关于总线式火灾自动报警系统设计问题的探讨

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摘要：近几年，随着电子技术、通讯技术、计算机技术、互联网技术不断发展，火灾报警系统设备的设计研发、产品制造、系统设计、标准规范不断完善，新一代火灾探测报警系统即总线制火灾自动报警系统产品成为了市场主流，给火灾报警系统的设计、施工、维护带来了新的课题。本文结合实际建筑工程，对总线式火灾自动报警系统在设计中存在的几个问题进行了分析研究，并提出了相关的建议。

关键词：总线制 火灾自动报警系统 设计 探讨

随着电子科学技术的进步，火灾自动报警系统得到了长足的发展，由原来的多线制和N+1线制火灾自动报警系统，发展到现在的总线、二总线、全总线形式的火灾自动报警系统。而且总线制形式的火灾自动报警系统以其报警的灵敏度高，报警误报率低，设备的可靠性强，设计简单、快捷，施工方便、高效等特点，成为了目前市场上的主导产品。但是，笔者在建筑工程消防监督审查过程中，发现总线制火灾自动报警系统消防设计仍存在一些问题。

一、火灾自动报警系统的基本工作方式

“火灾自动报警系统”实际上是“火灾探测报警和消防设备联动控制系统” 的简称，它是依据主动防火对策，以被监测的各类建筑物、油库等为警戒对象，通过自动化手段实现早期火灾探测、火灾自动报警和消防设备连锁联动控制。所以，火灾自动报警系统主要包括了火灾探测及自动报警系统、自动灭火控制系统和消防疏导指示系统等，其结构示意如图所示。

在火灾自动报警系统中，火灾探测器长年累月地监测被警戒的现场或对象， 当监测场所或对象发生火灾时，火灾探测器检测到火灾产生的烟雾、高温、火焰及火灾特有的气体等信号并转换成电信号，经过与正常状态阈值或参数模型分析比较，给出火灾报警信号，通过火灾报警控制器上的声光报警显示装置显示出来，通知消防人员发生了火灾。同时，火灾自动报警系统通过火灾报警控制器启动警报装置，告诫现场人员投入灭火操作或从火灾现场疏散；启动断电控制装置、防排烟设备、防火门、防火卷帘、消防电梯、火灾应急照明、消防电话等减灾装置，防止火灾蔓延、控制火势和求助消防部门支援；启动消火栓、水喷淋、水幕、气体灭火系统及装置，及时扑灭火灾，减少火灾损失。

一旦火灾被扑灭，整个火灾自动报警系统又回到正常监控状态。显然，要使火灾自动报警系统充分发挥作用，对火灾实现拟人化的监测和分析判断，要求火灾自动报警系统将微电子技术、微机控制技术、智能数据处理技术和智能火灾模拟化技术融入系统主机―火灾报警控制器，使之结构紧凑、功能完善、使用灵活方便。而今智能式模拟量探测方式的不断发展，火灾报警系统已从传统的多线制、开关量探测技术向模拟量、智能分布式、总线制发展，给火灾系统设计、系统施工带来了新的课题。

二、采用总线制设计存在的问题

随着消防报警控制器技术的发展，目前报警控制器一台主机可以设置上百个报警回路，上万个报警点，总线有效长度可达1.5km以上，因此在消防控制中心形式设计中出现只设计一台主机，若干个楼层显示器设置的形式。对于这种设计形式，虽然符合《报警规范》第5.2.4.1条规定即“控制中心报警系统至少设置一台火灾报警控制器、一台消防联动控制设备和两台及以上区域显示器”，但是笔者认为对这种设计形式不可广泛应用，尤其对于大型建筑工程（如建筑单体即可达十几万平方米）或者建筑群更不可取。

经笔者对类似工程的实地检查发现，因主机报警联动回路较多，联动设备数量较大，线路较长，造成线路抗干扰能力下降，系统运行中误报率高、不稳定；而且这种设计形式极易因主机故障而造成火灾自动报警系统全部瘫痪的严重后果。

总而言之，采用总线制系统设计，每台火灾报警控制器配置的回路卡多达10多块，每块回路卡的回路数又有1条至4条不等，每条探测回路总线可配接200多个智能探测器及各类智能模块，一旦某条回路总线、或回路卡出现故障，将给被保护区域的火灾探测带来影响，而更为严重的是，若每台火灾报警控制器一旦发生故障，将可能导致整个火灾探测报警系统瘫痪。

因此对于大型建筑工程或者建筑群，笔者认为必须采用一台集中火灾报警控制器、一台专用消防联动控制设备和两台及以上区域火灾报警控制器这种形式。通过对整个火灾报警系统报警区域的合理划分，合理限制每台控制器接入系统的智能设备的数量，根据生产工艺特点设置多台区域火灾报警控制器，有条件时，最好采用“网络式报警系统”结构，即由1台集中火灾报警控制器、一套专用消防联动控制设备和多个区域报警控制器组成的智能分布式网络系统。这种联网的火灾报警系统其最大特点是系统中各节点可以独立运行，某节点损坏时会被系统自动隔离，其他节点自动重建网络，仍能保证相关的显示和联动控制功能，解决了消防控制中心系统中主机损坏整个系统瘫痪的缺点。

三、总线制火灾自动报警系统的施工布线方式

目前，消防报警系统与消防联动设备的布线有两种方式：

一是消防报警回路与消防联动回路合二为一，即在同一回路中既有火灾报警信号输入，也有联动消防设施动作的输出模块的全总线系统；

二是两系统各自独立，报警回路仅有报警探测器和接受信号的输入模块，而联动回路均为输出模块和手动直接控制点，即为报警联动总线分立系统。

笔者认为小规模的火灾报警系统采用全总线的系统布线较好，即将各类智能探测器与智能联动控制模块同时接入总线制探测回路中，这种布线简洁，施工难度小，可以节省投资。但是对于大型建筑或者建筑群中报警系统采用分立总线的系统比较可靠，及各类智能探测器与智能联动控制模块分别布线，最好是智能探测器与智能联动控制模块分别引自同一火灾报警主机的不同回路卡。

采用不同总线布线方式，可避免一条探测总线出现故障导致火警探测与联动控制的同时失效，一处故障造成报警与联动总线一起被隔离，事故时大量设备无法启动。采用不同回路卡的总线分开布线，可避免当回路开出现故障时，导致探测回路总线与联动控制回路总线同时失效，统一以上两种布线方式并集合工程实际应用，可有效降低总线布线方式及探测回路卡出现故障而引起的火灾探测报警控制的失效，保证系统的可靠运行。

四、其他容易忽视的几点

（1）火灾自动报警系统的主电源设计未采用消防电源，即主电源采用单回路设计；

（2）消防水泵房、备用发电机房、配变电室、主要通风和空调机房、防烟和排烟机房、消防电梯机房、灭火控制系统操作装置处或控制室等重要设备用房内不设消防专用电话分机；

（3）湿式报警阀上压力开关，只设计压力开关通过消防报警控制器启动喷洒泵，未设计压力开关硬线直接启动喷洒泵的功能；

五、结束语

本文对总线制火灾报警系统的设计从系统构成、施工布线等方面进行论述，总结了总线制消防系统设计过程中存在的问题及解决的方法，对提高火灾报警系统的设计水平，重要消防设备的联动控制的可靠性方面进行了翔实的论述。但是火灾自动报警系统是否能发挥作用，还与施工质量、产品质量、系统调试、运行维护等方面密切相关，此处不在阐述。以上观点难免有错漏之处，仅供参考。