工程硕士学位论文 第二章 智能建筑火灾自动报警系统构成原理
(1) 确保建筑物内火灾探测和报警功能有效，保证不出现漏报真实火灾； (2) 克服环境因素对系统的影响，减少系统的误报率； (3) 确保系统工作可靠稳定，信号传输准确及时；
(4) 要求系统具有设计灵活性和产品成系列兼容性，适应不同工程需要； (5) 要求系统工程适应性强，系统布线简单、灵活、方便；
(6) 要求系统应变能力强，为工程调试、系统管理和维护诸方面提供方便； (7) 要求系统的性能价格比高；
(8) 要求系统联动功能丰富、联动逻辑多样、控制方式有序有效。 总之，火灾自动报警系统是确保现代高层建筑及智能化建筑免除或减少火灾危害的极其重要的安全设施。正确合理地设计、安装火灾自动报警系统是现代高层建筑及智能化建筑电气设计、施工的一顶重要内容。因此，对于从事消防系统工程和建筑电气技术工作的工程技术人员而言，系统掌握高层建筑及智能化建筑火灾自动报警系统的组成原理、结构特点，熟悉火灾自动报警系统主要设备装置的电路原理、技术性能是极其重要的。
2.3 火灾探测器原理
2.3.1 火灾自动报警控制器
火灾自动报警系统的所有设备都直接或间接地与火灾报警控制器相连接，火灾报警控制器是火灾自动报警系统的心脏[25]。虽然各厂家的生产的控制器性能、型号不完全相同，就是同一厂家生产的不同型号的产品性能也有很大的差别，但总的要求都必须符合国标GB4717的标准，控制器的基本功能是：
(1) 主备电源
主电源是为火灾自动报警系统提供可靠的供电电源服务， 以保证系统正常运行的条件。当备用电池的电压低于20V时，控制器报故障，这时应关闭维修，以防蓄电池过放而被损坏，影响火灾自动报警的正常运转和监控。
(2) 火灾报警
这是火灾自动报警系统的关键部份。当收到探测器（手动报警按钮、消火栓按钮及输入模块）发来的火警信号时，均可在控制器发出声、光报警信号；这时
16
工程硕士学位论文 第二章 智能建筑火灾自动报警系统构成原理
火警指示灯亮；显示首次报警地址号及总数，其余火警可通过键盘操作显示火警地址；锁定时钟显示，直至火警复位，才显示实际时间（年、月、日、时、分）。
(3) 故障报警
故障报警即是我们平时说的“误报”，当出现这种情况时，故障指示灯亮；发出长音故障音；显示首次故障地址号及类型号；锁定时钟显示，直至故障复位，才显示实际时间；故障情况下出现火警时，则由故障报警自动转化为报火警；当火警被清除后，又恢复故障报警。因此，尽量减少故障报警是提高火灾自动报警系统准确率的极其重要的一环。
(4) 自动巡检
自动巡检功能好像公安巡逻民警巡查社会治安状况一样，当火灾自动报警系统长期处于监控状态，为了检查系统工作是否正常，控制器设置检查键。处于检查状态时，凡是运行正常的部件均能向控制器发回火警信号，此时控制器做出相应反应，说明整个报警系统工作是正常的。
(5) 自动打印和记录功能
控制器能保存供火灾调查用的永久性的火警和故障信息，并可随时调用。 (6) 隔离功能
火灾自动报警系统安装完毕后，电源接通后，系统就开始注册，自动完成对每个部件赋予部位号。系统运行某个部件出现故障时，为了保证系统正常运行，就对故障部件实行手动关闭（隔离）。这就是隔离功能。
(7) 联动控制
联动控制有自动和手动两种方式，用功能键进行选择。 （8）火灾报警控制器产品型号编制方法
火灾报警控制器产品型号编制方法[26]是按照“中华人民共和国专业标准ZB C81002-84”执行的，其编制方法如图2-4所示。
17
工程硕士学位论文 第二章 智能建筑火灾自动报警系统构成原理
J B C Q G 20 ⑥ ⑤ ④ ③ ② ① 图2-4 火灾报警控制器型号编制方法
主参数 结构特征代号 分类特征代号 应用范围特征代号火灾报警控制器代号消防产品分类代号
2.3.2 火灾自动报警系统的线制
火灾自动报警系统的线制是指探测器和控制器之间的连线数量及其相应的技术，连线数量的多少关系到设计的工作量、施工的难度、系统的可靠性、系统的运行机制和工程的成本。
1、多线制系统
在大规模集成电路出现之前，出于对探测器体积和质量的限制，探测器本身没有编码器，为了确定大量探测器的位置，将每个探测器的引线直接连到控制器，在控制器的接线处标明该探测器的位置，这就实现了火灾报警到部位的功能。图2-5为多线制火灾自动报警系统连线图。
控制器 1 2 3 ??? n
图2-5 多线制火灾自动报警系统连线制
2、总线制系统
20世纪80年代以来，大规模集成电路的出现，使得每个探测器给定一个特定的编码地址成为可能。编码地址和探测器的平面配置图互相对应，只要知道了编码地址也就知道探测器的部位。手动报警按钮、消火栓按钮、输入模块和输出
18
工程硕士学位论文 第二章 智能建筑火灾自动报警系统构成原理
模块等部件，也采用同样的方法进行编码。编码方式有下面几种：
(1) 机械编码。最早的编码器用8位拨码开关设置地址码，拨码开关按二进制2n?1方式进行编码，其中第8位不用。
(2) 电子编码。用电子编码器通过有线的方法对探测器、模块和火灾显示器等进行电子编码。其原理是：将探测器或模块的两根总线输入端与电子编码器的总线输出端相连，电子编码器可对探测器的地址码、设备类型、灵敏度等进行设定、读出和删除；也可以对模块的地址码、设备类型、状态参数进行设定、读出和删除。
(3) 预置编码 。近年来有的厂家在出厂时，就将探测器的唯一地址码设置好。现场调试人员只要将所使用的探测器的地址码读出，标在设计图上，然后在相应的地址码上将该部件的位置名称输入主机。
3、传输系统
传输系统的功能是传递现场设备、部件（如探测器）与微处理器之间的所有信息。一般采用专用的阻燃的双胶线或电缆传输信号，传输距离最大为1200-1500m，导线截面积为1.0-2.5cm2之间。为了减少导线损耗的影响，常常采用的是间接传输方式：即有频率传输和数字信号传输等。
2.4 传统火灾自动报警系统
传统火灾自动报警系统是指1995年以前，我国生产的火灾探测器都是开关量火灾探测器，由于探测器的输出只有两种状态，用软件方法进行信号处理也十分简单，人们将这样的系统称为传统火灾自动报警系统。从设计角度来说，传统火灾自动报警系统设计范围根据工程建设规模的大、小；保护智能建筑的对象（防火等级的二级、一级、特级）；联动功能的简单、较复杂、复杂；消防管理机构设置的形式等等。传统的火灾自动报警系统规模大小分为区域报警系统、集中报警系统、控制中心报警系统三种基本形式[27]。
2.5 现代火灾自动报警系统
随着微电子技术和计算机软件技术在消防产品中的大量应用，集成化、智能化和网络化程度的不断提高，火灾自动报警系统的结构形式越来越灵活多样，很难精确划分几种固定模式。而微型计算机极强的运算能力、众多的逻辑功能等优势，对改善和提高系统的快速性、准确性、可靠性方面显示出强大的生命力。在
19
工程硕士学位论文 第二章 智能建筑火灾自动报警系统构成原理
火灾报警控制器性能改进方面，产生了可寻址开关量报警系统。模拟量探测器的诞生，使得用软件处理火灾信号的能力大大地提高，产生了许多新的算法，推动了火灾自动报警技术的进步。为了后续章节研究的需要，这里作重点简介。
1、工作原理
图2-6是一个以微型计算机为基础的现代火灾自动报警系统的基本原理。系统中，火灾探测器、消防联动设备等必须通过输出接口才能与微处理器相连。
探测器输入接口电路数据采集器DGP灭火装置输出接口电路声光警报装置输出接口电路数据总线地址总线控制总线微处理器CPU外围设备 (a) 基本原理
声光报警微处理器CPU数据采集器CPU探测器主控台灭火装置监控现场外围设备消防中心控制室传输系统
(b) 基本结构
图2-6 现代火灾自动报警系统
2、接口技术
现代火灾自动报警系统的接口电路包括输入接口电路和输出接口电路两种： (1) 输入接口电路。指模拟量探测器接口电路一般包括前置放大、多路转换、采样保持、A/D变换等部分，如图2-7所示。对于模拟量火灾探测器，火灾探测器内包括敏感元件和放大器两部分，多路转换器以后的电路在控制器内。对于智能型火灾探测器，除了多路转换器外，输入口以前的电路都在火灾探测器内，多
20