1、西安石油大學本科課程設計1緒論1.1設計的背景、目的及意義隨著經濟和技術的不斷發展，城市高層、超高層建筑、地下建筑以及大型綜合性建筑日益增多，火災隱患也大大增多?，F階段火災的特點是。由于認為的因素導致火災的信息泄露、遲報，報警設備出現故障沒有及時恢復開通，造成火災蔓延，釀成無法估計的損失。根據用戶對火災自動報警及火災監控系統的建立提出了更好更高的要求，海灣公司結合我國城市大中型建筑及重點公共場所已安裝的火災自動報警設備在使用中所存在的問題的基礎上，按照城市火災自動報警系統監控網絡通信協議的要求研制了GST-119NET城市火災自動報警監控管理網絡系統。課程設計主要完成本校南區教學樓的火災消防監

2、控系統設計。要求運用已學過的各種火災探測器、控制器的知識，完成火災消防監控系統中監測系統、滅火系統、消防電話系統、消防廣播系統等各分系統的設計，以便進一步理解火災探測與控制的基本原理，了解火災監測監控系統設計的步驟和方法，培養學生初步設計小型火災監測監控系統方案的能力。利用所設計的樓消防監控系統保護學校和學生的安全。1.2 火災自動報警系統 1.2.1 火災自動報警系統的工作原理火災自動報警系統的工作原理是：被保護場所的各類火災參數由火災探測器或經人工發送到火災報警控制器，控制器將信號放大、分析、處理后，以聲、光、文字等形式顯示或打印出來，同時記錄下時間，根據內部設置的邏輯命令自動或由人工手動

3、啟動相關的火災警報設備和消防聯動控制設備，進行人員的疏散和火災的撲救。1.2.2 火災自動報警系統的組成火災自動報警系統由觸發器件、火災報警裝置、火災警報裝置、電源以及具有其他輔助控制功能的裝置所組成。它能在火災初期，將燃燒產生的煙霧、熱量、光輻射及變化的空氣組分等物理量，通過感溫、感煙、感光及氣體濃度等火災探測器變成電信號，傳輸給火災報警控制器，并同時顯示出火災發生的部位，記錄火災發生的時間。一般火災自動報警系統和自動噴水滅火系統、室內消火栓系統、防煙排煙系統、通風系統、空調系統、防火門、防火卷簾門、擋煙垂壁等相關系統聯動，通過自動或手動方式發出指令，控制外圍聯動裝置的啟停并接收其反饋信號。

4、火災報警系統觸發裝置報警裝置警報裝置控制裝置電源手動報警按鈕火災探測器火災報警控制器探測器報警控制裝置火災顯示盤火災指示燈火災報警器聲光顯示器消防泵控制裝置噴淋控制裝置電梯控制裝置機械排煙加壓裝置圖1-1 火災自動報警系統的組成1.3 設計簡介本次所設計的學校南區教學樓建筑的具體情況如下圖。圖1-2 本校南區教學樓5層圖1-3 本校南區教學樓4層 由于南區綜合樓4層以下都一樣，所以只畫出了4層的結構示意圖。 2 總體系統設計方案 2.1 消防系統的初步方案設計 消防監控系統選用海灣公司GSTCRT2001彩色顯示系統。該系統是海灣安全技術有限公司最新一代消防控制中心火警監控，管理系統，它用于火

5、災報警及消防聯動設備的管理與控制以及設備的圖形化顯示。可與海灣安全技術有限公司所生產的GST200，GST500，GST5000，GST9000等系列火災報警控制器（聯動型）組成功能完備的圖形化消防中心控制系統，并且CRT之間可以通過局域網，普通電話線（通過調制解調器）RS-232等方式進行聯網，接受，發送，顯示設備異常信息湖主機信息，從而實現了火災報警系統的遠程中央監控。所以本次設計將全部選用該公司的設備.系統示意圖如下：消防檢測、報警模塊消防電話模塊消防廣播模塊噴淋控制模塊火災報警控制器（聯動型）RS-232接口卡GSTCRT2001彩色顯示系統圖2.1 消防監控系統示意圖2.2 火災報警

6、控制器的選用火災報警控制器選用JB-QG-GST200型火災報警控制器(聯動型)，該型火災報警控制器是海灣公司推出的新一代火災報警控制器。為適應工程設計的需要，控制器兼有聯動控制功能，可與海灣公司的其它產品配套使用組成配置靈活的報警聯動一體化控制系統，具有較高的性能價格比，特別適合中小型火災報警及消防聯動一體化控制系統的應用。JB-QG-GST200型火災報警控制器(聯動型)的特點及性能選用1. 特點JB-QG-GST200型火災報警控制器（聯動型）采用柜式結構，其主要特點與JB-QB-GST200型火災報警控制器（聯動型）相同。2. 主要技術指標（1） 液晶屏規格：12864點，可同屏顯示3

7、2個漢字信息（2） 控制器容量：a. 最大容量為242個地址編碼點b. 可外接64臺火災顯示盤；聯網時最多可接32臺其它類型控制器c. 64路手動消防啟動盤d. 最大可配置14個多線制控制點（3） 線制：a. 控制器與探測器間采用無極性信號二總線連接 b. 多線制控制點與模塊（GST-LD-8302C）之間采用有極性二線連接,最大接線長度1000mc. 控制器與各類編碼模塊采用四總線連接（無極性信號二總線、無極性DC24V電源線）d. 控制器與火災顯示盤采用四總線連接（有極性通訊二總線、無極性DC24V電源線）e. 與彩色CRT系統通過RS-232標準接口連接，最大連接線長度不宜超過15m（4

8、） 使用環境：溫度： 0+40相對濕度95%，不結露（5）電源：主電： 交流220V控制器備電：直流12V/10Ah密封鉛電池聯動備電：直流24V/24Ah密封鉛電池（6）功耗：控制器監控功耗20W控制器最大功耗60 W（7）外形尺寸：582mm523mm1540mm3. JB-QG-GST200型火災報警器選用（1）控制器最大容量為242個地址編碼點，本項目中用到點數：點型復合式感煙感溫火災探測器：每個房間一個、每個大廳一個 15*9+15=150，編碼地址：1-150消火栓按鈕： 每層1個，15*1=15，編碼地址：151-166火災聲光警報器：每層一個，15*1=15，編碼地址：167-

9、182總線制固定式消防電話分機：每層一個，15*1=15，編碼地址：183-198廣播分配盤：每個廣播分配盤占用20個地址編碼點，編碼地址：199-219多線制控制盤：共有14路，每路占有一個編碼地址，14*1=14，編碼地址：220-234（2）控制器最大可外接64臺火災顯示盤，本項目中火災顯示盤個數：火災顯示盤：每層一個，15*1=15（3）控制器最大可配置14個多線制控制點，本項目中多線制控制點個數：消防水泵：1個電磁閥：每層一個，15*1=15火災顯示盤選用ZF-GST8903型火災顯示盤，該盤是一種用于樓層內的火災報警顯示裝置。當消防控制中心的主機接收到建筑物內發生的火災后，產生報警

10、，同時把報警信號傳輸到發生火警區域的火災顯示盤上，火災顯示盤將產生報警的探測器的位置顯示出來并發出報警聲響，以通知發生相關人員?；馂娘@示盤與火災報警控制器間采用有極性二總線連接，另需兩根DC24V電源供電線(不分極性)。2.3 探測器的選用由于監控場所為實驗室，而且有自動聯動滅火系統，應該把感煙、感溫、火焰探測器結合使用。綜合考慮，選用JTF-GOM-GST601型點型復合式感煙感溫火災探測器，既可以減少探測器的個數，又可以減少誤報率，降低誤報損失。該型火災探測器是由煙霧傳感器件和半導體溫度傳感器件從工藝結構和電路結構上共同構成的多元復合探測器。它不僅具有點型光電感煙火災探測器的性能，而且兼有

11、點型定溫、差定溫感溫火災探測器的性能。正是由于感煙與感溫的復合技術，使得該款復合探測器能夠可靠響應國家標準試驗火SH3(聚氨酯塑料火)和SH4(正庚烷火)；同時，該款復合探測器也能對酒精燃燒等有明顯溫升的明火探測報警，擴大了點型光電感煙火災探測器的應用范圍。TF-GOM-GST601型點型復合式感煙感溫火災探測器特點及性能1. 特點圖2-2復合式感煙感溫火災探測器JTF-GOM-GST601型點型復合式感煙感溫火災探測器是由煙霧傳感器件和半導體溫度傳感器件從工藝結構和電路結構上共同構成的多元復合探測器。它不僅具有點型光電感煙火災探測器的性能，而且兼有點型定溫、差定溫感溫火災探測器的性能。正是由

12、于感煙與感溫的復合技術，使得該款復合探測器能夠可靠響應國家標準試驗火SH3（聚氨酯塑料火）和SH4（正庚烷火）；同時，該款復合探測器也能對酒精燃燒等有明顯溫升的明火探測報警，擴大了點型光電感煙火災探測器的應用范圍。本探測器為無極性信號二總線制，可接入海灣公司生產的各類火災報警控制器的報警總線。而且本探測器與海灣公司生產的其他探測器完全兼容，可混合安裝在同一總線上。2. 性能指標（1）工作電壓：總線24V（2）監視電流0.8mA （3）報警電流2.0mA （4）報警確認燈：紅色，巡檢時閃爍，報警時常亮 （5）使用環境： 溫度：-10+50 相對濕度95%，不結露 （6）編碼方式：十進制電子編碼（

13、7）外形尺寸：直徑：100mm，高:54mm探測器為無極性信號二總線制，可接入海灣公司生產的各類火災報警控制器的報警總線。而且本探測器與海灣公司生產的其他探測器完全兼容，可混合安裝在同一總線上。編碼方式采用十進制電子編碼。手動報警按鈕的選用LD-8403型消火栓按鈕，該按鈕為編碼型，可直接接入控制器總線。它采用拔插式結構，安裝簡單方便；可電子編碼，可現場改寫；采用微處理器實現信號處理，用數字信號與控制器進行通信，工作穩定可靠，對電磁干擾有良好的抑制能力；帶有一對常開輸出控制觸點，可用來做直接啟泵開關；有機玻璃片在按下后可用專用工具復位。2.4 警報裝置的選用在每層走廊布置一個GST-HX-M8

14、501火災聲光警報器，該警報器具有兩種報警模式(模式、模式)，可用于區分預警狀態和火警狀態。光顯示采用多只超高亮紅色發光二極管作為光源，顯示醒目、壽命長、功耗低?？赏ㄟ^短路外控端子啟動警報器，不受信號總線掉電的影響。與信號總線及電源總線分別采用無極性二總線連接，接線方便；具有電源總線掉電檢測功能，若電源總線掉電，可將故障信息傳到控制器。GST-HX-M8501火災聲光警報器的性能（1）工作電壓： 總線電壓：總線24V 電源電壓：DC24V（2）監視電流： 總線電流1mA 電源電流3mA（3）動作電流： 總線電流5mA 電源電流50mA（4） 模式（用于預警狀態）： 聲壓級：75dB85dB（正

15、前方3m水平處（A計權） 變調周期：1.4(120%) s（5） 模式（用于火警狀態）： 聲壓級：85dB115dB（正前方3m水平處（A計權） 變調周期：0.7(120%) s（6）線制： 四線制，與控制器采用無極性信號二總線連接，與電源線采用無極性二線制連接（7）使用環境： 溫度：-10+50 相對濕度95%，不結露（8）外殼防護等級：IP33（9）外形尺寸： 直徑：110mm，高：95.9mm（帶底殼）在每個實驗室門口布置一個GST-LD-8314型火災探測器門燈。該門燈可與對應的探測器并聯使用，并與該探測器編碼一致。當探測器報警時，門燈上的指示燈閃亮，在不進入室內的情況下就可知道室內的

16、探測器已觸發報警。2.5 消防電話的選用消防電話系統選用的主要設備如下：GST-TS-Z01A智能型總線制消防電話主機，GST-TS- 100A總線制固定式消防電話分機和GST-LD-8304總線制編碼消防電話專用模塊。通過這個系統可搭建一種消防專用的通訊系統，實現對火災的人工確認，并可及時掌握火災現場情況及進行其它必要的通訊聯絡，便于指揮滅火及恢復工作GST-LD-8304總線制編碼消防電話專用模塊GST-LD-8304模塊是一種編碼模塊，直接與火災報警控制器總線連接，并需要接上DC24V電源總線。為實現電話語音信號的傳送，還需要接入消防電話總線。GST-LD-8304型模塊上有一個電話插孔

17、，可直接供總線制電話分機使用。GST-LD-8312型消防電話插座、J-SAP-8402型手動火災報警按鈕的電話插孔部分都是非編碼的，可直接與消防電話總線連接構成非編碼電話插孔，若與GST-LD-8304型模塊連接使用，可構成編碼式電話插孔。 主要特性（1） 分機可呼叫主機，無需撥號，主機被呼叫時會振鈴直至主機摘機或分機取消呼叫。（2） 主機可呼叫任一固定分機（通過火災報警控制器實現），分機被呼叫時會振鈴直至分機摘機或火災報警控制器取消呼叫。（3） 分機之間通過主機允許也可以通話。（4） 電話插孔可任意擴充。摘下固定電話分機或將電話分機 插入 GST-LD-8312型消防電話插座、J-SAP-

18、8402 型 手動火災報警按鈕 的電話插孔都視為分機呼叫主機。主機呼叫固定分機可通過火災報警控制器啟動相應的 GST-LD-8304模塊 使分機振鈴來實現?？偩€制消防電話系統完整的總線制消防電話系統由設置在消防控制中心的 GST-TS-Z01A型總線制消防電話主機和火災報警控制器、現場的GST-LD-8304模塊和GST-LD-8312型消防電話插座及GST-TS-100A/100B消防電話分機構成.2.6 消防廣播的選用消防廣播選用GST-LD-GBFP-200 型廣播分配盤，該盤為標準盤式結構，可與火災報警控制器組裝在同一柜中，完成對多路消防廣播的切換控制，廣播分配盤最多可控制20路消防廣

19、播，可根據需要進行選擇手動控制消防廣播切換，聯動控制消防廣播切換。GST-LD-GBFP-200 型廣播的特點及性能指標1. 特點 GST-LD-GBFP-200 型廣播分配盤為標準盤式結構，完成對多路消防廣播的切換控制，廣播分配盤最多可控制20路消防廣播，可根據需要進行選擇手動控制消防廣播切換，聯動 控制消防廣播切換。 2. 主要技術指標 （1） 工作電壓：DC24V 允許范圍：DC20VDC27V （2） 線制：兩條控制器總線，正常廣播輸入線、緊急廣播輸入線及兩條DC24V電源線 （3） 輸出：最多20路輸出，每路占用一個總線地址編碼點 （4） 使用環境： 溫度：0+40 相對濕度95%，

20、不結露 （5） 外形尺寸： 484mm89mm166.5mm 2.7 其他由于教學樓布局比較簡單，沒必要采取分區控制，所以防火卷簾、門控制，機械加壓送風防煙，電梯控制都未再涉及。2.8 消防監控系統設備清單 消防監控系統設備清單如圖2-1表2.1 消防監控系統設備清單序號類別設備型號數量備注1觸發裝置點型復合式感煙感溫探測器JTF-GOM-GST60191515150每個房間一個，每層大廳一個2消火栓按鈕LD-840315130每層一個3報警裝置火災顯示盤ZF-GST8903151=15每層樓大廳一個4火災報警控制器(聯動型)JB-QG-GST2001第一層消防控制室5警報裝置火災聲/聲光警報

21、器GST-HX-M8501/2151=15每層樓大廳一個6火災探測器門燈GST-LD-8314915=135每個房間門口一個7消防電話智能型總線制消防電話主機GST-TS-Z01A1安裝在火災報警控制器上8總線制編碼消防電話專用模塊GST-LD-8304151=15每層樓大廳一個9總線制固定式消防電話分機GST-TS-100A151=15每層樓大廳一個10消防廣播廣播分配盤GST-LD-GBFP-2001安裝在火災報警控制器上11(1)播音話筒(2)錄放機卡(3)喇叭市售適當型號各1第一層消防控制室12多線制控制多線制控制卡KZK-1007安裝在LD-KZC-100卡上13多線制CPU控制卡L

22、D-KZC-1001安裝在火災報警控制器上14多線制轉換接口模塊GST-LD-8302C14第一層消防控制室15噴淋控制消防水泵適當型號1最高層樓頂16水箱適當型號1最高層樓頂17電磁閥適當型號151=15每層樓一個18噴淋頭適當型號1591=135每個房間中心一個19計算機監控系統監控系統GSTCRT 2001彩色顯示系統1第一層消防控制室20RS-232接口卡NNET-01 RS-2321火災報警控制器與GSTCRT 2001彩色顯示系統連接21其他導線適當型號若干22管線適當型號若干23其他相關材料 3 消防硬件系統設備選型3.1 火災探測報警模塊大樓內每個房間都有一個感煙感溫火災探測器

23、，每層大廳內都有一個消火栓按鈕和一個火災聲光警報器，這三類設備都有一個電子編碼地址，全部串在一條無極性二總線上接入火災報警控制器(聯動型)。各個樓層的火災顯示盤也都串在一條有極性二總線上接入火災報警控制器，唯一不同的是還有伴有兩根電源線。發現火災有兩種情況，一是各個房間感煙感溫火災探測器檢測到，這時與之相接的門燈會自行點亮，二是各層大廳中的消火栓按鈕被人為按下?；馂膱缶刂破髟跈z測到任一種報警信號后，由報警設備的電子編碼地址就會知道火災發生的位置，然后火災報警控制器按照預定聯動控制程序的觸發全部或任意幾個（由聯動控制程序決定）火災聲光警報器進行報警。由同時各樓層或該樓層（由聯動控制程序決定）的

24、火災顯示盤就會顯示火災發生的準確位置，便于人們選擇正確的逃生路線。3.2 消防電話模塊消防電話系統十分必要，它對能否及時報警，消防指揮系統是否暢通起著關鍵作用。它是一種消防專用的通訊系統，通過這個系統可迅速實現對火災的人工確認，并可及時掌握火災現場情況及進行其它必要的通訊聯絡，便于指揮滅火及恢復工作。系統在每一層大廳都設有一個消防電話分機，由于消防電話分機和消防電話主機通過火災報警控制器相接，所以主機可通過火災報警控制器呼叫固定分機；分機摘機即直接呼叫主機，這時，主機振鈴直至主機摘機；分機與分機之間不能通信主機分機在通話開始時，主機上請求錄音燈閃爍提示錄音，按放音/錄音鍵后開始錄音，并自動記下

25、錄音時的時間；錄音最多可分兩段，總錄音時間長度200秒鐘；放音時自動顯示所放錄音段的錄制時間，放音結束自動恢復顯示實時時間。錄音段最長保存時間為3天，超過保存時間的錄音段將被自動抹去以備下次錄音。抹音期間，錄音指示燈常亮。另外主機設有音頻輸出插孔，供外部保存錄音使用。YW 噴淋頭 感煙感溫探測器 電磁閥 聲光報警器 消火栓按鈕 火災顯示器 探測器門燈 多線制轉換接口模塊DM 消防電話分機 總線制編碼消防 喇叭電話專用模塊 圖3-1 火災探測報警模塊與消防電話模塊示意圖3.3 消防廣播模塊消防廣播有正常廣播和緊急廣播兩路信號。正常廣播信號由錄放機、碟機等設備產生，例如播放輕音樂、通知、新聞等。緊

26、急廣播信號由話筒或警報器播放火警或個人喊話等。兩路信號都接入廣播分配盤，未啟動廣播分配盤時，正常廣播輸入與輸出相連。啟動后廣播分配盤將輸出切換到緊急廣播輸入。廣播分配盤有一路正常廣播輸入信號和五路緊急廣播輸入信號，有二十路輸出信號。廣播分配盤切換方式除手動控制外，還具有聯動控制方式，廣播分配盤接收火災報警控制器發出的動作命令，發出切換命令。系統有自動和手動兩種方式：（1）手動控制：廣播分配盤可“手動”控制，直接切換消防廣播。按下120路控制按鍵，可直接切換相對應路的廣播輸出。按下通播鍵，120路廣播同時切換。按下鄰層鍵后，按下120路控制按鍵，可同時切換本路及相鄰兩路的廣播。（2）自動控制：廣

27、播分配盤可以通過控制器聯動控制廣播切換，用控制器直接啟動廣播分配盤上120路對應的編碼地址，即可切換廣播輸出，也可以通過聯動公式聯動控制廣播輸出。在遇到火警時，火災報警控制器中的聯動控制程序將自動將當前消防廣播正常廣播信號切換到緊急廣播信號。可按聯動控制程序的預設選擇接通五路緊急廣播信號中的哪一路。例如，如果接通話筒，那么主控室的管理員就可以用話筒對整棟大樓通報火警以及指揮逃生。3.4 自動噴水滅火模塊大樓內共安裝有一套自動噴水滅火系統，包括消防水泵、電磁閥、水箱、噴淋頭等。安裝在樓頂的消防水泵負責給水箱中供水，每層樓有一個電磁閥控制著該層所有房間中的14個噴淋頭。當該層樓的任一個感煙感溫火災

28、探測器發出火警信號給火災報警控制器(聯動型)后，火災報警控制器會按照預定的聯動控制程序先啟動消防水泵給水箱供水，同時火災報警控制器也會打開該層的電磁閥，這時整個樓層的14個噴淋頭都會噴水滅火。由于消防水泵和電磁閥等設備的電氣特性與二總線設備不同，所以對其控制必須通過多線制CPU控制卡、多線制控制卡、多線制轉換接口模塊進行轉換。圖3-2 自動噴水滅火模塊與消防廣播模塊示意圖3.5 GSTCRT2001 彩色顯示系統 GSTCRT2001 彩色顯示系統是海灣安全技術股份有限公司設計的最新一代消防控制中心火警監控、管理系統，它用于火災報警及消防聯動設備的管理與控制。該系統功能完備,人機界面友好,可與

29、海灣集團公司所生產的 GST200、GST5000、GST8000 等系列火災報警控制器(聯動型)組成功能完備的圖形化消防中心監控系統。并且 CRT 之間可以通過局域網、普通電話線 (通過調制解調器)、RS232 等方式進行聯網，接收、發送、顯示設備的異常信息及主機信息，從而實現了火災報警系統的遠程中央監控。系統可以同時管理多臺不同類型的控制器。開機時系統自動加載通信模塊，自動維護系統的數據通信，且用戶可以通過通訊測試功能隨時測試系統數據通信狀態，保證系統可靠運行。簡單、直觀、完整的用戶圖形監控界面,可在不同監視區的設備布置圖上切換顯示，并通過不同的顏色顯示現場設備的報警及動作、故障、隔離等異常信息，對于指揮現場滅火十分有益。可在CRT系統上完成所有設備控制操作，提供與火災報警控制器相同的控制方式。完備的數據庫管理功能，并具有數據備份功能，可將你的數據損失降到最低，保證你的系統安全。提供報警輔助方案，在緊急情況下提示值班人員完成必要的應急操作。提供輔助監視功能，您可以在輔助監視器切換大平面圖，而在主監視器切換大平面圖的各個區域。提供異常信息聲音提示，您只要為CRT配備好聲卡、音箱，