小反映了煙霧濃度的大小。單源式感煙探測器的檢測室和補償室在結構上都是開室，兩者受環境溫度、濕度、氣壓等因素的影響相同，因而提高了對環境的适應性。離子感煙探測器按對煙霧濃度檢測信号的處理方式的不同，可分為阈值報警式感煙探測器，編碼型類比感煙探測器以及分布智能式感煙探測器。

三、光電感煙式探測器

光電感煙式探測器的基本原理是，利用煙霧粒子對光線産生遮擋和散射作用來檢測煙霧的存在。下面介紹遮光型感煙探測器和散射型感煙探測器。

(一)遮光型感煙探測原理

遮光型感煙探測器具體又可分為點型和線型兩種類型。

1.點型遮光感煙探測器：這種探測器原理如圖所示。其中的煙室為特殊結構的暗室，外部光線進不去，但煙霧粒子可以進入煙室。煙室内有一個發光元件及一個受光元件。發光元件發出的光直射在受光元件上，産生一個固定的光敏電流。當煙霧粒子進入煙室後，光被煙霧粒子遮擋，到達受光元件的光通量減弱，相應的光敏電流減小，當光敏電流減小到某個設定值時，該感煙探測器發出報警信号。

2.線型遮光感煙探測器：線型遮光感煙探測器在原理上與點型探測器相似，但在結構上有區别。點型探測器中發光及受光元件同在一暗室内，整個探測器為一體化結構。而線型遮光探測器中的發光元件和受光元件是分為兩個部分安裝的，兩者相距一段距離。其原理如圖所示。光束通過路徑上無煙時，受光元件産生一固定光敏電流，無報警輸出。而當光束通過路徑上有煙時，則光束被煙霧粒子遮擋而減弱，相應的受光元件産生的光敏電流下降，當下降到一定程度則探測器發出報警信号。在此，發射光束可以是圖所示的激光束，也可以是紅外光束。

(二)散射型感煙探測原理

散射型感煙探測原理如圖所示。其中的煙室也為一特殊結構的暗室，進煙不進光。煙室内有一個發光元件，同時有一受光元件，但散射型感煙探測器不同的是，發射光束不是直射在受光元件上，而是與受光元件錯開。這樣，無煙時受光元件上不受光，沒有光敏電流産生。當有煙進入煙室時，光束受到煙霧粒子的反射及散射而達到受光元件，産生光敏電流，當該電流增大到一定程度時則感煙探測器發出報警信号。

四、感溫式探測器

感溫式探測器根據其對溫度變化的響應可分為以下二類。

(一)定溫式探測器

定溫式探測器是在規定時間内，火災引起的溫度達到或超過預定值時發出報警響應，有線型和點型兩種結構。其中線型是當火災現場環境溫度上升到一定數值時，可熔絕緣物熔化使兩導線短路，從而産生報警信号。點型則是利用雙金屬片、易熔金屬、熱電偶、熱敏電阻等熱敏元件，當溫度上升到一定數值時發出報警信号。下面對雙金屬片定溫探測器進行介紹，其結構如圖所示。

這種定溫探測器由熱膨脹系數不同的雙金屬片和固定觸點組成。當環境溫度升高時，雙金屬片受熱膨脹向上彎曲，使觸點閉合，輸出報警信号。當環境溫度下降後，雙金屬片複位，探測器狀态複原。

(二)差溫式探測器

差溫式探測器是在規定時間内，環境溫度上升速率超過預定值時報警響應。它也有線型和點型兩種結構。線型是根據廣泛的熱效應而動作的，主要感溫器件有按探側面積蛇形連續布置的空氣管、分布式連接的熱電偶、熱敏電阻等。點型則是根據局部的熱效應而動作的，主要感溫器件是空氣膜盒、熱敏電阻等。圖所示的是膜盒式探測器結構示意圖。

空氣膜盒是溫度敏感元件，其感熱外罩與底座形成密閉氣室，有一小孔與大氣連通。當環境溫度緩慢變化時，氣室内外的空氣可由小孔進出，使内外壓力保持平衡。如溫度迅速升高，與室内空氣受熱膨脹來不及外洩，緻使室内氣壓增高，波紋片鼓起與中心線柱相碰，電路接通報警。

五、火災探測器的選用

火災探測器的選用應按照國家标準《火災自動報警系統設計規範》和《火災自動報警系統施工驗收規範》的有關要求來進行。火災探測器的選用涉及到的因素很多，主要有火災的類型、火災形成的規律、建築物的特點以及環境條件等，下面進行具體分析。

(一)火災類型及形成規律與探測器的關系

火災分為兩大類：一類是燃燒過程極短暫的爆燃性火災；另一類是具有初始陰燃階段，燃燒過程較長的一般性火災。

對于第一類火災，必須采用可燃氣探測器實現災前報警，或采用感光式探測器對爆燃性火災瞬間産生的強烈光輻射作出快速報警反應。這類火災沒有陰燃階段，燃燒過程中煙霧少，用感煙式探測器顯然不行。燃燒過程中雖然有強熱輻射，但總的來說感溫式探測器的響應速度偏慢，不能及時對爆燃性火災作出報警反應。

一般性火災初始的陰燃階段，産生大量的煙和少量的熱，很弱的火光輻射，此時應選用感煙式探測器。單純作為報警目的的探測器，選用非延時工作方式；報警後聯動消防設備的探測器，則選用延時工作方式。煙霧粒子較大時宜采用光電感煙式探測器。煙霧粒子較小時由于對光的遮擋和散射能力較弱，光電式探測器靈敏度降低，此時宜采用離子式探測器。火災形成規模時，在産生大量煙霧的同時，光和熱的輻射也迅速增加，這對應同時選用感煙、感光及感溫式探測器，把它們組合使用。

(二)根據建築物的特點及場合的不同選用探測器

建築物的室内高度的不同，對火災探測器的選用有不同的要求。房間高度超過12m感煙探測器不适用，房間高度超過8m則感溫探測器不适用，這種情況下隻能采用感光探測器。

對于較大庫房及貨場，宜用線型激光感煙探測器，而采用其它點型探測器則效率不高。在粉塵較多、煙霧較大的場所，感煙式探測器易出現誤報管，感光式探測器的鏡頭易受污染而導緻探測器漏報。因此，在這種場合隻有采用感溫式探測器。

在較低溫度的場合，宜采用差溫或差定溫探測器，不宜采用定溫探測器。在溫度變化較大的場合，應采用定溫探測器，不宜采用差溫探測器。

風速較大或氣流速度大于5m／s的場所不宜采用感煙探測器，使用感光探測器則無任何影響。

最後要強調的是，在火災探測報警與滅火裝置聯動時，火災探測器的誤報警将導緻滅火設備自動啟動，從而帶來不良影響，甚至是嚴重的後果。這時對火災探測器的準确性及可靠性就有了更高的要求，一般都采用同類型或不同類型的兩個探測器組合使用來實現雙信号報警，很多時候還要加上一個延時報警判斷之後，才能産生聯動控制信号。需要說明的是，同類型探測器組合使用時，應該是一個具有高一些的靈敏度，另一個靈敏度則低一些。

火災報警控制器：

一、火災報警控制器的功能與分類

火災報警控制器是火災自動報警系統的重要組成部分。在火災自動自動報警系統中，火災探測器是系統的“感覺器官”，随時監視周圍環境的情況。而火災報警控制器則是系統的“軀體”和“大腦”，是系統的核心。根據國家标準GB4718-2006的定義，火災報警控制器是可向探測器供電，并具有下列功能的設備：

（1）能接受探測信号，轉換成聲、光報警信号，指示着火部位和記錄報警信息。

（2）可通過火警發送裝置啟動火災報警信号或通過自動消防滅火控制裝置啟動自動滅火設備和消防聯動控制設備。

（3）自動地監視系統的正确運行和對特定故障給出聲光報警（自檢）。

由此可見，火災報警控制器的作用是向火災探測器提供高穩定度的直流電源；監視連接各火災探測器的傳輸導線有無故障；能火災探測器發送的火災報警信号，迅速、正确地進行轉換和處理，并以聲、光等形式指示火災發生的具體部位，進而發送消防設備的啟動控制信号。

火災報警控制器按其技術性能和使用要求大緻分類如下：

1、按用途和設計使用要求分

（1）區域火災報警控制器。其控制器直接連接火災探測器，處理各種報警信息，是組成自動報警系統最常用的設備之一。

（2）集中火災報警控制器。它一般不與火災探測器相連，而與區域火災報警控制器相連，處理區域級火災報警控制器送來的報警信号，常用在較大型系統中。

（3）通用火災報警控制器。它兼有區域、集中兩級火災報警控制器的雙重特點。通過設置或修改某些參數（硬件或軟件），即可作區域級使用，連接控制器；有可作集中級使用，連接區域火災報警控制器。

2、按内部電路設計分類

（1）普通型火災報警控制器。其電路設計采用通用邏輯組合，有成本低廉、使用簡單等特點，易于實現以标準單元的插闆組合方式進行功能擴展，其功能一般較簡單。

（2）微機型火災報警控制器。其電路設計采用微機結構，對軟件和硬件程序均有響應要求，具有功能擴展方便、技術要求複雜、硬件可靠性高等特點，是火災報警控制器的首選型式。

3、按信号處理方式分類

（1）有阈值火災報警控制器。用有阈值火災報警控制器，處理的探測信号為階躍開關量信号，對火災探測器發出的報警信号不能進一步處理，火災報警取決于探測器。

（2）無阈值火災報警控制器。用無阈值火災報警控制器，處理的探測信号為連續的模拟量信号。其報警主動權掌握在控制器方面，可以具有智能結構，是現代火災報警控制器的發展方向。

4、按信号處理方式分類

（1）多線制火災報警控制器。其探測器與控制器的連接采用一一對應方式。各探測器至少有一根線與控制器連接，因而其連線較多，僅适用于小型火災自動報警系統。

（2）總線制火災報警控制器。控制器與探測器采用總線（少線）連接。所有探測器均并聯或串聯在總線上（一般總線數量為2~4根），具有安裝、調試、使用方便，工程造價較低的特點，适用小型火災自動報警系統。

二、火災報警控制器的組成和性能

火災報警控制器的組成主要包括電源和主機兩部分。根據國标規定，火災報警控制器各部分的基本功能如下：

（一）電源部分

火災報警控制器的電源應由主電源和備用電源互補兩部分組成。主電源為220V交流市電，備用電源一般選用可充放電反複使用的各種蓄電池。電源部分的主要功能為：

（1）主電、備電自動切換；

（2）備用電源充電功能；

（3）電源故障監測功能；

（4）電源工作狀态指示功能；

（5）為探測器回路供電功能。

目前大多數火災報警控制器的電源設計采用線性調節穩壓電源，同時在輸出部分增加過壓和過流保護環節。近來還出現開關型穩壓電源方式。

（二）主機部分

主機部分常态監視探測器回路變化情況，遇有報警信号時，執行響應的動作，其功能如下：

（1）故障聲光報警。當出現探測器回路斷路、短路、探測器自身故障、系統自身故障時，火災報警控制器均應進行聲、光報警，指示具體故障部位。

（2）火災聲光報警。當火災探測器、手動報警按鈕或其他火災報警信号單元發出報警信号時，控制器能迅速、準确地接收、處理此報警信号，進行火災聲光報警，指示具體火警部位和時間。

（3）火災報警優先功能。控制器在報故障時，如出現火災報警信号，應能自動切換到火災聲光報警狀态。若故障信号依然存在，隻有在火情被排除，人工進行火災信号複位後，控制器才能轉換到故障報警狀态。

（4）火災報警記憶功能。當控制器收到探測器火災報警信号時，應能保持并記憶，不可随火災報警信号源的消失而消失，同時亦能繼續接受、處理其他火災報警信号。

（5）聲報警消聲及再聲響功能。火災報警控制器發出聲光報警信号後，可通過控制器的消聲按鈕人為消聲，如果停止聲響報警時又出現其他報警信号，火災報警控制器應能進行聲光報警。

（6）時鐘單元功能。控制器本身應提供一個工作時鐘，用于對工作狀态提供監視參考。當火災報警控時，時鐘應能指示并記錄準确的報警時間。

（7）輸出控制功能。火災報警控制應具有一對以上的輸出控制接點，用于火災報警時的聯動控制，如用于室外警鈴，啟動自動滅火設施等。

控制器主機部分承擔着對火災探測源傳來的信号進行處理、報警并中繼的作用。從原理上講，無論是區域報警控制器還是集中報警控制器，都遵循同一工作模式，即收集探測源信号→輸入單元 →自動監控單元 →輸出單元。同時為了使用方便，增加功能，又附加上人機接口-鍵盤、顯示部分，輸出聯動控制部分，計算機通信部分，打印機部分等。火災控制器的基本工作原理如圖所示。

就輸入單元而言，集中報警控制器與區域報警控制器有所不同。區域報警控制器處理的探測源可以是各種火災探測器，手動報警按鈕或其他探測按鈕；而集中報警控制器處理的是區域報警控制器傳輸的信号。由于其傳輸特性不同，其輸入單元的接口電路也不同。

多線傳輸方式接口電路工作原理是：各線傳輸的報警信号可同時也可分時進入主監控部分，由主監控部分進行地址譯碼（對于同時進入）或時序譯碼（對于分時進入），顯示報警地址，同時各線報警信号的“或”邏輯啟動聲光報警，完成一次報警信号的确認。

總線傳輸方式接口電路工作原理是：通過監控單元将要巡檢的地址（部位）信号發送到總線上，經過一定時序，監控單元從總線上讀回信息，執行相應報警處理功能。時序要求嚴格，每個時序都有其固定含義。其時序要求為：發地址→等待→讀信息→等待。控制器周而複始地執行上述時序，完成整個推測源的巡檢。

對于輸出單元，集中報警控制器的控制功能比區域報警控制器要複雜。

三、火災自動報警系統的線制

火災自動報警系統包括火災探測器、傳輸線、報警控制器及配套設備（如顯示器、中繼器等），對于複雜系統，還要包括聯動控制裝置和設備。這裡的線制，主要是指探測器和控制器之間的傳輸線的線數。按線制分，火災自動報警系統主要分為多線制和總線制。

（一）多線制

這是早期的火災報警技術。它的特點是一個探測器（或若幹探測器為一組）構成一個回路，與火災報警控制器相連，如圖所示。當回路中某一個探測器探測到火災（或出現故障）時，在控制器上隻能反映出探測器所在回路的位置。而我國火災報警系統設計規範規定，要求火災報警要報到探測器所在位置，即報到着火點。于是隻能一個探測器為一個回路，即探測器與控制器單線連接。

（二）總線制

如圖所示，采用兩條至四條導線構成總線回路，所有探測器與之并聯，每隻探測器有一個編碼電路（獨立的地址電路），報警控制器采用串行通訊方式訪問每隻探測器。此系統用線量明顯減少，設計和施工也較為方便，因此被廣泛采用。但是，一旦總線回路中出現短路問題，則整個回路失效，甚至損壞部分控制器和探測器，因此為了保證系統的正常運行和免受損失，必須在系統中采取短路隔離措施，如分段加裝短路隔離器。

圖中的四條總線（P、T、S、G）均為并聯方式連接，S線上的信号對探測部位而言是分時的，從邏輯實現方式上看是“線或”邏輯。由于總線制采用了編碼選址技術，使控制器能準确地報警到具體探測部位，測試安裝簡化，系統的運行可靠性大為提高。

下圖所示為二總線制，用線量更少，但技術的複雜性和難度也提高了。目前二總線制應用最多，新一代的無阈值智能火災報警系統也建立在二總線的運行機制上。

二總線系統的連接方式有樹型和環型兩種。樹型為多數系統所采用；有的系統則要求輸出的兩根總線再返回控制器的另兩個輸出端子，構成環型，這時對控制器而言變成了四根線。另，還有一種系統的P線對各探測器是串聯的，可稱為鍊式連接方式，這時對探測器而言，變成了三根線，而對控制器還是兩根線。各連接方式如圖所示。

區域火災報警控制器：

總線制區域火災報警控制器原理框圖如圖所示。其核心控制器件為微處理器芯片(CPU)，接通電源後，CPU立即進入初始化程序，對CPU本身及外圍電路進行初始化操作。然後轉入主程序的執行，對探測器總線上的各探測點進行循環掃描，采集信息，并對采集到的信息進行分析處理。當發現火災或故障信息，即轉入相應的處理程序，發出聲光或顯示報警，打印起火位置及起火時間等重要數據，同時将這些重要數據存入内存備查，并且還要向集中報警控制器傳輸火警信息。在處理火警信息時，必須經過多次數據采集确認無誤之後，方可發出報警信号。

集中火災報警控制器

集中火災報警控制器的組成與工作原理和上述區域火災報警控制器基本相同，除了具有聲光報警、自檢及巡檢、記時和電源等主要功能外，還具有擴展了的外控功能，如錄音、火警廣播、火警電話、火災事故照明等。集中報警控制器的作用是将若幹個區域報警控制器連成一體，組成一個更大規模的火災自動報警系統。集中報警控制器的原理框圖如圖所示。

集中報警控制器與區域報警控制器不同之處有以下幾方面：

區域報警控制器範圍小，可單獨使用。而集中報警控制器是監控整個系統，不能單獨使用。

區域報警控制器的信号來自各種火災探測器，而集中報警控制器的輸入一般來自區域報警控制器。

區域報警控制器必須具備自檢功能，而集中報警控制器應有自檢及巡檢兩種功能。

集中報警控制器都具有消防設備聯動控制功能，區域報警控制器則不是所有的都具備該功能。

鑒于以上區别，兩種火災報警控制器不能互換使用。當監測區域較小時可單獨使用一台區域報警控制器。但集中報警控制器不能代替區域報警控制器而單獨使用。隻有通用型火災報警控制器才可兼作兩種火災報警控制器使用。

四、智能火災報警系統

火災自動報警系統發展至今，大緻可分為三個階段：

（1）多線制開關量式火災探測報警系統，它已處于被淘汰的狀态。

（2）總線制可尋址開關量式火災探測報警系統，其中的二總線制開關量式探測報警系統目前正被大量使用。

（3）模拟量傳輸式智能火災報警系統，它使系統誤報率降低到最低限度，并大幅度地提高了報警的準确度和可靠性。

傳統的開關量式火災探測報警系統對火災的判斷依據，僅僅是根據某種火災探測器探測的參數是否達到某一設定值（阈值）來确定是否報警，隻要探測的參數超過其自身的設定值就發出報警信号（開關量信号），這一判别工作是在火災探測器中的硬件電路實現，探測器實際上起着觸發器件的作用。由于這種火災報警的判據單一，對環境背景的幹擾影響無法消除，或因探測器内部電路的緩慢漂移，從而産生誤報警。

模拟量式火災探測器則不同，它不再起觸發器件的作用，即不對災情進行判斷，而僅是用來産生一個與火災現象成正比的測量值（模拟量），起着傳感器的作用，而對火災的評估和判斷有控制器來完成。因此，模拟量式火災探測器确切地說應稱為火災參數傳感器。控制器能對傳感器送來的火災探測參數（如煙的濃度）進行分析運算，自動去除環境背景的幹擾，同時控制器還具有存儲火災參數變化規律曲線的功能，并能與現場采集的火災探測參數對比，來确定是否報警。在這裡，判斷是否發生了火災，火災參數的當前值不是判斷火災的唯一條件，還必須考查在此之前一段時間的參數值。也就是說，系統沒有一個固定的阈值，而是“可變阈”。火災參數的變化必須符合某些規律，因此這種系統是智能型系統。當然，智能化程度的高低，與火災參數變化規律的選取有很大的關系。完善的智能化分析是“多參數模式識别”和“分布式智能”，它既考查火災中參數的變化規律，又考慮火災中相關探測器的信号間相互關系，從而把系統的可靠性提高到非常理想的水平。

應該指出，這裡所說的開關量系統或模拟量系統，指的是從探測器到控制器之間傳輸的信号是開關量還是模拟量。但是，以開關量還是模拟量來區分系統是傳統型還是智能型是不準确的。例如，從探測器到控制器之間傳輸的信号是模拟量，代表煙的濃度，但控制器卻有固定的阈值，沒有任何的模式分析，則系統還是傳統型的，并無智能化。再如，探測器若本身軟硬件結構相當完善，智能化分析能力很強，探測器本身能決定是否報警，且沒有固定的阈值，而探測器報警後向控制器傳輸的信号卻是報警後的開關量。顯然這種系統是智能型而不是傳統型。因此，區分傳統型系統還是智能型系統的簡單辦法不是“開關量”與“模拟量”之别，而是“固定阈”與“可變阈”之别。

目前，智能火災報警系統按智能的分配來分，有以下三種形式的系統：

（一）智能集中于探測部分，控制部分為一般開關量信号接受型控制器

在這種系統中，探測器内的微處理器能夠根據探測環境的變化作出響應，并自動進行補償，能對探測信号進行火災模式識别，作出判斷給出報警信号，在确認自身不能可靠工作時給出故障信号。控制器在火災探測過程中不起任何作用，隻完成系統的供電、火災信号的接收、顯示、傳遞以及聯動控制等功能。這種智能因受到探測器體積小等的限制，智能化程度尚處于一般水平，可靠性往往也不是很高。

（二）智能集中于控制部分，探測器輸出模拟量信号

這種系統又稱主機智能系統。它是将探測器的阈值比較電路取消，使探測器成為火災傳感器，無論煙霧影響大小，探測器本身不報警，而是将煙霧影響産生的 電流、電壓變化信号以模拟量（或等效的數字編碼）形式傳輸給控制器(主機），由控制器的微計算機進行計算、分析、判斷，作出智能化處理，判别是否真已發生火災。

這種主機智能系統的優點有：靈敏度信号特征模型可根據環境特點來設定；可補償各類環境幹擾和灰塵積累對探測器靈敏度的影響，并能實現報髒功能；主機采用微處理機技術，可實現時鐘、存儲、密碼、自檢聯動、聯網等各種管理功能；可通過軟件編輯實現圖形顯示、鍵盤控制、翻譯等高級控制功能。但是，由于整個系統的監測、判斷功能不僅全部要控制器完成，而且還要一刻不停地處理成百上千個探測器發回的信息，因此出現系統程序複雜、量大、探測器巡檢周期長，勢必造成探測點大部分時間失去監控、系統可靠性降低和使用維護不便等缺點。

（三）智能同時分布在探測器和控制器之間

這種系統稱為分布智能系統。它實際上是主機智能和探測器智能兩者相結合，因此也稱為全智能系統。在這種系統中，探測器具有一定的智能，它對火災特征信号直接進行分析和智能處理，作出恰當的智能判決，然後将這些判決信息傳遞給控制器。控制器再作進一步的智能處理，完成更複雜的判決并顯示判決結果。

分布智能系統是在保留智能模拟量探測系統的優勢的基礎上形成的，探測器和控制器是通過總線進行雙向信息交流的，控制器不但收集探測器傳來的火災特征信号分析判決信息，還對探測器的運行狀态進行監視和控制。由于探測器有一定的智能處理能力，因此控制器的信息處理負擔大為減輕，可以從容不迫地實現多種管理功能，從根本上提高系統的穩定性和可靠性。而且，在傳輸速率不變的情況下，總線可以傳輸更多的信息，使整個系統的響應速度和運行能力大大提高。由于這種分布式智能報警系統集中了上述兩種系統中智能的優點，它将成為火災報警技術發展的主導方向。

五、傳統型火災報警系統

1、區域報警系統

區域報警系統比較簡單，操作方便，易于維護，使用面很廣。它既可單獨用于面積比較小的建築，也可作為集中報警系統和控制中心系統中的基本組成設備。系統多為環狀結構(見圖右側所示)，也可為枝狀結構(如圖左側所示)，但是須加樓層報警确認燈。

區域報警系統的設置應滿足以下幾點：

(1)一個報警區域宜設置一台區域火災報警控制器。

(2)系統能設置一些功能簡單的消防聯動控制設備。

(3)區域報警控制器應設置在有人值班的房間。

(4)當該系統用于警戒多個樓層時，應在每層樓的樓梯口和消防電梯前等明顯部位設置識别報警樓層的燈光顯示裝置。

(5)區域火災報警控制器安裝在牆壁上時，其底邊距地面高度宜為1.3～1.5 m，其靠近門軸的側面距牆不應小于0.5 m，正面操作距離不應小于1.2 m。

2、集中報警系統

集中報警系統由集中報警控制器、區域報警控制器、火災探測器、手動報警按鈕及聯動控制設備、電源等組成。随着計算機在火災報警系統中的應用，帶有地址碼的火災探測器、手動報警按鈕、監視模塊、控制模塊，都可通過總線技術将信息傳輸給報警控制器并實現聯動控制。圖為使用總線技術并帶有聯動控制功能的集中報警控制系統。

集中報警控制系統的設置應符合以下要求：

(1)系統應設有一台集中報警控制器和兩台以上區域報警控制器(或區域顯示器)。

(2)系統中應設置消防聯動控制設備。

(3)集中報警控制器應能顯示火災報警的具體部位，并能實現聯動控制。

(4)集中報警控制器應設置在有人值班的消防控制室或專用房間内。

3、控制中心報警系統

控制中心報警系統的設計，應符合下列要求：

(1)系統中至少應設置一台集中火災報警控制器、一台專用消防聯動控制設備和兩台及兩台以上區域火災報警控制器；或者至少設置一台火災報警控制器、一台消防聯動控制設備和兩台及兩台以上區域顯示器。

(2)系統應能集中顯示火災報警部位信号和聯動控制狀态信号。

(3)系統中設置的集中火災報警控制器或火災報警控制器和消防聯動控制設備在消防控制室内的布置，應符合本規範規定。

控制中心報警系統多用在大型建築群、大型綜合樓、大型賓館、飯店及辦公室等處，控制中心設置集中報警控制器、圖形顯示設備、電源裝置和聯動控制器，與控制中心相連的受控設備有區域報警控制器、火災探測器和手動報警按鈕等。圖所示為系統示意圖。

消防設施的聯動控制：

一、消防設施的聯動控制的要求和功能

（一）一般規定

（1）消防聯動控制對象有滅火設施（消防泵等）、防排煙設施、防火卷簾、防火門、水幕、電梯、非消防電源的斷電控制。

（2）消防聯動控制應根據工程規模、管理體制、功能要求合理确定控制方式。控制方式一般為兩種，即集中控制和分散與集中相結合方式。無論采用何種控制方式，應将被控對象執行機構的動作信号（反饋信号）送至消防控制室。

（3）容易造成混亂帶來嚴重後果的被控對象（如電梯、非消防電源及警報等），應由消防控制室集中管理。

（二）消防聯動控制的功能

（1）消防控制設備對室内消火栓系統應有的控制顯示功能：

控制消防水泵的啟、停；

顯示啟泵按鈕的啟動的位置；

顯示消防水泵的工作、故障狀态。

（2）消防控制設備對自動噴水滅火系統應有的控制顯示功能：

控制系統的啟、停；

顯示報警閥、閘閥及水流指示器的工作狀态；

顯示噴淋水泵的工作、故障狀态。

（3）消防控制設備對有管網的二氧化碳等滅火系統應有的控制顯示功能：

控制系統的緊急啟動和切斷；

由火災探測器聯動的控制設備應具有30s可調的延時；

顯示系統的手動、自動工作狀态；

在報警、噴射各階段，控制室應具有相應的聲光報警信号，并能手動切除聲響信号；

在延時階段，應能自動關閉防火門、窗，停止通風及空調系統。

（4）火災報警後，消防控制設備對聯動控制對象應有下列功能：

停止有關部位的風機，關閉防火閥，并接收其反饋信号；啟動有關部位的防煙、排煙風機、正壓送風機和排煙閥，并接收其反饋信号。

（5）火災确認後，消防控制設備對聯動控制對象應有下列功能：

關閉有關部位的防火門、防火卷簾，并接收其反饋信号；發出控制信号，強制電梯全部停于首層，并接收其反饋信号；接通火災事故照明燈和疏散指示燈；切斷有關部位的非消防電源。

（6）火災确認後，消防控制設備應按順序接通火災報警裝置。接通順序為：

二層及二層以上樓層着火時，宜先接通着火層及其相鄰的上、下層；

首層發生火災，宜先接通本層、二層及地下各層；

地下室發生火災，宜先接通地下各層及首層。

二、消防設備的供電控制

（一）消防設備供電

建築物中火災自動報警與消防設備聯動控制系統的工作特點是連續的、不間斷。為保證消防系統供電電源的可靠性，應設有主供電電源和直流備用供電電源。消防自動監控系統的主供電電源應采用消防專用電源，其負荷等級應按照《建築設計防火規範》劃分，并按照電力系統設計規範規定的不同負荷級别要求供電。

消防設備供電系統應能充分保證設備的工作性能，在火災發生時應能發揮消防設備的功能，将損失減少到最低限度。對于電力負荷集中的高層建築或一、二級電力負荷（消防負荷），通常是采用單電源或雙電源的雙回路供電方式，用兩個10kV電源進線和兩台變壓器構成消防主供電電源。在此前提下，為提高供電可靠性，消防設備從主電源受電的接線方案有如下兩種形式：

第一類建築物消防設備（一級消防負荷）的供電系統，采用如圖所示的方式。其中左圖采用不同電網構成雙電源，兩台變壓器互為暗備用，單母線分段提供消防設備用電源；右圖采用同一電網雙回路供電，兩台變壓器暗備用，單母線分段，設置柴油發電機組作為應急電源向消防設備供電，與主供電電源互為備用，滿足一級負荷要求。

第二類建築物消防設備（二級消防負荷）的供電系統如圖示。左圖表示由外部引來的一路低壓電源，與本部門電源（自備柴油發電機組）互為備用，供給消防設備電源；右圖表示雙回路供電，滿足二級負荷要求。

（二）備用電源自動投入

消防規範要求一類、二類高層建築分别采用雙電源、雙回路供電，且變電所需采用分段母線供電，以保證供電的可靠性。備用電源的自動投入裝置（BZT）可使兩路供電互為備用，也可用于主供電電源與應急電源（如柴油發電機組）的連接和應急電源自動投入。

典型的低壓備用（或應急）電源自動投入裝置接線如圖所示。其中1C、2C、3C是交流接觸器，ZK是短路保護用自動空氣開關，平時處于閉合狀态；1KK、2KK、3KK是手動開關。正常時，兩台變壓器分别運行，1KK和2KK線閉合，3KK後閉合，接觸器1C、2C接通，3C斷開，若Ⅰ段母線失去電壓（或1#回路掉電），1C失電斷開，接觸器3C閉合，使Ⅰ段母線通過Ⅱ段母線接受2#回路電源供電，完成自動切換任務。

必須說明，兩路電源在消防泵、消防電梯等消防設備端實現切換（末端切換）常采用備用電源自動投入裝置。

三、消防泵、噴灑泵的控制

(一)消防栓水泵聯動控制

室内消防栓系統水泵起動方式的選擇與建築的規模和給水系統有關，以确保安全，電路設計簡單合理為原則。消防泵聯動控制原理框圖如圖所示。

接收到火災報警信号後，集中報警控制器聯動控制消防泵起動，也可手動控制其起動。同時，水位信号反饋回控制器，作為下一步控制操作的依據之一。

(二)噴灑泵聯動控制

噴灑泵聯動控制原理框圖如圖所示。出現火警後，火災現場的噴淋頭由于溫度升高至60℃以上，使噴淋頭内充滿熱敏液體的玻璃球受熱膨脹而破碎，密封墊随之脫落，噴出具有一定壓力的水花進行滅火。噴水後有水流流動且水壓下降，這些變化分别可經過水流報警器和水壓開關轉換成電信号，送到集中報警控制器或直接送到噴灑泵控制箱，起動噴灑泵工作，保持噴灑滅火系統具有足夠高的水壓。

四、排煙聯動控制

防排煙系統電氣控制的設計，是在選定自然排煙、機械排煙、自然與機械排煙并用或機械加壓送風方式以後進行，排煙控制有直接控制方式和模塊控制方式，圖中給出了兩種控制方式的原理框圖。上圖為直接控制方式，集中報警控制器收到火警信号後，直接産生控制信号控制排煙閥門開啟，排煙風機起動，空調、送風機、防火門等關閉。同時接收各設備的反饋信号，監測各設備是否工作正常。

下圖為模塊控制方式，集中報警控制器收到火警信号後，發出控制排煙閥、排煙風機、空調、送風機、防火門等設備動作的一系列指令。在此，輸出的控制指令是經總線傳輸到各控制模塊，然後再由各控制模塊驅動對應的設備動作。同時，各設備的狀态反饋信号也是通過總線傳送到集中報警控制器的。

圖所示為機械排煙控制框圖。機械加壓送風控制的原理及過程與機械排煙控制相似，隻是受控對象變成了正壓送風機和正壓送風閥門。

五、防火卷簾及防火門的聯動控制

防火卷簾通常設置于建築物中防火分區通道口外，可形成門簾式防火隔離。火災發生時，防火卷簾根據火災報警控制器發出的指令或手動控制，使其先下降一部分，經一定延時後，卷簾降至地面，從而達到人員緊急疏散、火災區隔火、隔煙，控制煙霧及燃燒過程可能産生的有毒氣體擴散并控制火勢的蔓延。圖為防火卷簾聯動控制原理框圖。

電動防火門的作用與防火卷簾相同，聯動控制的原理也類同。防火門的工作方式有平時不通電，火災時通電關閉方式，以及平時通電，火災時斷電關閉兩種方式。

氣體滅火系統用于建築物内需要防水又比較重要的對象。如配電間、通信機房等。通常，氣體管網滅火系統通過火災報警探測器對滅火控制裝置進行聯動控制，實現自動滅火。圖為氣體滅火系統聯動控制原理框圖。

六、電梯的控制

消防控制室在火災确認後，應能控制電梯全部首層，并接受其反饋信号。

電梯是高層建築縱向交通的工具，消防電梯是火災時供消防人員撲救火災和營救人員用的。火災時，一般電源沒有特殊情況不能作疏散用，因為這時電源沒有把握。因此，火災時對電梯的控制一定要安全可靠。對電梯的控制有兩種方式：一種是将所有電梯控制顯示的副盤設在控制室，消防值班人員随時可直接控制；另一種作法是消防控制室自行設計電梯控制裝置，火災時，消防值班人員通過控制裝置，向電梯機房發出火災信号和強制電梯全部停于首層的指令。

在一些大型公共建築裡，利用消防電梯前的煙探測器直接聯動控制電梯，這也是一種控制方式，但必須注意煙探測器誤報的危險性。

本文來源于互聯網，暖通南社整理編輯。

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