火灾监控系统基本设计形式

出处：按学科分类—政治、法律 中国商业出版社《最新单位消防工作实务全书第二卷》第748页（5264字）

近几年来，随着国民经济的飞速发展，我国建筑工程的规模不断扩大，功能日趋复杂。一些集餐饮、娱乐、商业、旅馆、办公为一体的大型建筑和建筑群在我国不断兴起，而且规模越来越大，例如，北京的国贸中心称为“城中城”，原建筑近40万平方米，最近又扩建10万平方米。一些10万平方米的建筑在北京、上海这些大城市随处可见。随着建筑工程规模的扩大，对火灾监控系统的要求越来越高，同时，也促进了火灾监控系统产品的生产、设计、施工企业的发展。进入20世纪90年代，随着电子技术迅速发展和计算机软件在现代火灾报警系统中的推广、应用，火灾自动报警技术逐步向智能化方向发展，同时，采用网络通信结构，使火灾监控系统的结构形式灵活、多样，更加能适应工程的需要。设计人员可以按照工程的需要组成各种系统形式。

依据各类火灾参数敏感元件输出的电信号，采取不同的火灾信息判断处理方式，可以得到不同形式的火灾监控系统，并导致系统火灾探测与报警能力、各类消防设备协调控制和管理能力，以及系统本身与上级网络的信息交换与管理能力等方面产生较大的差别。考虑到火灾监控系统的基本保护对象是工业与民用建筑，各种保护对象的具体特点又千差万别，对火灾监控系统的功能要求也不尽相同；同时，从设计技术的角度来看，火灾监控系统的结构形式可以做到多种多样；但从标准化的基本要求来看，系统结构形式应当尽可能简化、统一，避免五花八门，脱离规范。因此，火灾监控系统必须满足国家标准GB50045－95《高层民用建筑设计防火规范》等的有关要求，并按国家标准GB50116－98《火灾自动报警系统设计规范》规定进行设计。一般根据火灾监控对象的特点和火灾报警控制器的分类，以及消防设备联动控制要求的不同，火灾监控系统的基本设计形式有三种，即区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统。

为了规范火灾监控系统设计，又不限制其技术发展，国家标准GB50116－98《火灾自动报警系统设计规范》对系统的基本设计形式规定得很原则。设计人员可在符合这些基本原则的条件下，根据消防工程大、中、小规模和对消防设备联动控制的复杂程度，选用比较好的技术产品，组成可靠的火灾监控系统。

(一)区域报警系统

区域报警系统由火灾探测器、手动报警器、区域火灾报警控制器或通用报警控制器、火灾警报装置和电源构成，其原理框图如图3－3－17所示。区域报警系统主要用于完成火灾探测和报警任务，适用于小型建筑对象或防火对象单独使用。一般使用这类系统的火灾探测和报警区域内最多不得超过3台区域火灾报警控制器或用作区域报警的小型通用火灾报警控制器(一般每台的探测点数小于256点)；若多于3台，应考虑使用集中报警系统形式。

图3－3－17 区域报警系统

区域报警系统比较简单，但使用面很广。它既可单独用在工矿企业的计算机房等重要部位和民用建筑的塔楼公寓、写字楼等处，也可作为集中报警系统和控制中心系统中最基本的组成设备。公寓塔楼火灾自动报警系统的构成如图3－3－18所示。现在公寓火灾报警系统多数由环状网络构成(如图右边所示)，也可能是枝状线路构成(如图左边所示)，但必须加设楼层报警确认灯。

图3－3－18 公寓火灾报警系统示意图

设计区域报警系统时，应符合下列几点：

1．在一个区域系统中，宜选用一台通用火灾报警控制器，最多不超过两台；

2．区域报警控制器应设在有人值班的房间；

3．区域报警系统容量比较小，只能设置一些功能简单的联动控制设备；

4．当用区域报警系统警戒多个楼层时，应在每个楼层的楼梯口和消防电梯前室等明显部位设置识别报警楼层的灯光显示装置。

(二)集中报警系统

集中报警系统由火灾探测器、区域火灾报警控制器(或用作区域报警的通用火灾报警控制器)和集中火灾报警控制器等组成。按照规范要求，集中报警系统形式适用于高层宾馆、写字楼等对象，其典型结构有传统型和总线制编码传输型两种形式(在国内的实际工程中同时并存)，各有其特点，设计者可根据工程的投资情况及控制要求进行选择。

1．传统型集中报警系统

传统型集中报警控制系统由集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成。按照规范规定，集中报警控制系统应设有一台集中报警控制器(或通用报警控制器)和两台以上区域报警控制器(或楼层显示器、带声光报警器)，其系统框图如图3－3－19所示。其中，对于消防泵、喷淋泵、风机等联动控制部分没有画出；这类系统中的联动控制信号取自集中火灾报警控制器，并且通过消防联动控制台对消防设备进行直接控制。

图3－3－19 集中报警系统(1)

传统型集中报警控制系统在一级中档宾馆、饭店用得比较多。根据宾馆、饭店的管理情况，集中报警控制器设在消防控制室，区域报警控制器(或楼层显示器)设在各楼层服务台，管理比较方便。用于宾馆、饭店的传统型集中报警系统如图3－3－20所示，这样的系统可在国内生产，价格便宜，质量也比较可靠。

图3－3－20 宾馆、饭店火灾监控系统示意图

2．总线制编码传输型集中报警系统

近几年来，火灾报警采用总线制编码传输技术，使集中报警系统成为与传统型集中报警系统完全不同的新型系统。这种新型的集中报警系统是由火灾报警控制器、区域显示器(又叫楼层显示器)、声光报警装置及感温或感烟探测器(带地址模块)、控制模块(控制消防联控设备)等组成的总线制编码传输型集中报警系统。目前，国内大多数生产厂生产总线制带编码传输的集中报警系统，其原理框图如图3－3－21所示。

图3－3－21 集中报警系统(2)

在带有报警总线和联动总线的大型通用火灾报警控制器以及各种火灾探测器和功能模块构成的总线制编码传输集中报警系统中，消防泵、喷淋泵等消防主设备的联动控制仍然采用联动控制台实现直接硬线控制，但对于空调系统、电梯、正压送风阀、防火阀、排烟阀、防火卷帘、灭火装置等则采用模块控制或模块传输控制信号，提高了消防设备控制可靠性(因模块被中心控制器监测)和控制实现的灵活性，并且使得火灾报警控制器对绝大多数消防设备实现了有效监测。此外，系统采用区域报警显示器(亦称楼层显示器)来完成按火灾报警分区实现监测和故障显示，用环状布线或枝状布线来提高火灾报警回路和控制回路的工作可靠性，提高了系统的工程适用性；系统还采用通用接口方式兼容了不同类型的火灾探测器，为系统设计带来了便利。这类系统适用于功能较为复杂的高级宾馆和写字楼、高层建筑及综合楼等。

无论是传统型集中报警系统还是总线制编码传输型集中报警系统，在设计时都应注意以下几点：

(1)集中报警控制系统中，应设置必要的消防联动控制输出接点和输入接点(或输入、输出模块)，可控制有关消防设备，并接收其反馈信号。

(2)在火灾报警控制器上应能准确显示火灾报警的具体部位，并能实现简单的联动控制。

(3)集中报警控制器的信号传输线(输入、输出信号线)应通过端子连接，且应有明显的标记和编号。

(4)火灾报警控制器应设在消防控制室或有人值班的专门房间。

(5)控制盘前后应按消防控制室的要求，留出便于操作、维修的空间。

(6)集中报警控制器所连接的区域报警控制器(或楼层显示器)应符合区域报警控制系统的技术要求。

(三)控制中心报警系统

控制中心报警系统由设置在消防控制中心(或消防控制室)的消防联动控制设备、集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和各种火灾探测器等组成，或由消防联动控制设备、环状布置的多台通用火灾报警控制器和各种火灾探测器及功能模块等组成。一般控制中心报警系统形式是高层建筑及智能建筑中自动消防系统的主要类型，是楼宇自动化系统的重要组成部分，其典型的系统结构有两种形式。

1．传统型控制中心报警系统

传统型控制中心报警系统由区域火灾报警控制器、集中火灾报警控制器、各种火灾探测器以及功能模块和消防控制设备等构成。这里所指的消防控制设备主要是：火灾警报器的控制装置、火警电话、空调通风及排烟、消防电梯等控制装置、火灾事故广播及固定灭火系统控制装置等，其系统框图如图3－3－22所示。它进一步加强了对消防设备的监测和控制，适用于大型建筑、大型综合商场、宾馆、公寓综合楼等对象，可以对各类设置在建筑中的消防设备实现联动控制和手动／自动控制转换。

图3－3－22 控制中心报警系统(1)

传统型控制中心报警系统在商场、宾馆、公寓合一的综合楼中的典型应用如图3－3－23所示。综合楼的1～4层为商业用房，每层在商业管理办公室设区域报警控制器或楼层显示器；5～12层是宾馆客房，每层服务台设区域报警控制器；13～15层是出租办公用房，在13层设一台区域控制器警戒13～15层；16～18层是公寓，在16层设一台区域控制器。全楼18层按其各自的用途和要求，共设置了14台区域报警控制器或楼层显示器，一台集中报警控制器和消防设备联动控制装置。

图3－3－23 宾馆、商场综合楼火灾监控系统示意图

2．综合型控制中心报警系统

随着科学技术的发展，控制中心报警系统也可能是由设在消防控制室的消防控制设备、通用火灾报警控制器、区域显示器(或灯光显示装置)和火灾探测器等组成的功能复杂的火灾报警系统，如图3－3－24所示。它吸收了传统系统形式的优点，并加强了消防中心控制室对消防设备的监测和控制，增强了火灾应急通信和广播功能，兼容了各种类型的火灾探测器和功能模块。这种系统同样适用于大型宾馆、饭店、商场、大型综合性建筑对象和智能建筑对象。

图3－3－24 控制中心报警系统(2)

必须指出，在一个大型建筑群里构成控制中心报警系统是一项非常复杂的消防工程，建立一个消防控制中心系统其难度之大、耗资之多、要求之高是可以想象的。基于集中报警系统加上消防联动控制设备就构成消防控制中心系统这一基本思想，大型建筑群中火灾监控系统的消防控制中心采取集中与分散相结合的控制方式，从技术角度看更趋于合理。大型建筑群的综合型控制中心报警系统如图3－3－25所示，这是北京国贸中心一期工程的系统示意图。该工程内有两座高级的宾馆，两栋公寓，还有办公楼及商业楼等，每栋楼按其使用性质和管理情况设置消防控制室，在会议中心设置控制中心系统，即消防控制中心。消防控制中心集中了所有消防控制室的火灾报警及联动控制信号。最近北京国贸中心还要扩建一栋办公楼和一个大型商业楼，那时控制中心系统将更加庞大。

图3－3－25 大型建筑群综合型控制中心报警系统示意图