火灾自动报警系统的火灾早期预警

张树宾

摘要 火灾自动报警系统是由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其他辅助功能的装置组成的火灾报警系统，是人们为了早期发现通报火灾并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾而设置在建筑中或其他场所的一种自动消防设施，是人们同火灾作斗争的有力工具。

关键词 火灾自动报警系统；火灾探测器；消防

中图分类号：X932 文献标识码：A 文章编号：1671-489X（2009）02-0084-02

消防工作主要由“防”“消”2部分组成。“防”指的是防火，及早发现并且及时抑制火灾隐患，防止火灾发生。“消”指的是灭火，在火灾发生后，迅速有效地将火灾控制并扑灭。“防消结合，预防为主。”

我国当前使用的消防报警控制系统主要由火灾探测系统和消防联动控制系统组成。其探测控制原理源自日本20世纪70年代末80年代初期的探测联动控制技术，现在通称为“传统火灾自动报警系统”。火灾自动报警系统一般由探测器、信号线路和自动报警装置3部分组成。

1 火灾探测器

火灾探测器是整个报警系统的检测元件。它的工作稳定性、可靠性和灵敏度等技术指标直接影响着整个消防系统的运行。

1.1 感烟火灾探测器感烟火灾探测器的功能在于：在初燃生烟阶段，能自动发出火灾报警信号，以期将火扑灭在未成灾害之前。根据结构的不同，感烟探测器可分为离子感烟探测器和光电感烟探测器。

1）离子式感烟探测器由2个内含Am241放射源的串联室、场效应管及开关电路组成。内电离室即补偿室，是密封的，烟不易进入；外电离室即检测室，是开孔的，烟能够顺利进入。在串联2个电离室的两端直接接入24 V直流电源。当火灾发生时，烟雾进入检测电离室，Am241产生的α射线被阻挡，使其电离能力降低，因而电离电流减少，检测电离室空气的等效阻抗增加；而补偿电离室因无烟进入，电离室的阻抗保持不变，由此引起施加在2个电离室两端分压比的变化，在检测电离室两端的电压增加量达到一定值时，开关电路动作，发出报警信号。

2）光电式感烟探测器由光源、光电元件和电子开关组成。利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，并及时发出报警信号。按照光源的不同，可分为一般光电式、激光光电式、紫外光光电式和红外光光电式等4种。

①一般光电式感烟探测器根据其结构特点可分为遮光型和散射型2种。遮光型光电感烟探测器由一个光源（灯泡或发光二极管）和一个光电元件对应装在小暗室内构成。当火灾发生时有烟雾进入探测器，使光的传播特性改变，光强明显减弱，电路正常状态被破坏，则发出报警信号。散射光电式感烟探测器的发光二极管和光电元件设置的位置不是对应的。发生火灾时，有烟雾进入探测器，光通过烟雾粒子的反射或散射到达光电元件上，则光信号转换成电信号，经放大电路放大后，驱动自动报警装置发出报警信号。

②激光式感烟探测器。由激光发射机（包括脉冲电源和激光发生器）和激光接收器（包括光电接收器、脉冲放大器及报警器）组成。它利用激光方向性强、亮度高及单色性和相干性好的特点。在无烟情况下，脉冲激光束射到光电接收器上，转换成电信号，报警器不发出报警。一旦激光束在发射过程中有烟雾遮挡而减弱到一定程度，使光电接收器信号显著减弱，探测器就发出报警信号

③紫外光和红外光感烟探测器。它们具有灵敏度高，性能稳定、可靠，探测方位准确等优点，因而得到普遍重视，并成为目前火灾探测器的重要设备和发展方向。

1.2 感温火灾探测器经过多年来火灾调查研究发现，绝大多数的火灾事故都是由于温度过高引起的，火灾形成发展的过程大致分为几个步骤：发热——阴燃——冒烟起火——火苗窜起——火势扩大蔓延——大火燃起形成火灾——爆炸。从该过程分析，如果能够在火灾潜伏期温度缓慢的上升过程中就即时发现火灾隐患并采取相应措施，无疑最佳。

感温探测器按结构的原理不同分为双金属片型、膜盒型、热敏电子元件型3种。双金属片型应用2种不同膨胀系数的金属片作为敏感元件，一般制成差温和定温2种形式。定温式是当环境温度上升达到设定温度时，定温部件立即动作，发出报警信号；差温式是当环境温度急剧上升，其温升速率（℃/min）达到或超过探测器规定的动作温升速率时，差温部件立即动作，发出报警信号。膜盒型探测器由波纹板组成一个气室，室内空气只能通过气塞螺钉的小孔与大气相通。一般情况下（指环境温升速率不大于1 ℃/min），气室受热，室内膨胀的气体可以通过气塞螺钉小孔泄漏到大气中去。当发生火灾时，温升速率急剧增加，气室内的气压增大，波纹板向上鼓起，推动弹性接触片，接通电接点，发出报警信号。电子感温探测器由2个阻值和温度特性相同的热敏电阻和电子开关线路组成；2个热敏电阻中，一个可直接感受环境温度的变化，而另一个则封闭在一定热容量的小球内。当外界温度变化缓慢时，2个热敏电阻的阻值随温度变化基本相接近，开关电路不动作；火灾发生时，环境温度剧烈上升，2个热敏电阻阻值变化不一样，原来的稳定状态被破坏，开关电路打开，发出报警信号。

1.3 复合式（感温感烟）探测器复合探测技术是目前国际上流行的新型多功能高可靠性的火灾探测技术。它是由烟雾传感器件和半导体烟雾传感器件从工艺结构和电路结构上共同构成的多元复合探测器，不仅具有普通散射型光电感烟探测器的性能，而且兼有定温、差定温感温探测器的性能，应用范围广泛。

2 手动报警按钮

报警区域内每个防火分区应至少设置一个手动火灾报警按钮，且从一个防火分区里的任何位置至最近一个手动火灾报警按钮的距离不应大于30 m，并应设置在明显和便于操作的位置。手动报警按钮距地面1.5 m。当人工确认火灾后，按下按钮上的有机玻璃片，可向自动报警装置发出火灾报警信号，自动报警装置接收到报警信号后显示出报警按钮的编号或位置，并发出报警音响。

3 自动报警装置

自动报警装置即当接收到火灾探测器、手动报警按钮或其他触发器件发送来的火灾信号时，能发出声光报警信号，记录时间，自动打印火灾发生的时间、地点，并输出控制其他消防设备的指令信号，组成自动灭火系统。

目前，我国生产的火灾自动报警装置是包括报警显示、故障显示和发出控制指令并兼有消防联动控制的自动化成套装置。联动控制设备有消火栓、水灭火、气体灭火、防火门、防火卷帘、排风机、空调设施、防火阀、排烟阀、电梯、诱导灯、事故灯、警铃、切断工作电源等。

随着我国经济建设的发展，各种高层建筑、大中型商业建筑、厂房不断涌现，对火灾自动报警系统提出更高更严的要求。为了早期发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保护人身和财产安全，保卫社会主义现代化建设，在现代化的工业、民用建筑、宾馆、图书馆、科研和商业部门，火灾自动报警系统已成为必不可少的设施。