防火防爆课程设计版.doc

目 录第一章 绪论11.1课程设计的目的11.2课程设计的意义1第二章 火灾自动报警系统的组成及介绍22.1 火灾自动报警系统简介22.2机房常用火灾自动报警设备22.2.1 火灾探测器22.2.2 火灾报警控制器22.2.3手动火灾报警按钮32.2.4在声光报警器32.3火灾自动报警系统的基本形式3第三章 机房火灾设备的选择53.1火灾探测器的选择规定53.2点型火灾探测器的选择5第四章 火灾自动报警系统的设立及布局114.1设计原则114.2手动火灾报警按钮的设立114.3火灾探测器的布置11第五章 火灾探测器的数量及具体布局135.1火灾探测器数量的计算135.2火灾探测器的具体布局13结束语15参考文献16第一章 绪论1.1课程设计的目的本环节是在专业基础课和专业课的基础上，通过具体的工程案例的分析和设计，使我们学生更好地熟悉和理解防火防爆安全技术的基本理论。通过防火防爆技术课程设计，掌握生产过程中引起火灾爆炸的因素和基本规律，为分析和解决生产过程中的已经存在的或尚未出现的不安全因素问题提供坚实的实践基础和解决防止措施。（1）进一步理解和掌握防火防爆的基本理论； （2）熟悉危险性生产或储存装置或场合存在的重要危险、有害因素；（3）了解生产工艺流程、熟悉安全生产规程和安全管理制度；（4）运用防火防爆安全技术的基本理论和安全管理原理提出针对性的安全对策措施。1.2课程设计的意义本次设计的目的就是为了研究一个具有60台电脑的机房的火灾自动报警系统的安装，使其设计的更加合理、安全。火灾自动报警系统自身并不能影响火灾的自然发展进程，其重要作用是及时将火灾迹象告知有关人员，以便他们准备疏散或组织灭火，延长建筑物可供疏散的时间并通过联动系统启动其他消防设施。在火灾的初期阶段，准确的探测到火情并迅速报警，对于及时组织有序快速疏散、积极有效地控制火灾的蔓延、快速灭火和减少火灾损失都具有重要的意义。因此，设计简朴实用的火灾报警控制系统有着防止和减少火灾危害、保护人身安全和财产安全的重要意义。发生火灾时，火灾自动报警系统可以及时探测火灾，发出火灾报警，启动自动防排烟设施、应急照明和火灾应急广播等疏散设施，引导人员疏散；消防员可根据自动报警系统显示的消防设施联动情况，拟定火场供水方式、进攻路线等，再使用相应防火、灭火设施实行灭火，防止火势蔓延。第二章 火灾自动报警系统的组成及介绍2.1 火灾自动报警系统简介 机房火灾自动报警系统一般是由火灾报警探测器、报警控制器、手动按钮、线路组成。系统应具有自动报警、人工报警、启动气体灭火装置等功能。当灭火区内任意一个感温火灾探测器报警时，火灾自动报警控制器发出信号，启动防护区的声光报警器，告知人员撤离，并切断非消防电源，接受动作完毕后的返回信号，经30s可调延时后启动防护区内的气体灭火装置，释放灭火气体以完毕灭火任务，并将信号传回控制器，同时可在控制器上手动远程启动灭火装置。在防护区外的紧急启停按钮也可完毕对灭火装置的紧急启动和停止，此外可在防护区内直接启动灭火装置完毕灭火任务。2.2机房常用火灾自动报警设备2.2.1 火灾探测器火灾探测器是组成各种火灾自动报警系统的重要组件，分为感烟探测器、感温探测器、感光探测器以及可燃气体探测器；按其测控范围又可分为点型火灾探测器和线火灾探测器二大类。根据80台电脑机房的特点，机房火灾自动报警系统应选用感烟探测器或感烟探测器和感温探测器的组合，在本次设计里采用的是感烟探测器。探测器的设立一般按保护面积拟定，每只探测器保护面积和保护半径是固定的，一般要考虑房间高度、屋顶坡度、探测器自身灵敏度3个重要因素的影响。此外，在设立火灾探测器时，还应考虑其到墙壁、梁边的距离以及至空调通风口距离等因素的影响。2.2.2 火灾报警控制器火灾报警控制器是机房火灾自动报警系统的中枢，它接受信号并做出分析判断，一旦发生火灾，立即发出火警信号并启动相应消防设备。火灾报警控制器应安装于有人值班的房间或消防控制室，一般按防火分区设立，其容量的拟定重要取决于本报警区域内编址探测设备的数量。一般其标称容量都是单台控制器的最大容量，为了保证火灾自动报警系统既能高效率又能高可靠性工作，在实际设计各回路探测点时，要考虑一定的信息容量，每个回路实际设计容量应为标称容量的5O8O% 。2.2.3手动火灾报警按钮手动火灾报警按钮是当人发现火警时进行手动报警的装置。一般手动火灾报警按钮安装在出入口处，以便有火警时醒目又便于操作。报警按钮上面安装有保护玻璃，以免误按报警按钮。当火灾发生时，可击破玻璃，按下进行报警。手动报警按钮上的编码开关来设定地址码，可以在火灾报警控制器上拟定报警的位置。 2.2.4声光报警器火灾声光警报器是一种安装在现场的声光报警设备，当现场发生火灾并确认后，安装在现场的火灾声光警报器可由消防控制中心的火灾报警控制器启动，发出强烈的声光报警信号，以达成提醒现场人员注意的目的。 2.3火灾自动报警系统的基本形式（1）根据国家标准火灾自动报警系统设计规范规定，火灾自动报警系统的基本形式有三种：区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统。区域报警系统指由区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成，或由火灾报警控制器和火灾探测器组成，是一种功能简朴的火灾自动报警系统，合用于较小范围的保护。 集中报警系统指由集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器组成，或由火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成，是一种功能较复杂的火灾自动报警系统，合用于较大范围内多个区域的保护。 控制中心报警系统指由消防控制室的消防控制设备、集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成；或由消防控制室的消防控制设备、火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成，是一种功能复杂的火灾自动报警系统其系统的容量较大，消防设施控制功能较全，合用于大型建筑的保护。（2）探测区域与报警区域报警区域是指人们在设计中将火灾自动报警系统的警戒范围按防火分区或楼层划分的部分空间，是设立区域火灾报警控制器的基本单元。一个报警区域可以由一个防火分区或同楼层相邻几个防火分区组成，但同一个防火分区不能在两个不同的报警区域内，同一报警区域也不能保护不同楼层的几个不同的防火分区。探测区域就是将报警区域按照探测火灾的部位划分的单元，是火灾探测部位编号的基本单元。 第三章 机房火灾设备的选择一般机房的起火因素重要是由电气过载或短路引起的，燃烧初期发出浓烟，温度上升相对较慢，因此机房内应设立感烟火灾探测器。3.1火灾探测器的选择规定1根据火灾的特点选择探测器（1）火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量热，很小或没有火焰辐射，应选用感烟探测器；（2）火灾发展迅速，产生大量的热、烟和火焰辐射，可选用感烟探测器、感温探测器、火焰探测器或其组合；（3）火灾发展迅速、有强烈的火焰辐射和少量烟和热、应选用火焰探测器；（4）火灾形成特点不可预料，可进行模拟实验，根据实验结果选择探测器。2根据安装场合环境特性选择探测器（1）相对湿度长期大于95%，气流速度大于5m/s，有大量粉尘、水雾滞留，也许产生腐蚀性气体，在正常情况下有烟滞留，产生醇类、醚类、酮类等有机物质的场合，不宜选用离子感烟探测器；（2）也许产生阴燃或者发生火灾不及警将导致重大损失的场合，不宜选用感温探测器；温度在0以下的场合，不宜选用定温探测器；正常情况下温度变化大的场合，不宜选用差温探测器。3.2点型火灾探测器的选择1.对不同高度的房间，可按表3-1表进行选择。表3-1不同房间高度的探测器合用范围房间高度（m）感烟探测器感温探测器火焰探测器一级二级三级适合12H20不适合不适合不适合不适合适合8H12适合不适合不适合不适合适合6H8适合适合不适合不适合适合4H6适合适合适合不适合适合H4适合适合适合适合适合2下列场合宜选择点型感烟探测器（1）饭店、旅馆、教学楼、办公室的厅堂、卧室、办公室等；（2）电子计算机房、通讯机房、电影或电视放映室等；（3）楼梯、走道、电梯机房等；（4）书库、档案库等；（5）有电气火灾危险的场合。3符合下列条件之一的场合不宜选择离子感烟探测器（1）相对湿度经常大于95%；（2）气流速度大于5m/s；（3）有大量粉尘、烟雾滞留；（4）也许产生腐蚀性气体；（5）在正常情况下有烟滞留；（6）产生醇类、醚类、酮类等有机物质。本次计算机机房的设计中，主机房宜采用感烟探测器，通过市场调查，选择了JTY-GM-GST9611点型光电感烟火灾探测器和J-SAP-M-03（含插孔）手动火灾报警按钮。图3-1 JTY-GM-GST9611点型光电感烟火灾探测器4.JTY-GM-GST9611点型电光电感烟火灾探测器概述JTY-GM-GST9611点型光电感烟火灾探测器（以下简称探测器）是采用红外散射原理研制而成的智能光电感烟探测器。本感烟探测器结构新奇、外形美观、性能稳定可靠、抗潮湿性强，合用于宾馆、饭店、办公楼、教学楼、银行、仓库、图书馆、计算机房及配电室等场合。（1）JTY-GM-GST9611点型电光电感烟火灾探测器特点1）地址编码可由电子编码器事先写入，也可由控制器直接更改，工程调试简便可靠；2）单片机实时采样解决数据、并能保存14个历史数据，曲线显示跟踪现场情况；3）具有温度、湿度漂移补偿，灰尘积累限度及故障探测功能；4）无极性二总线信号；5）超大指示灯指示，可实现360度范围可见。（2）JTY-GM-GST9611点型电光电感烟火灾探测器技术特性1）工作电压：信号总线电压：总线24V ，允许范围：16V28V；2）工作电流 监视电流0.6mA； 报警电流1.8mA；3）指示灯：报警确认灯，红色，巡检时闪烁，报警时常亮；4）编码方式：电子编码（编码范围为1242）；5）保护面积：当空间高度为6米12米时，一个探测器的保护面积，对一般保护场合而言为80平方米。空间高度为6米以下时，保护面积为60平方米。具体参数应以火灾自动报警系统设计规范（GB50116）为准；6）线制：信号二总线无极性；7）使用环境： 温 度：-10+55， 相对湿度95%，不凝露；8）外形尺寸：直径100mm 高52mm（带底座）；9）外壳防护等级：IP32；10）壳体材料和颜色：ABS，瓷白；11）重量：约110g；12）安装孔距：45mm75mm；13）执行标准：GB 4715-2023。（3）JTY-GM-GST9611点型电光电感烟火灾探测器结构特性与工作原理1）探测器外形示意图，如图3-2所示。图3-2 探测器外形示意图2） 工作原理感烟探测器采用红外线散射原理探测火灾，在无烟状态下，只接受很弱的红外光，当有烟尘进入时，由于散射作用，使接受光信号增强，当烟尘达成一定浓度时，可输出报警信号。为减少干扰及减少功耗，发射电路采用脉冲方式工作，可提高发射管使用寿命。此设计中选用J-SAP-M-03（含插孔）手动火灾报警按钮，如图3-3所示。图3-3 J-SAP-M-03（含插孔）手动火灾报警按钮5.J-SAP-M-03（含插孔）手动火灾报警按钮（带编码）概述J-SAP-M-03手动火灾报警按钮（以下简称报警按钮）安装在公共场合，当人工确认火灾发生后按下报警按钮上的按片，可向控制器发出火灾报警信号，控制器接受到报警信号后，显示出报警按钮的编码信息并发出报警声响。（1）J-SAP-M-03（含插孔）手动火灾报警按钮（带编码）特点采用拔插式结构设计，安装简朴方便。按下报警按钮按片，报警按钮提供的独立输出触点，可直接控制其它外部设备。报警按钮上的按片在按下后可用专用工具复位。用微解决器实现对消防设备的控制，用数字信号与控制器进行通信，工作稳定可靠，对电磁干扰有良好的克制能力。地址码为电子编码，可现场改写。（2）J-SAP-M-03（含插孔）手动火灾报警按钮（带编码）技术特性1）操作方式：人工手动压下玻璃报警操作方式（可恢复）；2）监控电流：240A；3)报警电流：2mA；4)接线规定：信号总线BV线宜选用截面积1.0mm2；5)使用环境：温度-1050，相对湿度95（402）；6)外形尺寸及颜色：96mm96mm35.5mm，红色；7)特点：二总线制（S+，S-）二进制地址码。（3）J-SAP-M-03（含插孔）手动火灾报警按钮（带编码）结构特性与工作原理1）报警按钮外形实体图,如图3-4所示。图3-4 报警按钮外形实体图2）工作原理本报警按钮采用按压报警方式，通过机械结构进行自锁，可减少人为误触发现象。报警按钮内置单片机，完毕报警检测及与控制器通讯功能。3）J-SAP-M-03手动火灾报警按钮对外端子示意图，如图3-5所示。图3-5 对外端子其中：S+、S-：与控制器信号二总线连接的端子；电话：连接电话主机二线电话，供便携式电话使用（含电话插孔手报）。（4）J-SAP-M-03（含插孔）手动火灾报警按钮（带编码）安装与布线1）警告：安装设备之前，请切断回路的电源并确认所有底壳已安装牢固且每一个底壳的连接线极性准确无误；2）安装前应一方面检查外壳是否完好无损，标记是否齐全；3）安装时只需拔下报警按钮，从底壳的进线孔中穿入电缆并接在相应端子上，再插好报警按钮即可装好报警按钮，安装孔距为60mm；4）布线方式：信号二总线宜选用截面积1.0mm2的RVS双绞线，穿金属管或阻燃管敷设；电话采用阻燃RVSP线，截面积1.0mm2。第四章 火灾自动报警系统的设立及布局4.1设计原则数据中心机房内有大量的电气设备，火灾初期，先有烟雾产生，采用感烟火灾探测器有助于及早发现火灾。根据机房火灾发展迅速产生大量的热和烟的特点，应采用感烟火灾探测器。目前机房一般采用机房专用精密空调系统，送风方式多为地板下送风、吊顶内回风，即下送上回式。因此机房内的空间可划分为吊顶下至地板即工作层、地板下、吊顶内三层空间。机房工作层摆放着机房内的重要设备，是重要的防护区域。机房的地板下和吊顶内安装有大量的信号线与动力电缆，吊顶内尚有照明设备及通风管道，是火灾的多发部位。根据GB50174-1993电子计算机机房设计规范及GB9361-1988计算站场地安全规定规定，在工作层、地板下、吊顶内这三层空间均应设立灭火探测器。4.2手动火灾报警按钮的设立手动火灾报警按扭的设立：报警区域内每个防火分区，应至少设立一只手动火灾报警按钮，手动火灾报警按钮应设立在明显和便于操作的部位。安装在墙上距地（楼）面高度1.5m处，且应有明显的标志。从一个防火分区内的任何位置到最近的一个手动火灾报警按钮的步行距离，不应大于30m。4.3火灾探测器的布置 在探测区域内，探测器的分布是否合理，直接关系到探测器效果的好坏。探测器布置的基本原则除了保证所有被探测范围都处在探测区域以外，建筑的具体结构、房间分隔、空调送风、高温光源及电磁设备等均是影响探测器设备的重要因素。在探测器布置时应遵循下列原则： （1）探测区域内的每个房间至少应设立一只火灾探测器； （2）梁高超过0.6 m的房间，每个梁间区域至少应设立一只火灾探测器； （3）探测器至墙、梁边的水平距离不应少于0.5 m，墙和梁不仅会影响烟雾、 热气的蔓延，还会吸取一部分热量，使探测器保护面积减少； （4）探测器至空调送风口的水平距离不应小于1.5 m，并宜接近回风口； （5）探测器与灯具的水平净距离不应小于0.2 m，感温探测器与高温光源灯具的净距离不应小于0.5 m； （6）探测器距离扬声器的净距离不应小于0.1 m。 第五章 火灾探测器的数量及具体布局本机房的层高为5m，房间的坡度小于15，机房面积S=12m*10m=120m2，以下是通过上述的理论方法和公式对此机房的火灾探测器的数量和布局进行设计的过程。5.1火灾探测器数量的计算每只探测器的保护面积A=60，查表得保护半径R=5.8 m，所以：D=2*R=11.6 m，由于A=60m2，按a=b，正方形布置，故a=b=7.5m，即每两个探测器的行间距和列间距都相等为7.5m。按实际情况选K=0.8。在满足规范对探测器设立规定的前提下，根据上述条件计算探测器的数量如下： N=S/（K*A）=120/（0.8*60）=2.5只，为了布置需要取3只。 5.2火灾探测器的具体布局1.点型火灾探测器的安装位置的规定（1）探测器至墙壁、梁边的水平距离，不应小于0.5m；（2）探测器周边0.5m内，不应有遮挡物；（3）探测器至空调送风口边的水平距离，不应小于1.5m；（4）在宽度小于3m的内走道顶棚上设立探测器时，宜居中布置。感温探测器的安装间距，不应超过10m；感烟探测器的安装间距，不应超过15m。探测器距端墙的距离，不应大于探测器安装间距的一半；（5）探测器宜水平安装，当必须倾斜安装时，倾斜角不应大于45。12m2.布置示意图，如图5-1所示。5m10m图5-1布置示意图说明： 为火灾探测器示意图（分别在三面墙的中心位置）。结束语这次的课程设计使我对防火防爆技术课程所学的内容进行了一次集中的、系统的、全面的复习，更好地掌握了防火防爆技术的基本理论和基本技能，让我将所学的内容应用于实践，在实践中发现问题，分析问题和解决问题，提高了自己的实践能力。根据课程设计任务中的内容和规定，使我掌握了机房火灾自动报警系统设计的环节和方法，学会了选择和拟定电气设备的型号和规格，学会了查找和运用有关设计手册和技术资料，开阔了视野，增长了知识；使我加深了对知识的理解与结识，并提高了知识的综合应用能力，从中得到了锻炼。同时也使自己迈出了走向社会的第一步，学会了如何与别人合作等等。在这一段时间所学到的知识都是在课本上所学不到的，虽然设计的时间不长，但我的收获颇多。参考文献1 GB5011698.火灾自动报警系统设计规范S2李引擎.建筑防火工程M.北京:化学工业出版社.20233王元庆.新型传感器及应用M.北京:机械工业出版社,2023.4盛建.自动消防报警系统M,天津:天津大学出版社,1999,89-91. 5孙景芝,韩永学.电气消防M.中国建筑工业出版社.2023.76毛立贵.消防自动报警系统集成及联动控制J.科技风.2023,14:12-15.7连彪义.自动报警系统在楼宇建筑中的应用J.科技情报开发与经 济,2023,8(9):30-35.