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　　作者從事十多年的火電廠的消防報警項目的工作，對大型火電廠消防報警系統(tǒng)的設計和選型有一定經(jīng)驗。本文從宏觀（消防報警產(chǎn)品發(fā)展的歷史）和微觀（現(xiàn)代消防報警產(chǎn)品內(nèi)在條件）兩個方面出發(fā)提出了產(chǎn)品選型和設計方面的有益意見。
　　
　　1產(chǎn)品的歷史和選型趨勢
　　
　　從八十年代后期起，隨著我國電力工業(yè)的發(fā)展，引進了*的現(xiàn)代消防技術(shù)的概念。我國新建的大型火力發(fā)電廠（特別是引進機組的項目），都建設了一套立足于自救的自動消防報警控制系統(tǒng)以及與此配套的自動噴水滅火系統(tǒng)、自動水噴霧滅火系統(tǒng)、自動氣體滅火系統(tǒng)和自動泡沫滅火系統(tǒng)等。

　　
　　在我國火電廠的項目建設中取得了實際經(jīng)驗以后，一九九六年七月，我國頒布了國家標準《火力發(fā)電廠與變電所設計防火規(guī)范》（GB50229—96），該規(guī)范規(guī)定了消防報警與滅火系統(tǒng)原則布置的范圍和系統(tǒng)類型，正式把先進消防技術(shù)的運用納入到火力發(fā)電廠的國家規(guī)范之中。
　　
　　近三十年以來，國內(nèi)外的消防報警和滅火技術(shù)有了長足進步，由于微電子技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展，使消防探測和控制技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。從技術(shù)上加以分類，世界上消防探測和控制技術(shù)的發(fā)展大致上可以分為三個時期，我們不妨把三個時期的產(chǎn)品稱之為*代產(chǎn)品、第二代產(chǎn)品和第三代產(chǎn)品。標志著產(chǎn)品進步的技術(shù)要素大致可以分為三項：
　　
　　1．1控制器的線制
　　
　　*代產(chǎn)品是多線制的產(chǎn)品（俗稱：硬拉線）。一個探測器（或者一個分區(qū)的探測器）需要一對線連接至控制器，在一個中型工程（2X300MW容量的機組相當于一個中型工程）中，控制器連接到探測器的電纜往往有幾百對，甚至于上千對。*代產(chǎn)品的控制器內(nèi)沒有微處理器，如果有若干對線纜接錯，要排除系統(tǒng)的此類故障是十分困難的。探測器報警輸出的手段主要是靠門電路。八十年代中期建設的廣東沙角某電廠當時采用了進口的*代消防報警產(chǎn)品。在集控室有三臺第—代產(chǎn)品的控制器并列安裝，三大捆電線連往各個探測分區(qū)。
　　
　　第二代和第三代產(chǎn)品是總兩線制的產(chǎn)品（俗稱：二線制）。幾十個地址碼的探測器和地址碼模塊只需一對線與控制器通訊。一個中型工程的控制器只需要幾對線與探測器和模塊通訊。無論是第二代還是第三代的控制器都采用了CPU微處理器。一九九O年建設的上海吳涇熱電廠（六期），一九九二年建設的深圳媽灣電廠（—期）以及以后建設的媽灣電廠（二期）都采用了第二代的消防報警系統(tǒng)。
　　
　　1．2探測器的智能化程度
　　
　　*代產(chǎn)品和第二代產(chǎn)品的探測技術(shù)基本上是一致的，都是運用簡單的門電路技術(shù)，達到觸發(fā)輸出的目的。工藝上都采用了分立的電子元件，*代產(chǎn)品運用三極管組成門電路，第二代產(chǎn)品運用了IC運算放大器。第二代產(chǎn)品還利用二進制撥盤或者十進制撥盤來確定地址碼。在第二代產(chǎn)品中，有的地址碼撥盤設在底座上，有的地址碼撥盤設在探測器上。在工程實踐中，除了對使用環(huán)境的設計選型的原因以外，其產(chǎn)品方面的簡陋，也決定了其尚有一定的技術(shù)性誤報率。
　　
　　第三代的產(chǎn)品在工藝上采用了貼片元件，其內(nèi)部設置了CPU微處理器以后，廢除了決定地址碼的撥盤。在探測器的內(nèi)置CPU芯片中，存儲了典型的火災煙霧濃度曲線，每隔二秒鐘，探測器就采集空氣中的成份，分析煙霧濃度以及煙霧濃度上升的速率。探測器把多次采集到的煙霧濃度曲線，與存儲在芯片中的曲線相比較，只有當環(huán)境煙霧濃度生成的速率超過CPU內(nèi)存的數(shù)據(jù)時，它才會發(fā)出一個預報警信號。因此，把這類探測器稱之為“傳感器”才較為妥貼。
　　
　　這類探測器還具有環(huán)境自動補償功能，在使用環(huán)境的濕度、溫度、灰塵等因素變化時，自動把靈敏度穩(wěn)定在設定的水平；有骯臟度報警功能，在探測器內(nèi)部的灰塵堆積到一定程度時，提醒值班人員采取清潔措施；有自診斷功能，在探測器自身損壞時，及時發(fā)出故障報警信號。探測器CPU記錄了探測器的生產(chǎn)日期，運行日期以及zui后—次維修日期。
　　
　　1．3系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)
　　
　　由于*代和第二代產(chǎn)品的限制，過去的項目時常采用集中式探測和控制方式。如果系統(tǒng)的探測點和控制點過多，系統(tǒng)過大，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)不能容納，在需用兩個以上的控制器時，也往往在消防控制中心采用兩個以上的控制器并列的方式。九十年代以來，控制技術(shù)的發(fā)展趨勢，無論是DCS系統(tǒng)，還是本文所述的消防報警控制系統(tǒng)，都已進入了分散型控制的年代。這主要得益于網(wǎng)絡通信技術(shù)的發(fā)展。
　　
　　在第三代的產(chǎn)品中，通過RS—485接口的環(huán)節(jié)，消防報警控制系統(tǒng)可以由多個控制器組成環(huán)路網(wǎng)絡，實現(xiàn)盤對盤的對等通訊（peertopeer）。在*代和第二代產(chǎn)品的系統(tǒng)中，系統(tǒng)有一臺控制器或兩臺以上控制器，如果這臺控制器死機，整個系統(tǒng)就會癱瘓。假如一個系統(tǒng)有兩臺控制器（或兩臺以上的控制器），其中有一臺控制器死機，也會造成系統(tǒng)的部分癱瘓。在第三代盤對盤對等通訊的系統(tǒng)中，各臺控制器讀到的信息是一樣的。如果系統(tǒng)中有一臺主控制器死機，我們可以立即把另外的一臺區(qū)域控制器當作主控制器，系統(tǒng)仍然照舊運行，而不會造成癱瘓現(xiàn)象。新一代分散系統(tǒng)的通訊方式極大地提高了系統(tǒng)的可靠性，確實是一種成熟的系統(tǒng)。
　　
　　大型火電廠的廠區(qū)面積大，探測和控制的分區(qū)較為分散，應用這種分散型的網(wǎng)絡系統(tǒng)是十分適宜的。近年以來，我國有不少大型火電廠，如云南宣威電廠、福建湄洲灣電廠就采用了這種網(wǎng)絡型的第三代產(chǎn)品。
　　
　　2系統(tǒng)設計的實例
　　
　　鑒于大型火力發(fā)電廠的廠區(qū)面積大、保護對象較為眾多，采用的滅火系統(tǒng)種類多、數(shù)量大，工業(yè)運行環(huán)境相對民用建筑的環(huán)境惡劣，系統(tǒng)的自動化程度的要求又較高。因此，在眾多的消防報警產(chǎn)品的選型以及系統(tǒng)的設計時，設計人員和用戶不得不面對選擇的問題。
　　
　　我們認為，新一代的智能化程度較高的，總兩線制的，網(wǎng)絡型的消防報警控制系統(tǒng)是設計人員和用戶的。
　　
　　容量為2X300MW機組的湖北某火力發(fā)電廠選用了美國愛德華公司的EST3型智能式網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的消防報警控制系統(tǒng)。系統(tǒng)配置了消防報警主控制器、中央顯示盤、區(qū)域報警控制器、點式火災探測器、線型感溫電纜、手動報警器、聲光報警器、打印機等設備和器材。此外，還包括了對氣體滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)、預作用噴水滅火系統(tǒng)、濕式噴水滅火系統(tǒng)的控制裝置以及空調(diào)通風設備聯(lián)動裝置和信號反饋裝置。
　　
　　2．1網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)
　　
　　該系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)參見《網(wǎng)絡構(gòu)成示意》（省略）
　　
　　報警主控制器（簡稱1號盤）設置在集中控制室，報警主控制盤管理的范圍是集控樓、汽機房1號機組和2號機組以及鍋爐房。
　　
　　2號區(qū)域控制器設置在水泵房值班室，負責管理就近的辦公通訊樓、汽車庫以及水泵房。
　　
　　3號區(qū)域控制器設置在輸煤程控室，負責管理輸煤控制樓以及整個輸煤棧橋。
　　
　　通過RS485接口，報警主控制器與其他2個區(qū)域控制器以環(huán)路方式連接。環(huán)路內(nèi)設置線路監(jiān)視器，可以診斷網(wǎng)絡的開路、短路、通訊等各方面的故障，并能以聲光信號和文字信息予以明確的報警和顯示。即使在網(wǎng)絡系統(tǒng)均斷路時，各個控制器仍能獨立運行和操作。
　　
　　該系統(tǒng)為智能式總線制系統(tǒng)。報警主控制器（或區(qū)域報警控制器）通過一對線與每個帶CPU微處理器的智能式火災探測器和智能式模塊連接，構(gòu)成了一個分布式系統(tǒng)。
　　
　　系統(tǒng)中的所有智能式探測器，由智能式模塊連接的普通感煙探測器、手動報警器、緊急插孔、聲光報警器等外設裝置均能直接以兩線制方式分別連接至報警控制器。智能總線制系統(tǒng)的原理圖參見《消防報警系統(tǒng)示意圖。（省略）
　　
　　各個報警控制器能夠診斷各個探測器和模塊的開路、短路、通訊等各個方面的故障，并能在各個控制器和集中控制器上以聲光信號和文字信息予以明確的報警和顯示。
　　
　　在各個報警控制器進出建筑物處，串接了浪涌電壓保護器，以防止直接雷擊、或者雷擊感應電壓，或其他意外高電壓對系統(tǒng)的破壞。
　　
　　2．2報警控制器
　　
　　EST3網(wǎng)絡系統(tǒng)是多優(yōu)先級無主令牌環(huán)網(wǎng)，令牌環(huán)網(wǎng)使系統(tǒng)有著優(yōu)異的報警響應時間，不論網(wǎng)絡實際的結(jié)點總數(shù)多少，響應時間均少于3秒。同時，該系統(tǒng)采用了分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，以增強在火災控制及火災撲救時系統(tǒng)的再生能力。如果，總網(wǎng)絡內(nèi)有一個或者多個故障發(fā)生，系統(tǒng)將重新配置為多個網(wǎng)絡，使系統(tǒng)能夠正常運行。
　　
　　報警控制器可以接收智能探測器CPU微處理器發(fā)出的預報警和聯(lián)動報警等信號，經(jīng)過信號處理之后，對被控對象（如：聲光報警器、聯(lián)動設備等）發(fā)出控制信號。
　　
　　報警控制器的人機界面友好，面板上的高亮度LCD顯示屏，可以實現(xiàn)全中文化顯示，顯示屏可以顯示探測器（或者模塊）的報警（或者故障）、時間、編號、報警類別以及報警區(qū)域（或者房間、方位），還可以實時顯示時鐘。
　　
　　報警控制器面板具有功能鍵、基本功能鍵、綠色電源燈、紅色警告燈、黃色故障燈等，功能鍵和基本功能鍵的控制包括：接通緊急、接通緊急呼叫或廣播、啟停聲光報警器、系統(tǒng)的復位、調(diào)校時間日期等。
　　
　　報警控制器具備576條報警和故障檔案儲存器，用戶可以在屏幕上調(diào)看已漢化的檔案記錄。
　　
　　報警控制器對系統(tǒng)和控制器本身具有自動巡檢功能，可以記錄并顯示故障的編號、故障部位的名稱以及故障的時間?；馂膱缶瘍?yōu)先予故障報警。
　　
　　報警控制器的一個標準回路可以連接125個智能式探測器和125個智能I／O模塊。在該系統(tǒng)中，主控制器設置了3個標準回路，共有750個地址點的容量。網(wǎng)絡中的2個區(qū)域控制器分別設置了一個標準回路，分別有250個地址點的容量。整個系統(tǒng)具有1250個地址點的容量。
　　
　　報警主控制器可以設置一個緊急聲頻系統(tǒng)（可選件），其中包括一個電腦式聲頻控制器、一個緊急主機和一個緊急廣播主機?？梢酝ㄟ^緊急主機與各個區(qū)域的手持聽筒的值班人員進行通話。也可以通過緊急廣播主機向危險區(qū)域進行廣播（或呼叫）。
　　
　　主控制器通過電腦式聲頻控制器監(jiān)視和控制緊急系統(tǒng)和緊急廣播系統(tǒng)的工況。
　　
　　主控制器的貼—232接口，還連接了一臺打印機。
　　
　　EST2型智能式消防報警控制系統(tǒng)是一種積木式的可以靈活配置的系統(tǒng)。設計人員和用戶可以根據(jù)防火規(guī)范的要求，可以對應滅火系統(tǒng)的設置，可以根據(jù)建筑物的規(guī)模等具體情況實施系統(tǒng)的設計和配置。本文僅根據(jù)2X300MW機組火力發(fā)電廠的情況僅提出了一個較為合適的系統(tǒng)設計方案，施工設計的詳細情況，就不在本文贅述了。