船用火灾报警系统故障案例分析

李 炜

(青岛前进船厂，山东 青岛 266001)

为了保证船舶生命力和航行安全性，船舶火灾报警系统应运而生，在损管系统中占据了举足轻重的地位。确保火灾报警系统在船舶靠泊或航行状态时的长期稳定运行已成为船舶修理工作的重中之重。其中，故障的及时排除成为火灾报警系统安全可靠运行的重要手段之一。本文以某型船用火灾报警系统为例，通过分析典型故障案例，提供了船用火灾报警系统故障排除、使用保养的工作思路。

1 火灾报警系统的组成

该型船用火灾报警系统为EST3型火灾自动报警系统，系统主要由火警主机、继电器控制箱、液晶显示屏、报警模拟灯板、声光报警器、蓄电池、智能感烟探测器、智能复合探测器、智能温度探测器、手动报警器、多种非智能型传感器、接线模块、隔离模块、控制模块等组成。这些器件通过火警主机内的3个回路控制卡，将整个船舶的火灾探测器分为3个回路，火灾探测器常见的连接方式有环形和环形+分支2种。火灾探测器环形连接示意图见图1，环形+分支连接示意图见图2。

图1 火灾探测器环形连接示意图

图2 火灾探测器环形+分支连接示意图

2 典型案例故障现象

在长期的船舶维修工作中，总结出该型船用火灾报警系统的3类常见故障，下面分别举例说明。

1)线路故障。某船在靠泊港口码头时，火警系统第一回路中大批量探测器出现通讯故障报警，短时间内这些通讯故障便会自动消失，恢复正常。由于故障偶发，且较短时间内便恢复正常，难以对该故障进行针对性检查。第一回路一共83个探测器及模块，遍布船舶前段消防区各个舱室，检查起来费时费力，船方经过多次检查，未发现异常情况。不久该故障从之前低频出现，变成高频发生，有时甚至1 h内出现数次。故障的频繁出现加大了值班人员工作量，而且故障出现时，所有涉及到的探测器均失效，不及时解决会严重影响船舶安全。

2)器件故障。某船在航行时，船内某防爆舱室出现火灾报警，火警确认及消音后，船员对该舱室进行检查，发现该报警为误报警，复位后，当天夜间又突然出现误报警。此后误报警一直存在，出现时间不定。由于该舱室内一直存有易燃易爆物品，根据航行条例，出现报警后必须快速响应，因此船方选择将该探测器屏蔽，改为人工每半小时检查1次。关键舱室的火警误报警加大了值班值员的工作强度，但是选择将火灾报警系统探测器屏蔽，改为人工检查，实则改变了防爆舱室的自动值守状态，无形中增加了火灾的隐患。

3)画图故障。某船在火警系统检修过程中，对机舱损坏的智能复合探测器进行更换后，液晶显示面板上显示探头故障、器件未编程故障以及回路画图故障3个故障。对该探测器用模拟烟雾进行检查，探测器可以正常报警以及通讯至液晶显示屏幕，但系统无法将该探头自动定位到机舱对应的原探测器位置。维修人员发现，当回路出现画图故障时，该回路的所有智能器件(包括智能感烟探测器、智能复合探测器、智能温度探测器、手动报警按钮、接线模块、隔离模块、控制模块等)更换后的自动编址都无法实现。

3 典型案例故障分析

针对上述3类常见的火灾报警系统故障，结合故障案例进行分析，将可能原因总结如下。

1)线路故障分析。本船的EST3型火警系统采用的连接方式是环形，由一块回路控制卡进行双路供电及双路信号采集。当环形结构内一个回路中大量的探头出现通讯故障，可以初步分析是线路问题导致的。由于火灾报警系统是环形结构、双路供电双路采集。当回路中只有一处连接问题时，系统会将该回路的开路/短路故障显示在液晶屏幕上，但并不影响整个回路的正常工作。结合本船火灾报警系统的故障现象，维修人员推断此回路中至少有2处连接问题。故障可能出现在以下几个方面：①火警探测器底座接线出现松动、虚接或脱落；②火警系统信号电缆损坏或断开；③回路卡故障导致火警回路信号采集错误。

2)器件故障分析。船上防爆舱室使用的探测器为防爆温度探测器(非智能型)，该型号探测器输出为开关量，动作温度为57 ℃±1 ℃，非智能型探测器必须搭配接线模块进行使用。维修人员根据故障现象初步判断故障可能为以下几种：①防爆温度传感器故障，内部触点偶发闭合，触发火警；②接线模块出现故障，触发火警；③防爆舱室顶部被阳光直射，导致温度达到报警温度(夏季)。

3)画图故障分析。本火警系统智能器件为自动编址，在原始回路信息被储存在火警主机后，如更换智能模块，新智能模块对应的10位地址编码会自动写入回路卡替换掉原智能模块的10位地址编码，达到探头定位的目的。当外围回路的布线方式与原始回路布线方式不一致时，回路卡不能自动进行新旧智能器件地址编码的替换，火灾报警系统会报出回路画图故障。出现画图故障后，对应回路如有损坏的智能器件需要更换，该故障将会导致新的智能器件更换后无法自动定位。画图故障出现的主要原因一般为探测器底座或其他智能模块接线出现松动或触点、接线端子氧化导致线路接触不良，改变了智能模块的工作电流，从而导致回路布线方式出现改变。

4 典型案例故障排除

经过故障排查和原因分析后，将3个案例中的故障排除方法总结如下。

1)线路故障的排除。由于本故障涉及火警探测器的数量较多、范围较广，在故障分析后，尽量先对容易排查的部分进行检查，因此首先用万用表直流电压档对回路控制卡的2路供电回路A+、A-、B+、B-电压进行测量，正常电压应在19 V～20 V(DC)附近波动。但是在测量时发现回路控制卡A+、A-间电压正常，而B+、B-间无电压。测量结果表明回路控制卡B端的供电及采集回路已经故障，无法正常工作。这种情况下，如果该回路再出现任一开路点，从开路点之后至回路控制卡B端之间的探测器都会失电，与故障现象相符，此时只需找到回路的开路点即可排除该故障。在对船上损管监控电脑上的火警故障记录进行分析时，维修人员发现第一回路所有探测器除了101#智能感烟探测器、102#智能复合探测器、103#手动报警按钮之外，未出现通讯故障报警且工作正常，基本可以将故障定位于103#手动报警按钮至104#手动报警按钮之间的电缆或者接线端子。维修人员分别将103#、104#2个手动报警按钮的接线端子用细砂纸打去氧化层，对连接电缆进行测量，发现两芯电缆的2#芯线时断时续。由于103#手动报警按钮安装位置于舷外，故将重点放在103#端电缆，检查发现该电缆舷外部分绝缘破损，剥开电缆绝缘层及屏蔽护套后发现，电缆内部铜质芯线已经氧化变黑，更换此段电缆后，故障消失。将线路故障排除后，再将回路控制卡更换掉，可恢复火灾报警系统第一回路完整功能。

2)器件故障的排除。待将防爆舱室内的易燃易爆物品撤出后，维修人员进入舱室对其内部的非智能防爆温度探测器进行检查。拆卸校验后，检测报告显示该传感器功能正常，故可以排除传感器问题；在传感器接线拆除后，系统通电检测接线模块的工作情况，发现该防爆舱室仍然出现误报火警情况，此时将故障定位在接线模块，更换该模块后故障排除。

3)画图故障的排除。该故障处理起来耗时较长，需要仔细认真排查。首先使用软件对探测器所在回路作图进行检查，当回路采用环形方式连接时，可根据回路中的末端器件来定位引起画图故障的智能器件，而该船使用的回路设备连接方式为环形+分支方式，无法根据回路的末端器件来定位故障原因，只能将该回路中所有火灾报警探测器逐一拆卸，修复探测器底座弹片，使探测器与探测器底座连接良好，将除探测器之外的其他智能器件的接线端子紧固。处理完毕后，使用软件再次对回路画图情况进行检查，当软件页面出现画图完成的标识后，证明该回路故障已经排除。此时新更换的智能探测器通讯故障消失、器件未编程故障消失，进入正常工作状态，对换新的智能探测器进行试验，可以准确地定位至原探测器位置。

5 结束语

大部分火灾报警的故障出现在外围器件、底座以及线路。其中绝大多数故障是由于平时对系统检查保养不到位导致的。当出现火灾报警故障时，很难及时在现场解决问题。因此，为了保证火灾报警系统的正常工作，一定要加强平时对火灾报警系统的维修保养，本文提出建议如下。

1)当火灾报警系统故障涉及的范围较广时，排查时宜采取由小及大、由简到难的顺序，尽量避免在维修之初就全面排查整个系统。

2)画图故障为该型火灾报警系统的常见故障，建议事先对正常回路的布线作图进行存档记录，便于出现画图故障时，对照变更后布线快速确定问题所在。

3)建议每月对火警系统的自检功能进行试验；每半年对火灾报警系统的探测器及手动报警器按钮进行效用试验，检查火灾报警系统的工作情况；每年对所有火灾探测器及其底座进行研磨、整形及接线紧固。

4)海上环境恶劣，容易引起探测器出现误报警或不报警的情况。在平时进行火灾报警系统的维护保养过程中，对于频繁出现故障、误报警的探测器不究其原因，草草更换故障器件了事，甚至采用屏蔽的方式频繁隔离误报警的探测器，这是绝对不允许的。需要对长期处于恶劣环境的探测器提高检查及保养频率，舷外火灾报警设备尽量缩短更换周期。