消防系统消防系统 俄罗斯莫斯科电视塔大火俄罗斯莫斯科电视塔大火20002000年年8 8月月2727日，俄罗斯国内最大的电视塔日，俄罗斯国内最大的电视塔位于莫斯位于莫斯科的奥斯坦基诺电视塔发生火灾，这起火灾所造成的国际影科的奥斯坦基诺电视塔发生火灾，这起火灾所造成的国际影响和间接损失是无法估量的。这起火灾是从距地面响和间接损失是无法估量的。这起火灾是从距地面460460米米( (该该电视塔高电视塔高540540米，仅次于米，仅次于553553米高的加拿大多伦多米高的加拿大多伦多CNCN塔塔) )高的寻高的寻呼台首先燃起，火灾造成呼台首先燃起，火灾造成6 6人死亡、人死亡、6 6人受伤，而死者中有人受伤，而死者中有5 5名名是消防员，其中包括莫斯科市东北区消防局副局长阿尔秋科是消防员，其中包括莫斯科市东北区消防局副局长阿尔秋科夫。这场火灾是由于电视塔内部电缆过载发热短路所致，起夫。这场火灾是由于电视塔内部电缆过载发热短路所致，起火后火后3 3个小时才关闭电源则导致火势的蔓延。火灾后，覆盖全个小时才关闭电源则导致火势的蔓延。火灾后，覆盖全俄范围的俄国家电视台、电视二台、独立电视台等都被迫停俄范围的俄国家电视台、电视二台、独立电视台等都被迫停播。俄罗斯内务部通讯系统、莫斯科急救中心的通讯系统也播。俄罗斯内务部通讯系统、莫斯科急救中心的通讯系统也被迫中断，寻呼台通讯设备被毁。被迫中断，寻呼台通讯设备被毁。消防系统消防系统 2008年年9月月21日凌晨零点日凌晨零点46分，位于广东省分，位于广东省深圳市龙岗区龙岗街道深惠路立交桥旁的深圳市龙岗区龙岗街道深惠路立交桥旁的舞王俱乐部发生火灾事故。目前，火灾已舞王俱乐部发生火灾事故。目前，火灾已被扑灭，已发现被扑灭，已发现43人死亡、人死亡、88人受伤人受伤(5人重人重伤伤)。初步分析，事故原因为在歌舞厅中演。初步分析，事故原因为在歌舞厅中演出时燃放焰火引发火灾。出时燃放焰火引发火灾。 消防系统消防系统 新华网哈尔滨新华网哈尔滨20082008年年1010月月9 9日电日电 9 9日日1616时许，哈尔滨时许，哈尔滨市道里区经纬街附近的经纬市道里区经纬街附近的经纬360360大厦（双子座，一至四层大厦（双子座，一至四层连体）发生大火。现场火势连体）发生大火。现场火势很大，浓烟滚滚。不时有高很大，浓烟滚滚。不时有高空坠物，有人在四层楼平台空坠物，有人在四层楼平台上等待援救。还听到爆破的上等待援救。还听到爆破的声音。现场至少有声音。现场至少有7 7辆救火车，辆救火车，还有救护车。据了解，这座还有救护车。据了解，这座大厦是新建的公寓楼，该楼大厦是新建的公寓楼，该楼外部工程都已完工，内部正外部工程都已完工，内部正在装修。着火时，楼内人基在装修。着火时，楼内人基本上都是施工人员。消防部本上都是施工人员。消防部门查明，因工人违章电焊引门查明，因工人违章电焊引燃天棚上的装修材料，导致燃天棚上的装修材料，导致火灾。火灾。第第7 7章章 火灾自动报警和消防控制系火灾自动报警和消防控制系统统7.1 7.1 主要设备主要设备7.2 7.2 火灾自动报警系统火灾自动报警系统7.3 7.3 消防联动控制系统消防联动控制系统7.4 7.4 消防广播系统消防广播系统7.3 7.3 火灾自动报警系统工程设计火灾自动报警系统工程设计7.5 7.5 消防专用电话系统消防专用电话系统消防系统消防系统 教学基本要求教学基本要求：理解消防系统的基本概念；理解消防系统的基本概念；掌握火灾探测器的工作原理和适用范围；掌握火灾探测器的工作原理和适用范围；理解火灾报警控制器、消防联动控制、智能消理解火灾报警控制器、消防联动控制、智能消防系统的相关内容。防系统的相关内容。消防系统消防系统 一、一、火灾的产生与规律火灾的产生与规律 2. 2.电气起火。如用户随意接插用电，线路超载，配电线路受电气起火。如用户随意接插用电，线路超载，配电线路受潮、老化、漏电甚至短路，变配电设备和用电设备安放位置不当，潮、老化、漏电甚至短路，变配电设备和用电设备安放位置不当，电气事故后迅速引燃周围物质等。电气事故后迅速引燃周围物质等。 3. 3.建筑物遭受雷击。建筑物遭受雷击。 建筑物产生火灾的原因很多，大约有以下几种原因：建筑物产生火灾的原因很多，大约有以下几种原因： 4. 4.人为破坏。人为破坏。 1. 1.人员用火不慎。如乱丢烟、火柴，电焊、气焊火花跌落等人员用火不慎。如乱丢烟、火柴，电焊、气焊火花跌落等引起可燃气、油料和木材、化纤等物体燃烧产生火灾。引起可燃气、油料和木材、化纤等物体燃烧产生火灾。概概 述述消防系统消防系统 1. 1. 燃烧气体燃烧气体。物质在燃烧开始阶段，首先释放出来的是燃。物质在燃烧开始阶段，首先释放出来的是燃烧气体。其中有单分子的烧气体。其中有单分子的CO和和CO2 2等气体、较大的分子团、灰烬等气体、较大的分子团、灰烬和未燃烧的物质颗粒悬浮在空气里。和未燃烧的物质颗粒悬浮在空气里。 2. 2.烟雾烟雾。一般把人的肉眼可见的燃烧生成物，其粒子直径为。一般把人的肉眼可见的燃烧生成物，其粒子直径为0.010.011010m 的液体或固体微粒称之为烟雾。不管是燃烧气体还的液体或固体微粒称之为烟雾。不管是燃烧气体还是烟雾，它们都有很大的流动性，能潜入建筑物的任何空间。这是烟雾，它们都有很大的流动性，能潜入建筑物的任何空间。这些气体和烟雾有毒性，因而对人的生命有特别大的危险。据统计，些气体和烟雾有毒性，因而对人的生命有特别大的危险。据统计，在火灾中约有在火灾中约有70%70%的死亡是由于燃烧气体或烟雾造成的。的死亡是由于燃烧气体或烟雾造成的。 燃烧是一种伴随有光、热的化学反应。物质在燃烧过程中一燃烧是一种伴随有光、热的化学反应。物质在燃烧过程中一般产生下列现象：般产生下列现象：消防系统消防系统 对于普通可燃物质燃烧的表现形式，首先是产生燃烧气体，对于普通可燃物质燃烧的表现形式，首先是产生燃烧气体，然后是烟雾，在氧气供应充分的条件下，才能达到全部燃烧，产然后是烟雾，在氧气供应充分的条件下，才能达到全部燃烧，产生火焰，并散发出大量的热量，使环境温度升高。起火过程曲线生火焰，并散发出大量的热量，使环境温度升高。起火过程曲线如图所示。如图所示。 4. 4.火焰火焰。火焰是物质着火产生的灼热发光的气体部分。物质。火焰是物质着火产生的灼热发光的气体部分。物质燃烧到发光阶段，是物质的全燃过程。此时，火焰热辐射含有大燃烧到发光阶段，是物质的全燃过程。此时，火焰热辐射含有大量的红外线和紫外线。量的红外线和紫外线。 3. 3.热（温）度热（温）度。凡是物质燃烧必然有热量释放，使环境温度。凡是物质燃烧必然有热量释放，使环境温度升高。但在燃烧速度非常缓慢的情况下，这种热（温）度不容易升高。但在燃烧速度非常缓慢的情况下，这种热（温）度不容易鉴别出来。鉴别出来。消防系统消防系统 普通可燃物质典型起火过程普通可燃物质典型起火过程曲线曲线a a表示烟雾气胶浓度与时间的关系表示烟雾气胶浓度与时间的关系曲线曲线b b表示热气流温度与时间的关系表示热气流温度与时间的关系温度温度烟浓度烟浓度时间时间ba火焰燃烧火焰燃烧引燃引燃汽化汽化预热预热全燃阶段全燃阶段熄灭熄灭火焰扩散火焰扩散火焰阶段火焰阶段阴燃阴燃初起初起潜伏潜伏消防系统消防系统 火灾探测时，准备安装探测器的房屋结构与高度也是应考虑火灾探测时，准备安装探测器的房屋结构与高度也是应考虑的重要因素。这是由于着火部位和探测器之间的距离发生变化时，的重要因素。这是由于着火部位和探测器之间的距离发生变化时，物质燃烧产生的烟、热和火焰，会影响到探测器的应用。物质燃烧产生的烟、热和火焰，会影响到探测器的应用。 从从b b曲线可知，火灾从开始阶段到全部燃烧，要经过一段时曲线可知，火灾从开始阶段到全部燃烧，要经过一段时间。对于这种燃烧速度缓慢的初期火灾，用感烟探测方法最合适。间。对于这种燃烧速度缓慢的初期火灾，用感烟探测方法最合适。而且测量烟雾浓度比测量温度更灵敏。而且测量烟雾浓度比测量温度更灵敏。 从图中可知，火情发展在多数情况下，总是头两个阶段（初从图中可知，火情发展在多数情况下，总是头两个阶段（初起和阴燃）所占时间较长，这是燃烧的开始阶段。若要把火灾损起和阴燃）所占时间较长，这是燃烧的开始阶段。若要把火灾损失控制在最低限度，保证人身不遭受伤亡，火灾探测应该从开始失控制在最低限度，保证人身不遭受伤亡，火灾探测应该从开始阶段进行为宜。因为此阶段尽管产生大量的气溶胶（燃烧气体）阶段进行为宜。因为此阶段尽管产生大量的气溶胶（燃烧气体）和烟雾，充满了建筑物内的空间，但环境温度并不高，尚未达到和烟雾，充满了建筑物内的空间，但环境温度并不高，尚未达到蔓延发展的程度。蔓延发展的程度。消防系统消防系统 二、二、火灾探测的方法火灾探测的方法 火灾的探测，是以探测物质燃烧过程中产生的各种物理现象火灾的探测，是以探测物质燃烧过程中产生的各种物理现象为机理，从而实现早期发现火灾这一目的。因为火灾的早期发现，为机理，从而实现早期发现火灾这一目的。因为火灾的早期发现，是充分利用灭火措施、减少火灾损失、保护生命财产的重要保证。是充分利用灭火措施、减少火灾损失、保护生命财产的重要保证。世界各国对于火灾自动报警技术的研究，都致力于火灾探测手段世界各国对于火灾自动报警技术的研究，都致力于火灾探测手段的研究和实验，试图发现新的早期探测方法，开拓火灾自动报警的研究和实验，试图发现新的早期探测方法，开拓火灾自动报警技术的新领域。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情是一个首要问题。因为任何一个探测器都不是万能的，都有火情是一个首要问题。因为任何一个探测器都不是万能的，都有一定的环境适应性，也有一定的局限性。要有效地发挥各种探测一定的环境适应性，也有一定的局限性。要有效地发挥各种探测器的作用，就要掌握各种火灾探测器的探测原理及其适用场合，器的作用，就要掌握各种火灾探测器的探测原理及其适用场合，扬长避短。扬长避短。消防系统消防系统 7.1.1 7.1.1 火灾探测器火灾探测器 火灾探测器将火灾的特征物理量，如温度、烟雾、气体和辐火灾探测器将火灾的特征物理量，如温度、烟雾、气体和辐射光强等转换成电信号，并向火灾报警控制器发送报警信号。射光强等转换成电信号，并向火灾报警控制器发送报警信号。7.1.1.17.1.1.1火灾探测器的分类火灾探测器的分类1 1、探测区域分类法、探测区域分类法（1 1）线型：探测某一连续线路周围的火灾参数。软、硬。）线型：探测某一连续线路周围的火灾参数。软、硬。（2 2）点型：探测某一点周围的火灾参数。）点型：探测某一点周围的火灾参数。消防系统消防系统 2 2、探测火灾参数分类法、探测火灾参数分类法（1 1）感温：响应异常温度、温升速率和温差的火灾探测器。）感温：响应异常温度、温升速率和温差的火灾探测器。 定温火灾探测器定温火灾探测器：温度达到或超过预定值时响应。：温度达到或超过预定值时响应。 差温型差温型：升温速率超过预定值时响应。：升温速率超过预定值时响应。 差温差温& &定温型定温型：兼有以上两种功能的火灾探测器。：兼有以上两种功能的火灾探测器。（2 2）感烟：响应燃烧或热解产生的固体或液体微粒的火灾探测）感烟：响应燃烧或热解产生的固体或液体微粒的火灾探测器。能探测物质燃烧初期所产生的气溶胶或烟雾粒子浓度，所以器。能探测物质燃烧初期所产生的气溶胶或烟雾粒子浓度，所以又称又称“早期探测器早期探测器”。分为：分为：离子感烟探测器离子感烟探测器 光电感应探测器光电感应探测器消防系统消防系统 （3 3）感光：又称）感光：又称“火焰探测器火焰探测器”，响应火焰辐射出的红外、紫，响应火焰辐射出的红外、紫外、可见光的探测器。外、可见光的探测器。主要有主要有红外火焰型和紫外火焰型红外火焰型和紫外火焰型。（4 4）气体火灾探测器：响应燃烧或热解产生的气体的火灾探测）气体火灾探测器：响应燃烧或热解产生的气体的火灾探测器。在易燃易爆场合中主要探测气体的浓度，一般调整在爆炸下器。在易燃易爆场合中主要探测气体的浓度，一般调整在爆炸下限浓度的限浓度的1/51/51/61/6时报警。时报警。（5 5）复合式火灾探测器：响应两种以上）复合式火灾探测器：响应两种以上 火灾参数的探测器。主火灾参数的探测器。主要有感温感烟、感光感烟和感光感温型。要有感温感烟、感光感烟和感光感温型。消防系统消防系统 （5 5）复合式火灾探测器：响应两种以上）复合式火灾探测器：响应两种以上 火灾参数的探测器。主火灾参数的探测器。主要有感温感烟、感光感烟和感光感温型。要有感温感烟、感光感烟和感光感温型。（6 6）管道抽吸式感烟探测器：主要用在船舶上。）管道抽吸式感烟探测器：主要用在船舶上。（7 7）其他火灾探测器：漏电流感应型（探测漏电流大小）、静）其他火灾探测器：漏电流感应型（探测漏电流大小）、静电感应型（探测静电电位高低）、微差压型、超声波型、激光感电感应型（探测静电电位高低）、微差压型、超声波型、激光感烟型探测器。烟型探测器。消防系统消防系统 3 3、使用环境分类法、使用环境分类法（1 1）陆用型：用于内陆、无腐蚀性气体的环境，使用温度范围）陆用型：用于内陆、无腐蚀性气体的环境，使用温度范围为为101050 50 ，相对湿度在相对湿度在85以下。以下。（2）船用型：舰船、高温高湿场所。在）船用型：舰船、高温高湿场所。在50以上和以上和90100的高湿环境中。的高湿环境中。（3）耐寒型：）耐寒型：40 以下高寒环境。以下高寒环境。（4）耐酸型）耐酸型（5）耐碱型）耐碱型（6）防爆型）防爆型消防系统消防系统 4 4、输出信号类型或信号处理方式分类法、输出信号类型或信号处理方式分类法（1 1）开关量火灾探测器开关量火灾探测器：内部电路设计上，设定一个报警阈值，：内部电路设计上，设定一个报警阈值，当火情达到一定值时，内部电路翻转，进入报警状态。阈值一旦当火情达到一定值时，内部电路翻转，进入报警状态。阈值一旦设定，不能调节。设定，不能调节。（2）模拟量探测器模拟量探测器：内部电路将环境情况通过通信方式传送给：内部电路将环境情况通过通信方式传送给火灾报警控制器，通过控制器上设置阈值来决定是否报警。相对火灾报警控制器，通过控制器上设置阈值来决定是否报警。相对灵活。灵活。（3）智能火灾探测器智能火灾探测器：内置微处理器：内置微处理器MCU。通过内置的火灾模。通过内置的火灾模型分析程序对现场的环境进行分析。型分析程序对现场的环境进行分析。（4）编码火灾探测器编码火灾探测器：报警控制器需要在两根回路总线上连接：报警控制器需要在两根回路总线上连接多个探测器，便需要对每个探测器设置一个地址，便于控制器识多个探测器，便需要对每个探测器设置一个地址，便于控制器识别。别。消防系统消防系统 7.1.1.2 7.1.1.2 火灾探测器型号代码编制火灾探测器型号代码编制在在GA/T227GA/T22719991999行业标准行业标准火灾探测器产品型号编制方火灾探测器产品型号编制方法中有明确的统一规定。法中有明确的统一规定。消防系统消防系统 1 1、离子感烟式探测器离子感烟式探测器 离子感烟式探测器适用于点型火灾探测。根据探测器内电离离子感烟式探测器适用于点型火灾探测。根据探测器内电离室的结构形式，又可分为室的结构形式，又可分为双源和单源双源和单源感烟式探测器。感烟式探测器。 ( (一一) )感烟电离室感烟电离室 感烟电离室感烟电离室是离子感烟探测器的核心传感器件，其工作原理是离子感烟探测器的核心传感器件，其工作原理如图所示。电离室两极间的空气分子受放射源如图所示。电离室两极间的空气分子受放射源Am241241不断放出的不断放出的射线照射，高速运动的射线照射，高速运动的粒子撞击空气分子，从而使两极间空气粒子撞击空气分子，从而使两极间空气分子电离为正离子和负离子，这样就使电极之间原来不导电的空分子电离为正离子和负离子，这样就使电极之间原来不导电的空气具有了导电性。此时在电场的作用下，正、负离子的有规则运气具有了导电性。此时在电场的作用下，正、负离子的有规则运动，使电离室呈现典型的伏安特性，形成离子电流。动，使电离室呈现典型的伏安特性，形成离子电流。 7.1.1.3 7.1.1.3 火灾探测器原理火灾探测器原理消防系统消防系统 EAm241 射线射线 主感知主感知区区 域域电离区域电离区域P1 P2 单极性电离室结构单极性电离室结构双极性双极性单极性单极性离子电流离子电流Ih 外加电压外加电压U饱和电流饱和电流IsABABIhIh电离室结构和电特性示意图电离室结构和电特性示意图 离子感烟探测器感烟原理：当烟雾粒子进入电离室后，被电离子感烟探测器感烟原理：当烟雾粒子进入电离室后，被电离部分的正离子与负离子被吸附到烟雾粒子上，使正、负离子相离部分的正离子与负离子被吸附到烟雾粒子上，使正、负离子相互中和的概率增加；同时离子附作在体积比自身体积大许多倍的互中和的概率增加；同时离子附作在体积比自身体积大许多倍的烟雾粒子上，会使离子运动速度急剧减慢，最后导致的结果就是烟雾粒子上，会使离子运动速度急剧减慢，最后导致的结果就是离子电流减小。显然，烟雾浓度大小可以用离子电流的变化量大离子电流减小。显然，烟雾浓度大小可以用离子电流的变化量大小进行表示，从而实现对火灾过程中烟雾浓度这个参数的探测。小进行表示，从而实现对火灾过程中烟雾浓度这个参数的探测。 消防系统消防系统 电离室可以分为单极性和双极性两种。电离室局部被电离室可以分为单极性和双极性两种。电离室局部被射线射线覆盖，使电离室一部分为电离区，另一部分为非电离区，从而形覆盖，使电离室一部分为电离区，另一部分为非电离区，从而形成单极性电离室。由图可见，烟雾进入电离室后，单极性电离室成单极性电离室。由图可见，烟雾进入电离室后，单极性电离室要比双极性电离室的离子电流变化大，相应的感烟灵敏度也要高。要比双极性电离室的离子电流变化大，相应的感烟灵敏度也要高。因此，单极性电离室结构的离子感烟探测器更常用。因此，单极性电离室结构的离子感烟探测器更常用。 EAm241 射线射线 主感知主感知区区 域域电离区域电离区域P1 P2 单极性电离室结构单极性电离室结构双极性双极性单极性单极性离子电流离子电流Ih 外加电压外加电压U饱和电流饱和电流IsABABIhIh电离室结构和电特性示意图电离室结构和电特性示意图消防系统消防系统 双源双电离室结构的感烟探测器，即每一电离室都有一块放射源，其原双源双电离室结构的感烟探测器，即每一电离室都有一块放射源，其原理如图所示。一室为理如图所示。一室为检测检测用开室结构电离室用开室结构电离室M；另一室为另一室为补偿补偿用闭室结构电离用闭室结构电离室室R。这两个室反向串联在一起，检测室工作在其特性的灵敏区，补偿室工作这两个室反向串联在一起，检测室工作在其特性的灵敏区，补偿室工作在其特性的饱和区，即在其特性的饱和区，即流过补偿室的离子电流不随其两端电压的变化而变化流过补偿室的离子电流不随其两端电压的变化而变化。无烟时，探测器工作在无烟时，探测器工作在A点。有烟时，由于检测室点。有烟时，由于检测室M中，离子减少且离子运动中，离子减少且离子运动速度减慢，相当于其内阻变大。又因双室串联，回路电流不变，故检测室两速度减慢，相当于其内阻变大。又因双室串联，回路电流不变，故检测室两端电压增高，探测器工作点移至端电压增高，探测器工作点移至B点。点。A点和点和B点间的电压增量点间的电压增量U，即反映了即反映了烟雾浓度的大小。烟雾浓度的大小。 （二）双源式感烟探测原理（二）双源式感烟探测原理 补偿电离室补偿电离室检测电离室检测电离室开关电路开关电路V1V2回路电压回路电压V024V DC电路原理电路原理电离电流电离电流I无烟时曲线无烟时曲线进烟后曲线进烟后曲线补偿电离室补偿电离室检测电离室检测电离室VI1I1 V1 电压电压0V0工作特性曲线工作特性曲线V1V2V2 双源式感烟探测器的电路原理和工作特性双源式感烟探测器的电路原理和工作特性MR消防系统消防系统 ( (三三) )单源式感烟探测原理单源式感烟探测原理 单单源源式式感感烟烟探探测测器器原原理理如如图图所所示示。其其检检测测电电离离室室和和补补偿偿电电离离室室由由电电极极板板Pl l、P2 2和和Pm m等等构构成成，共共用用一一个个放放射射源源。其其检检测测室室和和补补偿偿室室都都工工作作在在非非饱饱和和灵灵敏敏区区，极极板板Pm m上上电电位位的的变变化化量量大大小小反反映映了了烟烟雾雾浓浓度度的的大大小小。单单源源式式感感烟烟探探测测器器的的检检测测室室和和补补偿偿室室在在结结构构上上都都是是开开室室，两两者者受受环环境境温温度度、湿湿度度、气气压压等等因因素素的的影影响响相相同同，因因而而提提高高了了对对环环境境的的适适应应性性。离离子子感感烟烟探探测测器器按按对对烟烟雾雾浓浓度度检检测测信信号号的的处处理理方方式式的的不不同同，可可分分为为阈阈值值报报警警式式感感烟烟探探测测器器，编编码码型型类比感烟探测器以及分布智能式感烟探测器。类比感烟探测器以及分布智能式感烟探测器。 比较放比较放大电路大电路传输传输电路电路P P1 1P P2 2P Pm m单源式离子感烟探测器原理示意图单源式离子感烟探测器原理示意图消防系统消防系统 2 2、光电感烟式探测器光电感烟式探测器 光电感烟式探测器的基本原理是，利用烟雾粒子对光线产生光电感烟式探测器的基本原理是，利用烟雾粒子对光线产生遮挡和散射作用来检测烟雾的存在。下面介绍遮光型感烟探测器遮挡和散射作用来检测烟雾的存在。下面介绍遮光型感烟探测器和散射型感烟探测器。和散射型感烟探测器。 ( (一一) )遮光型感烟探测原理遮光型感烟探测原理 遮光型感烟探测器具体又可分为点型和线型两种类型。遮光型感烟探测器具体又可分为点型和线型两种类型。 1 1点型遮光感烟探测器点型遮光感烟探测器：这种探测器原理如图所示。其中的烟室为特殊：这种探测器原理如图所示。其中的烟室为特殊结构的暗室，外部光线进不去，但烟雾粒子可以进入烟室。烟室内有一个发结构的暗室，外部光线进不去，但烟雾粒子可以进入烟室。烟室内有一个发光元件及一个受光元件。发光元件发出的光直射在受光元件上，产生一个固光元件及一个受光元件。发光元件发出的光直射在受光元件上，产生一个固定的光敏电流。当烟雾粒子进入烟室后，光被烟雾粒子遮挡，到达受光元件定的光敏电流。当烟雾粒子进入烟室后，光被烟雾粒子遮挡，到达受光元件的光通量减弱，相应的光敏电流减小，当光敏电流减小到某个设定值时，该的光通量减弱，相应的光敏电流减小，当光敏电流减小到某个设定值时，该感烟探测器发出报警信号。感烟探测器发出报警信号。 . .脉冲信号脉冲信号输出控制输出控制放大电路放大电路开关元件开关元件光学透镜光学透镜暗箱暗箱光敏二极管光敏二极管发光二极管发光二极管电源电源. . . . . . . . . .消防系统消防系统 2 2线型遮光感烟探测器：线型遮光感烟探测器在原理上与线型遮光感烟探测器：线型遮光感烟探测器在原理上与点型探测器相似，但在结构上有区别。点型探测器中发光及受光点型探测器相似，但在结构上有区别。点型探测器中发光及受光元件同在一暗室内，整个探测器为一体化结构。而线型遮光探测元件同在一暗室内，整个探测器为一体化结构。而线型遮光探测器中的发光元件和受光元件是分为两个部分安装的，两者相距一器中的发光元件和受光元件是分为两个部分安装的，两者相距一段距离。其原理如图所示。光束通过路径上无烟时，受光元件产段距离。其原理如图所示。光束通过路径上无烟时，受光元件产生一固定光敏电流，无报警输出。而当光束通过路径上有烟时，生一固定光敏电流，无报警输出。而当光束通过路径上有烟时，则光束被烟雾粒子遮挡而减弱，相应的受光元件产生的光敏电流则光束被烟雾粒子遮挡而减弱，相应的受光元件产生的光敏电流下降，当下降到一定程度则探测器发出报警信号。在此，发射光下降，当下降到一定程度则探测器发出报警信号。在此，发射光束可以是图所示的激光束，也可以是红外光束。束可以是图所示的激光束，也可以是红外光束。 脉脉 冲冲电电 源源激激 光光发生器发生器激光发生器激光发生器光光 电电接受器接受器脉冲放大脉冲放大及及 报报 警警激光接受器激光接受器消防系统消防系统 ( (二二) )散射型感烟探测原理散射型感烟探测原理 烟室烟室发光元件发光元件受光元件受光元件. . .散射型光电感烟探测器散射型光电感烟探测器 散射型感烟探测原理如图散射型感烟探测原理如图所示。其中的烟室也为一特殊所示。其中的烟室也为一特殊结构的暗室，进烟不进光。烟结构的暗室，进烟不进光。烟室内有一个发光元件，同时有室内有一个发光元件，同时有一受光元件，但散射型感烟探一受光元件，但散射型感烟探测器不同的是，发射光束不是测器不同的是，发射光束不是直射在受光元件上，而是与受直射在受光元件上，而是与受光元件错开。这样，无烟时受光元件错开。这样，无烟时受光元件上不受光，没有光敏电光元件上不受光，没有光敏电流产生。当有烟进入烟室时，流产生。当有烟进入烟室时，光束受到烟雾粒子的反射及散光束受到烟雾粒子的反射及散射而达到受光元件，产生光敏射而达到受光元件，产生光敏电流，当该电流增大到一定程电流，当该电流增大到一定程度时则感烟探测器发出报警信度时则感烟探测器发出报警信号。号。 消防系统消防系统 3 3、感温式探测器感温式探测器 感温式探测器根据其对温度变化的响应可分为以下二类。感温式探测器根据其对温度变化的响应可分为以下二类。 ( (一一) )定温式探测器定温式探测器 双金属片定温探测器双金属片定温探测器结构示意图结构示意图+ +- -接点接点双金属片双金属片 定温式探测器是在规定时定温式探测器是在规定时间内，火灾引起的温度达到或间内，火灾引起的温度达到或超过预定值时发出报警响应，超过预定值时发出报警响应，有线型和点型两种结构。其中有线型和点型两种结构。其中线型是当火灾现场环境温度上线型是当火灾现场环境温度上升到一定数值时，可熔绝缘物升到一定数值时，可熔绝缘物熔化使两导线短路，从而产生熔化使两导线短路，从而产生报警信号。点型则是利用双金报警信号。点型则是利用双金属片、易熔金属、热电偶、热属片、易熔金属、热电偶、热敏电阻等热敏元件，当温度上敏电阻等热敏元件，当温度上升到一定数值时发出报警信号。升到一定数值时发出报警信号。下面对双金属片定温探测器进下面对双金属片定温探测器进行介绍，其结构如图所示。行介绍，其结构如图所示。 h h消防系统消防系统 +-绝缘物绝缘物高膨胀金属高膨胀金属低膨胀金属低膨胀金属接点接点双金属定温探测器圆筒状结构示意图双金属定温探测器圆筒状结构示意图 这种定温探测器由热膨胀系数不同的双金属片和固定触点组这种定温探测器由热膨胀系数不同的双金属片和固定触点组成。当环境温度升高时，双金属片受热膨胀向上弯曲，使触点闭成。当环境温度升高时，双金属片受热膨胀向上弯曲，使触点闭合，输出报警信号。当环境温度下降后，双金属片复位，探测器合，输出报警信号。当环境温度下降后，双金属片复位，探测器状态复原。状态复原。 消防系统消防系统 ( (二二) )差温式探测器差温式探测器 差温式探测器是在规定时间内，差温式探测器是在规定时间内，环境温度上升速率环境温度上升速率超过预超过预定值时报警响应。它也有线型和点型两种结构。线型是根据广定值时报警响应。它也有线型和点型两种结构。线型是根据广泛的热效应而动作的，主要感温器件有按探侧面积蛇形连续布泛的热效应而动作的，主要感温器件有按探侧面积蛇形连续布置的空气管、分布式连接的热电偶、热敏电阻等。点型则是根置的空气管、分布式连接的热电偶、热敏电阻等。点型则是根据局部的热效应而动作的，主要感温器件是空气膜盒、热敏电据局部的热效应而动作的，主要感温器件是空气膜盒、热敏电阻等。图所示的是膜盒式探测器结构示意图。阻等。图所示的是膜盒式探测器结构示意图。 消防系统消防系统 + +- -感热外罩感热外罩膜片膜片接点接点泄露孔泄露孔空气室空气室膜盒式差温探测器结构示意图膜盒式差温探测器结构示意图 空气膜盒是温度敏感元件，其感热外罩与底座形成密闭气室，空气膜盒是温度敏感元件，其感热外罩与底座形成密闭气室，有一小孔与大气连通。当环境温度缓慢变化时，气室内外的空气有一小孔与大气连通。当环境温度缓慢变化时，气室内外的空气可由小孔进出，使内外压力保持平衡。如温度迅速升高，与室内可由小孔进出，使内外压力保持平衡。如温度迅速升高，与室内空气受热膨胀来不及外泄，致使室内气压增高，波纹片鼓起与中空气受热膨胀来不及外泄，致使室内气压增高，波纹片鼓起与中心线柱相碰，电路接通报警。心线柱相碰，电路接通报警。 消防系统消防系统 4 4、感光式探测器、感光式探测器（二）紫外式感光探测器（二）紫外式感光探测器 （一）红外式感光探测器（一）红外式感光探测器5 5、可燃气体探测器、可燃气体探测器（一）半导体型可燃气体探测器（一）半导体型可燃气体探测器 （二）催化型可燃气体探测器（二）催化型可燃气体探测器消防系统消防系统 五、五、火灾探测器的选用火灾探测器的选用 火火灾灾探探测测器器的的选选用用应应按按照照国国家家标标准准火火灾灾自自动动报报警警系系统统设设计计规规范范和和火火灾灾自自动动报报警警系系统统施施工工验验收收规规范范的的有有关关要要求求来来进进行行。火火灾灾探探测测器器的的选选用用涉涉及及到到的的因因素素主主要要有有火火灾灾的的类类型型、火火灾灾形形成成的的规规律律、建筑物的特点以及环境条件等，下面进行具体分析。建筑物的特点以及环境条件等，下面进行具体分析。 消防系统消防系统 ( (一一) )火灾类型及形成规律与探测器的关系火灾类型及形成规律与探测器的关系 火灾分为两大类：一类是燃烧过程极短暂的爆燃火灾分为两大类：一类是燃烧过程极短暂的爆燃性火灾；另一类是具有初始阴燃阶段，燃烧过程较长性火灾；另一类是具有初始阴燃阶段，燃烧过程较长的一般性火灾。的一般性火灾。 对于第一类火灾，必须采用可燃气探测器实现灾前对于第一类火灾，必须采用可燃气探测器实现灾前报警，或采用感光式探测器对爆燃性火灾瞬间产生的强报警，或采用感光式探测器对爆燃性火灾瞬间产生的强烈光辐射作出快速报警反应。这类火灾没有阴燃阶段，烈光辐射作出快速报警反应。这类火灾没有阴燃阶段，燃烧过程中烟雾少，用感烟式探测器显然不行。燃烧过燃烧过程中烟雾少，用感烟式探测器显然不行。燃烧过程中虽然有强热辐射，但总的来说感温式探测器的响应程中虽然有强热辐射，但总的来说感温式探测器的响应速度偏慢，不能及时对爆燃性火灾作出报警反应速度偏慢，不能及时对爆燃性火灾作出报警反应 。消防系统消防系统 一一般般性性火火灾灾初初始始的的阴阴燃燃阶阶段段，产产生生大大量量的的烟烟和和少少量量的的热热，很很弱弱的的火火光光辐辐射射，此此时时应应选选用用感感烟烟式式探探测测器器。单单纯纯作作为为报报警警目目的的的的探探测测器器，选选用用非非延延时时工工作作方方式式；报报警警后后联联动动消消防防设设备备的的探探测测器器，则则选选用用延延时时工工作作方方式式。烟烟雾雾粒粒子子较较大大时时宜宜采采用用光光电电感感烟烟式式探探测测器器。烟烟雾雾粒粒子子较较小小时时由由于于对对光光的的遮遮挡挡和和散散射射能能力力较较弱弱，光光电电式式探探测测器器灵灵敏敏度度降降低低，此此时时宜宜采采用用离离子子式式探探测测器器。火火灾灾形形成成规规模模时时，在在产产生生大大量量烟烟雾雾的的同同时时，光光和和热热的的辐辐射射也也迅迅速速增增加加，这这对对应应同同时时选选用用感烟、感光及感温式探测器，把它们组合使用。感烟、感光及感温式探测器，把它们组合使用。 ( (二二) )根据建筑物的特点及场合的不同选用探测器根据建筑物的特点及场合的不同选用探测器 建筑物的室内高度的不同，对火灾探测器的选用有不同的要建筑物的室内高度的不同，对火灾探测器的选用有不同的要求。房间高度超过求。房间高度超过1212m感烟探测器不适用，房间高度超过感烟探测器不适用，房间高度超过8m则感则感温探测器不适用，这种情况下只能采用感光探测器。温探测器不适用，这种情况下只能采用感光探测器。 消防系统消防系统 在较低温度的场合，宜采用差温或差定温探测器，不宜采用在较低温度的场合，宜采用差温或差定温探测器，不宜采用定温探测器。在温度变化较大的场合，应采用定温探测器，不宜定温探测器。在温度变化较大的场合，应采用定温探测器，不宜采用差温探测器。采用差温探测器。 风速较大或气流速度大于风速较大或气流速度大于5 5ms的场所不宜采用感烟探测器，的场所不宜采用感烟探测器，使用感光探测器则无任何影响。使用感光探测器则无任何影响。 对于较大库房及货场，宜用线型激光感烟探测器，而采用其对于较大库房及货场，宜用线型激光感烟探测器，而采用其它点型探测器则效率不高。在粉尘较多、烟雾较大的场所，感烟它点型探测器则效率不高。在粉尘较多、烟雾较大的场所，感烟式探测器易出现误报管，感光式探测器的镜头易受污染而导致探式探测器易出现误报管，感光式探测器的镜头易受污染而导致探测器漏报。因此，在这种场合只有采用感温式探测器。测器漏报。因此，在这种场合只有采用感温式探测器。 消防系统消防系统 最后要强调的是，在火灾探测报警与灭火装置联动时，火最后要强调的是，在火灾探测报警与灭火装置联动时，火灾探测器的误报警将导致灭火设备自动启动，从而带来不良影灾探测器的误报警将导致灭火设备自动启动，从而带来不良影响，甚至是严重的后果。这时对火灾探测器的准确性及可靠性响，甚至是严重的后果。这时对火灾探测器的准确性及可靠性就有了更高的要求，一般都采用同类型或不同类型的两个探测就有了更高的要求，一般都采用同类型或不同类型的两个探测器组合使用来实现双信号报警，很多时候还要加上一个延时报器组合使用来实现双信号报警，很多时候还要加上一个延时报警判断之后，才能产生联动控制信号。需要说明的是，同类型警判断之后，才能产生联动控制信号。需要说明的是，同类型探测器组合使用时，应该是一个具有高一些的灵敏度，另一个探测器组合使用时，应该是一个具有高一些的灵敏度，另一个灵敏度则低一些。灵敏度则低一些。 消防系统消防系统 温度温度烟浓度烟浓度时间时间ba差温探测器差温探测器定温探测器定温探测器感烟探测器感烟探测器曲线曲线a a表示燃烧气体与烟浓度与时间的关系表示燃烧气体与烟浓度与时间的关系曲线曲线b b表示热气流温度与时间的关系表示热气流温度与时间的关系感烟、感温探测器响应时间曲线感烟、感温探测器响应时间曲线消防系统消防系统 在图中，曲线在图中，曲线a a说明在同一时间内所产生的燃烧气体和烟同说明在同一时间内所产生的燃烧气体和烟同时间关系的百分比；而曲线时间关系的百分比；而曲线b b则说明热气流温度随时间而上升。则说明热气流温度随时间而上升。从图中可知，若火灾探测系统能够探测出燃烧气体和烟雾，也即从图中可知，若火灾探测系统能够探测出燃烧气体和烟雾，也即在燃烧初起和阴燃阶段能起到探测作用，就可达到早期预报，以在燃烧初起和阴燃阶段能起到探测作用，就可达到早期预报，以降低火灾损失，使人员不受伤亡。若火灾探测系统的动作取决于降低火灾损失，使人员不受伤亡。若火灾探测系统的动作取决于温度的上升，只有在火灾发展到火焰扩散阶段，即火灾已经确立温度的上升，只有在火灾发展到火焰扩散阶段，即火灾已经确立之后才能发出报警信号。之后才能发出报警信号。 图中两条曲线还表示几种最常用类型的火灾探测器所作出的图中两条曲线还表示几种最常用类型的火灾探测器所作出的反应。感烟探测器能够在短时间内作出反应，早期发出报警信号；反应。感烟探测器能够在短时间内作出反应，早期发出报警信号；而感温探测器则要在较长时间后才能作出反应。到火灾达到火焰而感温探测器则要在较长时间后才能作出反应。到火灾达到火焰燃烧阶段，温度急剧升高时，差温探测器响应；而当燃烧不断扩燃烧阶段，温度急剧升高时，差温探测器响应；而当燃烧不断扩大，温度不断升高，当环境温度达到某一定值时，定温探测器才大，温度不断升高，当环境温度达到某一定值时，定温探测器才能响应，发出火灾报警信号。由此可知，对于同一可燃物，在燃能响应，发出火灾报警信号。由此可知，对于同一可燃物，在燃烧状态相同的条件下，烧状态相同的条件下，感烟探测器比感温探测器能够更早的响应。感烟探测器比感温探测器能够更早的响应。消防系统消防系统 感温探测器对大部分火灾不仅灵敏度比感烟探测器差，而且感温探测器对大部分火灾不仅灵敏度比感烟探测器差，而且在房间高度和保护面积上都有局限性。在房间高度和保护面积上都有局限性。 在火灾探测方法及探测器选择上，要充分考虑到房间的几何在火灾探测方法及探测器选择上，要充分考虑到房间的几何图形，会发生何种类型火灾，以及存在的火灾危险性等条件，方图形，会发生何种类型火灾，以及存在的火灾危险性等条件，方能实现早期报警的目的。能实现早期报警的目的。三、三、电气消防系统的组成与保护等级划分电气消防系统的组成与保护等级划分 现代建筑的防火，首先在建筑物工程设计时就必须考虑防火现代建筑的防火，首先在建筑物工程设计时就必须考虑防火设施，例如防火结构、防火分区、非燃性及阻燃性材质、疏散途设施，例如防火结构、防火分区、非燃性及阻燃性材质、疏散途径、避难区固定设施等。其作用在于尽量减少起火因素，防止烟、径、避难区固定设施等。其作用在于尽量减少起火因素，防止烟、热气流及火的蔓延，确保人身安全。此外，还必须按照国家有关热气流及火的蔓延，确保人身安全。此外，还必须按照国家有关建筑设计防火规范的规定选择相应的电气（或自动）消防系统。建筑设计防火规范的规定选择相应的电气（或自动）消防系统。消防系统消防系统 离子感烟式探测器