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11、绪论随着社会经济的发展、载人电梯的发明和成功运用，高层建筑得以迅速发展。我国改革开发以来，城市各类高层建筑和超高层建筑如写字楼、电信楼、广播电视楼、科研楼、多功能综合楼等飞速发展，建筑设备日趋现代化、多功能化和智能化。建筑设备技术的快速发展同时给消防安全提出了更好的要求。人们在生活、生产和交往过程中，不可缺少地要用火用电，火的使用给人们带来了幸福和文明，但也给火灾带来了火种。建筑物本身以及建筑物内的物品，许多属于易燃和可燃物质。人们难免的忙乱和疏忽以及某些自然原因，形成失火，酿成火灾，造成人员伤亡和经济损失，给社会带来巨大的危害。如2000年河南洛阳“12.25”火灾，烧死309人，经济损失惨重。前不久的武汉市政府大楼失火。其例不胜枚举。因此，建筑的防火是关系到人民生命财产安全和生活安定的大问题。近代和现代建筑材料的发展突飞猛进，应有尽有品种繁多，大大提高了建筑材料的耐火等级。但是，诸如木材、塑料及其某些装修材料，依然属于易燃和可燃材料，加之建筑物内被使用的设备、对象、燃料和器材，不少都是易燃品和可燃品，因而火灾是难免的。高层建筑体积庞大，装修豪华，人员和贵重设备集中，一旦失火若得不到及时扑救，损失将不堪设想。消防安全工作很重要。要做到“预防为主，防消结合”。建筑消防设施，就是设置在建筑物内部，用于在火灾发生时能够及时发现、确认、扑救火灾的设施，以及传递火灾信息、人员疏散交通和建筑防火等设施。城市多层建筑以室外消防为主，而高层建筑以利用完善的室内消防设施消防为主。因而要求高层建筑的消防设备，应该齐全完善，技术先进，报警及时、准确，扑救速度要快，效率高。建筑消防设施分为可移动消防设施和建筑固定消防设施。可移动消防设施包括灭火器、灭火工具、防毒面具、缓降逃生装置等。计算机信息事业的飞速系统，大大促进了消防技术的发展，使消防控制由手动、半自动化，划时代地跨入了消防智慧化的道路。以传感技术、计算机技术、电子通讯技术等为基础的火灾报警控制系统，是一门高科技应用技术，也是现代消防自动化技术的核心技术之一。该系统全天运行，时刻警惕火情的发生，既能2对火灾发生进行早期探测和报警，又能根据火情位置，及时输出联动灭火信号，启动相应的消防设施，进行灭火。火灾报警系统在智能建筑中通常被作为智慧建筑三大体系中的BAS的一个重要的独立的子系统。整个系统的运作，应该是既能通过建筑物中智能系统的综合网络结构来实现，又可以在完全摆脱其它系统或网络的情况下独立工作。早在19世纪末，国外发明了使用探测器来监视火情，并使之报警的设施。此后，火灾探测报警设备越来越多地在建筑物及其它领域广泛应用，而且性能不断提高。目前，世界上很多国家研制出了各种自动报警控制设备，而且生产相当普遍。在智能化建筑中设置自动控制报警系统，首先要满足我国现有的规范、规程要求。我国已颁布建筑设计防火规范、高层民用建筑防火规范、火灾自动报警系统设计规范等，及其它规定。本设计采用的是西门子S7—200系列控制，在一个小区域内设置6个监测点（2个烟雾传感器、2个温度传感器、2个手动按钮）。当发生火灾的时候相应得监测点检测到异常信号的时候会发出信号对应的蜂鸣器、信号指示灯、灭火装置会发出警报，同时将会传给上位机，值班的人员就会知道那个位置发生火灾。为避免传感器失灵同时设置了手动按钮提供报警。因首次制作毕业设计，知识水平有限，将不可避免出现很多的问题，欢迎指出并指导！32、火灾报警系统的总体设计2.1本设计的主要内容和要求1.设计的主要技术指标（1）设计探测器的方案、各个点至少应有烟雾和温度报警两种探测器探测火灾并自动报警，也具有手动报警。（2）各点的情况能够循环显示，点数应能不少于6点。（3）分布点与总监控点的距离最远为500米。（4）电源的设计能在电网220V波动10%的情况下使用。2.设计内容（1）火灾报警系统方案比较。（2）火灾报警系统总方案设计。（3）火灾报警系统方案的电气控制图设计。（4）火灾报警系统检测方法的设计。（5）火灾报警系统软件设计。3.设计的基本要求（1）用组态软件KingView（或51系列单片计算机指令）完成监控系统的设计。（2）用电子技术、检测技术做出火灾探测器的设计。（3）用绘图工具软件绘制监控系统及火灾探测器的电气原理图。（4）火灾报警系统检测要求与实现的算法，上机调试通过主要的程序。（5）完成毕业设计的说明书一份。完成与毕业设计内容相关的英文资料翻译。2.2总体设计思路采用各种先进的探测器对楼层的各个地方进程检测，并通过PLC对数据进行处理反馈给计算机和在发生火灾的情况下发出各种报警并提醒楼层住户采取各种措施进行灭火，在计算机上面实时的查看各个地方区域的探测器运行情况。在探测器不起作用而灾情发生时未发出报警信号的时候，可以人工按下火灾报警按钮提示火情的发生。所以我们采用探测器检测和人工手动相结合的方式来实现火情4探测。在人机对话上采用北京亚控公司的组态王来做上位机实现。如图2-1所示：图2-1火灾报警系统的控制图利用组态王软件设计监控系统的主要步骤有：新建一个工程目录和一个工程称；在设备组态窗口中新建逻辑设备，在本设计中选择西门子S7—200、PPI通讯协议、设备地址和通讯口，并正确设置其属性；命名新I/O设备名称并优化设备信息。正确设置组态软件中数据变量与PLC数据地址的连接，即可实现PLC与组态软件的通讯，将PLC中的串口驱动程序与组态软件的需求响应相结合，使计算机对PLC发出的信号有响应。在组态软件的用户窗口中，制作一个动画界面。在界面上设置各个控件的属性，使设置的控件按照真实的情况动作，检验和测试报警控制系统的运行状态的控制效果。组态王用主控窗口、设备窗口和用户窗口来构成一个应用系统的人机交互图形界面。组态配置各种不同类型和功能的对象或构件，可以对实时数据进行可视化处理。对于一个工厂自动化系统来说，关键参数的实时状态跟踪是至关重要的，报5警功能作为实现的手段是必不可少的。如何能及时准确的获取报警信息对工程人员来说存在很大的挑战，因为我们不能时刻守在一刻不停不知疲倦的运行的设备周围等待报警的出现。我们综合用户需求，提出解决即时通知报警的一揽子系统。您可以通过：视频：记录现场实时生产过程画面，支持本地或远程实时播放、保存、多画面、回放。同时可以对云台和摄像头进行远程控制。超视距的现场监控得以实现。短信息：进行短消息设置报警项目，如报警对象、短消息的发送时间、接收对象、发送内容等，发送给指定人员。在第一时间将最关键的信息发送给最关心的人。电子邮件：进行电子邮件报警项目，如报警对象、电子邮件地址、邮件服务器地址、发送内容等，发送给指定人员。通过无所不在的网络，您可以随时了解现场设备的运行情况，一切仅在掌握。语音：也可以通过电话，当报警产生时呼叫事前设置好的电话号码，报告您最关心的内容，您还可以进行报警确认和报警状态查询。2.3火灾报警系统介绍火灾自动报警控制系统由探测、报警和控制三部分组成，它完成了对火灾预防与控制的功能。火灾探测部分主要由探测器组成，是火灾自动报警系统的检测组件，它将火灾发生初期所产生的烟、热、光转变成电信号，然后送入报警系统。报警控制有各种类型报警器组成，它主要将收到的报警电信号加以显示和传递，并对自动消防装置发出控制信号。这两个部分可构成独立的火灾报警系统。根据来自火灾自动报警系统的火警数据，经过分析处理后，控制联动器输出，去控制灭火设备、防排烟设备、非消防电源和空调通风设备等。火灾自动报警控制系统的基本原理，如图2-2所示：6图2-2火灾自动报警控制系统的基本原理火灾探测器通过对火灾发出燃烧气体、烟雾粒子、温升、火焰的探测，将探测到的火情信号转化为火警电信号。在现场的人员若发现火情后，也立即按动手动报警按钮，发出火警信号。火灾报警控制器接受到火警信号后，经确认后，一方面发出预警---火灾声光报警信号。同时显示并记录火灾地址和时间，告诉消防控制室的值班人员；另一方面将火警电信号传送至各楼层所设置的火灾显示盘，火灾显示盘经信号处理，发出预警---火灾声光报警信号，并显示火灾发生的地址，通知楼层的值班人员，立即查看火情并采取相应的灭火措施。设计的火灾报警系统各个点的情况可以在计算机的显示器上查看，直接和方便。联动控制器则从火灾报警控制器读取各个点的地址，向相应的控制点发出联动控制信号，并发出提示声光信号，经过执行器去控制相应的外控消防设备，如：排烟阀、排烟风机等防烟排烟设备；防火阀、防火卷帘门等防火设备；警铃、警笛、声光报警器等报警设备；关闭空调、非消防电源，将电梯迫降，打开人员疏散指示灯等，启动消防泵、喷淋泵等消防灭火设备等。火灾火灾显示器电脑显示器联动控制器消防消防广播电话广播灭火人工疏散灭火设备消防设备消防设备声光设备火灾探测器现场的人现场的人火灾报警控制器7系统比较：优点：对于不是很复杂的火灾信号探测装置即可完成一定的火情探测；能对火灾进行早期探测和报警；系统性能简单便于了解；成本费用低廉；系统可靠性令人满意；误报率低。缺点：传统开关量火灾探测器报警判断方式缺乏科学性。它仅仅依据探测的某个火灾现象参数是否超过其自身设定值，来确定是否报警，所以无法排除环境和其它的干扰因素。也就是说，以一个不变的灵敏度来面对不同使用场合，不同使用环境的变化，显然不够科学。传统火灾自动报警系统的功能少、性能差。不能满足发展的需要。比如，多制线报警线费工，电源功耗大，缺乏故障自诊断、自排除能力，不能自动探测系统重要组件的真实状态；不能自动补偿探测器灵敏度的漂移；当线路短路或开路时，系统不能采用隔离切换有故障的部分等。现代火灾报警系统有以下主要形式，即可寻址开关量报警系统、模拟量探测报警系统和多功能火灾智能报警系统等。可寻址开关量报警系统是智能型火灾报警系统的一种。它的每一个探测器有单独的地址码，并采用总线制线路，在控制器上能读出每个探测器的输出状态。目前的可寻址系统在一条回路上可连接1—256个探测器，能在几秒内查询一次所有的探测器状态。可寻址开关模拟量报警系统最主要的特点：能比传统的火灾自动报警系统更能精确地确定火情部分，增强了火灾探测或判断火灾发生的能力，比传统的多线制系统省线省工。在系统总线上，可连接报警探头、手动报警按钮、水流指示器及其它输出中继器等。增设可现场编程的键盘，完善了系统自检和复位功能，火警发生地址和时间的记忆与显示功能，总线短路时隔离功能，探测点开路时隔离功能等。总之，这类系统在控制技术上有了较大的改进，缺点是对探测器的工作状况没有改变，对火警的判断和发送仍由探测器决定。模拟量探测报警系统不仅可以查询每个探测器的地址，而且可以报告传感器的输出量的值，并逐一进行监视和分级报警，明显地改进了系统性能。模拟量探测系统是一种较先进的火灾报警系统，通常包括可寻址火灾探测器、系统软件和算法。其最主要的特点是在探测信号处理方法上做了彻底改进，即把探测器中的模拟信号不断的送到控制器去评估或判断，控制器用适当的算法辨别虚假或真实8的火灾及其发展程度，或探测器受到污染的状态。可以把模拟量探测器看做一个传感器，通过一个串联通信装置，不仅能提供装置的位置信号，同时还将火灾敏感现象参数以模拟值传送给控制器，由控制器完成对火灾情况的判断。报警决定有分级报警、回应阀值自动浮动和多火灾参数复合等多种方式。采用模拟量技术可降低误报率，提高系统的可控性。2.3.1智能火灾报警系统智能火灾报警系统是现代火灾报警系统中较高级的报价系统，探测、控制装置多由微处理器组成。系统采用集散控制技术，将集中的控制技术分为分散的控制子系统。各个控制子系统完成其设定的工作，主站进行数据交换和协调工作。智能火灾报警系统特点；系统规模大，目前有点火灾报警控制装置的最大地址数达到上万个。探测对象的多元化，除了火灾报警功能外，还可有防盗报警、燃气泄露报警功能。功能模块化，系统设置采用不同的功能模块，对制造、设计、维修有很大方便，便于系统功能设置与扩展。系统集散化，一旦某一部分发生故障，不会对其他部分造成影响，并且联网功能强，应用网络技术，不但火灾自动报警控制装置