火灾报警二线制系统应用

火灾自动报警系统由触发器件(火灾探测器、手动报警按钮)、报警装置(声光警报器、消防应急广播)、消防联动控制设备、火灾报警控制器等组成,它能及时、准确地探测被保护对象的初起火灾,并做出报警响应,从而使建筑物中的人员有足够的时间在火灾尚未发展蔓延到危害生命安全的程度时疏散至安全地带,是保障人员生命安全的最基本的建筑消防系统。该系统的稳定性和可靠性不仅取决于设备的性能,还取决于线路是否可靠。

目前,随着科学技术的发展,消防二线制技术已日趋成熟可应用于消防报警系统。在此基础上,我所与项目建设方联合消防产品厂家对二线制设备系统进行调研分析,在本次项目的火灾自动报警系统设计中采用最新的二线制方案。

项目概况:山西某置业有限公司开发的某项目地块一;项目位于山西省太原市迎泽区东山西侧,西侧为东峰路,南侧与东侧为规划路。项目包括约1.1万平米地下车库,两栋34层一类高层住宅建筑。该项目规模适中,消防设备齐全,适合作为二线制火灾报警系统的实施案例并进行技术分析。

消防系统的二线制和二总线的比较:二线制:把直流24V电源和通讯信号合并在一起,同时进行电能输送和数据传输的一种两线通讯方式。

二总线:目前广泛应用的火灾报警系统形式(信号二总线+DC24V电源线)。信号二总线能为负载提供的电流很小,只能为烟感、温感、手报、消火栓等所需电流极小的部件供电。对于声光、火灾显示盘、输入输出模块等功率较大的部件,信号二总线只提供通讯,还需要另加24V电源供电。所以我们目前设计的二总线火灾报警是指小电流部件二线制,大电流部件四线制的一种混合通讯方式。

二线制和二总线的区别,主要表现在驱动能力上(即输出电流大小),这直接关系到系统能否做到纯二线。

综上,在本次项目设计中调研应用的是可以在通讯的同时提供大电流,为整个系统供电,整个系统不需要单独24V外控电源,是一种纯两线的二线制火灾报警系统。

二线制产品的实现方式:行业内许多厂家都陆续推出了二线制火灾报警系统,但是这些二线制系统的实现方式有很大区别,总的来说可分为以下2类:

(1)“信号线”类:省去了电源线,增加信号线的驱动能力。

这种增强信号线驱动能力的方式,输出电流的提高有限,而且调制效率低,加上长距离传输损耗,到部件端电压有效值已经不足20V。对于需要对外输出脉冲电压的执行部件(如风阀等),基本都是采用大电容储能放电,给脉冲电流让其启动。

(2)“电源线”类:省去了信号线,在电源线上载波通讯。

这种在将信号调制到电源线的方式,由于其本身调制效率很高,输出内阻小,所以具有驱动电流大、供电效率高、完全不需要24V外控电源还可以持续对外输出电流的特点。

目前大多数厂家采用的是第一种“信号线”类,陆续推出全新二线制系统,实现了现场部件的两线化。本次项目依托北大青鸟及相应产品的二线制产品资料进行了设计。


系统及端子接线图如下:

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系统接线图


点型光电感烟火灾探测器示意图          点型感温火灾探测器(A2R)示意图


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火灾声光报警器示意图                  火灾显示盘示意图


                  


输入模块(闭合反馈)示意图                   输入模块(断开反馈)示意图

接收水流指示器、信号蝶阀、压力开关、70度防火阀等设备的反馈信号


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输入输出模块(无源输出)示意图               输入输出模块示意图

用于需要无源开关量信号启动的卷帘门、电梯迫降等      常用于控制排烟阀、防火阀、送风口、强切等电磁动作类设备



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输入输出模块示意图

用于需要有源信号号控制的消防风机、消防泵等设备


现阶段二线制系统的优缺点分析:随着消防设备厂家产品的更新换代,在降低设备功耗的同时提高了报警速度和准确度。相比较四线制:二线制的优势是设备功耗低,节能环保;全系统设备二线制布线,节省电线、线管;无极性设计接线简单方便,对施工人员要求较低,节省人工费;节省了施工和线缆成本,给现场施工和后期维护带来了极大的便利。劣势是总线回路输出电压、电流是固定有限的;不适用于控制持续性大电流联动设备,其可靠性和稳定性较差。

因此,在设计时就需要合理分配每回路所带声光、火灾显示盘、输入输出模块,考虑在消防风机和消防泵等需要持续脉冲或自保持的设备模块加外部电源来保证可靠性。

经过以上系统调研和市场产品了解,在本次项目中采用了二线制火灾报警系统设计。项目图纸已经通过了消防图审和设备采购,从项目成本上比传统的二总线下降近25%。

项目遗留问题解决方案:随后,会紧跟项目施工进行现场了解,调研该系统安装施工难度。待完工后积极参与配合报警系统的调试,就整个火灾报警系统的稳定性和可靠性进行考察,跟踪总结项目最终实施效果。