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摘要:本文以某厂使用的诺蒂菲尔消防报警系统为例,介绍了报警系统在厂区消防中的应用。
1、背景概述
某厂厂区分布较广,且厂区长期无一完整的火灾自动报警系统。在火灾自动报警行业,设备使用现场的环境状况往往决定了消防报警系统是否能长期安全、稳定的运行。此次821全厂的消防设备现场条件比较复杂,有以下几个特点:
厂区面积大,设备布置分散;
多尘,潮湿;
电磁干扰大,污染大;
针对目前这一状况,我方方案中采用美国霍尼韦尔消防集团的品牌——诺帝菲尔(NOTIFIER)-ONYXTM系列火灾报警系统来设计配置整个厂区火灾报警系统。采用NOTI.FIRE.NET网络来配置整个厂区的报警系统。
作为世界最大的火灾自动报警设备厂商,美国NOTIFIER公司的设备具有极强的环境适应性。针对全厂火灾报警系统特殊的使用环境,NOTIFIER设备具有如下技术特点:
1.1 高速、可靠的网络特性
根据全厂网络布置要求,在应急中心、一分厂、二分厂、三分厂、四分厂、五分厂及其它区域共七个区域设置区域火灾报警控制器,采用立柜式机柜,报警控制器的容量根据现场实际点数进行配置,各报警控制器通过光纤连接成一个智能化对等报警网络。实际上,NOTIFIER公司火灾报警系统在建立高速、可靠的报警网络方面,始终具有突出的优势。
针对全厂对FAS系统网络功能的高标准要求,我方案的火灾报警系统网络采用Notifier网络技术,该网络技术代表了当今火灾报警监控系统的世界先进水平。网络系统是建立在ARCNET这一局域网技术基础上的令牌环传递网络。
在NOTIFIER.FIRE.NET传递网络系统中,我们可以使中央控制室集中控制盘和NOTIFIER网络控制工作站(ONYXWORK STATION)、各区域报警控制盘及主变和SFC区域报警控制器消防连成一个对等的火灾报警系统网络。
由于在NFN中没有主CPU和不可靠中枢连接,各节点不存在主/从关系,每一节点都有自己独立的存储单元存储自己的程序和数据,同时对等地与其它节点进行通信。这种无层叠的结构有利于网络通信。且网络中的任意一个节点的故障都不会影响其它节点动作和通讯,形成真正的点对点对等式网络。
网络系统的布线灵活多样,网络适配器同时支持双绞线、光纤(双绞线和光纤混合)布置,也可以按照使用要求按环型、星型、总线或混合型等方式联网。
网络传递速率312.5 Kbps,为现今消防界最快的网络数据通信速度
我方案采用主网络环型布线、子网络星型连接的方式构成电厂FAS系统网络:由设在集中控制楼Notifier的网络控制工作站onyxwork station和火灾报警控制主机与设在各区的区域控制盘,通过光导纤维(或双绞线)构成FAS系统主环网。
功能丰富的图文显示系统
图形终端作为图文显示系统运行在Windows环境下,以国际知名品牌计算机应用于FAS的辅助图形文字的显示、事件信息的记录与管理任务。它不仅提供报警、故障、信息反馈、屏蔽、输出执行等状态信息;还能以图形和中文文字方式监测并处理网络节点报告的信息,通过点击图形或图标界面直接发送控制点指令、监视和分析通讯故障。而且通过用户级别密码设定,还可以按照选定的级别屏蔽节点信息和控制范围,使图文处理工作站的功能得以全面提升。
我方的图文监控系统支持MODBUS、OPC通讯协议,支持TCP/IP协议,可轻松实现火灾自动报警系统与电站计算机监控系统及工业电视监视系统的数据通讯功能。
1.2 抗电磁干扰特性
针对厂区电磁干扰强的特点,美国NOTIFIER公司在产品设计方面有特别的考虑。
1.2.1 NOTIFIER的设备,在火灾报警控制器与外部设备的连接处采用光电耦合隔离、电气耦合隔离等,有效的降低了外部线路对主机卡的影响,从而减少误报警,防止系统误动作。
1.2.2 系统可抵抗在80MHZ至1GHZ的范围内和辐射电磁场不小于10V/m环境下的强电磁干扰。
1.2.3 系统可抵抗无线电频率为150KHZ至27MHZ中的接触性干扰。
1.2.4 此次投标的两种火灾报警控制器AM2020和AFP400均满足国家标准GB4717《火灾报警控制器通用技术条件》中关于设备的抗电瞬变脉冲(FTB)、抗无线电干扰(RI)能力及抗静电干扰(ESD)能力的要求,并通过了国家检测。
1.3 抗污染特性
NOTIFIER的火警探测器具有良好的防潮、防腐蚀性能。探测器中的微处理器(CPU)设在火灾探测器的探头内,电路板表面和CPU上由防潮、防腐蚀的专用涂层;探测器的底座仅作为探测器安装板和接线端子,并加防水垫圈,不带任何电子元件和电路板;同时,探测器的外壳为防腐蚀、防老化聚合体。
NOTIFIER模块的外壳均采用密闭式结构,可用于潮湿、有粉尘的工作环境中。模块的稳定性高,防灰尘、抗电磁干扰、抗温度影响、抗射频干扰。模块智能程度高,触点动作准确。采用十进制的编址方式,易于安装。
1.4 抗雷击特性
在抗雷击措施方面,NOTIFIER产品的性能同样出色。雷电所产生的高压放电主要是通过外部线路窜入控制器内部,这里所说的外部线路主要是指220V交
流供电线路。对于该线路,在MPS-24AE(AM2020,INA等系统的电源装置),MPS-400(AFP-400的电源装置)等电源中都采用了MOV(金属氧化物压敏元件)和GT(空气管)等元件对窜入的高压瞬变信号(雷击)进行限制和隔离。具体的原理图如下:
1.5 强大的CRT中文图形显示软件
NOTIFIER提供的CRT图控软件(NCS)为原厂开发,为火灾报警系统的运行操作提供了极大的便利,该软件具有以下特点:
基于WINDOWS NT系统,安全性及开放性良好
提供实时控制功能,可以在平面图中直接启动控制模块,方便调试与测试
提供在线下载与上传功能,可以用它进行在线数据编辑、修改和下载,也可用以数据上传备份。
提供各种密码控制方案,可以针对不同的人员身份设置不同的可操作功能,所有的操作都会被记录在历史记录中,方便管理。
1.6 运行方便可靠
NOTIFIER具有良好的开放性和可操作性,经过培训的运行人员,可以通过消防报警主机上的操作面板,操作触摸式的QUERY键盘,完成所有的编辑、修改和控制功能,无需特别的读写器或编程器,减少系统的维护和管理成本。
为确保系统的安全性,每种型号的报警主机都设置有多级密码,以保证未经授权的人员不能随意进入系统。
本方案火灾自动报警系统包括消防安全网络化监控指挥子系统、火灾自动报警系统及联动控制系统、火灾应急广播系统、消防专用电话系统四大部分。
2、技 术 描 述
2.1、总体设计
全厂火灾探测系统的设计具有下列特性:
a) 火灾探测器设置在需要检测空间的固定位置,并划分探测区域。火灾探测器类型和安装位置的选择应考虑以下两个方面:一方面应根据着火房间或设备所在场所的具体情况(如:温度、火焰、烟雾、气体可燃性等);另一方面应与所在位置的环境条件(如:可达性、环境温度、环境湿度、电离辐射、气体腐蚀性、空间空气压力等)相适应。
b)火灾探测器之间通过电气连接构成探测回路,覆盖限定的地理分区。
c)火灾探测器采用地址码的二总线环路形式。
d)火灾报警控制器可启动和发出总的声光报警信号和故障信号,显示整个火灾探测系统和相关消防系统的工作状态(如:探测器的正常工作、报警和故障、防火阀和排烟阀的开关状态、排烟的运行工况等)。
e)火灾显示盘重复显示一个或几个防火分区火灾探测系统的工作状态。
f)防爆场所采用防爆探测器进行火灾探测。
2.2、技术规范
所有设备和系统的设计、制造、检查、试验及特性至少应符合下列使用标准,但又不限于此:
中华人民共和国消防法
GB50016-2006 建筑设计防火规范
GB 50116-1998 火灾自动报警系统设计规范
GB 50166-1992 火灾自动报警系统施工验收规范
SDJ278-1990 水利水电工程设计防火规范
GB4717-2005 火灾报警控制器通用技术条件
GB4715-2005 点型感烟火灾探测器技术要求及试验方法
GB4716-2005 点型感温火灾探测器技术要求及试验方法
GB16280-2005 线性感温火灾探测器技术要求及试验方法
GB/T21197-2007 线型光纤感温火灾探测器
GB/T17626.2-2006 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验
GB/T17626.12-2006 电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验
GB50171-1992 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范
所有标准都应是最新版本,如标准间出现矛盾时,则按最高标准执行或按雙方商定的标准执行。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
1、背景概述
某厂厂区分布较广,且厂区长期无一完整的火灾自动报警系统。在火灾自动报警行业,设备使用现场的环境状况往往决定了消防报警系统是否能长期安全、稳定的运行。此次821全厂的消防设备现场条件比较复杂,有以下几个特点:
厂区面积大,设备布置分散;
多尘,潮湿;
电磁干扰大,污染大;
针对目前这一状况,我方方案中采用美国霍尼韦尔消防集团的品牌——诺帝菲尔(NOTIFIER)-ONYXTM系列火灾报警系统来设计配置整个厂区火灾报警系统。采用NOTI.FIRE.NET网络来配置整个厂区的报警系统。
作为世界最大的火灾自动报警设备厂商,美国NOTIFIER公司的设备具有极强的环境适应性。针对全厂火灾报警系统特殊的使用环境,NOTIFIER设备具有如下技术特点:
1.1 高速、可靠的网络特性
根据全厂网络布置要求,在应急中心、一分厂、二分厂、三分厂、四分厂、五分厂及其它区域共七个区域设置区域火灾报警控制器,采用立柜式机柜,报警控制器的容量根据现场实际点数进行配置,各报警控制器通过光纤连接成一个智能化对等报警网络。实际上,NOTIFIER公司火灾报警系统在建立高速、可靠的报警网络方面,始终具有突出的优势。
针对全厂对FAS系统网络功能的高标准要求,我方案的火灾报警系统网络采用Notifier网络技术,该网络技术代表了当今火灾报警监控系统的世界先进水平。网络系统是建立在ARCNET这一局域网技术基础上的令牌环传递网络。
在NOTIFIER.FIRE.NET传递网络系统中,我们可以使中央控制室集中控制盘和NOTIFIER网络控制工作站(ONYXWORK STATION)、各区域报警控制盘及主变和SFC区域报警控制器消防连成一个对等的火灾报警系统网络。
由于在NFN中没有主CPU和不可靠中枢连接,各节点不存在主/从关系,每一节点都有自己独立的存储单元存储自己的程序和数据,同时对等地与其它节点进行通信。这种无层叠的结构有利于网络通信。且网络中的任意一个节点的故障都不会影响其它节点动作和通讯,形成真正的点对点对等式网络。
网络系统的布线灵活多样,网络适配器同时支持双绞线、光纤(双绞线和光纤混合)布置,也可以按照使用要求按环型、星型、总线或混合型等方式联网。
网络传递速率312.5 Kbps,为现今消防界最快的网络数据通信速度
我方案采用主网络环型布线、子网络星型连接的方式构成电厂FAS系统网络:由设在集中控制楼Notifier的网络控制工作站onyxwork station和火灾报警控制主机与设在各区的区域控制盘,通过光导纤维(或双绞线)构成FAS系统主环网。
功能丰富的图文显示系统
图形终端作为图文显示系统运行在Windows环境下,以国际知名品牌计算机应用于FAS的辅助图形文字的显示、事件信息的记录与管理任务。它不仅提供报警、故障、信息反馈、屏蔽、输出执行等状态信息;还能以图形和中文文字方式监测并处理网络节点报告的信息,通过点击图形或图标界面直接发送控制点指令、监视和分析通讯故障。而且通过用户级别密码设定,还可以按照选定的级别屏蔽节点信息和控制范围,使图文处理工作站的功能得以全面提升。
我方的图文监控系统支持MODBUS、OPC通讯协议,支持TCP/IP协议,可轻松实现火灾自动报警系统与电站计算机监控系统及工业电视监视系统的数据通讯功能。
1.2 抗电磁干扰特性
针对厂区电磁干扰强的特点,美国NOTIFIER公司在产品设计方面有特别的考虑。
1.2.1 NOTIFIER的设备,在火灾报警控制器与外部设备的连接处采用光电耦合隔离、电气耦合隔离等,有效的降低了外部线路对主机卡的影响,从而减少误报警,防止系统误动作。
1.2.2 系统可抵抗在80MHZ至1GHZ的范围内和辐射电磁场不小于10V/m环境下的强电磁干扰。
1.2.3 系统可抵抗无线电频率为150KHZ至27MHZ中的接触性干扰。
1.2.4 此次投标的两种火灾报警控制器AM2020和AFP400均满足国家标准GB4717《火灾报警控制器通用技术条件》中关于设备的抗电瞬变脉冲(FTB)、抗无线电干扰(RI)能力及抗静电干扰(ESD)能力的要求,并通过了国家检测。
1.3 抗污染特性
NOTIFIER的火警探测器具有良好的防潮、防腐蚀性能。探测器中的微处理器(CPU)设在火灾探测器的探头内,电路板表面和CPU上由防潮、防腐蚀的专用涂层;探测器的底座仅作为探测器安装板和接线端子,并加防水垫圈,不带任何电子元件和电路板;同时,探测器的外壳为防腐蚀、防老化聚合体。
NOTIFIER模块的外壳均采用密闭式结构,可用于潮湿、有粉尘的工作环境中。模块的稳定性高,防灰尘、抗电磁干扰、抗温度影响、抗射频干扰。模块智能程度高,触点动作准确。采用十进制的编址方式,易于安装。
1.4 抗雷击特性
在抗雷击措施方面,NOTIFIER产品的性能同样出色。雷电所产生的高压放电主要是通过外部线路窜入控制器内部,这里所说的外部线路主要是指220V交
流供电线路。对于该线路,在MPS-24AE(AM2020,INA等系统的电源装置),MPS-400(AFP-400的电源装置)等电源中都采用了MOV(金属氧化物压敏元件)和GT(空气管)等元件对窜入的高压瞬变信号(雷击)进行限制和隔离。具体的原理图如下:
1.5 强大的CRT中文图形显示软件
NOTIFIER提供的CRT图控软件(NCS)为原厂开发,为火灾报警系统的运行操作提供了极大的便利,该软件具有以下特点:
基于WINDOWS NT系统,安全性及开放性良好
提供实时控制功能,可以在平面图中直接启动控制模块,方便调试与测试
提供在线下载与上传功能,可以用它进行在线数据编辑、修改和下载,也可用以数据上传备份。
提供各种密码控制方案,可以针对不同的人员身份设置不同的可操作功能,所有的操作都会被记录在历史记录中,方便管理。
1.6 运行方便可靠
NOTIFIER具有良好的开放性和可操作性,经过培训的运行人员,可以通过消防报警主机上的操作面板,操作触摸式的QUERY键盘,完成所有的编辑、修改和控制功能,无需特别的读写器或编程器,减少系统的维护和管理成本。
为确保系统的安全性,每种型号的报警主机都设置有多级密码,以保证未经授权的人员不能随意进入系统。
本方案火灾自动报警系统包括消防安全网络化监控指挥子系统、火灾自动报警系统及联动控制系统、火灾应急广播系统、消防专用电话系统四大部分。
2、技 术 描 述
2.1、总体设计
全厂火灾探测系统的设计具有下列特性:
a) 火灾探测器设置在需要检测空间的固定位置,并划分探测区域。火灾探测器类型和安装位置的选择应考虑以下两个方面:一方面应根据着火房间或设备所在场所的具体情况(如:温度、火焰、烟雾、气体可燃性等);另一方面应与所在位置的环境条件(如:可达性、环境温度、环境湿度、电离辐射、气体腐蚀性、空间空气压力等)相适应。
b)火灾探测器之间通过电气连接构成探测回路,覆盖限定的地理分区。
c)火灾探测器采用地址码的二总线环路形式。
d)火灾报警控制器可启动和发出总的声光报警信号和故障信号,显示整个火灾探测系统和相关消防系统的工作状态(如:探测器的正常工作、报警和故障、防火阀和排烟阀的开关状态、排烟的运行工况等)。
e)火灾显示盘重复显示一个或几个防火分区火灾探测系统的工作状态。
f)防爆场所采用防爆探测器进行火灾探测。
2.2、技术规范
所有设备和系统的设计、制造、检查、试验及特性至少应符合下列使用标准,但又不限于此:
中华人民共和国消防法
GB50016-2006 建筑设计防火规范
GB 50116-1998 火灾自动报警系统设计规范
GB 50166-1992 火灾自动报警系统施工验收规范
SDJ278-1990 水利水电工程设计防火规范
GB4717-2005 火灾报警控制器通用技术条件
GB4715-2005 点型感烟火灾探测器技术要求及试验方法
GB4716-2005 点型感温火灾探测器技术要求及试验方法
GB16280-2005 线性感温火灾探测器技术要求及试验方法
GB/T21197-2007 线型光纤感温火灾探测器
GB/T17626.2-2006 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验
GB/T17626.12-2006 电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验
GB50171-1992 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范
所有标准都应是最新版本,如标准间出现矛盾时,则按最高标准执行或按雙方商定的标准执行。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。