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    上海安装设计工程有限公司曾为世博会中国馆水电消防建功

西门子S1151火灾自动报警系统设计
1.1.系统特点
系统介绍
S1151自动报警系统是交互式智能化的系统，S1151探头中的CPU存储了西伯乐斯5000多次的燃烧实验后的采样数据，它完全做到了对各种烟（主要是白烟和黑烟）的反应一致性。因此，它可以应用在任何场合。
优点：主机、探头、回路卡均装有CPU，并存有大量的燃烧数据和前期的历次火警信息，对现场火灾参数进行智能化的分析、判断做出结论。因此，可应用在任何场合，是全智能化自动报警系统。
系统的可靠性
 主机和各回路均有CPU，即双CPU工作概念。当主机CPU损坏时，其它回路CPU通过紧急通道代替故障CPU控制报警。同时报出主机CPU故障，整个系统继续正常工作。而当回路CPU损坏时，主机报出回路CPU故障，同时承担该回路的工作，系统不可能出现停机状态。
当所有CPU都发生故障时，探头直接报警，控制器面板显示报警区域。
 优点：双CPU工作系统，极大地提高了系统的可靠性，不会出现当主机CPU损坏时，系统瘫痪而不能报警。
系统线路结构
 S1151火灾自动报警系统采用了环形和支形相结合的网络设计，
 优点：可以双向通讯，各部件也可主动与主机CPU通讯，因此反应更迅速。
故障自动隔离
 每个现场部件（包括探头、消报、手报、模块等），均带有短路隔离器，线路发生短路时，短路点被自动隔开，确保系统安全正常运行，并且准确地报出故障位置，便于维修。
 优点：该性能与环形线路结合，能真正确保系统完全正常运行，不像用专用回路短路隔离器时，当线路出现短路时，短路隔离器后的所有现场部件均不能工作。
探测方法
 S1151探头是装有CPU的、能独立处理接收到的信息，并能做出判断的全智能化的探头。具有燃烧模式的判断方法：具有以经验诀窍及试验测试结果为基础，运用神经元网络技术，根据采集到的三维曲线独立判断火警的危险程度是当今的探测初期火灾的技术，西门子S11系列是目前中国市场上的用模式判断的产品。探头能运用模糊逻辑理论对现场探测到的信息及数据直接评估和分析，自行决定采集到的讯息的危险程度，再将报警信息及数据资料输送到主机，经主机判断核准后，报出预警信号，主机同时对探头清零，并由探头再一次探测、评估、分析。如得到一致的分析结果，才进行正式报警，触发相应的报警信号。
 优点：减少主机和系统线路的工作量，提高处理信息的速度，增强系统的可靠性，使出现误报的机会微乎其微，只有这样的探测方法，才能使系统双CPU工作得到保证。
探头灵敏度
 主机可对探头输入三种灵敏度，同时探头对环境参数有记忆作用，能自动调整该探头在实际环境中的运算规则，从而得到最合理的灵敏度，保证了系统的可靠性。当探头对环境参数超出其调整范围时（如探头污染时）能自动报出，要求清洗，从而不需要大规模的定时清洗。既提高了可靠性，又减轻了维护的工作量。
 优点：能根据环境自动设定灵敏度及在该特定环境中的运算规则，适合各种恶劣的环境，尤其是工厂，大大提高了报警的可靠性。
探测器逻辑
 能在现场环境中考虑环境因素，能确保高精度的探测效果。并能清楚分辨真正和虚假的火警现象。系统配置了四个等级的报警级别，以显示工作状态的“0”、“1”、“2”、“3”级。
 优点：探头能够报警，能依据环境因素对信息进行智能的评估和决策，避免了因环境因素影响而出现误报现象，提高了准确性。
探测器防水
 探头有防水功能，能长期工作在高湿度的环境中。
联动控制方式
 系统联动模块与I/O卡双功能方式可灵活运用。消防中心中央联动控制柜，其手动控制可通过主机I/O卡控制回路中控制模块的动作与否，达到手动启动或停止联动设备的功能。
 优点：复杂环境中可有两种联动控制方式，可改变远距或复杂环境中联动控制的布线为简单的布线。
抗干扰功能
 主机及探测回路，具有极强的抗干扰功能。在极强电磁干扰的情况下，仅需普通的BVS导线便可，不需要用昂贵的屏蔽线。
 优点：在保证系统可靠运行的情况下，降低系统成本。
组合式报警逻辑
 系统分为四个不同的危险级别，当在同一个分区内安装了多个探头时，这些危险级别就能自由组合（如有多个探头探测到危险级别“2”时——警告，就会触动警报；同样，若有个别探头探测到危险级别“3”时——警报，也会触动警报）。这一功能如一个警报过滤器，是帮助系统消除假报警的又一有效工具。
 优点：适用于环境复杂的工厂，消除假警报。
1.2.系统配置目的
 实现对中国馆整体的火灾监测和及时报警疏散及相关联动控制。
 系统功能：
 对采用以感烟探测为主的多种探测手段提供可靠的全方面的火灾探测，并根据不同区域的防火分区和联动控制需求相应配置联动控制模块。在火灾情况下系统能够实现及时报警，并可将火灾信息传达至其他系统供相关系统执行联动。
 中国馆根据其建筑高度应划分为高层建筑，其建筑用途主要为展厅，建筑物内人群密度比较高。而高层建筑因人员疏散途径有限，一般只能通过疏散楼梯，在火灾等紧急情况下人员疏散难度较大。所以，为中国馆配备一套高效而可靠的消防报警系统是十分必要的。所谓高效，也就是说应该是可以尽可能及早探测到建筑屋内的火灾状况，一方面可以保证在火灾萌芽状态及时发现火灾，采取相应的灭火措施，争取在火灾初期扑灭火灾，减少财产损失，另一方面又可以尽可能地为人员疏散争取到多一点时间，在紧急情况下，多一点疏散时间也许就能多拯救一条生命。但同时，消防报警系统又必须是可靠的，因为高层建筑疏散困难，误报火警可能在疏散过程中造成不必要的人员伤亡，同时，一个经常误报的消防报警系统也常常被视作不可信的系统，当真正发生火灾时值班人员常常不能引起足够的重视，反而耽误了抢险救灾的时间，所以一套可靠的消防报警系统对超高层建筑的重要性不言而喻。
 而为实现高效能而又可靠的探测目标，在考虑中国馆消防报警系统配置时需注意综合考虑商场及办公楼火灾探测的特点和实际建筑情况等两方面的因素，下面从探测需求分析和结合环境因素进行探测手段选择两方面将作不同阐述。
1.3.建筑特点和探测手段实现
 中国馆按其功能用途可划分为几个组成部分，下面将就各部分的建筑及功能特点作一简单分析：
 地下室 －中国馆地下建筑占地面积大，地下层主要有值班室、物业办公区域、准备间和各类机房及停车库。地方馆地下一层准备间与排练间简单吊顶，其他区域装潢简单，无吊顶，国家馆地下共二层，主要为停车库，车辆停泊和进出较频繁，空气流通性差，含烟量大，所以车库采用非编址型感温探测器。而在值班室、办公室、水泵房和机房内采用编址智能的点型感烟探测器，当某探测器发生火灾或故障时，用户可以获知该点的准确位置。
 裙房 －地方馆一层全为展厅，设置空气采样探测系统，同时在出入口处和疏散楼梯前室，放置火灾报警楼层显示盘以方便消防人员在现场了解火情。
 塔楼 －中国馆的塔楼主要用作展厅用途，各层建筑结构和消防设施配置相类似，都是以智能点型感烟探测器为主。同时在出入口处和各楼层的电梯厅，放置火灾报警楼层显示盘以方便消防人员在现场了解火情。
1.4.警示功能及联动控制
 消防报警系统不仅要实现灵敏而可靠的火灾探测，在探测到火灾发生的情况下，还应该及时执行火警疏散警示和相关的联动控制以阻止火灾蔓延和实现灭火。
 现场警示 – 在现场的火警警示主要以警铃为主。警铃由消防控制中心24VDC消防直流供电电源供电，安装高度为下口离地坪2.2米。为避免疏散情况不必要的慌乱，尽可能实现有序疏散，警铃的控制采用编址模块实现分层控制，且可以在消防控制中心实现手/自动控制状态切换。
 为保证紧急情况下的有效疏散，中国馆内应同时配置消防广播系统，本消防报警系统内不设置消防广播，但提供消防广播的强切信号通过控制模块与背景广播主机作接口实现。
 消防水泵 – 按国标消防规范，消防泵、喷淋泵等重要消防设备在消防控制中心应设置硬线控制，也就是说，可以脱离开火灾报警控制盘实现手动的启动。中国馆消防控制中心设置有手动控制盘实现硬线手动控制消防水泵、喷淋泵启动，同时在火灾报警控制盘与手动控制盘之间通过多线接口实现自动控制和消防水泵、喷淋泵状态信号采集。
 消防水系统信号 –水流指示器、喷淋泵控制箱等消防水系统动作反馈信号，通过输入模块接入火灾报警系统。
 排烟/正压风机 – 按国标消防规范，排烟分机和正压风机等重要消防设备在消防控制中心同样应设置硬线控制。故中国馆消防报警系统通过设置于消防控制中心的手动控制盘实现硬线手动控制风机启动，同时在火灾报警控制盘与手动控制盘的输出和输入接口实现自动控制和风机状态信号采集。
 排烟阀/正压阀 – 通过输入输出控制模块实现控制，在火灾时自动开启相应部位的排烟阀/正压阀，并接收其动作反馈信号。
 卷帘门 – 防火卷帘门主要用以实现火灾情况下的防火隔断，中国馆的防火卷帘门都用于防火隔断，所以通过编址控制模块实现控制和接收状态反馈信号。
 电梯 –发生火灾时，所有非消防电梯迫降至首层，建筑内人群应该通过疏散楼梯通道进行疏散。
 非消防电源 – 按国标规范，发生火灾时，建筑物内的非消防电源应该强制切断，中国馆此部分的控制功能通过编址输入输出模块加以实现。
 气体灭火区域  发生火灾时，通过灭火控制盘和灭火控制卡对气体灭火设备紧急启动和紧急停止，联动相应区域的声光报警设备，监测设备的动作信号，并具有延时动作功能。

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