消防控制系统30问第一期

消防控制，是指火灾探测器探测到火灾信号后，能自动切除报警区域内有关的空调器，关闭管道上的防火阀，停止有关换风机，开启有关管道的排烟阀，自动关闭有关部位的电动防火门、防火卷帘门，按顺序切断非消防用电源，接通事故照明及疏散标志灯，停运除消防电梯外的全部电梯，并通过控制中心的控制器，立即启动灭火系统，进行自动灭火。

01火灾报警控制器的类型有哪些？

按用途、探测技术、信号处理、系统连线以及智能化程度分类又有诸多类型。因此，国内外没有统一的分类。火灾报警控制器按其技术性能和使用要求进行分类，是多种多样的，国内现存的分类如图1所示。

图1火灾报警控制器的分类

02什么是监控智能？

智能集中于控制部分，探测器输出模拟信号。该系统是我国现阶段火灾报警的发展方向。探测器本身相当于传感器，将其探测的参数以模拟信号输出，传输给控制器，由控制器对这些信号进行处理，判断是否发生火灾。它不仅解决了由于探测零点漂移而引起的非真实可靠探测的问题和探测器检查问题，而且提高了系统的抗干扰性，增加了可靠性。

03什么是探测智能？

智能位于探测部分。控制部分为开关量信号接收型控制器的系统中，探测器是关键。探测器中的智能根据环境的变化而改变自身的探测零点（探测零点指探测器在无任何补偿情况下输出的基值），对自身进行补偿，并对自身能否真实可靠地完成探测做出判断，在确认自身不能可靠工作时给出故障信号。系统中的一般接收开关量信号的控制器，对火灾探测过程不产生作用。这种系统由于成本、探测器体积等的限制，其智能程度及可靠性不高，但它解决了由于探测零点漂移而引起的非真实可靠探测的问题和自身检查的问题。

04什么是探测智能和控制智能兼有？

这是智能化程度更高的系统。其可靠性更高，但缺点是成本高。其传输方式为数字信号，系统根据智能作用的不同，由探测器和控制器分工进行信号采集和处理。这种智能化程度较高的火灾自动报警和系统，在国外被人称为“火灾智能报警系统”。它可像人的感觉器官那样，高可靠探测火灾，实现昼夜24h连续监视。人们对火灾智能报警系统的期望在于：首先要求系统早期发现火灾，其次要求消除误报和降低系统的成本费。火灾智能报警系统最终可能发展到机器人智能报警系统。

05新型复合型探测研制的火灾自动报警系统有哪些？

在诸多新技术新产品中，一种将通常用的离子感烟改进为用co传感器组合的复合探测器，由于空气中的co含量变化早于烟雾和火焰的生成，因此它响应速度更高［可测出（1~20）*10-6的变化发展前景很好。新型复合型探测研制的火灾自动报警系统有以下几种。

（1）实用型复合探测器

实用型复合探测器集感烟、感温和感CO传感器三位一体，其中感CO浓度传感器优点在于：比光电式感烟传感器能更早地感知阴燃火灾，对水蒸气和粉尘不敏感，所以非火灾报警少；采用高分子固体电解质电化学式烟感CO浓度，灵敏度高（20X10-6），反应速度快，耗电少，时效稳定性好，寿命长；带有氧化还原反应的监测装置，具有自我诊断寿命功能；带有温度补偿装置，消除了周围温度导致传感器输出对温度的依赖性。

由于三种传感器组成一个复合探测器，电路部分集成电路化，实现了小型化，与原来的感烟探测器一样大。探测器通过开关可以设定固定地址。

复合探测器向中断器传送数据采用依时间多路传输方式，配线用二线制，一对线可以连接多个探测器。

（2）人体红外线探测器

人体红外线探测器由热电偶型探测元件和菲涅耳透镜组成，可以探测一定范围内的人体红外线，并把随人体活动而变化的红外线值转换成电压变化信号输出。

许多非火灾报警都是人为的，确定火灾现场是否有人，是控制产生非火灾报警的有效方法之一。当中央报警控制器收到来自中继器的火灾信号时，电话自动应答系统就自动接通该房间的电话，只要对方拿起话筒，这个信号当即被测出，电话应答系统用来确定在红外线探测器正下方某个范围内是否有人。

（3）模糊专家系统

该新型系统推论，判断火灾、非火灾时用专家系统与模糊技术结合而成的模糊专家系统进行。判断结论用全部要素函数形式表示。判断的依据是各种现象（火焰、阴燃冒烟、吸烟浓烟、水蒸气）的确信度和持续时间。全部要素数是用在建筑物中收集的现场数据了解在试验室取得的火灾、非火灾试验数据编制的。

（4）中央报警控制器

复合探测器、人体红外线探测器用数字信号传输线（NMAST）与中继器连接。建筑物每层设一个中继器，与中央报警控制器相连。当中继器推论、判断火灾时，则要分析火灾状况。中央报警控制器的液晶显示器上，中继器送来的熏烟浓度、温度、CO浓度的变化，模糊专家系统推论、判断火灾、非火灾的确信度，用曲线和圆图分割形式显示，现场是否有人，都一目了然。

该新型系统能够准确地判断火灾与非火灾，如果是火灾，又可以判断是发焰火灾或阴燃火灾，是否产生大量有害气体，火灾现场是否有人；对水蒸气、煤气炉气体能很快判断，不会产生误报；对于吸烟、炒菜产生的烟完全能够识别。

06消防探测器的类型有哪些？

火灾探测器可分为感烟式、感温式、光电式、可燃气体式和复合式，而它们各有各自的特点，但各种探测器也有一定的局限和适用范围，要根据安装高度、预期火灾特性及环境条件等选用。其类型如表1所示。

07什么是感光式火灾探测器？分为几种？

感光式火灾探测器也叫做火焰探测器。这种探测器适用于生产、储存和运输高度易燃物品的场所。由于光线的传播速度极快，这种探测器对起火速度快且无烟雾遮蔽的明火火灾反应迅速。

感光式火灾探测器可分为红外线火焰探测器和紫外线火焰探测器。

红外线火焰探测器采用红外线光电管作为敏感元件。红外线火焰探测器对于波长大于nm的红外线非常敏感。

紫外线火焰探测器采用紫外线光电管作为敏感元件。紫外线火焰探测器对于波长小于nm的紫外线非常敏感。紫外线火焰探测器的结构如图2所示。

图2紫外线火焰探测器结构示意图

感光式火灾探测器适用于：火灾时有强烈火焰辐射的场所，无阴燃阶段火灾的场所，需要对火焰做出迅速反应的场所。

08什么是感烟式火灾探测器？分为几种？

感烟式火灾探测器，它是利用火灾发生时的烟雾，通过烟雾敏感检测元件检测之后，并发出报警信号的装置。按敏感元件的不同，感烟式火灾探测器分为离子感烟式和光电感烟式两种。

（1）离子感烟式火灾探测器

离子感烟式火灾探测器能放射α射线的放射源锯。放射源放出的α射线高速运动，从而使空气电离成正负离子，这时在两个极板上加一个电压E，极板间就会形成离子电流，这样的结构叫做电离室。当发生火灾时，烟雾进入电离室后，对α射线产生阻挡作用，使离子电流减小。利用电子线路检测离子电流的变化，这时就可以判断进入电离室的烟雾浓度。当浓度达到一定值时发出报警信号。

为了减少环境温度条件等一些对离子电流方面的影响，提高离子式感烟探测器的稳定性，在探测器上设计了两个电离室，如图3所示。

图3单源离子式感烟火灾探测器结构形式

图4所示为常用无线感烟报警器的外形及内部结构。

图4常用无线感烟报警器外形及内部结构

在图3中，放射源与阳极板之间是一个相对封闭的空间，烟雾不易进入，叫做电离室，而放射源与金属外罩之间又形成了一个半开放的空间，烟雾容易进入，叫做检测电离室。由于烟雾的作用，从放射源到FEIG极和金属外罩间的两个离子电流大小将不同。用电子线路检测两个电流之差，就可以判断烟雾的浓度，起到报警的作用。

（2）光电感烟式火灾探测器

光电感烟式火灾探测器又分为减光式和散射光式两种。

①减光式

探测器的检测室内装有发光元件和受光元件。正常情况时，受光元件接收发光元件的一定光量，从而产生光电流，当发生火灾时，探测器的检测室进入大量烟雾，发光元件发射的光受到烟雾的遮挡，从而使受光元件接收的光量减少，光电流减小，即探测器发出报警信号。减光式光电感烟火灾探测器原理如图5所示。

图5减光式光电感烟火灾探测器原理图

这种火灾探测器为点式探测器，即探测器监测的是某一个点上的火灾信号。目前这种形式的探测器应用较少。

②散射式

目前各国生产的点型光电感烟火灾探测器多为这种形式。这种探测器的检查室内装有发光元件和受光元件。正常情况下，受光元件接收不到发光元件发出的光，所以不产生光电流。在火灾发生时，烟雾进入探测器的检测室，由于烟粒子的作用，发光元件发射的光产生散射，而这种散射光被受光元件所接收，使受光元件阻抗发生变化，产生光电流，从而实现了将烟雾信号转变成电信号的功能，探测器发出报警信号。散射光式光电感烟火灾探测器的原理如图6所示。

图6散射光式光电感烟火灾探测器原理图

09感温式火灾探测器的工作原理是什么？有何特点？

感温式火灾探测器的工作原理是：物质在燃烧中，释放出大量的热，环境温度升高，使探测器中的热敏元件发生物理变化，将温度信号转变成电信号，再传输给火灾报警控制器，从而发出火灾报警信号。

感温式火灾探测器按探测面的不同，分为点型和线型两种；按工作方式的不同，分为定温式和差温式两种。

（1）定温式点型感温火灾探测器的结构原理当火灾环境温度达到所规定的某一温度值时，即动作。定温式点型感温火灾探测器根据其传感器件的不同，分多种类型。应用比较广泛的传感器件为不同线胀系数的金属片和半导体热敏电阻。金属片火灾探测器的结构原理如图7所示。

图7金属片火灾探测器

图7所示为由线胀系数大的金属外筒和线胀系数小的内部金属板组合而成的定温火灾探测器。当温度升高时，利用其线胀系数的差使触点闭合。

电子定温火灾探测器的结构原理如图8所示。

图8电子定温探测器原理图

电子定温探测器采用特制热敏电阻作为传感器件，具有技术先进、结构简单、可靠性高等特点，也可以和离子感烟式探测器配合使用以满足不同使用对象和场所的需要。

（2）定温式线型感温火灾探测器的结构与原理这种探测器实际上是一根热敏电缆，它由两根弹性钢丝、热敏绝缘材料、塑料包带及塑料外护套组成。热敏电缆结构如图9所示。

图9热敏电缆结构图

在正常情况下，两根钢丝间呈绝缘状态，而在每一热敏电缆中都有一极微小的电流。当热敏电缆线路上任何一点的温度上升到额定动作温度时，绝缘材料将会熔化，两根钢丝互相接触，此时报警回路电流变化，控制器发出声、光报警。同时，数码管显示火灾报警的回路号和火警的距离。经人工处理后，热敏电缆可以重复使用。

10火焰传感器如何应用？工作原理是什么？

火灾发生初期，先有小的火焰出现，这时的火光含有mm左右狭窄的紫外线频带，只要检测到这段频带的紫外线，就说明有火焰发生，具有这种功能的传感器就是被称为UVtron的充气放电管，管内有两个电极，外观如图10所示，它对红外线及可见光完全没有响应，只对mm的火焰紫外线有较高的灵敏度。

图10火焰传感器外观

UVtron在水平方向和垂直方向都有宽的指向特性，因而适合在大范围内监视火焰的发生。利用UVtron（型号R）的火灾报警器电路如图11所示。

图11火灾报警器电路

注意：图中电容无单位的是pF

要使UVtronIffe，需给阳极加上V电压，由反相器U1A、U1B、三极管Q1及变压器T1等构成开关电源，经VD2整流后供给阳极直流高压。电路供电电压VCC=5V。

为了防止因背景放电产生误动作，由U2A（单稳多谐振荡器）、U2B（单稳多谐振荡器）、U3（十进制计数器）构成误动作防止电路。当火焰紫外线入射时，产生的脉冲间隔在1s之内，而背景放电产生的脉冲，其间隔为10s甚至数百秒，所以，如果在2s内有连续5脉冲出现，可判定为有火焰。输出脉冲经三极管Q2后，一路触发U2A，产生秒脉冲，另一路同时由U3计数，当计数达到5个以上时，U2B被触发，其“Q端”输出高电平，使Q3导通而驱动继电器或蜂鸣器。R7、VD3、C5构成上电复合电路，使U2的复位端为0，避免在接电源时产生不需要的脉冲。

——END——

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