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第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统学习目标熟悉建筑照明监控系统、暖通空调监控系统和给排水监控系统的基本工作原理。了解火灾自动报警及消防联动控制系统工作原理，熟悉消防联动控制系统的基本原理。第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统内容5.1建筑设备监控系统5.2火灾自动报警系统5.15.2第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统5.1建筑设备监控系统5.1.1照明监控系统1.智能照明控制系统的结构智能照明控制器系统通常可以由调光模块、场景切换面板、液晶显示触摸屏、智能探头、编程插口、时钟管理器、手持式可编程器和PC监控机等部件组成，将上述各种具备独立控制功能的模块用通信总线连接起来，组成控制网络。第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统2.照明监控系统的应用（1）商场、营业厅照明监控对这种场所的照明系统进行监控时，可以将照明设备分为若干组别，通过时间区域程序设置程序菜单，来设定这些照明设备的开启/关闭。普通照明的开启/关闭时间设定为早上和晚上，装饰照明设定为晚上定时开启/关闭时间。（2）办公室照明监控办公室照明系统主要监控是如何合理地将天然光和人工照明协调配合起来，既能够保证照明质量，又达到节约电能的目的。当天然光较弱（傍晚或阴雨天）时，根据照度监测信号或预先设定的时间调节，增强人工光的强度。当天然光较强时，减少人工光的强度，使天然光线与人工光线始终动态的补偿。智能照明自动控制系统图第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统（3）楼梯、走廊照明监控楼梯、走廊等照明以节约电能为原则，防止长明灯。照明系统的DDC监控装置依据预先设定的时间程序自动地切断或打开照明配电盘中相应的开关。同时，可以在灯具回路上安装声控、光控开光。声控开关可以在一定分贝的声响下，自动控制灯具的开启，并过一定时间自动关闭灯具。光控开关可以探测楼梯、走廊的照度，自动控制灯具的开启/关闭。（4）障碍照明监控高空障碍灯的装设应根据该地区航空部门的要求决定，一般装设在建筑物或构筑物凸起的顶端，采用单独的供电回路，同时还要设置备用电源，利用光电感应器件通过障碍灯控制器进行自动控制障碍灯的开启/关闭，并设置开关状态显示与故障报警，对其进行自动监控和管理。第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统5.1.2暖通空调监控系统1.新风加回风的监控回风通道的温度传感器T2实测回风温度，信号送入DDC中与回风温度设定值进行比较，进行控制。由DDC输出信号控制表冷器上的调节阀TV1的阀门开度，用以调节冷水的流量，使回风温度控制在设定的范围内，温度设定值也可随室外的温度变化而调整，使室内外温差不致过大。新风加回风的监控功能：（1）回风温度监控空调机组新风加回风监控原理图H—湿度传感器FV—电动风门TV—电动调节阀第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统通过新风通道中的温度、湿度传感器T1、H1和回风通道中的温度、湿度传感器T2、H2，实测新风、回风温度和湿度。信号送入DDC中，按照预先设定的新风/回风比例，DDC输出信号，控制新风电动门FV1和回风电动门FV2的开度。（2）回风湿度监控（3）监控新风/回风比例（4）调节排风/回风比例由回风通道的湿度传感器H2实测回风通道的湿度信号，送入DDC中，与湿度设定值进行比较，进行控制。由DDC输出信号控制调节阀TV1的开度，控制表冷器冷却水流量；或由DDC输出信号控制调节阀TV2的开度，控制表冷器冷却水流量，两种方法均控制回风湿度保持一定。通过回风管道中的温度、湿度传感器T2、H2、，实测回风温度和湿度。信号送入DDC中，按照实际需要的回风温度、湿度，DDC输出信号，控制排风电动门FV3的开度。当发生火灾时，新风、回风系统立即关闭，开启阀门FV3，排出烟气。第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统2.变风量系统的监控变风量系统常用的运行方案有：1）采用变频调速器来调节电机转速改变风量；2）在离心风机入口处设置可调导向叶片，通过风机出口方向管道的压力信号控制导向叶片的开启度，调节风量；3）采用叶片角度可变的轴流风机，通过改变叶片角实现改变风机风量；4）通过多台风机并联运行来调节风量。右图所示为通风风机控制图，风机启动后，过滤网前、后即建立起一个风压。如果过滤干净，风压将小于指定值，接触器的干触电即会断开。如果过滤器太脏，过滤网前后的风压即会变大，接触器的干触电将会闭合。送风主干风道压差传感器测量4测量送风主干管末段静压信号，通过变频器调节风机转速以改变送风量。在送风出口处，采用流量开关3测量空调机送风管风速以保证变风量系统最小的新风量得到控制。第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统3.制冷系统的监控制冷系统监测主要监测冷水机组、冷冻水系统和冷却水系统。制冷系统的监控：（1）冷冻水供水/回水温度监测通过供水总管上的温度传感器T1检测冷冻水供水温度，检测的信号送入DDC(24)中，通过回水总管上的温度传感器T2检测冷冻水回水温度，检测信号也送入DDC(30)中。第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统（2）冷冻水供水流量监控通过供水总管上的流量传感器F检测冷冻水流量，送入DDC(31)中。（3）冷水机组开启台数控制将上述三种信号送入DDC中，计算出实际的空调冷负荷，再根据实际冷负荷及压差旁通阀的开度调整冷水机组投入台数与相应的循环水泵投入台数，从而达到最佳节能效果。（4）水流检测、水泵控制冷冻水泵、冷却水泵启动后，通过水流开关FS检测水流状态，其信号送入DDC(9、14、29)中，根据水流状态由DDC发出信号，通过电动阀调节水流。如果流量太小，甚至断流，把信号送入DDC，则系统自动报警，DDC送出信号自动停止相应冷水机组运行。当某台水泵出现故障时，信号送入DDC，DDC发出信号控制备用水泵自动投入运行。第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统（5）冷却水水温检测利用温度传感器检测冷却塔出水温度，检测信号送入DDC，实时控制冷却塔风机的转速。（6）工作状态、报警显示与打印包括工作参数、设备状态及报警显示，如冷水机组启/停状态、故障显示；冷冻水供/回水温度检测；冷却水供水温度监测；冷冻水流量；冷负荷；冷冻水泵与冷却水泵启/停状态、故障显示；冷却塔风机启/停状态、故障显示等信息分别送入DDC中，并与监控中心进行信息交换。5.1.3给水排水监控系统1.给水系统的监控生活恒压给水即应用变频装置改变水泵电机转速，以适应水量变化。供水系统由水泵和低处蓄水池（地下室）及管网构成。第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统（1）水泵启/停自动监控生活恒压给水系统监控原理图控制器采用直接数字控制器DDC，在水泵机组出口处设置一个压力传感器P1，可以监测控制点的压力变化，即供水流量的变化，依靠变频器变频改变水泵电机转速，从而控制水流（水压）的大小，维持系统恒压供水。第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统（2）自动监测及报警在水池处设一个压力传感器P2，检测水池液面位置。当水池水位达到最高限时（即溢流水位），传感器P2向DDC送出信号，系统自动报警；当水池水位下降至下限（停泵水位）时，传感器P2向DDC发出信号，DDC给水泵机组输送信号，使水泵自动停机；当水位低于所设定的低位报警水位时，系统报警，但此时水池通常仍有水。这部分水供消火栓用水，，当水位低于所设消火栓停泵水位时，消火栓水泵受DDC控制自动停止运行。这种压力传感器可以通过压力连续检测水池液位，并把信号送入DDC中，而停泵和报警液位的设定是可改变的。2.排水系统的监控（1）排水泵起/停监控（2）排水监控系统功能第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统排水系统监控原理图排水监控系统功能如下：1）污水集水坑（池）和废水集水坑（池）水位监控以及超限报警。当集水坑中液位超过报警水位，L把信号送给DDC，系统自动报警。2）根据污水集水坑（池）和废水集水坑（池）水位，控制排水泵的启停。3）排水泵运行状态的检测和发生故障报警。当水泵出现故障时，信号送给DDC，系统自动报警。4）累计运行时间和用电量，为定时维修提供依据，并根据每天水泵的运行时间，自动进行工作泵和备用泵的轮换。第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统5.2火灾自动报警系统5.2.1火灾自动报警及消防联动控制系统工作原理1.火灾自动报警系统的基本组成（1）触发器件（2）火灾报警装置（3）消防控制设备（4）电源2.火灾报警控制器工作原理（1）火灾报警装置按照其用途不同分为：区域火灾报警控制器集中火灾报警控制器通用火灾报警控制器第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统原理框图中，对输入单元而言，集中报警控制器有所不同。区域报警控制器处理的探测信号可以是各种火灾探测器、手动报警按钮或其他探测单元的输出信号，而集中报警控制器处理的是区域报警控制器输出的信号。（2）火灾报警控制器基本工作原理由于两者的传输特性不同，相应输入单元的接口电路也不同。通常，采用总线传输方式的接口电路工作原理是：通过监控单元将待巡检（待检测）的地址（部位）信号发送到总线上读回信息，执行相应报警处理功能。一般地，时序要求严格，每个时序都有其固定含义。火灾报警控制器工作的基本顺序要求为：发地址→等待→读信息→等待。控制器周而复始地执行上述时序，完成对整个信号源的检测。第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统3.火灾自动报警与的消防联动控制系统的工作原理在火灾自动报警系统中，火灾探测器监测被警戒的现场或对象，当监测场所或对象发生火灾时，火灾探测器检测到火灾产生的烟雾、高温、火焰及火灾特有的气体等信号并转换成电信号，经过与正常状态值或参数模型分析比较，给出火灾报警信号，通过火灾报警控制器上的声光报警显示装置显示出来，通知消防人员发生了火灾。同时，火灾自动报警系统通过火灾报警控制器启动警报装置，告诫现场人员投入灭火操作或从火灾现场疏散；启动断电控制装置、防排烟设备、防火门、防火卷帘、消防电梯、火灾应急照明、消防电话等减灾装置，防止火灾蔓延、控制火势和求助消防部门支援；启动消火栓、水喷淋、水幕、气体灭火系统及装置，及时扑灭火灾，减少火灾损失。一旦火灾被扑灭，整个火灾自动报警系统又回到正常监控状态。5.2.2消防联动控制系统1.固定灭火装置的联动控制（1）室内消火栓系统的联动控制第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统室内消火栓灭火系统中消防泵联动控制的基本逻辑要求如下图所示：消火栓系统的联动控制要求有：1）消防按钮必须选用打碎玻璃才能启动的按钮，为了便于平时对断线或接触不良进行监测和线路检测，消防按钮应采用串联接法或并联接法。2）消防按钮启动后，消防泵应自动投入运行，同时应在建筑物内部发出声光报警，通告住户。在控制室的信号盘也应有声光显示，应能表明火灾地点和消防泵的运行状态。第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统3）为了防止消防泵误启动使管网水压过高而导致管网爆裂，需加设管网压力监视保护，当水压达到一定压力时，压力继电器动作，使消防泵自动停止运行。4）消防泵发生故障需要强行投入时，应使用备用泵自动投入运行，也可以手动强行投入。5）泵房应设有检修用开关和启动、停止按钮。检修时，将检修开关接通，切断消防泵的控制回路以确保维修安全，并设有开关信号灯。（2）自动喷淋灭火系统的联动控制在无火灾时，管网压力水由高位水箱提供，使管网充满不流动的压力水，处于准工作状态。当发生火灾，水喷头的温度元件达到而定温度时，水喷头动作，系统支管的水流动，水流指示器动作，湿式报警阀动作，压力开关动作，这三个部件的动作信号均送至消防控制室。当信号送入系统后，喷淋控制器产生手动或自动信号直接控制消防泵，消防泵启动，启泵信号送至消防控制室，且水力警铃报警，同时在消防控制中心接受返回的水位信号，监测消防泵工作状态，实现集中联动控制。湿式自动喷淋系统的控制原理图第5章建筑设备监控与火灾自动报警系统（3）干粉灭火系统的联动控制当被保护现场发生火灾时，经火灾探测与确认，通过自动操作盘或启动装置打开氮气瓶并发出火灾报警，或由人工按下启动按钮打开氮气瓶，使高压氮气通过调压阀进行减压，进入干粉罐，使干粉流动和加压；当达到规定压力时，依次打开主阀、选择阀，使干粉在动力气体（氮气）的作