火灾自动报警系统原理与应用技术.doc

1、火灾自动报警系统原理与应用技术 火灾自动报警系统原理与应用技术第一章 概述1.1我国进入火灾高发期火是一种常见的自然现象。远古的人利用火促进了人类文明进步，丰富了人类的生活，提高了人类的生活质量，增添了人类生活的乐趣。火给人类带来了许多益处。事总是一分为二的，用火不当，防火不力，一旦失控，火给人类生命、财产造成的危害也是巨大的。惨痛的历史教训不断要求我们做好这一工作。据资料介绍我国己进入热灾害高发期，全社会和有关部门已引起高度重视。 热灾害是指与热过程有关的现象，包括火灾、易燃易爆物质的爆炸、有害或可燃化学物质泄漏等。它具有发生频繁、突发性强、过程复杂等特点。根据热灾害发生规律，一个国家和地区

2、进入经济高速增长期，热灾害发生及造成损失的增长速度将保持高于国民经济增长的速度。近年来，我国火灾直接损失一般占国民生产总万分之三到四。国家火灾科学重点实验室对我国不同区域热灾害发生情况进行研究，发现相对发达省市与其相邻的欠发达省区相比，热灾害损失高达2至4倍。一般来说城市化、工业化时期，为热灾害高发期。我国在本世纪末、下世纪初，城市化程度将由现在的20左右上升到45。同时完成国家工业化进程，伴随而来的热灾害高发率难以避免。江总书记前不久也向全国提出要求做好防火工作。对于火灾的发生早发现早处理，能够有效消除灾害，减少损失。最近颁布的消防法正是落实江总书记的指示，保护和促进国民经济顺利发展的一个重

3、要的措施。1.2火灾自动报警系统 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，以及具有其它辅助功能的装置组成的火灾报警系统。它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，而设置在建筑物中或其它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。在国外，许多发达国家，如美、英、日、德、法、俄和瑞士等国，火灾自动报警设备的生产、应用相当普遍。美、英、日等国，火灾自动报警设备甚至普及到一般家庭。 在我国，火灾自动报警设备的研究、生产和应用起步较晚，五、六十年代基本上是空白。70年代开始创建，并逐步有所发展。进入80年代以来，随着我国现代化建设的迅速发展和消防工作的

4、不断加强火灾自动报警设备的生产和应用有了较大发展。特别是随着建筑设计防火规范高层建筑设计防火规范火灾自动报警系统设计规范火火自动报警系统施工及验收规范等消防技术法规的深入贯彻执行，全国各地许多重要部门、重点单位、要害部位和重耍公共场所等，越来越普遍地安装使用了火灾自动报警系统。全国生产火灾自动报警设备的厂家已近百家，火灾探测器的年生产量超过50万只，火灾报警控制器的年产量超过的万台，火灾自动报警设备年午产总值超过5亿元。全国安装使用火火自动报警系统的单位和工程数量成千上万，难以统计。火灾自动报警系统在国民经济建设的各行各业，特别是在工业与民用建筑的防火工作久发挥着越来越重要的作用，成为现代消防

5、不可缺少的安全技术设施，被誉为保障人身和财产安全的“消防哨兵”。 现代科技已使我们掌握了探测和警报火灾的技术，那就是使用探测器或传感器通过火灾发生时产生的各种物理和化学变化特征来间接探测火灾。但是火灾发生时的特征参数在非火灾发生时极其相似，因此为了从火灾传感器信号中正确区分出真实火灾信号，尽量减少误报率，就必须了解火灾探测信号的特征。 传感器的输出信号x0)的变化情况表明，x(t)是事先未知的或不能确定的信号，此外lx(t)并不仅是只随火灾特征而变化，环境变化也会对其造成影响、严格说来火灾探测是一种非结构问题： (1)人知道怎样处理，但难于用数学语言精确描述； (2)存在实际范例可供学习； (

6、3)识别是一种联想过程。 所以火灾探测与其它典型的信号检测相比是一种十分困难的信号检测问题。应该说，对火灾探测信号包括其它安全防范系统都普遍存在并尚未完全解决的问题是：可得到的信号都是随机信号，它们的统计特性随时间或环境变化而变化；需要被探测的情况如火灾极少出现，探测器几乎总是在输出正常情况下的信号：探测信号的背景噪声很强，其特征有时与需要被探测的信号极其相似。 尽管对传感器输出信号 X(t)的检测相当出难，但由于其变化的不确定性和受环境等各种噪声信号的影响，我们有时可把 x(t)近似的看作一种非平稳的随机过程，主要由火灾信号和非火灾信号两部分组成，用公式表示如下：x(t)I买“”蟹：Bt 式

7、中 xf表示火灾特征参数信号，xn(t)表示其它因素目起非火灾信号总里统称为噪武与xf互不影响，在火灾发生时我们无法从x(t)中分离出来。 上式是的时间特性，另外，火灾信号的频谱特性也有一定的规律，了解火灾的频 谱特性对确定火灾探测系统的频率响应范围也十分有用。烟、温的最大频率随房间的 形状各尺寸而有所变化，考虑到环境变化也可以影响信号频率，通常认为烟雾最高频 率为20MHz，温度频率为60MHz。 由于的非结构问题或非平稳的随机过程的性质，特别是信号在非火灾时有可能产生与火灾信号类似的变化干扰，要想从中有效地检测出火灾信号，就必须采用现代信号检测利处理方法，如信号的趋势计算、火灾信号的特性相

8、结合就形成了火灾自动探测的理论与算法。 火灾自动探测系统可以抽象为一定的形式。传感器又称为火灾探测器，目前主要应蝴的有感烟、感温、火焰和气体等或它们的复合形成的探测器。由传感器将与火灾有关的物理参数(烟、温等)转换为电信号 X(0P然后以信号处理后得到摊)TxNl的处理信号，这 X针Xno)火灾时 X0)寸 xn(t) 非火灾时个信号再经判决逻辑Db(t)判决后输出火灾或非火灾的结果。由于火灾报警事关重大，要求火灾自动探测系统绝对可靠不允许有漏报警。同时，也要求误报警越少越好。因此，寻找适当的信号处理算法，在确保正确检测火灾的同时又具有极低的误报率，一直是火灾自动探测系统的首要任务。目前，随着

9、计算机、集成电路和信号处理技术的发展，新的火灾自动探测算法己不断出现，归纳起来可分为三大类，即直观法、系统法和智能算法。每类方法又都包含单和多传感器信号处理算法。第二章火灾自动报警系统的组成及适用范围 21火灾自动报警系统的组成 火灾自动报警系统一般由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置和电源四部分组成。复杂系统还包括消防控制设备。 (一)触发器件。在火灾自动报警系统中，自动或手动产生火灾报警信号的器件称为触发器件，主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。火灾探测器是能对火灾参数(如烟、温、光、火焰辐射、气体浓度等)响应，并自动产生火灾报警信号的器件。 按响应火灾参数的不同，火灾探测器分成感温火

10、灾探测器、感烟火灾探测器、感光火灾探测器、气体火灾探测器和复合火灾探测器五种基本类型。不同类型的火灾探测器适用于不同类型的火灾和不同的场所。在实际应用中，应当按照现行有关国家标准的规定合理选择。火灾探测器是火灾自动报管系统中应用量最大、应用面最广、最基本的触发器件。近年来，随着火灾探测报警技术的发展，出现并得到应用的一种新型火灾探测器，称为模拟量火灾探测器。这种火灾探测器给出的输出信号是代表被响应的火灾参数值的模拟量信号或与其等效的数字信号，与传统的有阂值火灾探测器(或称开关量火灾探测器)不同的是，这种火灾探测器没有阂值，它只相当于一个传感器，本身并不判断火警。模拟量火灾探侧器的应用，有利于提

11、高火灾探测报警系统报警准确性和智能化程度，是探测报警系统技术进步的一个重要标志。 另一类触发器件是手动火灾报警按钮。它是用手动方式产生火灾报警信号、启动火灾自动报警系统。 自动报警系统的器件，也是火灾自动报警系统中不可缺少的织成部分之一。 (二)火灾报警装置。 在火灾自动报警系统中，用以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发出控制信号和具有其它辅助功能的控制指示设备称为火灾报警装置。火灾报警控制器就是其中最基本的一种。火灾报警控制器具备为火灾探测器供电，接收、显示和传输火灾报警信号，并能对自动消防设备发出控制信号的功能，是火灾自动报警系统中的核心组成都分。火灾报警控制器技其用途不同，可分为区域火

12、灾报警控制器、集中火灾报警控制器和通用火灾报警控制器二种基本类型。近年来，随着火灾探测报警技术的发展和模拟量、总线制、智能化火灾探测报警系统的逐渐应用，在许多场合，火灾报警控制器已不再分为区域、集中和通用二种类型，而统称为火灾报警控制器。 在火灾报警装置中，还有一些如中继器、区域显示器、火灾显示盘等功能不完整的报警装置，它们可视为火灾报警控制器的演变成补充，在特定条件下应用，与火灾报警控制器同居火灾报警装置。 (三)火灾警报装置 在火灾自动报警系统中，用以发出区别于环境声、光的火火警报信号的装置称为火灾警报装置。火灾警报器就是一种最基本的火灾警报装置，它以户、光音响方式向报警区域发出火灾警报信

13、号，以警示人们采取安全疏散、灭火救灾措施。 (四)消防控制设备。 在火灾自动报管系统中，当接收到来自触发器件的火灾报警信号，能自动或手动启动相关消防设备并显示其状态的设备，称为消防控制设备。主要包括火灾报警控制器，自动灭火系统的控制装置，室内消火拴系统的控制装置，防姻排烟系统及空调通风系统的控制装置，常开防火门、防火眷帘的控制装置，电梯回降控制装置，以及火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急照明与疏散指示标志的控制装置等十类控制装置中的部分或全部。 消防控制设备一般设置在消防控制中心以便于实行集中统一控制。也有的消防控制设备设置在被控消防设备所在现场，但其动作信号则必须返回消防控制

14、室，实行集中和分散相结合的控制方式。 （五）电源。 火灾自动报警系统属于消防用电设备，其主电源应当采用消防电源，备用电源采用蓄电池。系统电源除为火灾报警控制器供电外，还为与系统相关的消防控制设备等供电。 (六)火灾自动报警系统的基本形式。 火灾自动报警系统的基本保护对象是工业与民用建筑，各种保护对象的具体特点千差万别，对火灾报警系统的功能要求也不尽相同。从设计技术的角度来看，火灾自动报警系统的结构形式可以做到多种多样。但从标准化的基本要求来看，系统结构形式应当尽可能简化、统一，避免五花八门，脱离规范。根据现行国家标很火灾自动报警系统设计规范规定，火灾自动报警系统的基本形式有三种，即：区域报警系

15、统、集中报警系统和控制中心报警系统。由区域火灾报警控制器(火灾报警控制器)和火灾探测器组成，功能简单的火灾自动报警系统称为区域报警系统。由集中火灾报警控制器、区域火火报警控制器、区域显示器(灯光显示装置)和火灾探测器等组成，功能较复杂的火灾自动报警系统称为集中报警系统。由消防控制室的消防控制设备、集中火灾报警控制器、区域火灾报晋控制器和火灾探测器等组成，或由消防控制室的消防控制设备、火灾报警控制器、区域显示器(灯光显示装置)和火灾探测器等组成，功能复杂的火灾自动报警系统称为控制中心报警系统。 火灾自动报警系统的三种基本形式如图22火灾自动报警系统的适用范围 火灾自动报容系统是一种用来保护生命与

16、财产安全的技术设施。理论上讲，除某些特殊场所如生产和贮存火药、炸药、弹药、火工品等场所外。其余场所应该都能适用。由于建筑，特别是工业与民用建筑，是人类的主要生产活动和生活场所，因而也就成为火灾自动报警系统的基本保护对象。从实际情况看，国内外有关标准规范都对建筑中安装的火灾自动报警系统作了规定，我国现行国家标准火灾自动报警系统设计规范明确规定：“本规定适用于丁业与民用建筑和场所内设置的火灾自动报警系统，不适用于生产和贮存火药、炸药、弹药、火工品等场所设置的火火自动报警系统。” 第三章火灾自动报警系统的原理 火灾探测器的工作原理 火灾探测器可以连续不断地，或以一定的时间间隔进行监视至少一种与火灾相

17、关连的、适当的物理或化学现象，并且还能向控制和显示设备发出至少一种联系信号，是自动报警系统的一个主要组成部分。 根据监测的火灾特性不同，火灾探侧器可以分为感烟、感温、感光、复合和可燃气体等五种类型，每个类型又根据其工作原理的不同而分为若干种。下面就其工作原理作简要介绍 (一)感烟火灾探测器 这是种响应燃烧或热解产生的固体微粒(即烟雾粒子)的火灾探测器，主要用来探侧可见或不可见的燃烧产物及起火速度缓慢的初期火灾。可分为离于型、光电型、激光型和红外光束型等四种。 1.离子型。它是利用烟雾粒子改变电离室电流原理的火灾探测器，由检测电离室和补偿电离室、信号放大回路、开关转换回路、火灾模拟检测回路、故障

18、自动检测回路、确认灯回路组成。 信号放大回路在检测电离室进入烟雾后，电压信号超过规定值时开始动作。通过高输入阻抗的MOS型场效应晶体管(FET)进行阻抗积合后进行放人。 开关转换问路用放人后的信号触发正反馈开关电路，将火灾传输给报警器。正反开关电路一经触发导通，就能长时间保持，起到记忆的作用。 探测器至报警器间发生电路断线、探测器安装接触不良或探测器被取走等问题发生时，故障、自动监测回路能够及时发出故障报警信号，以便及时检查维修。 离子感烟探测器的电路，是由许多电子元器件组成的，电子元器件的损坏，将会导致探测器误报警或者不报警。通过火灾模拟检查回路加入火灾模拟信号，可及时发现问题，进行维护保养

19、，提高探测器的可靠性。 确认灯回路是为了在探测器动作时，使装设在探侧器上的确认灯点亮，以便在现场判别已报警的探侧器。 2.光电型。它是应用烟雾粒子对光线产生散射、吸收或选挡的原理而制成的一种探测器，根据其工作原理的不同义可分为减光型光电感烟探测器和散射型光电击烟探测器。 散射型光电感烟探测器利用红外光束在烟雾中产生散射光的原理，探测火灾初期阴燃阶段产生的烟雾，它由光学系统、信号处理电路、报警确认灯及外壳等部分组成。当烟雾进入探测器光学暗室后，由红外光源发出的光束，在烟粒子表面散射，受光器的光敏二极管接受到散射光，产生光电信号电流，光信号电流经电路处理，延时后，产生报警信号，同时点亮报警确认灯。

20、 3.激光型。它是应用烟雾粒子吸收激光光束原理制成的线型感烟火灾探测器。激光器在脉冲电源的激发下发出一束脉冲激光、在正常情况下控制警报器不发出警报。但在激发束经过的途中被大量的烟雾遮挡而减弱到一定程度时，光电接受信号减弱，便会发生报警信号。 4.红外光束型。这种火灾探测器主要包括一个光源、一套光线照准装置和一个接受装置，它是应用烟雾粒被吸收或散射红外光束而定作的，一般用于保护大面积开阔地区。 (二)感温火灾探测器 感温火灾探测器是一种利用热敏元件来探测火灾发生的装置。在火灾初起阶段，一方面有大量烟雾产生，另一方面物质在燃烧过程中释放出大量的热量，使周围环境温度急剧上升。探测器中的热敏元件发生物

21、理变化，从而将温度信号转变成电信号，传输给火灾报警控制器，发出火灾报警信号。所以，可以根据温度的异常、温升速率和温差现象来探测火灾的发生。对那些经常存在大量粉尘、烟雾及水蒸气而无法使用感烟探测器的场所，使用感温探测器就较为合适。有时，为了提高自动灭火系统的可靠性，也有同时使用感烟和感温两种探侧器的， 感温火灾探洲器种类繁多，根据其感热效果和结构型式可分为定温式、差温式、和差 524定温组合式三类。 1定温式。它是一种当温度达到或超过预定值时即能响应的火灾探测器，其主要特点是有较高的可靠性G保养维修方便，但灵敏度低。 根据其工作原理不同父可分为： a双金属定温火灾探测器 b易熔合金定温火灾探测器

22、 c热敏电阻定温火灾探测器 d玻璃球定温火灾探测器 e缆式线型感温火灾探测器 线型感温探测器其动作原理是根据局部的环境温度升高到规定值以上时动作。 点型感温探测器当环境温度到所规定的某一温度值时即动作。 2差温式。它是一种与升温速率超过预定值时就能响应的火灾探测器。 根据其工作原理，可分为： a双金属差温火灾探测器 b热敏电阻差温火灾探测器 c膜盒差温火灾探测器 d半导体差温火灾探测器 e空气管线型差温火灾探测器 线型(分布式)差温探测器当较大的控制范围内温度达到或超出所规定的某一升温速率即动作。 点型温差探测器根据局部热效应而动作。 3差定温式火灾探测器。它综合了差温式和定温式两种作用原理。

23、(三)感光火灾探测器 这是一种响应火焰辐射出的红外紫外及可见光的火灾探测器，主要有红外感光火灾探测器和紫外感光火灾探测器两类。 (1)红外感光火灾探测器。由于红外光谱的波长较长，在大量烟雾的火场，距火焰一定距离内仍可使红外光敏元件感应。所以它具有响应时间短的特点。此外，它误报少，抗干扰性能好，电路工作可靠，通用性强 红外感光探测器通常用于监视易燃区域的火灾发生，特别适用于没有 熏燃阶段的燃料火灾的早期预测，如醇类、汽油等易燃液体仓库等。 (2) 紫外感光火灾探测器。当有机化合物燃烧时能辐射出波长 为25003500埃的强烈紫外光，火焰温度越高，其紫外光辐射的强度也越高 因此对于易燃物质火灾，利

24、用火焰产生的紫外辐射来探测火焰是十分有效的。 紫外感光探测器的最大特点是对强烈的紫外辐射响应时间极短(最少可 达25毫秒)。此外，它还不受风、雨及高温等影响，不仅能在室内、也能在 室外使用。常用于飞机库、油井、输油站(管)、可燃气罐和液耀等场所， 特别适用于火灾初期不产生烟雾的场所，如生产、储存酒精、石油等场所。 624火灾探副与报警的信号处理21倍号处理的宣观法11首先问世的火灾探测器都是开关量式的，即探测器将火灾敏感元件的信号放大后直 接输出探测结果：“火灾”或“非火灾”。这种开关呈式火灾探侧器最先投入使用， 并且也是目前安装和运行最多的火灾传感器。这类探测器都是使用直观法对单个传 感器信

25、号进行处理。因此直观法是火灾自动探测系统中使用最多的信号处理方法， 它直接对火灾传感元件的信号幅值进行处理，主要有“固定门限”检测法和“变化 率”检测法。1人“固定门限”检测法指将火灾信号幅度和烟雾颗粒的光电散射信号幅度、烟雾引起 离子电流变化幅度或温度信号等与预先设定的信号信号门限值进行比较，当信号幅 度超过门限时输出火灾报警集信号。13“变化率”检测法主要运用了火灾探测信号的变化率这一特征参数，它是十分重要 的特征，特别是对于感受温火灾探测器信号，当温度信号上升宰超过一定范围时说 明发生了突变，这是收火灾产生的高热引起的。这种方法是利用 x(t)的幅度差来判 断火灾的。14直观法能正确探测

26、到火灾，它电路简单且易于实现。应该指出的是也正是由于直观 法对于信号过于简单的处理，当噪声和干扰信号也超过门限时同样会被判断为火灾。 因此其误率比较高，尽管可以采取措施如信号取平均值和报警延时等，但是当干扰 幅度过大时或持续时间过长时误报率仍然过高，对光电和离子烟雾探测器影响尤其 严重，因而寻求更好的算法则是自然的了。22系统法 试图将信号的特征和处理过程用完整的数学表达式来描述的方法称为系统法。系统法中最早应用于火灾信号处理的是趋势算法。 前面我们可以看到火灾信号显示了明显的趋势特征，因此格趋势算法应用于火灾信号检测是十分有效的，趋势检测器是信号检测中常用的非参数检测方法之一。 kelIda

27、ll、趋势算法 趋势算法有多种，最方便实现的是kendallv检测器，它只需要0和1与加法运算并且有递归算式： y(n)= 其中n是离散时间变量， N是用于观测数据的窗K7这个计算窗随着n的增加每次向右移动一个单位， u()为单位阶跃函数。 724 趋势算法中窗长N是一个非常重要的参数，它直接影响到信号的趋势值的大小。窗长短则趋势值受信号变化影响大，窗长长则正相反。但要注意，使用短窗长可缩短探测时间，但易产生误报警；长宙氏能平滑噪声的影响，但探测时间被加长工且如果门限确定不适当时甚至会出现漏报，因此，选择适当的窗长在趋势计算中尤其关键。 复合kendsll：趋势算法 上述单输入 kendalL

28、v趋势算法对信号上升或下降的趋势十分敏感，然而正是这种敏感性伎它易受干扰信号的影响而产生误报。另外，对于各种明火的温度信号和烟雾信号趋势之间有明显的相关性，对阴燃火不同的烟雾探测器输出趋势也有较强相关性。由于kendallr趋势算法也可应用于多输入信号的趋势计算，我们可州R据在火灾情况下不同传感器信号的趋势的相关性，采取改进的复合kend汕r趋势算法。为了同时能计算出信号的正、负两种趋势，我们可对kendallv式中的单位阶跃函数作些修正，为其定义一个符号函数，利用这个函数，正负趋势计算可用一个算式表达。在火灾中特别是散射式光电烟雾信号常有阶跃形变化，尽管这种阶跃形变化往往表示烟雾浓度的剧烈增

29、加，但它的趋热计算值却较小。 另外，在火灾探测算法中报警门限的确定也十分重要，它往往直接关系到算法的有效性。 综上所述，我们可以总结出 kendallv算法的特点：对信号趋势变化非常敏感，可以克服信号的尖峰变化影响，只需要简单地加减运算，具有递归算法，可以作单或多输入探测器算法。 可变窗特定趋势算法 前面我们已提到在趋势算法中窗长工 N是一个非常重要的参数，而如何恰当选择窗长，一直是趋势算法中难以解决的问题。 为此，引入可变窗特定趋势算法，它将稳态值的概念组织上入趋势计算，佼检测器对特定趋势是敏感的而忽略其它趋势。它还有一个可变窗，平常宙长是短的，当趋势值达到一个预警flpR时，宙长丁能自动逐

30、步扩展，因而检测器能够快速捕捉到信号折趋势变化，同时能用长窗平滑噪声的影响，因而有饺低的误报警率。对于窗长及相关的确函数的讨论，我们有较详尽的公式英文字描述，限于篇幅，这里不赘述。 斜率算法 由前面我们对各种趋势算法的讨论，可以看到趋势算法对信号的变化量非常敏感，但是趋势算法量的大小信号波形的斜率。此外各种趋势算法呈信号的阶队变化并不敏感。我们不仅需要能够识别信号变化趋势的算法，而且还要能够识别信号变化大小的算法，斜率算法就是为了解决这些问题而提出的。 已知火灾探测信号都有其稳定位，即使考虑到干扰或噪声影响，信号也是在其稳定值 824的上下波动。根据这个稳定值，设输入信号为X(n)，稳定值为R

31、w，可以定义信号x(n)与其稳定值之间的相对差值函数： 由于我们只对信号的相对变化感兴趣，可以把信号变化都近似认为是直线，则d(n)(n2I)表示信号x何在离散时间n，至nz段的斜率。然后，我们可定义信号的料充函数： 8(小d(n)6(a(n)N) 其中6(e)为单位冲激函数， N为一个确定值，与计算斜率的区间长度有关。式中引入函数： 5(a(n)N)可以确保只有nCa叨N时才计算信号的斜率。 斜率算法还可与趋势算法两者之间互相补充，进一步提高火灾探测的可靠性。 持续时间算法 如果说趋势算法是利用探测器检测到的火灾信号幅度在明显的上升或 F降的特点来探测火灾原话，那么火灾集中的另一个特征一持续

32、性也可以用以进行火灾的探测。我们可以利用信号的持续时间特征p而不仅仅是信号的幅度来探测火灾以构成“持续时间”火灾检测器，它可以分为单日输入“火灾量”算法和持续时间算法。 单输入“火灾量”算法主要考虑用数字滤波器来实现。偏置滤波算法的主要优点是信号短时间的大幅度变化不会引起误报警，算法也简单易于实现。 实践证明，利用信号的变化趋势特征也能够较好地探测到火灾。事实上，绝大多数干扰或其他非火灾将趋势计算和持续时间判断相结合构成“趋势持续”算法也就是顺理成章的了。 “趋势持续”算法首先计算信号的趋势值，然后计算对趋势持续值，其计算类似偏置滤波算法，只是累加是非曲直对时节超过预誓门限那部分的相对趋势值。

33、 这种算法结合了趋势算法和时间持续算法的优点，因而具有更低的误码率报警率。23智能算法 我们通常把带有微处理器或微计算机的火灾探测系统称为智能探测系统。不过，真正的智能系统应该能根据现场环境自动调整运行参数，即具有自学习功能和自适应功能。为此，在火灾探测系统中引入了神经网络算法。 最早提出的神经网络算法并分别对散射光烟雾信号的斜度、持续时间和烟雾、温度以及气体信号的情况进行了研究。其中三个输入1N1、 IN2和 m3分别为烟雾、温度以及气体信号，输入植已归一化到0，11：输山分别为OUTl、 OU贝、 OUT3，它们分别对应“火灾概率”、“火火危险性”和“阴燃概率”，输出值范围也月0，11G蹭

34、的隐含层为!M11M5， 924在INi与州之间有15条联接线，权值为w小在IMJ与灿几之间也有15条联接线，权值为 wjk。提出此算法的日本人 Yokayama还利用由两个输入元、四个隐含元和两个输出元的神经网络对烟雾浓度和烟雾信号的斜度进行了研究，得出了相应的网络参数。此外还有烟雾信号持续时间、通风机开关信号等模型。 神经网络日前己在火灾系统中得到实际应用，1994年瑞士 Cerberus公司推向市场的Algor6x火灾探测系统就采用了分布智能和神经网络算法以及专用集成电路(ASIc)，它在探测器内补偿了洛染和温度对散射光传感器的影响并对信号进行了数字滤波，用神经网络对信号的幅度、动态范围

35、和持续时间等特征进行处理后，输出四种级别斩报警信号。可以说A1gOrex系统代表丁当今火灾探侧系统的最高水平。 总之，由于神经网络算法的自学习功能，使探测系统能够适应环境变化；它的容错能力又提高了系统的可靠性；其并行处理功能加快了系统探测速度，而且网络不需要固定的算法，因而从这些意义上说，神经网络算法是真正的智能算法，它代表了当今火灾探测算法的发展水平。目前，效能适应各种使用环境的人上神经网络提供了一种崭新的火灾探洲方法，它更接近人州薛观，是一种很有发展前途的火灾探测技术。火灾报警控制器的工作原理 火灾报警控制器是一种能为火火探侧器供电以及将探测器接收到的火灾信号接收、显示和传递，并能对自动消

36、防等装置发出控制信号的报警装置。它是火灾自动报警系统的重要组成都分。其主要作用是：供给火灾探测器高稳定的工作电源；监视连接各火灾探测器的传输导线有无断线、故障，保证火灾探测器长期、稳定、有效地上作，当火灾探测器探测到火灾形成时，指示火灾发生的具体部位以便及时采取有效地处理措施。 根据国家标淮6B471793火灾报警控制器通用技术条件分类标准，火灾报警控制器技其用途可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：技其结构形式可分为壁挂式火灾报警控制器柜式火灾报警控制器、台式火灾报警控制器等以及按其他分类标准的火灾报警控制器。 火灾报警控制器的主要技术性能具有六个方面的要求，其中

37、火灾报警控制器的容量是指能够接收火灾报警信号的回路数，用M表示。在一个探测部位信号只具有一个火火探测器时， M的数值等于探测器的数量。对于集中报警控制器，其容量表示其能显示系统中部位号的数号，也就是可以连接区域报警控制台数(N)乘以各台区域报警控制器中最大容量M即MN”(一)区域火灾报警控制器 区域火灾报警控制器是一种能直接接受火灾揉测器或中断器发来的报警信号的多路火灾报警控制器。其原理框图如下所示： 区域火灾报警控制器电路原理图包括输入回路、光报警单元、声报警单元、自动监控单元、手动检查实验单元输出回路和稳压电源、各用电源等部分。输入回路接受各火灾探测器送来的火灾报警信号或故障报警信号，由声

38、光报警单元发出声光报晋信号和显示其发生的部位，并通过输出回路控制有关的消防设备，向集中火灾报警控制器传送报晋信号自动监按单元起着监控各类故障的作用，温过手动检查实验单元，可以检查整个火灾报警系 1024统是否处于正常工作状态。区域火灾报警控制器的主要功能包括， 1供电功能。供给火灾火灾探洲器稳定的工作电源，一般为 DC24V，保证探测器稳定可靠地工作。 2火警记忆功能。火灾报警控制器一接收到火灾探测器发出的火灾报警信号后，立即予以记忆或打印，以防止随信号来源的消失而消失。 ppppp 3消声后再声响功能。在接收某一回路火灾探测器发来的火灾报警信号，发出声光信号报警后，可按消声按钮人为消声。如果

39、火灾报警控制器此时又接收到其他回路火灾探侧器发来的火灾报警信号时，仍能产生声光报警。 4输出控制功能。具万一对以上的输出控制接点，供火警时切断交调通风设备的电源，关闭防火门或启动自动消防施救设备，以阻止火灾的进一步蔓延。 5监视传输线断线功能。监控连接火灾探测器的传输导线，一旦发生断线情况，立即以区别于火警的声光形式发生故障报警信号，并指示故障发生的具体部位，以便及时维修o 6主备电源自动转换功能。火灾报警控制器使用的主电源是交流220v市电其直流备用电源一般为镍镐电池或铅酸免维护电池。当市电停电或出现故障时能自动地转换到备用直流电源工作。当备用直流电源电压偏低时，及时发出电源故障报警。 7熔

40、丝烧断告警功能。火灾报警控制器中任何一根熔丝烧断时，能及时以各种形式发出故障报警。 8火警优先功能。火灾报警控制器接收到火灾报警信号时，自动切除原先可能存在的其他故障报警信号，只进行火灾报警。 9手动检查功能。火灾报警控制器上设置有手动检查试验装置，可随时或定期检查系统各部、各环节的电路元、器件是否完好无损，系统各种自动监控功能是否正常，以保证自动火灾报警系统处于正常工作状态。(二)集中火灾报警控制器 集中火灾报警控制器是一种能接收区域火灾报警控制器发来的报警信号的多路火灾报警控制器。集中火灾报警控制器的电路除输入单元和显示单元的构成和要求与区域火灾报警控制器有所木同外，其基本组成部分与区域火

41、灾报警控制器大同小异。输入单元的构成和要求，是与信号的采集与传递方式密切相关的。目前国内火灾报晋控制器的信号传输方式主要有四十中， (1)对应的有线传输方式 (2)分时巡回检双方式 (3)混合传输方式 (4)总线刺编码传输方式 企区域火灾报警控制器和集中火灾报警控制器信号传输上，采用数据总线方式或RS232、 RS424等标准串行接口，用几根线就满足了所有区域火灾报警控制器到集中火灾报警控制器的信号传输集中火灾报警控制器的功能主要可分两大类。 一类集中火灾报警控制器仅反映某一区域火灾报管控制器所监护的范围内有无火警或故障。不显示具体部位号，这类集中火灾报警控制器实际功能与区域报酱控制器相风只

42、1124是使用级别不同。 另一类集中火灾报警控制器不但能反映区域号，还能显示部位号。这类集中报警控制器一般不能直接连接火灾探测器，不提供火灾探测器使用的工作电源，而只能与相应配套的区域火灾报警控制器连接。集中火灾报警控制器能对它与各区域火灾报警控制器之间的传输线进行断线故障监视。它的其余功能与区域火灾报警控制器类似。消防联动控制器的工作原理(一)联动控制器 联动控制器是由单片微机系统组成，经 RS232异步通信口接收集中报警控制的报警信号，自动完成对各种消防设备发送联动控制命令。整机技术先进，性能稳定可靠。联动控制器装置电路上采用积木式结构设计，根据用户消防设备的多少可灵活选配各种电路控制板，

43、完成以下功能的控制： 1消防广播的联动控制： 2防火排烟系统的联动控制； 3。消火拴灭火系统的联动控制； 4自动喷水灭火系统的联动控制； 5电梯系统的联动控制： 6电派系统的联动控制； 7气体灭火的联动控制； 8 Tv监控系统的联动控制： 9与BAS的通讯与控制； 10。对其他特别要求的公共安全系统的联动控制。 联动控制器的结构特征硬件电路采用积木式结构，控制软件采用模块化设计p因此设备扩充灵活 软件编程工作既可在机器出厂前根据用户的消防设备配置情况进行，也可在机器调试过程中根据出现的情况临时修改。 阳J11688所规定的各类消防联动设备，在功能上可分为以下几种控制模式。 1只需启动的设备：

44、2只需关闭的设备； 3只需监视的设备： 4需要启动与监视的设备： 5需要关闭与监视的设备； 6同时需要启动、关闭与监视的设备。 以上设备中，1、2、3三种设备归为一类、每个联动设备配线两根，一根为信号或回收线，另一根为单独敷设的公共线。也可采用N十1线接法，每个联动设备配线仍为两根，但同类设备配线中，其中一根为公共线。 4、5两种设备称为二类设备、采用3N或2N十 l线接法：3N接法中每个联动设备配线三根一报信号线、一根回收线、一根公共线。2N十l线接法的同类联动设备配线久其中一根为公共线” 第6种设备称为三类设备，这类设备同时需要启动、停止与回收，所以配线为四根，其中一根为公共线。这类设备往

45、往比较重要。因此，每个联动设备最好是单独配线。必要时还需加足够的备用线。 消防联动控制器在电气功能上主要由以下三部分组成：数据信号处理器、手动联动键盘操作板、消防设备运行监视板。数据信号处理器由 CPU和一些可编程人规模集成电路织成，它主要完成对火灾信号的采集、处理、判断以及联动控制命令的发送。通过与集中报警控制器、总线制联动驱动器及多线制火灾报警设备之间通信，适时查询出是否有火灾发生，若有则发出声光报警信号，同时根据报警信号发生的楼层、部位及类型，自动发出相关的联动命令。 火灾报警信号发生的部位与该发生的消防设备联动命令，两者之间联动关系是通过软件编程完成。 手动联动键盘操作板主要供操作人员在发生火灾时人工控制消防设备使用。键盘操作板装有三个电源开关，两个联动选择开关(手动和自动)。其余为联动命令控制开关。联动命令控制开关分为两种类型。一类是带锁按钮开关，它们主要供控制