建筑设备工程建筑设备监控与火灾自动报警系统课件.ppt
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。,电气火灾监控系统 hzzdbjxt hyson.asia 整理收集,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统第5章,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,5.1,5.2,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统内容,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。,电气火灾监控系统 hzzdbjxt hyson.asia 整理收集,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统5.1,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,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统2.,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。,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统（3）,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,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统5.1,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。,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统通过新,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。,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统2.,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。,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统3.,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。,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统（2）,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。,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统（5）,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。,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统（1）,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,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统（2）,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。,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统 排水,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,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统5.2,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。,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统原理框,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,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统3.火,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。,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统室内消,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,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统3）为,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）的作用下，经分配阀、管道达到喷头，喷出火，或经胶管至喷枪，喷出灭火。,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统（3）,第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统,（4）卤代烷灭火装置的联动控制,灭火控制器的电气控制装置就是指灭火控制盘及其配套的气体喷洒灯、紧急启停按钮、声光报警器和启停喷洒模块。灭火控制盘是一种根据工程实际要求而设计的气体灭火控制器，用于驱动气体灭火系统的执行机构，从而构成完整的气体灭火控制系统。在火灾报警控制器发生异常时，通过现场紧急启动/停止按钮或者灭火控制盘上的直接启动和停止按键实现对气体灭火设备的控制操作。,（5）二氧化碳灭火系统的联动控制,二氧化碳灭火系统的联动控制内容有：火灾报警显示、二氧化碳的自动释放灭火、切断保护区内的送排风机、关闭门窗等。,二氧化碳灭火原理控制图1火灾探测器2喷头3警报器4二氧化碳管线5二氧化碳钢瓶6控制电缆,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统（4）,第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统,2. 防排烟设备的联动控制,防排烟设施的相互关系图,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统2.,第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统,（1）防排烟控制 防排烟控制有中心控制和模块控制两种方式。,中心控制方式的控制过程是：消防中心控制室接到火灾报警信号后，直接产生信号控制排烟阀门开启、排烟风机启动，空调、送风机、防火门等关闭，并接收各个设备的返回信号和防火阀动作信号，监测各个设备运行状态。模块联动控制方式的控制过程是：消防中心控制室接收到火灾报警信号后，产生排烟风机和排烟阀等的动作信号，经总线和控制模块驱动各个设备动作并接收其返回信号，监测其运行状态。,（2）防火阀及防烟防火阀的控制,防火阀及防烟防火阀一般用在有防火要求的通风及空调系统的风道上。可用手动复位（打开），也可用电动机构进行操作。电动机构通常采用电磁铁，接收消防控制中心命令而关闭阀门。当阀门打开后，其微动（行程）开关便接通信号回路，向控制室返回阀门已开启的信号或连锁控制其他装置。,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统（1）,第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统,（3）正压风机控制 当发生火灾是，直接启动楼梯间或消防电梯前室的正压风机，对各层前室都送风，使前室中的风压为正压，周围的烟雾进不了前室，以保证垂直疏散通道的安全。除了火警信号联动外，还可以通过联动模块在消防中心直接控制；另外设置就地启停控制按钮，以供调试及维修用。,（4）排烟风机控制,火警时，火灾探测器探得信号，由消防控制中心确认后，送出开启排烟阀信号至相应排烟阀的火警联动模块，由它开启排烟阀。消防控制中心收到动作信号，发出指令给装在排烟风机附近的火警联动模块，启动排烟风机。火警撤销后由消防控制中心通过火警联动模块停止排烟风机、关闭排烟阀。,（5）排风与排烟共用风机控制,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统（3）,第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统,空调排风用的风阀与排烟阀是分开的，平时排风阀是常开型的，排烟阀是常闭型的。每天由自动控制系统按时启停风机进行排风，但风阀不动。火警时，由消防联动指令关闭全部风阀，按失火部位开启相应的排烟阀，再指令开启风机，进行排烟。火警撤销时，指令停风机，再由人工到现场手动开启排烟阀，手动关闭排烟阀。空调排风用的风阀与排烟阀是合一的，平时是常开的，可有系统按时指令风机的开停，作为排风用。火警时，由消防控制中心指令阀门全关，再由各个阀门前的探测器送出火警信号后，开启相应的阀门，同时指令开启风机，进行排烟。火警撤销，由消防控制中心发出指令停止风机；同时开启所有风阀。,（6）防火门及防火卷帘的控制,1）防火门的控制 防火门的控制可用手动控制或电动控制（即现场感烟、感温火灾探测器控制，或由消防控制中心控制）。 2）防火卷帘的控制 防火卷帘平时处于收卷（开启）状态，当火灾发生时受消防控制中心连锁控制或手动操作控制而处于降下（关闭）状态 。,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统空调排,第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统,3.其他消防设备的联动控制,（1）消防疏散指示系统,在现在建筑或高层建筑中，楼梯间照明往往兼作火灾事故疏散照明；由于通常楼梯间照明灯具采用自熄开关，因此需在火灾事故时强行启点。,（2）火灾应急照明系统,当交流电源正常供电时，一路点燃灯管，另一路驱动稳压电源工作，并以小电流给镍镉蓄电池组连续充电。当交流电源停电时，无触点开关自动接通逆变电路，将直流变成交流电；同时，控制部分把原来的电路切断，而将直流点燃电路接通，转入应急照明。一般地，持续供电时间要求大于20min。,应急照明配电方式,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统3.其,第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统,（3）火灾应急广播与警报装置,发生火灾时，为了便于疏散和减少不必要胡混乱，火灾应急广播发出警报时不能采用整个建筑物火灾应急广播系统全部启动的方式，而应该仅向着火楼层及与其相关楼层进行广播。,火灾应急广播与一般广播系统合用示意,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统（3）,第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统,当火灾应急广播与建筑物内其他广播音响系统合用扬声器时，一旦发生火灾，要求能在消防控制室采用如下两种控制切换方式将火灾现场的扬声器和广播音响扩音机强制转入火灾事故广播状态：1）火灾应急广播系统仅用音响广播系统的扬声器和传输线路，其扩音机等装置却是专用的，当发生火灾，应由消防控制室切换输出线路，使音响广播系统投入火灾紧急广播；2）火灾应急广播系统完全利用音响广播系统的扩音机、扬声器和传输线路等装置时，消防控制室应设有紧急播放盒（内含话筒放大器和电源、线路输出遥控按键等），用于火灾时遥控音响广播系统紧急开启火灾紧急广播。,（4）消防专用电话 消防专用电话是与普通电话分开的独立系统，一般采用集中式对讲电话，主机设在消防控制室，分机分设在其他各个部位。,（5）电梯应急控制,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统当火灾,第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统,典型的电梯应急电源转换系统,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统 典型,第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统,有些场合，备用电源的容量应保证所有电梯都能投入运行。如果能安全地绕道运输，而正在运行的电梯有能力承担这部分额外运输任务的话，在供电中断时可首先给一半电梯供电。然后在其后不久，把电源切换到另一半电梯，以清理停下来的电梯。此后，供电可留在这组电梯上一直维持到主电源恢复正常为止。 备用电源一般采用自动起动的柴油发电机组，发电机的起动和电源切换装置不需要人工监视。因为可能没有操作和维修人员在场来及时进行手动操作，特别是当电源故障发生在周末、节假日或夜间时，更需要备用电源自动投入。 更普遍的系统采用一个转换开关把电梯馈电线从正常电源转换到开关室内备用电源。所有电源的馈电线都通电，通过闭锁个别电梯的控制器来限制在一个时间内有多少电梯在运行。,建筑设备工程第5章 建筑设备监控与火灾自动报警系统 有,
