自动化技术在消防工程中的应用

许士营　马为武

【摘 要】文章详细介绍了自动消防控制系统的结构和工作原理，从消防工程自动化系统的构成出发，探讨了自动化技术在自动报警、火警触发、灭火控制、安全疏散与防排烟系统中的应用。

【关键词】自动化；消防工程；火灾控制

自动化消防控制系统主要包括室内消防栓的控制设备、空调通风系统的控制设备以及防烟、排烟系统装置。同时，还对防火卷帘、常开防火门、电梯回降等防火设备进行控制，对其他的消防辅助设备，诸如火灾警报、消防通信以及火灾应急照明等形成对应的控制能力。

一、自动消防控制系统

自動消防系统主要包括火灾报警控制器、自动灭火系统两大部分，以及室内消火栓系统的控制装置，防烟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等十类控制装置中的部分或全部。

二、火灾自动报警系统

火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能装置组成的，它具有能在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量，通过火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位、时间等，使人们能够及时发现火灾，启动消防联动装置和连锁减灾系统，用以驱动各种灭火设备和减灾设备，扑灭初期火灾，最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的损失。（见图1）

1、触发装置

火灾自动报警系统触发装置由火灾探测器和手动火灾报警按钮组成。手动火灾报警按钮主要安装在经常有人出入的公共场所中明显和便于操作的部位。当有人发现有火情的情况下，手动按下按钮，向报警控制器送出报警信号。火灾探测器是火灾自动报警控制系统最关键的部件之一，它是以探测物质燃烧过程中产生的各种物理现象为依据，属于自动检测的触发器件，能不间断地监视和探测被保护区域的火灾初期信号。

1）感烟式火灾探测器

感烟式火灾探测器是一种检测燃烧或热解产生的固体或液体微粒的火灾探测器。感烟式火灾探测器作为前期、早期火灾报警是非常有效的。对于要求火灾损失小的重要地点，火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量的热，很少或没有火焰辐射的火灾，都适合选用。

2）感温式火灾探测器

感温式火灾探测器是响应异常温度、温升速率和温差等火灾信号的火灾探测器。常用的有定温式、差温式和差定温式三种：定温式探测器是当环境温度达到或超过预定值时响应；差温式探测器是当环境温升速率超过预定值时响应；差定温式探测器则兼有定温、差温两种功能。

3）感光式火灾探测器

感光式火灾探测器又称火焰探测器或光辐射探测器，它对光能够产生敏感反应。按照火灾的规律，发光是在烟生成及高温之后，因而感光式探测器属于火灾晚期报警的探测器，适用于火灾发展迅速，有强烈的火焰和少量的烟、热，基本上无阴燃阶段的火灾。

4）可燃气体火灾探测器

可燃气体火灾探测器是一种能对空气中可燃气体浓度进行检测并发出报警信号的火灾探测器。它通过测量空气中可燃气体爆炸下限以内的含量，以便当空气中可燃气体浓度达到或超过报警设定值时自动发出报警信号，提醒人们及早采取安全措施，避免事故发生。可燃气体火灾探测器除具有预报火灾、防火、防爆功能外，还可以起到监测环境污染的作用，主要用于石油、化工、燃料仓库、汽车库等存在可燃气体的场所。

5）复合式火灾探测器

复合式火灾探测器是可以响应两种或两种以上火灾参数的火灾探测器，主要有感温感烟型、感光感烟型、感光感温型等。

2、火灾报警控制器

1）火灾报警控制器的功能

火灾报警控制器是火灾自动报警控制系统的重要组成部分，是系统的核心。火灾报警控制器向火灾探测器提供高稳定度的直流电源；监视连接各火灾探测器的传输导线有无故障；能接收火灾探测器发送的火灾报警信号，迅速、正确地进行转换和处理，并以声、光等形式指示火灾发生的具体部位，通过火警发送装置启动火灾报警信号，或通过自动灭火控制装置启动自动灭火设备和联动控制设备。

2）火灾自动报警控制系统的基本形式

a.区域报警系统

区域报警系统由火灾探测器、手动火灾报警按钮、区域火灾报警控制器、火灾报警装置和电源组成。区域报警系统的保护对象仅为建筑物中某一局部范围或某一措施。区域火灾报警控制器往往是第一级的监控报警装置，应设置在有人值班的房间或场所，如保卫室、值班室等。

b.集中报警系统

集中报警系统主要由火灾探测器、区域火灾报警控制器、集中火灾报警控制器等组成。一般适用于保护对象规模较大的场合，如高层住宅、商住楼和办公楼等。集中火灾报警控制器是区域火灾报警控制器的上位控制器，它是建筑消防系统的总监控设备，其功能比区域火灾报警控制器更加齐全。

c.消防控制中心报警系统

消防控制中心报警系统由火灾探测器、手动火灾报警按钮、区域火灾报警控制器、集中火灾报警控制器、消防联动控制设备、电源及火灾报警装置、火警电话、火灾应急照明、火灾应急广播和联动装置等组成。控制中心报警系统一般适用于建筑物建筑规模大，建筑防火等级高，消防联动控制功能多的一级以上的保护对象。

三、自动化技术在灭火控制系统中的应用

1、自动喷淋灭火系统

根据喷淋灭火系统的组成及技术特点，可以将之划分成为湿式、干式、雨淋式等几种类型。其中，湿式喷淋灭火系统是应用范围较广的一种灭火系统，其中的湿式报警阀是其中的关键部件。其利用水流指示器将水体流动信号转换成为电信号进行报警；而压力开关则是该灭火系统的控制与报警设备，当接收得到报警信号之后，压力开关触点动作，启动对应的消防泵进行灭火。

2、消火栓灭火系统

该系统包括蓄水池、水泵以及室内消火栓三个主要部分。通常，要求消火栓静水压力在0.80Mpa以下，出水口压力在0.50Mpa以下。同时根据建筑的具体高度合理设置静水压力：当建筑高度低于100m時，应该低于0.07Mpa；当建筑高度高于100m时，则要求其高于0.15Mpa。针对消防水泵的特点，通常根据控制中心的电信号进行联动控制。

3、气体自动灭火系统

该系统主要包括监控系统、灭火剂储存系统以及管道和喷嘴等结构。监控系统包括探测器、控制器、声光报警器和操控设备等。气体自动灭火系统根据感应装置传来的相关电信号，启动对应的气瓶进行灭火。通常，采用自动方式启动时，当从火灾探测器感测到报警信号之后30S，系统将启动对应灭火装置进行灭火。

四、安全疏散及防排烟系统

1、防排烟系统

防排烟系统设备主要包括机械式加压系统，防排烟系统。

机械式排烟系统是根据排烟风机形成的负压，从自然进风竖井、进风口等将空气补充到前室。然后通过加压送风设备，网建筑物部位输送足够的空气，使得建筑火灾部位维持对应的压力，形成对应的疏散路线和避难空间。

2、防火隔离设施

防火隔离设备可以将火势阻挡在对应的范围之内，而且能够将建筑分隔成为几个独立的较小空间，这将有利与控制火势的蔓延。以防火卷帘为例，当火灾发生后，感烟设备将发出警报，控制模块将发生动作，而电动控制设备发出卷帘下降的信号，达到降下防火卷帘的目的。

3、消防广播系统

当火灾发生时，自动控制信号将根据程序启动对应的火灾应急广播系统。通常，在消防控制室能够接收到插孔电话的呼叫，而且各个值班室建立外线电话。

结束语

自动化技术在消防工程中的应用，提高了消防报警系统、消防灭火系统的自动化程度，为控制火灾、扑灭火灾，特别是初期火灾起到了十分重要的作用，将火灾所造成的损失最大程度地降低。然后，要完全消除火灾的隐患，只有在思想上提高消防意识、严格按照安全生产规程进行操作，才能防患于未然。

参考文献：

[1]王冬。消防工程需要自动化技术的支持[J].城市建设理论研究，2012

[2]荆胜南。自动化技术在消防工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2011