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摘要：近年来，随着建筑密集度及生产工艺复杂性的加大，人们对消防安全的意识也在逐渐增强，从政府到企业，对火灾自动报警系统的安装及使用都非常重视。本文将对火灾自动报警系统的发展和原理做简要分析，就该系统的组成部件及网络系统形式进行分析认识，并将对在工程实例中遇到的问题及该系统与其他系统的整合及配合進行探讨。
关键词：火灾报警；发展；原理；问题；系统配合
Abstract: In recent years, with the increase of building density and complexity of production process, awareness of fire safety is gradually increasing, from government to enterprise; automatic alarm installation and use of the system have attached great importance to the fire. In this paper, the development and the principle of automatic fire alarm system to do a brief analysis, component of this system and network system form analysis and understanding, and with the integration of the encounter in the engineering example of the problems and the system and other systems are discussed.
Key words: fire alarm; development; principle; problem; system
中图分类号：TU71
一、火灾自动报警系统的发展情况
随着我国经济建设的迅速发展，人民生活水平的不断提高以及其它各项事业的兴旺发达，不但民用建筑正朝着高层化、密集化方向发展，工业建筑的面积也日趋增大，工艺程序越来越精密、复杂；不但建筑物的装修用料和方式日趋多样化，其用电负荷及燃气耗量也在不断加大。这导致火情潜在危险性越来越高，可能造成的人民生命财产的损失也越来越大。因此，为能及早发现和通报火情，并能及时采取有效措施控制和扑灭火灾，对火灾自动报警系统设计提出了更高、更严格的要求，火灾自动报警系统也成为民用及工业建筑设计中最重要的设计内容之一及必不可少的重要组成部分。
火灾自动报警系统发展至今，大致可分为四个阶段：（1）多线制开关量式火灾探测报警系统，目前已处于被淘汰的状态。（2）总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统。尤其是二总线开关量式探测报警系统，目前只有少量的旧建筑仍在使用。根据系统的使用寿命，基本到了故障高发、需要更新换代的阶段。（3）模拟量传输式智能火灾报警系统，目前在我国使用率较高。（4）数字式分布智能探测系统，它是在保留智能模拟量探测的基础上，探测器与控制器可以通过总线进行双向信息交流的，不仅控制器实行智能处理，连探测器也具有一定的智能分析能力。这种数字分布式智能报警系统正在逐步取代模拟量传输式智能火灾报警系统，成为火灾报警技术发展的主导方向。目前市场上，新建工程大多采用数字分布智能探测系统，我们接下来的讨论也将围绕这代系统展开。
二、智能火灾报警控制系统的组成部件及原理
智能火灾报警控制系统包括火灾触发部件、报警装置、联动控制装置及通信装置等。触发器件主要包括智能火灾探测器及手动报警按钮。智能火灾探测器内置微处理器，对自身采集到的火灾所致的环境因素，包括但不限于烟雾、温度、光线等，连同其它一些参量，进行存储、分析和判断，并将相应的信号处理结果传送至火灾报警控制器。智能火灾报警控制器本身内置高速微处理器，并有成熟的程序算法，可同时考虑附近的另外的探测器的读数，通过关联逻辑运算对每个探测器的读数进行复杂的计算，处理报警信号并激活相应的联动输出。智能火灾探测器的应用提高了报警系统的准确性和智能化程度。而手动报警按钮，顾名思义，是在火灾发生时通过人为按压按钮，向火灾报警控制器通报火灾位置。火灾报警装置主要包括声光报警器、警铃、疏散报警器等，是在火灾时以声、光、语音等给出警示，提醒人们火灾发生的信号。联动控制装置主要是指输入/输出的触发模块，用于连接相关消防设施，在火灾时不但可以接收消防设施的状态信号（运行、停止、故障等），更可以给出控制信号，在消防控制中心通过自动/手动方式控制消防设施的启停。火灾时通过联动控制模块可能进行的相关联动控制主要有：电梯迫降首层、防火卷帘下降、常开防火门关闭、启动消火栓系统、启动喷淋系统、启动气体灭火系统、关闭空调通风系统、启动防排烟及补风系统、强制点亮应急照明、切断非消防负荷用电，等等；同时监视消防水池及水箱液位、各蝶阀及设备运行状态。随着技术的发展，越来越多的联动控制被赋予火灾报警系统，如应急广播的启动，门禁控制的释放，视频监控自动转向疏散方向，等等。通信装置主要是指消防电话系统及楼层显示盘，消防通信系统是否灵活畅通决定了火灾扑救情况是否及时。为了方便消防控制中心与火灾现场及时了解与汇报火灾情况，一般在手动报警按钮旁边设置消防电话插孔，同时在变电站、空调机房等更消防作业的重要场所设置消防电话分机，同时消防控制中心应设置119专用对外直拨电话。楼层显示盘一般安装在楼层主要出入口，通过图形或者文字示意火情位置，便于现场工作人员快捷灵活的掌握火灾发生位置。
智能火灾报警控制系统为二总线报警回路，所有触发器件、报警装置及联动控制装置均占用一个地址编码，所有器件均可单独寻址、可单独编程。其中电话网络系统为独立的布线系统，为分线制结构，不占用编码地址。
三、智能火灾自动报警系统的组网
目前，智能火灾自动动报警系统是一个集散式网络监控系统。由一台集中报警控制器(主机)和多台区域报警器(分机)组成。通常情况下，可采用三种拓朴结构，即：总线型、星型、环型。
1、总线型。各分机接收信息和发送信息，共用一条总线，并采用双向串行通讯，按时间片算法监控分机状态。本系统工程结构以及布线叫简单，易维护，可靠性较高。
2、星型。主机与分机放射式连接，适用于保护处所分散的系统。系统正常运行可靠性较高。
3、环型。特点是将各分机依序用传输介质连接至主机形成一个环形，可随时对系统增加设备，系统扩展不会影响现有装置，某分机故障则该分机自动旁路，旁路分机可从环网上摘掉，当分机恢复正常运行时，能自动投入系统，提高了网络的可靠性。
在一般火灾报警系统中，整个工程的接线主要用树状型或者环状结构进行接线，树状型布线灵活、适用在各个报警点、控制点分散布置，而环型接线相对而言接线以及使用灵活，可靠性较高。分机设备则以单总线结构与各类火灾探测器及报警设备连接通过专用接口与现场设备连接。
四、工程中常见问题分析
在工程设计及施工中，会遇到各类实际问题，本次我们探讨报警总线上消防模块的供电问题及消火栓起泵按钮报警总线的接入问题。
经常会遇到单层或单个防火分区的建筑面积非常大，消防联动设备非常多的情况。这时我们设计人员就应当重视直流24V用电回路中消防电源容量的问题。火灾报警系统消防联动控制模块所需的消防电源，由该分支线路在火灾时同时联动控制对象的接点容量和数量及供电长度确定。经常有施工现场反应，某某区域的联动控制模块无响应，这个时候如果测一下现场模块的工作电压，就会发现由于压降衰减，此处的工作电压已远远低于控制模块的工作电压，致使控制模块不能有效工作。遇到这种情况，我们应当重新计算用电电流及电压衰减，通过增加电源线的线径、或者增加电源回路以减少每个电源回路所带用电模块的数量、或者设置就地应急直流电源减少电源线长度等途径解决此类问题。
另外一個问题，是将消火栓起泵按钮接入报警总线的问题。消火栓起泵按钮是安装在消火栓箱内，通过手动动作远程控制消火栓泵启动的装置，所以，会有一组即两芯线缆由该按钮连接至消防泵房内消火栓泵的配电箱上，通过二次回路控制消火栓泵的启动。除此之外，还应将该按钮接入报警总线，即接入火灾自动报警系统，以提示火灾发生位置。曾经遇到过一个案例，某工厂失火，第一时间被工作人员发现并通过现场消火栓箱进行喷水灭火，由于情况紧急混乱并未及时向消防控制中心报告。在消火栓箱引起消防泵启动后，消防控制中心收到了来自消防泵房内消火栓泵启动的报警信号，但是火灾发生位置却一时不能确定，直到火情发生近十分钟后才确定火灾位置。事后对消防系统做相关检查，发现消火栓起泵按钮居然没有接报警总线，致使报警信号不能及时反馈至火灾报警中心，虽然火情第一时间被发现，但因消防控制中心收到报警较晚，相关联动控制没有及时作出反应，还是造成了较大损失。消火栓起泵按钮漏接火灾报警总线，是工程中常见问题，应引起重视。
五．智能火灾报警系统与其他系统的配合
随着火灾自动报警系统在建筑智能化建设中所扮演的角色日益重要，火灾自动报警系统与其他弱电系统的联动控制及配合也日益密切。现今的工程建设中，比较成熟的系统配合有可燃气体/毒气报警系统、电气火灾监控系统、门禁控制系统、视频监控系统等。智能火灾报警系统可以通过提供通讯接口与上述系统通讯，任一系统有异动都可以联动控制相关系统做出相应反应。例如，如发生可燃气体泄漏，火灾报警系统可以读取相关信号并关闭可能引起爆炸的相关阀门；如某处发生火灾，火灾报警系统可以传送相关信号至视频监控及门禁控制系统，使其相关疏散通道上的门禁处于解锁状态，并将视频监控的云台摄像头自动聚焦事发现场或疏散方向，便于时候了解相关情况。
六、结束语
智能火灾自动报警已日趋成熟，消防部门通过多媒体管理能常年实时监控城市中火灾自动报警系统的运行状态及人员值班情况，及时发现防火设备的故障信息和火灾报告，有利于消防部门的监督，也保证了火灾自动报警系统的正常运行。随着城市现代化的进一步发展，对消防的要求也提到了新的高度。实现城市火灾自动报警网络系统的管理，将在以防为主，防消结合的城市消防事业中发挥巨大的作用。
关键词：火灾报警；发展；原理；问题；系统配合
Abstract: In recent years, with the increase of building density and complexity of production process, awareness of fire safety is gradually increasing, from government to enterprise; automatic alarm installation and use of the system have attached great importance to the fire. In this paper, the development and the principle of automatic fire alarm system to do a brief analysis, component of this system and network system form analysis and understanding, and with the integration of the encounter in the engineering example of the problems and the system and other systems are discussed.
Key words: fire alarm; development; principle; problem; system
中图分类号：TU71
一、火灾自动报警系统的发展情况
随着我国经济建设的迅速发展，人民生活水平的不断提高以及其它各项事业的兴旺发达，不但民用建筑正朝着高层化、密集化方向发展，工业建筑的面积也日趋增大，工艺程序越来越精密、复杂；不但建筑物的装修用料和方式日趋多样化，其用电负荷及燃气耗量也在不断加大。这导致火情潜在危险性越来越高，可能造成的人民生命财产的损失也越来越大。因此，为能及早发现和通报火情，并能及时采取有效措施控制和扑灭火灾，对火灾自动报警系统设计提出了更高、更严格的要求，火灾自动报警系统也成为民用及工业建筑设计中最重要的设计内容之一及必不可少的重要组成部分。
火灾自动报警系统发展至今，大致可分为四个阶段：（1）多线制开关量式火灾探测报警系统，目前已处于被淘汰的状态。（2）总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统。尤其是二总线开关量式探测报警系统，目前只有少量的旧建筑仍在使用。根据系统的使用寿命，基本到了故障高发、需要更新换代的阶段。（3）模拟量传输式智能火灾报警系统，目前在我国使用率较高。（4）数字式分布智能探测系统，它是在保留智能模拟量探测的基础上，探测器与控制器可以通过总线进行双向信息交流的，不仅控制器实行智能处理，连探测器也具有一定的智能分析能力。这种数字分布式智能报警系统正在逐步取代模拟量传输式智能火灾报警系统，成为火灾报警技术发展的主导方向。目前市场上，新建工程大多采用数字分布智能探测系统，我们接下来的讨论也将围绕这代系统展开。
二、智能火灾报警控制系统的组成部件及原理
智能火灾报警控制系统包括火灾触发部件、报警装置、联动控制装置及通信装置等。触发器件主要包括智能火灾探测器及手动报警按钮。智能火灾探测器内置微处理器，对自身采集到的火灾所致的环境因素，包括但不限于烟雾、温度、光线等，连同其它一些参量，进行存储、分析和判断，并将相应的信号处理结果传送至火灾报警控制器。智能火灾报警控制器本身内置高速微处理器，并有成熟的程序算法，可同时考虑附近的另外的探测器的读数，通过关联逻辑运算对每个探测器的读数进行复杂的计算，处理报警信号并激活相应的联动输出。智能火灾探测器的应用提高了报警系统的准确性和智能化程度。而手动报警按钮，顾名思义，是在火灾发生时通过人为按压按钮，向火灾报警控制器通报火灾位置。火灾报警装置主要包括声光报警器、警铃、疏散报警器等，是在火灾时以声、光、语音等给出警示，提醒人们火灾发生的信号。联动控制装置主要是指输入/输出的触发模块，用于连接相关消防设施，在火灾时不但可以接收消防设施的状态信号（运行、停止、故障等），更可以给出控制信号，在消防控制中心通过自动/手动方式控制消防设施的启停。火灾时通过联动控制模块可能进行的相关联动控制主要有：电梯迫降首层、防火卷帘下降、常开防火门关闭、启动消火栓系统、启动喷淋系统、启动气体灭火系统、关闭空调通风系统、启动防排烟及补风系统、强制点亮应急照明、切断非消防负荷用电，等等；同时监视消防水池及水箱液位、各蝶阀及设备运行状态。随着技术的发展，越来越多的联动控制被赋予火灾报警系统，如应急广播的启动，门禁控制的释放，视频监控自动转向疏散方向，等等。通信装置主要是指消防电话系统及楼层显示盘，消防通信系统是否灵活畅通决定了火灾扑救情况是否及时。为了方便消防控制中心与火灾现场及时了解与汇报火灾情况，一般在手动报警按钮旁边设置消防电话插孔，同时在变电站、空调机房等更消防作业的重要场所设置消防电话分机，同时消防控制中心应设置119专用对外直拨电话。楼层显示盘一般安装在楼层主要出入口，通过图形或者文字示意火情位置，便于现场工作人员快捷灵活的掌握火灾发生位置。
智能火灾报警控制系统为二总线报警回路，所有触发器件、报警装置及联动控制装置均占用一个地址编码，所有器件均可单独寻址、可单独编程。其中电话网络系统为独立的布线系统，为分线制结构，不占用编码地址。
三、智能火灾自动报警系统的组网
目前，智能火灾自动动报警系统是一个集散式网络监控系统。由一台集中报警控制器(主机)和多台区域报警器(分机)组成。通常情况下，可采用三种拓朴结构，即：总线型、星型、环型。
1、总线型。各分机接收信息和发送信息，共用一条总线，并采用双向串行通讯，按时间片算法监控分机状态。本系统工程结构以及布线叫简单，易维护，可靠性较高。
2、星型。主机与分机放射式连接，适用于保护处所分散的系统。系统正常运行可靠性较高。
3、环型。特点是将各分机依序用传输介质连接至主机形成一个环形，可随时对系统增加设备，系统扩展不会影响现有装置，某分机故障则该分机自动旁路，旁路分机可从环网上摘掉，当分机恢复正常运行时，能自动投入系统，提高了网络的可靠性。
在一般火灾报警系统中，整个工程的接线主要用树状型或者环状结构进行接线，树状型布线灵活、适用在各个报警点、控制点分散布置，而环型接线相对而言接线以及使用灵活，可靠性较高。分机设备则以单总线结构与各类火灾探测器及报警设备连接通过专用接口与现场设备连接。
四、工程中常见问题分析
在工程设计及施工中，会遇到各类实际问题，本次我们探讨报警总线上消防模块的供电问题及消火栓起泵按钮报警总线的接入问题。
经常会遇到单层或单个防火分区的建筑面积非常大，消防联动设备非常多的情况。这时我们设计人员就应当重视直流24V用电回路中消防电源容量的问题。火灾报警系统消防联动控制模块所需的消防电源，由该分支线路在火灾时同时联动控制对象的接点容量和数量及供电长度确定。经常有施工现场反应，某某区域的联动控制模块无响应，这个时候如果测一下现场模块的工作电压，就会发现由于压降衰减，此处的工作电压已远远低于控制模块的工作电压，致使控制模块不能有效工作。遇到这种情况，我们应当重新计算用电电流及电压衰减，通过增加电源线的线径、或者增加电源回路以减少每个电源回路所带用电模块的数量、或者设置就地应急直流电源减少电源线长度等途径解决此类问题。
另外一個问题，是将消火栓起泵按钮接入报警总线的问题。消火栓起泵按钮是安装在消火栓箱内，通过手动动作远程控制消火栓泵启动的装置，所以，会有一组即两芯线缆由该按钮连接至消防泵房内消火栓泵的配电箱上，通过二次回路控制消火栓泵的启动。除此之外，还应将该按钮接入报警总线，即接入火灾自动报警系统，以提示火灾发生位置。曾经遇到过一个案例，某工厂失火，第一时间被工作人员发现并通过现场消火栓箱进行喷水灭火，由于情况紧急混乱并未及时向消防控制中心报告。在消火栓箱引起消防泵启动后，消防控制中心收到了来自消防泵房内消火栓泵启动的报警信号，但是火灾发生位置却一时不能确定，直到火情发生近十分钟后才确定火灾位置。事后对消防系统做相关检查，发现消火栓起泵按钮居然没有接报警总线，致使报警信号不能及时反馈至火灾报警中心，虽然火情第一时间被发现，但因消防控制中心收到报警较晚，相关联动控制没有及时作出反应，还是造成了较大损失。消火栓起泵按钮漏接火灾报警总线，是工程中常见问题，应引起重视。
五．智能火灾报警系统与其他系统的配合
随着火灾自动报警系统在建筑智能化建设中所扮演的角色日益重要，火灾自动报警系统与其他弱电系统的联动控制及配合也日益密切。现今的工程建设中，比较成熟的系统配合有可燃气体/毒气报警系统、电气火灾监控系统、门禁控制系统、视频监控系统等。智能火灾报警系统可以通过提供通讯接口与上述系统通讯，任一系统有异动都可以联动控制相关系统做出相应反应。例如，如发生可燃气体泄漏，火灾报警系统可以读取相关信号并关闭可能引起爆炸的相关阀门；如某处发生火灾，火灾报警系统可以传送相关信号至视频监控及门禁控制系统，使其相关疏散通道上的门禁处于解锁状态，并将视频监控的云台摄像头自动聚焦事发现场或疏散方向，便于时候了解相关情况。
六、结束语
智能火灾自动报警已日趋成熟，消防部门通过多媒体管理能常年实时监控城市中火灾自动报警系统的运行状态及人员值班情况，及时发现防火设备的故障信息和火灾报告，有利于消防部门的监督，也保证了火灾自动报警系统的正常运行。随着城市现代化的进一步发展，对消防的要求也提到了新的高度。实现城市火灾自动报警网络系统的管理，将在以防为主，防消结合的城市消防事业中发挥巨大的作用。