自動(dòng)化技術(shù)在消防工程中的應(yīng)用

許士營(yíng)　馬為武

【摘 要】文章詳細(xì)介紹了自動(dòng)消防控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，從消防工程自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成出發(fā)，探討了自動(dòng)化技術(shù)在自動(dòng)報(bào)警、火警觸發(fā)、滅火控制、安全疏散與防排煙系統(tǒng)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化；消防工程；火災(zāi)控制

自動(dòng)化消防控制系統(tǒng)主要包括室內(nèi)消防栓的控制設(shè)備、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的控制設(shè)備以及防煙、排煙系統(tǒng)裝置。同時(shí)，還對(duì)防火卷簾、常開防火門、電梯回降等防火設(shè)備進(jìn)行控制，對(duì)其他的消防輔助設(shè)備，諸如火災(zāi)警報(bào)、消防通信以及火災(zāi)應(yīng)急照明等形成對(duì)應(yīng)的控制能力。

一、自動(dòng)消防控制系統(tǒng)

自動(dòng)消防系統(tǒng)主要包括火災(zāi)報(bào)警控制器、自動(dòng)滅火系統(tǒng)兩大部分，以及室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的控制裝置，防煙排煙系統(tǒng)及空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的控制裝置，常開防火門、防火卷簾的控制裝置，電梯回降控制裝置，以及火災(zāi)應(yīng)急廣播、火災(zāi)警報(bào)裝置、消防通信設(shè)備、火災(zāi)應(yīng)急照明與疏散指示標(biāo)志的控制裝置等十類控制裝置中的部分或全部。

二、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是由觸發(fā)裝置、火災(zāi)報(bào)警裝置、火災(zāi)警報(bào)裝置以及具有其它輔助功能裝置組成的，它具有能在火災(zāi)初期，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量、火焰等物理量，通過火災(zāi)探測(cè)器變成電信號(hào)，傳輸?shù)交馂?zāi)報(bào)警控制器，并同時(shí)顯示出火災(zāi)發(fā)生的部位、時(shí)間等，使人們能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，啟動(dòng)消防聯(lián)動(dòng)裝置和連鎖減災(zāi)系統(tǒng)，用以驅(qū)動(dòng)各種滅火設(shè)備和減災(zāi)設(shè)備，撲滅初期火災(zāi)，最大限度的減少因火災(zāi)造成的生命和財(cái)產(chǎn)的損失。（見圖1）

1、觸發(fā)裝置

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)觸發(fā)裝置由火災(zāi)探測(cè)器和手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕組成。手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕主要安裝在經(jīng)常有人出入的公共場(chǎng)所中明顯和便于操作的部位。當(dāng)有人發(fā)現(xiàn)有火情的情況下，手動(dòng)按下按鈕，向報(bào)警控制器送出報(bào)警信號(hào)。火災(zāi)探測(cè)器是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)最關(guān)鍵的部件之一，它是以探測(cè)物質(zhì)燃燒過程中產(chǎn)生的各種物理現(xiàn)象為依據(jù)，屬于自動(dòng)檢測(cè)的觸發(fā)器件，能不間斷地監(jiān)視和探測(cè)被保護(hù)區(qū)域的火災(zāi)初期信號(hào)。

1）感煙式火災(zāi)探測(cè)器

感煙式火災(zāi)探測(cè)器是一種檢測(cè)燃燒或熱解產(chǎn)生的固體或液體微粒的火災(zāi)探測(cè)器。感煙式火災(zāi)探測(cè)器作為前期、早期火災(zāi)報(bào)警是非常有效的。對(duì)于要求火災(zāi)損失小的重要地點(diǎn)，火災(zāi)初期有陰燃階段，產(chǎn)生大量的煙和少量的熱，很少或沒有火焰輻射的火災(zāi)，都適合選用。

2）感溫式火災(zāi)探測(cè)器

感溫式火災(zāi)探測(cè)器是響應(yīng)異常溫度、溫升速率和溫差等火災(zāi)信號(hào)的火災(zāi)探測(cè)器。常用的有定溫式、差溫式和差定溫式三種：定溫式探測(cè)器是當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到或超過預(yù)定值時(shí)響應(yīng)；差溫式探測(cè)器是當(dāng)環(huán)境溫升速率超過預(yù)定值時(shí)響應(yīng)；差定溫式探測(cè)器則兼有定溫、差溫兩種功能。

3）感光式火災(zāi)探測(cè)器

感光式火災(zāi)探測(cè)器又稱火焰探測(cè)器或光輻射探測(cè)器，它對(duì)光能夠產(chǎn)生敏感反應(yīng)。按照火災(zāi)的規(guī)律，發(fā)光是在煙生成及高溫之后，因而感光式探測(cè)器屬于火災(zāi)晚期報(bào)警的探測(cè)器，適用于火災(zāi)發(fā)展迅速，有強(qiáng)烈的火焰和少量的煙、熱，基本上無陰燃階段的火災(zāi)。

4）可燃?xì)怏w火災(zāi)探測(cè)器

可燃?xì)怏w火災(zāi)探測(cè)器是一種能對(duì)空氣中可燃?xì)怏w濃度進(jìn)行檢測(cè)并發(fā)出報(bào)警信號(hào)的火災(zāi)探測(cè)器。它通過測(cè)量空氣中可燃?xì)怏w爆炸下限以內(nèi)的含量，以便當(dāng)空氣中可燃?xì)怏w濃度達(dá)到或超過報(bào)警設(shè)定值時(shí)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒人們及早采取安全措施，避免事故發(fā)生?？扇?xì)怏w火災(zāi)探測(cè)器除具有預(yù)報(bào)火災(zāi)、防火、防爆功能外，還可以起到監(jiān)測(cè)環(huán)境污染的作用，主要用于石油、化工、燃料倉庫、汽車庫等存在可燃?xì)怏w的場(chǎng)所。

5）復(fù)合式火災(zāi)探測(cè)器

復(fù)合式火災(zāi)探測(cè)器是可以響應(yīng)兩種或兩種以上火災(zāi)參數(shù)的火災(zāi)探測(cè)器，主要有感溫感煙型、感光感煙型、感光感溫型等。

2、火災(zāi)報(bào)警控制器

1）火災(zāi)報(bào)警控制器的功能

火災(zāi)報(bào)警控制器是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)的重要組成部分，是系統(tǒng)的核心?；馂?zāi)報(bào)警控制器向火災(zāi)探測(cè)器提供高穩(wěn)定度的直流電源；監(jiān)視連接各火災(zāi)探測(cè)器的傳輸導(dǎo)線有無故障；能接收火災(zāi)探測(cè)器發(fā)送的火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，迅速、正確地進(jìn)行轉(zhuǎn)換和處理，并以聲、光等形式指示火災(zāi)發(fā)生的具體部位，通過火警發(fā)送裝置啟動(dòng)火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，或通過自動(dòng)滅火控制裝置啟動(dòng)自動(dòng)滅火設(shè)備和聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備。

2）火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)的基本形式

a.區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)

區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)由火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕、區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器、火災(zāi)報(bào)警裝置和電源組成。區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)的保護(hù)對(duì)象僅為建筑物中某一局部范圍或某一措施。區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器往往是第一級(jí)的監(jiān)控報(bào)警裝置，應(yīng)設(shè)置在有人值班的房間或場(chǎng)所，如保衛(wèi)室、值班室等。

b.集中報(bào)警系統(tǒng)

集中報(bào)警系統(tǒng)主要由火災(zāi)探測(cè)器、區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器、集中火災(zāi)報(bào)警控制器等組成。一般適用于保護(hù)對(duì)象規(guī)模較大的場(chǎng)合，如高層住宅、商住樓和辦公樓等。集中火災(zāi)報(bào)警控制器是區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器的上位控制器，它是建筑消防系統(tǒng)的總監(jiān)控設(shè)備，其功能比區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器更加齊全。

c.消防控制中心報(bào)警系統(tǒng)

消防控制中心報(bào)警系統(tǒng)由火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕、區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器、集中火災(zāi)報(bào)警控制器、消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備、電源及火災(zāi)報(bào)警裝置、火警電話、火災(zāi)應(yīng)急照明、火災(zāi)應(yīng)急廣播和聯(lián)動(dòng)裝置等組成。控制中心報(bào)警系統(tǒng)一般適用于建筑物建筑規(guī)模大，建筑防火等級(jí)高，消防聯(lián)動(dòng)控制功能多的一級(jí)以上的保護(hù)對(duì)象。

三、自動(dòng)化技術(shù)在滅火控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)

根據(jù)噴淋滅火系統(tǒng)的組成及技術(shù)特點(diǎn)，可以將之劃分成為濕式、干式、雨淋式等幾種類型。其中，濕式噴淋滅火系統(tǒng)是應(yīng)用范圍較廣的一種滅火系統(tǒng)，其中的濕式報(bào)警閥是其中的關(guān)鍵部件。其利用水流指示器將水體流動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)進(jìn)行報(bào)警；而壓力開關(guān)則是該滅火系統(tǒng)的控制與報(bào)警設(shè)備，當(dāng)接收得到報(bào)警信號(hào)之后，壓力開關(guān)觸點(diǎn)動(dòng)作，啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的消防泵進(jìn)行滅火。

2、消火栓滅火系統(tǒng)

該系統(tǒng)包括蓄水池、水泵以及室內(nèi)消火栓三個(gè)主要部分。通常，要求消火栓靜水壓力在0.80Mpa以下，出水口壓力在0.50Mpa以下。同時(shí)根據(jù)建筑的具體高度合理設(shè)置靜水壓力：當(dāng)建筑高度低于100m時(shí)，應(yīng)該低于0.07Mpa；當(dāng)建筑高度高于100m時(shí)，則要求其高于0.15Mpa。針對(duì)消防水泵的特點(diǎn)，通常根據(jù)控制中心的電信號(hào)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。

3、氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要包括監(jiān)控系統(tǒng)、滅火劑儲(chǔ)存系統(tǒng)以及管道和噴嘴等結(jié)構(gòu)。監(jiān)控系統(tǒng)包括探測(cè)器、控制器、聲光報(bào)警器和操控設(shè)備等。氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)根據(jù)感應(yīng)裝置傳來的相關(guān)電信號(hào)，啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的氣瓶進(jìn)行滅火。通常，采用自動(dòng)方式啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)從火災(zāi)探測(cè)器感測(cè)到報(bào)警信號(hào)之后30S，系統(tǒng)將啟動(dòng)對(duì)應(yīng)滅火裝置進(jìn)行滅火。

四、安全疏散及防排煙系統(tǒng)

1、防排煙系統(tǒng)

防排煙系統(tǒng)設(shè)備主要包括機(jī)械式加壓系統(tǒng)，防排煙系統(tǒng)。

機(jī)械式排煙系統(tǒng)是根據(jù)排煙風(fēng)機(jī)形成的負(fù)壓，從自然進(jìn)風(fēng)豎井、進(jìn)風(fēng)口等將空氣補(bǔ)充到前室。然后通過加壓送風(fēng)設(shè)備，網(wǎng)建筑物部位輸送足夠的空氣，使得建筑火災(zāi)部位維持對(duì)應(yīng)的壓力，形成對(duì)應(yīng)的疏散路線和避難空間。

2、防火隔離設(shè)施

防火隔離設(shè)備可以將火勢(shì)阻擋在對(duì)應(yīng)的范圍之內(nèi)，而且能夠?qū)⒔ㄖ指舫蔀閹讉€(gè)獨(dú)立的較小空間，這將有利與控制火勢(shì)的蔓延。以防火卷簾為例，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生后，感煙設(shè)備將發(fā)出警報(bào)，控制模塊將發(fā)生動(dòng)作，而電動(dòng)控制設(shè)備發(fā)出卷簾下降的信號(hào)，達(dá)到降下防火卷簾的目的。

3、消防廣播系統(tǒng)

當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，自動(dòng)控制信號(hào)將根據(jù)程序啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的火災(zāi)應(yīng)急廣播系統(tǒng)。通常，在消防控制室能夠接收到插孔電話的呼叫，而且各個(gè)值班室建立外線電話。

結(jié)束語

自動(dòng)化技術(shù)在消防工程中的應(yīng)用，提高了消防報(bào)警系統(tǒng)、消防滅火系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，為控制火災(zāi)、撲滅火災(zāi)，特別是初期火災(zāi)起到了十分重要的作用，將火災(zāi)所造成的損失最大程度地降低。然后，要完全消除火災(zāi)的隱患，只有在思想上提高消防意識(shí)、嚴(yán)格按照安全生產(chǎn)規(guī)程進(jìn)行操作，才能防患于未然。

參考文獻(xiàn)：

[1]王冬。消防工程需要自動(dòng)化技術(shù)的支持[J].城市建設(shè)理論研究，2012

[2]荊勝南。自動(dòng)化技術(shù)在消防工程中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2011