火災自動報警系統的火災早期預警

張樹賓

摘要 火災自動報警系統是由觸發器件、火災報警裝置、火災警報裝置以及具有其他輔助功能的裝置組成的火災報警系統，是人們為了早期發現通報火災并及時采取有效措施，控制和撲滅火災而設置在建筑中或其他場所的一種自動消防設施，是人們同火災作斗爭的有力工具。

關鍵詞 火災自動報警系統；火災探測器；消防

中圖分類號：X932 文獻標識碼：A 文章編號：1671-489X（2009）02-0084-02

消防工作主要由“防”“消”2部分組成。“防”指的是防火，及早發現并且及時抑制火災隱患，防止火災發生。“消”指的是滅火，在火災發生后，迅速有效地將火災控制并撲滅。“防消結合，預防為主。”

我國當前使用的消防報警控制系統主要由火災探測系統和消防聯動控制系統組成。其探測控制原理源自日本20世紀70年代末80年代初期的探測聯動控制技術，現在通稱為“傳統火災自動報警系統”。火災自動報警系統一般由探測器、信號線路和自動報警裝置3部分組成。

1 火災探測器

火災探測器是整個報警系統的檢測元件。它的工作穩定性、可靠性和靈敏度等技術指標直接影響著整個消防系統的運行。

1.1 感煙火災探測器感煙火災探測器的功能在于：在初燃生煙階段，能自動發出火災報警信號，以期將火撲滅在未成災害之前。根據結構的不同，感煙探測器可分為離子感煙探測器和光電感煙探測器。

1）離子式感煙探測器由2個內含Am241放射源的串聯室、場效應管及開關電路組成。內電離室即補償室，是密封的，煙不易進入；外電離室即檢測室，是開孔的，煙能夠順利進入。在串聯2個電離室的兩端直接接入24 V直流電源。當火災發生時，煙霧進入檢測電離室，Am241產生的α射線被阻擋，使其電離能力降低，因而電離電流減少，檢測電離室空氣的等效阻抗增加；而補償電離室因無煙進入，電離室的阻抗保持不變，由此引起施加在2個電離室兩端分壓比的變化，在檢測電離室兩端的電壓增加量達到一定值時，開關電路動作，發出報警信號。

2）光電式感煙探測器由光源、光電元件和電子開關組成。利用光散射原理對火災初期產生的煙霧進行探測，并及時發出報警信號。按照光源的不同，可分為一般光電式、激光光電式、紫外光光電式和紅外光光電式等4種。

①一般光電式感煙探測器根據其結構特點可分為遮光型和散射型2種。遮光型光電感煙探測器由一個光源（燈泡或發光二極管）和一個光電元件對應裝在小暗室內構成。當火災發生時有煙霧進入探測器，使光的傳播特性改變，光強明顯減弱，電路正常狀態被破壞，則發出報警信號。散射光電式感煙探測器的發光二極管和光電元件設置的位置不是對應的。發生火災時，有煙霧進入探測器，光通過煙霧粒子的反射或散射到達光電元件上，則光信號轉換成電信號，經放大電路放大后，驅動自動報警裝置發出報警信號。

②激光式感煙探測器。由激光發射機（包括脈沖電源和激光發生器）和激光接收器（包括光電接收器、脈沖放大器及報警器）組成。它利用激光方向性強、亮度高及單色性和相干性好的特點。在無煙情況下，脈沖激光束射到光電接收器上，轉換成電信號，報警器不發出報警。一旦激光束在發射過程中有煙霧遮擋而減弱到一定程度，使光電接收器信號顯著減弱，探測器就發出報警信號

③紫外光和紅外光感煙探測器。它們具有靈敏度高，性能穩定、可靠，探測方位準確等優點，因而得到普遍重視，并成為目前火災探測器的重要設備和發展方向。

1.2 感溫火災探測器經過多年來火災調查研究發現，絕大多數的火災事故都是由于溫度過高引起的，火災形成發展的過程大致分為幾個步驟：發熱——陰燃——冒煙起火——火苗竄起——火勢擴大蔓延——大火燃起形成火災——爆炸。從該過程分析，如果能夠在火災潛伏期溫度緩慢的上升過程中就即時發現火災隱患并采取相應措施，無疑最佳。

感溫探測器按結構的原理不同分為雙金屬片型、膜盒型、熱敏電子元件型3種。雙金屬片型應用2種不同膨脹系數的金屬片作為敏感元件，一般制成差溫和定溫2種形式。定溫式是當環境溫度上升達到設定溫度時，定溫部件立即動作，發出報警信號；差溫式是當環境溫度急劇上升，其溫升速率（℃/min）達到或超過探測器規定的動作溫升速率時，差溫部件立即動作，發出報警信號。膜盒型探測器由波紋板組成一個氣室，室內空氣只能通過氣塞螺釘的小孔與大氣相通。一般情況下（指環境溫升速率不大于1 ℃/min），氣室受熱，室內膨脹的氣體可以通過氣塞螺釘小孔泄漏到大氣中去。當發生火災時，溫升速率急劇增加，氣室內的氣壓增大，波紋板向上鼓起，推動彈性接觸片，接通電接點，發出報警信號。電子感溫探測器由2個阻值和溫度特性相同的熱敏電阻和電子開關線路組成；2個熱敏電阻中，一個可直接感受環境溫度的變化，而另一個則封閉在一定熱容量的小球內。當外界溫度變化緩慢時，2個熱敏電阻的阻值隨溫度變化基本相接近，開關電路不動作；火災發生時，環境溫度劇烈上升，2個熱敏電阻阻值變化不一樣，原來的穩定狀態被破壞，開關電路打開，發出報警信號。

1.3 復合式（感溫感煙）探測器復合探測技術是目前國際上流行的新型多功能高可靠性的火災探測技術。它是由煙霧傳感器件和半導體煙霧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，不僅具有普通散射型光電感煙探測器的性能，而且兼有定溫、差定溫感溫探測器的性能，應用范圍廣泛。

2 手動報警按鈕

報警區域內每個防火分區應至少設置一個手動火災報警按鈕，且從一個防火分區里的任何位置至最近一個手動火災報警按鈕的距離不應大于30 m，并應設置在明顯和便于操作的位置。手動報警按鈕距地面1.5 m。當人工確認火災后，按下按鈕上的有機玻璃片，可向自動報警裝置發出火災報警信號，自動報警裝置接收到報警信號后顯示出報警按鈕的編號或位置，并發出報警音響。

3 自動報警裝置

自動報警裝置即當接收到火災探測器、手動報警按鈕或其他觸發器件發送來的火災信號時，能發出聲光報警信號，記錄時間，自動打印火災發生的時間、地點，并輸出控制其他消防設備的指令信號，組成自動滅火系統。

目前，我國生產的火災自動報警裝置是包括報警顯示、故障顯示和發出控制指令并兼有消防聯動控制的自動化成套裝置。聯動控制設備有消火栓、水滅火、氣體滅火、防火門、防火卷簾、排風機、空調設施、防火閥、排煙閥、電梯、誘導燈、事故燈、警鈴、切斷工作電源等。

隨著我國經濟建設的發展，各種高層建筑、大中型商業建筑、廠房不斷涌現，對火災自動報警系統提出更高更嚴的要求。為了早期發現和通報火災，防止和減少火災危害，保護人身和財產安全，保衛社會主義現代化建設，在現代化的工業、民用建筑、賓館、圖書館、科研和商業部門，火災自動報警系統已成為必不可少的設施。