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1、多层建筑自动喷水灭火消防系统的设计关景 常州工学院 电子信息与电气工程专业包余军 常州工学院 电子信息与电气工程专业钱先义 常州工学院 电子信息与电气工程专业 摘要：本文介绍了一种适合多层建筑的自动喷水灭火消防系统。整个论文由以下三部分组成： 自动喷水灭火消防系统的喷头布置方法；火灾自动检测报警的研究；根据火灾报警信息，自 动喷水灭火。论文介绍了该系统的实际成功率非常高。并且这个系统也十分容易安装，经济 适用。关键词：喷头的布置；自动检测；控制电路；电磁开关。1.介绍随着我们国家的生活水准不断提高，我国大部分城市出现越来越多的高层建筑。因此防 火在多层住宅越来越重要。一般说来，对于高层建筑火灾
2、的控制难度远大于低层建筑。原因 如下：第一，住房过高会导致灭火设备水压过低或者无法供水。第二，由于多层建筑的高度， 很多消防车都无法满足相应的高度的灭火要求，因此导致的后果通常很严重。 本论文介绍的喷水灭火系统是十分安全可靠的，并且成功率十分高。该系统十分经济适用， 并且成本低，适用寿命长。近年来，我国出现大量的多层建筑，自动喷水灭火系统的推广扮 演着防火灭火的重要角色。本文介绍了一种可以完美满足要求的灭火系统。2. 喷头的布置与喷水强度A. 喷头的布置按照建筑的火灾危险性的大小,数量的易燃物,火灾蔓延速度和灭火的难度水平，可将建筑 分为三个类别。 可根据建筑不同的类别对喷水灭火系统设计不同的
3、灭火强度。这些资料可从国内外获得大量 的扑灭火灾的案例中获得。所以确定灭火力量和喷头间距后，可随时在火灾爆发时提供自动 喷水灭火的功能。B. 危险等级和喷水强度 喷头的布置是自动喷水灭火系统中最基本和重要的部分。它们必须满足喷水强度和均匀分布的规定。通过资料分析计算和实验得，如果每个喷头的压力是13*104PA,只需要在网格 上设置4个喷头，每个喷头的间距为3.9米X3.9米。这样的灭火系统，既能提供方便的内部 装饰，也能减少系统的成本。这使消防设备适应现代化建筑，而且使该系统获得实际的重要 性。一般说来，对消防泵的增压的方法适合于高层建筑。3. 自动火灾报警器 根据火灾报警的特点，自动喷水灭
4、火系统采用不同类型的火灾报警传感器。当火灾发生， 伴随着浓烟，温度升高，单凭借火光来报警是远远不够的。因此，使用温度传感器和红外传 感器同时检测温度上升，高灵敏度CO和CO2气体传感器可以同时探测到烟雾，照片传感 器能察觉到火光。所以综合说来，由温度传感器、红外传感器、高灵敏度气体传感器和照片 传感器集成的火灾报警器被设计于火灾报警系统。图 1 显示了关于火灾自动探测系统的原 理。检测到的信号,通过集成的火灾报警传感器和电路放大，然后通过喷头阀控制喷水，同时 启动增压泵。当系统启动后，它还会发送相关报警信号和液晶显示信号，因此火灾的具体位 置可以显示在液晶屏上。图一自动火灾探测系统的原理框图注
5、:“1、2、3.n 在图显示了不同探测点。报警传感器：温度传感器：线性NTC温度传感器是一种新型的半导体温度传感器，它的线性度很好， 而且它克服了传统的温度传感器的非线性性质的困难。在某种程度上，它集合了热电偶和热 电阻的优点，并且它还有自己的优势，如测量范围广(-200 _ + 200 _),高温度系数(2 mv / _)、 良好的线性度(0.5%),高程度的互换精度和稳定性(0.05 _ /年)。并且它也有参考电压规格 (690710 mv)基于0。它主要用于火灾报警、医疗仪器和温度计。它的体积适中，温度敏感 性好，它可以连接在电路板。在着火前，温度连续上升。线性NTC温度传感器可以在引起
6、 火灾之前检测温度信号。因此,该系统可以自动操作电磁阀和增压泵启动。红外传感器 AE-S708 它的物理性质的红外辐射是热辐射，红外辐射的强度取决于材料的温度，越高的温度会 产生越多的红外线，这时会产生强大的辐射能量。通常,所有材料红外辐射的来源，但是他 们有不同的红外线波长。火的光谱包括紫外辐射、可见光和红外线，他们都有辐射能量。因 为存在一个峰值，存在于红外光的4.35ym波段。由于大气的大量吸收，红外光变弱。所以 波段是最重要的波段,用来探测火灾。 AE-S708 红外热释光传感器是一种光接收组件，并且 它通过材料的热电性质和极化检测到红外辐射。它以下优点:高检测灵敏度，宽的响应谱、 响
7、应时间短。它还可以在室温下操作，不需要制冷。在不同的使用场所,AE-S708红外传感器 配备窄通带滤波器或截止型滤波器有不同的波长。他们可以用在各种各样的光谱测量，辐射 功率测量，非接触式温度测量、气体分析、入侵报警、非接触式温度测量、气体分析、入侵 报警、火灾探测、自动照明等等。他们有广泛的反应谱，他们可以用来检测任何辐射引起的 热电材料的温度变化。通常伴随着火火和烟，接着产生红外辐射。 AE-S708 红外传感器可以 探测到火灾和烟雾，因此，该系统也可以自动操作电磁阀和增压泵灭火。气体传感器这篇论文给出一种特殊设计关于自动喷水灭火消防系统的气体传感器，该气体传感器可 以探测到火灾。气体传感
8、器由探测火焰的设备组成。火灾发生时，从燃烧的主体检测到的气 体使气体传感器的数值变化，并转换为有用的电信号。这个信号可以驱动报警装置和控制水 电磁阀和增压泵。火灾发生时,气体传感器中选择系统可以探测到CO和CO2气体，也可以报照片传感器一个新型智能火灾报警探测器是由传感器和微机相结合的设计，合并后的传感器包括红 外探测装置,紫外光敏管、热电阻、压敏电阻、湿敏电阻，气体传感器和磁传感电阻。从传 感器送来的信号通过微型计算机来处理。气体传感器是最常见的一种传感器，它有各种类型, 如光电池、光电倍增管、照片电阻、光敏三极管,太阳能电池,红外传感器,紫外线传感器,光电 传感器的光学纤维、颜色传感器,C
9、CD图像传感器和CMOS图像传感器。气体传感器检测到 的波长范围是可见光,包括红外波长和紫外线辐射。气体传感器不仅可以探测到光,而且也是 其他传感器的一个组成元件。这时,它将许多非电气信号转化成光信号。这种照片传感器是 一种最广泛使用和生产传感器,它扮演着一个重要的在自动控制和非电数量的测量。最简单 的照片传感器是照片电阻器。这种照片传感器有很多优势,如宽检测功能,检测灵敏度高,可靠 性好。而且它也非常方便使用,尤其是对各类消防系统。该传感器采用这种设计，主要用来 检测火灾发生时的光。2）自动消防控制电路图2显示了火灾自动控制电路，它主要由检测电路、集成OPAMP、逻辑编码电路、解码 电路、报
10、警电路、功率放大器和显示驱动电路。它的电路的具体功能如图所示：逻辑编码电路逻辑译码电路检测电路:它主要是由综合消防感应器组成，它的主要功能是获取信息关于火灾。它处 理检测到各种各样的信息。这使使用集成OPAMP变得方便。集成OPAMP：因为从集成传 感器发出的信号是非常微弱的，所以集成OPAMP解码之前，它们需要被放大。逻辑编码解 码电路和报警显示及电路：逻辑解码电路和译码电路不仅可以传输信号，还可以在火灾控制 中心显示。因此，可以进行准确的火灾定位，为灭火提高了方便。 功率放大器和驱动电路:因为从解码电路的输出信号非常微弱,因此它们必须首先通过功率放 大器放大,然后通过驱动电路来驱动电机和电
11、磁阀启动。4自动喷水灭火 自动喷水灭火依靠电磁开关和自动增压泵工作。现在介绍电磁开关和自动对升压泵的原 理和控制电路.a . 电磁开关图 3 关于电磁开关示意图下面介绍洒水龙头的电磁开关的工作原理 当火灾传感器探测到火警信号,电磁开关得到操作电流、和由电流产生的磁力激励。通 过磁力打开电枢开关。并且火源会让压力泵启动使水流动。b . 自动升压泵 当火灾传感器探测到火警信号，通过自动升压泵使其接头电源。并且升压泵开始操作 这样通过位于火焰附近的晒水龙头的水压将会加强。5.总结自动喷水灭火消防系统,本文介绍了其安全可靠，高成功率、应用范围广、低维护、长 寿命周期等特点。6.引用1王宏宇2钟可贺3冯勇4王金庸5张巨帘多层建筑消防水池塘J技术与产品信息1999,5.11 -12控制计算机系统M清华大学出版社 1998现代计算机控制系统M哈尔滨工业大学出版社1997实现双网控制系统与集成的通讯平台 J 电子工业出版社2001 机理和安装自动喷水系统J清华大学出版社20016 GB50084-2001 火灾自动喷水灭火系统代码设计中国计划出版社 2001
多层建筑自动喷水灭火消防系统的设计
