摘要：随着我国经济建设的发展，现代高层建筑及重要建筑的防火问题引起了国家消防部门及设计院等社会各界的高度重视。国家制定了一系列防火规范，从而促进火灾自动报警设备的研究和推广使用。高层建筑建设规模大、装修标准 高、人员密集，各种电气设备使用频繁，因而存在着火灾隐患，在建筑电气设计中必须严格依照规范要求设计火灾报警控制系统。但选择何种控制系统，使该系统充分有效地发挥功能，是设计中十分重要的问题。本文分析了火灾自动报警系统的主要部件及特征，探讨了高层建筑中火灾报警控制系统的设计及应用。
关键词：高层建筑；火灾报警；控制系统；设计应用
高层建筑火灾存在火势猛、蔓延快、疏散难、伤亡重、灭火救援难等特点。高层建筑主要依靠自身消防设施保障安全，火灾自动报警控制系统的应用越来越重要，我们在借鉴先进消防系统理念的同时，对消防工作加强科学研究，研制出了精密的质量很高的火灾自动报警控制系统。
一、火灾自动报警系统的主要部件及特征
1.触发器件。主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。火灾探测器是对火灾参数(如烟、温、光、火焰辐射、气体浓度等)响应，并自动产生火灾报警信号的器件。火灾探测器分为感温火灾探测器、感烟火灾探测器、气体火灾探测器、感光火灾探测器和复合火灾探测器5种基本类型。
2.火灾报警装置。在火灾自动报警系统中用以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发生控制信号和具有其它辅助功能的控制指标设备。它是火灾自动报警系统中用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号装置，如火灾警报器，它是一种基本的火灾警报装置，以声、光音响方式向报警区域发出火灾警报信号。
3.消防控制设备。在火灾自动报警系统中当接收到来自触发器件的火灾报警信号，能自动或手动启动相关消防设施并显示其状态。主要包括：火灾报警控制器；自动灭火系统的控制装置；室内消火栓系统的控制装置；防排烟系统及空调通风系统的控制装置；常开防火门、防火卷帘的控制装置；电梯回降控制装置以及火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急照明与疏散指示标志的控制装置。每个系统根据工程的需要应具有控制装置的部分或全部。
4.电源。火灾自动报警系统属消防用电设备，主电源采用消防电源，备用电源用蓄电池，保证不间断供电。
二、火灾报警控制系统工作原理
火灾报警控制系统与火灾自动报警系统不同之处在于：将发生火灾期间所产生的烟、温、光等，以模拟量形式连同外界相关的环境参量一起传送给报警器，报警器再根据获取的数据及内部存贮的大量数据，利用火灾判据来判断火灾是否存在。智能火灾报警器中编址单元包括：智能控测器、智能手动按钮、智能模块、探测器并联接口、总线隔离器和可编程继电器卡等。新型的智能火灾探测器，又称模拟量火灾探剥器，这种探剥器给出的输出信号是代表被响应的火灾参数值的模拟量信号或其等效的数字信号。
三、高层建筑中火灾报警控制系统的设计及应用
由于大多数的火灾都是由于电气短路引起的，特别是带电导体对地短路，是以电弧为通路的电弧性短路，较导线间的直接接触短路发生的几率大，不易察觉，在配电回路中产生的短路电流较小，不会使保护断路器动作，因而接地故障的电弧局部温度很高(可达3000-4000℃)，且电弧可长时间延续，很容易引燃附近可燃物。所以带电导体对地的电弧性短路的危险性远大于导体问的短路，即带电体对地短路是引发电气火灾的主要原因，不容忽视。带电体对地短路引起的火灾监控系统一般由剩余电流检测元件、现场处理设备和集中监控设备组成。
1.剩余电流检测元件。剩余电流检测元件的工作原理基于基尔电流定律，即电路内任意点的电流矢量和等于零。检测剩余电流时，让三相导线和中性线穿过一个电流互感器，未发生接地故障时，无论三相负荷是否平衡，电流矢量和均为零；当发生接地故障时，故障电流会经过故障点流人大地，使电流互感器中电流矢量和不为零，此电流值即为剩余电流值。低压配电系统的接地形式决定了剩余电流检测元件是否能正常工作。从剩余电流检测元件的工作原理可知：低压配电系统的N线与PE线必须严格分开，通过剩余电流检测元件的N线不能作为PE线使用，不能重复接地，不能接设备外露可导电部分。因此，TN系统中的TN—S系统和TT系统满足使用剩余电流检测元件的要求。至于TN—C和TN—C—S系统需局部改造为TN—S或TT系统，才能应用剩余电流检测元件，因IT系统不宜接出中性线，不适宜在工厂中应用。
2.现场处理设备。现场处理设备接收剩余电流检测元件信号，对信号进行放大、变换、分析、比较等处理后，一方面传输至现场报警显示模块，用于现场报警指示；另一方面传输至剩余电流火灾报警系统的集中监控设备。
3.集中监控设备。集中监控设备通过总线实时收集各个现场处理设备的信号，对信号进行比较、分类等处理后，将相应信息送往报警、显示、控制信号输出、存储、打印等设备，实现集中显示、控制、记录等功能。
4.以住宅小区中的火灾报警控制系统为例。
（1）当为普通多层住宅或民用建筑时，可采用集剩余电流、短路、过载、过压和欠压(缺相)等电气故障的监测、分析、报警、及控制于一体的防火剩余电流动作报警器(智能开关)远程监控系统，具有剩余电流选择、分段锁定及记忆功能的智能开关可与感温探测器、感烟探测器、可燃气体探测器等连接，与火灾自动报警系统中心联动，实现远程切断负载电源，并有信号反馈给报警中心触发报警。同时，具有与电脑通信的功能，可实现用户连网，在一台电脑上对1-500台智能开关进行在线远程监控，随时检查各用户安全用电情况，随时接通或分断各用户供电线路，远程监控布线如图1所示。
（2）说明：第一，感温、感烟、可燃气体报警器常开触点接在防火保护与远程监控接线端子的通信端口2或通信端口3上。当这些探测器检测到有险情时，各探测器的常开触点变为常闭触点，该智能开关会立即发出指令，切断供电线路。第二，火灾报警系统中心接在防火保护与远程监控接线端的通信端口3上，报警反馈信号到消防系统中心通信端口4上。当火灾报警系统中心有触发电压输出时，该智能开关会立即发出指令，切断供电线路。第三，智能防火剩余电流动作报警器组成的远程监控系统根据《高层民用建筑设计规范》的要求设计为二级或三级保护。
火灾报警控制系统应用到高层建筑的消防工程，是高层建筑消防设施的重要组成部分，是高科技在消防上的应用。火灾自动报警控制系统在消防领域将会不断完善。火灾自动报警控制系统能够有效地预防火灾的发生，保证人民群众生命财产安全，为国家经济发展，社会稳定和人民群众安居乐业提供良好的安全环境。
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论文作者:孙明伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/17
标签：火灾论文; 电流论文; 探测器论文; 剩余论文; 控制系统论文; 信号论文; 报警系统论文; 《基层建设》2018年第28期论文;