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基于 PLC 的楼宇消防系统设计一摘3 二正文 41 绪论 41.1 课题的背景及选题的意义 41.2 国内外进展状况 42 火灾探测器的原理及结构 52.1 结构造型分类方法 52.2 探测火灾参数分类法 52.3 使用环境分类法 72.4 其他分类法 83 楼宇消防 PLC 操纵系统的设计 83.1 湿式自动喷水灭火系统简介 83.2 自动喷洒消防泵的电气操纵 143.3PLC 楼宇消防操纵的优点 154 楼宇消防联动操纵设计 164.1 消防联动操纵系统的设计 164.1.1 室内小火栓系统的联动设 164.1.2防排风系统的联动设计 174.1.3 火灾事故广播系统的设计 184.2 楼宇消防操纵程序的设计及实现 195 系统组态仿真 216结论 227 终止语 23 三 参考文献 24基于 PLC 的楼宇消防系统设计学号： 09131050701266 姓名：杨伟伟 专业：机械设计制造及 其自动化摘要 目的 为了保证楼宇的消防安全我们就此进行了研究，为这 一咨询题的解决提供一个有效的解决方案 方法 分析不同的火灾类型 和传统消防设施的缺点，采纳消防联动设计消防联动包括监视和操 纵两部分，办公楼宇按需要监视的设备有：水流指示器、信号阀、报 警阀，需要操纵的设备有：消防泵、防排烟系统、火灾事故广播等。

消防联动在整个系统中有重要的地位，当探测器探测到火灾信号发送 至报警操纵中心，经主机分析确认后向需要联设备发出信号，启动灭 火设备扑救火灾，同时启动灭火和防排烟设备，防止火灾蔓延其中 消防联动操纵设备的组成包括如下：火灾报警操纵器，室内消火栓系 统，防排烟系统，灾事故广播结果 解决了由于探测零点漂移而引起 的非真实可靠探测的咨询题和探测器检查咨询题，而且提升了系统的 抗千扰性，增加了可靠性结论 当楼宇发生火警时，能及时探测、鉴 不、判定火灾并启动自动消防设施和报警系统，从而达到了灭火、人 员疏散及减低人员及财产缺失的目的关键词：楼宇消防，操纵系统，探测器，可编程火灾报警系统要紧包括探测、操纵两部分探测器探测其周围温 度、烟的浓度，经 A/D 转换变成数字信息并传送给报警操纵器，操纵 器将数字信息进行比较、判不，确认火警后发出声、光报警信号并启 动联动模块消防系统对遏制早期火灾也起到关键作用本文要紧介绍火灾探测的机理、消防系统的构成以及原理全文 共分 5 章第 1 章简要介绍楼宇消防进展的历史、国内外进展的状况、楼宇 消防系统组成及选题的背景及意义 第2 章讨论了火灾探测器的分类、 探测原理及由此进展的各种火灾探刻器，并着重论述了离子、光电感 烟及感温三种探测器。

第 3 章论述了可编程操纵器的进展历史、特点、 结构及差不多原理等， 还论述了 S7-200 PLC 的特点第 4 章论述了楼 宇消防 PLC 操纵系统的构成、要求及设计方法第 5章介绍了楼宇消 防 PLC 操纵系统的程序设计及实现本系统将火灾报警系统及消防系统集成到一起，解决了消防自动 报警系统与消防系统一直分离，难于统一操纵的局面本系统有着高 可靠率、低故障的特点，能够差不多满足楼宇消防系统的要求1 绪 论1.1 课题的背景及选题的意义 火灾一直是威逼人类生命财产安全的一大敌人，据统计近年来美 国每年大约有 6000人死于火灾， 1000000人受伤 ;每年大约有 100名消 防队员殉职， 2500 受伤每年因火灾缺失几十亿美元 据公安部统计， 自 1980 年至 1990 年十年间，全国火灾缺失翻了两番近年来仍呈上 升趋势 1991年至 1995年，我国发生火灾近 20万起，死 11643人， 伤 21245人，直截了当经济缺失 46.7 亿元平均火灾缺失上升 68.6% 1998年全国共发生火灾 14.2万起，火灾致死 2380 人，致伤 4894人， 直截了当财产缺失 14.4 亿元。

1999年全国共发生火灾 （不含森林、草原、 军队火灾 ）179955起，死 2744人，伤 4572 人，直截了当财产缺失 14.4 亿元 “火”就像一把悬在人类头上的双刃剑，既促进了人类文明 的进步，又给人类带来了无穷的灾难随着人们的生活水平、现代化程度的提升，物质生活极大地丰富， 安全保证尤为重要现代的建筑不仅要满足人们的差不多居住条件， 而且日益向楼宇的消防安全提出了更高的要求为了保证楼宇的消防 安全我们就此进行了研究，为这一咨询题的解决提供一个有效的解决 方案当楼宇发生火警时，能及时探测、鉴不、判定火灾并启动自动消 防设施和报警系统，从而达到了灭火、人员疏散及减低人员及财产缺 失的目的1.2 国内外进展状况 据资料记载，世界上的古老城镇，一直是由了望员站在了望塔上 观看火焰，发觉火灾，用报警声人们报警，并通知人们或消防队灭火， 此种报替方式一直沿用了专门久 19 世纪中叶，西方国家的工程师领 先将近代机械和电气技术应用于火灾预防与扑救发明了早期的自动 喷水灭火装置和火灾自动报誉装置1847年，牙科大夫Channing和缅因大学教授Farmer开发研制了 第一台用于城镇火灾报警的火灾报苦发射装置。

1 852年安装在波士顿， 从此，城镇火灾报苦向前大大迈进了一步最早的探测技术当推 1890 年英国人研制的感温探测器 20 世纪初，随着化学和化工技术的进展， 开始了泡沫灭火剂的研制；同时，建筑结构及材料的防火技术也逐步 成为一个重要的研究领域本世纪中期以来，消防技术也取得了专门 大的进步；物理学、燃烧学、流体力学和运算机技术等学科的进展， 为开展火灾形成机理和成灾规律的研究提供了条件本世纪50年代，美国哈佛大学的艾蒙斯(H.W.Enunons教授提出了 火灾模化的理论，为火灾科学的建立奠定了基础 1984年，英国爱丁 堡大学庄斯戴尔 (D.Drysdale )出版了专著《火灾动力学》 ，第一次对火 灾科学的理论体系进行了系统的阐述这便是现代高层消防报警系统 的前身本世纪 50 年代至 70 年代，感烟火灾探测器显现，灵敏度比 感温探测器大大提升，随着现代科技的进展，人们把电子技术应用到 防火系统发明了早期的火灾报警系统二十世纪八十年代初，推出 了新一代全新火灾报警操纵系统该系统智能集中于操纵器部分，探 测器输出模拟信号，由操纵器对这些信号进行处理，判定是否发生火 灾它不仅解决了由于探测零点漂移而引起的非真实可靠探测的咨询 题和探测器检查咨询题，而且提升了系统的抗千扰性，增加了可靠性。

我国的消防技术的研究起步于 1956 年，从 1980 年开始了消防报 警系统设备的研究，通过近二十年的进展，国内的火灾报鳌系统也经 历了从多线制到总线制的进展过程 由于我国消防报警设备起步较晚， 技术一直落后于国外，因资金缺乏，国内生产消防报警设备的工厂、 公司缺乏先进的火焰燃烧实验室，使得对火灾从初期阴燃到明火燃烧 的数学模型及不同物质燃烧的状态、机理研究甚少，从而只能走引进 一国产化一仿制一自行开发的道路，故在进入九十年代后各厂家纷纷 以引进技术或合资等形式来提升自己的竞争能力2 火灾探测器的原理及结构火灾探测器是系统的“感受器官” ，它的作用是监视环境中有没有 火灾的发生一旦有了火情，就将火灾的特点物理量，如温度、烟雾、 气体和辐射光强等转换成电信号，并赶忙动作，向火灾报带操纵器发 送报替信号关于易燃易爆场合，火灾探测器要紧探测其周围空间的 气体浓度，在浓度达到爆炸下限往常报警在个不场合下，火灾探测 器也可探测压力和声波下面按火灾探测器的不同分类方法分不介绍 其原理和结构火灾探测器的分类比较复杂有用的分类方法有结构 造型分类法、探测火灾参数分类法和使用环境分类法等2.1 结构造型分类方法 按火灾探测器的结构造型分类，能够分成线型和点型两大类。

线型火灾探测器：这是一种响应某一连续线路周围的火灾参数的火 灾探测器，其连续线路能够是“硬”的，也能够是“软”的如空气 管线型差温火灾探测器，是由一条细长的铜管或不锈钢管构成“硬” 的连续线路又如红外光束线型感烟火灾探测器，是由发射器和同意 器二者中间的红外光束构成“软”的连续线路点型探测器：这是一种响应某一点周围的火灾参数的火灾探测器 大多数火灾探测器属于点型火灾探测器2.2探测火灾参数分类法的不同，能够划分为感温、感烟、感光、气体和复合式等几大类 感温火灾探测器:这是一种响^按照、火灾探测」器探测」-丿火^灾灾探探测所示应专门温度、温升速率和温差的火 和差温火灾探测器两种定温火灾 响应的火灾探侧器；其结构如图 1图1定温感温火灾探测器结构图而定温火灾探测器的工作原理则，它是由黄铜和殷铜之类膨胀系 数不同的两种金属片结合成双金属小片 B的传感器由此图可知，通 常接点a和b离开，一旦发生火灾，则双金属片弯曲，因此 a和b两点接触，从而使指示灯发亮或电铃发声差温火灾探测器则是一温速率如超过 测器;其结构：堂温火灾探侧器的工作原理贝I如图勺差动式传感器/这种传感器由■气D、用匚漏孔L和电接点a、b ；构成。

从右图可知，当有火灾时，由 浪板膨胀，接点a 和膨胀形板于波这14所示y它是一种利用空气 A、'薄金属片形成的曲线图故火灾指示灯发亮和铃响如图 2所示正常情况下 受热情况下图 2 差温感温火灾探测器工作原理图 差定温火灾探测器一兼有差温、 定温两种功能的感温火灾探测器 感温火灾探测器，由于采纳不同的敏锐元件，如热敏电阻、热电偶、 双金属片、易熔金属、膜盒和半导体等，又可派生出各种感温火灾探 测器感烟火灾探测器：这是一种响应燃烧或热解产生的固体或液体微 粒的火灾探测器由于它能探测物质燃烧初期所产生的气溶胶或烟雾 粒子浓度，因此，有的国家称感烟火灾探测器为“早期发觉”探测器气溶胶或烟雾粒子能够改变光强，减小电离室的离子电流以及改 变空气电容器的解电常数半导体的某些性质由此，感烟火灾探测器 又可分为离子型、光电型、电容式和半导体型等几种其中光电感烟 火灾探测器，按其动作原理的不同，还能够分为减光型 （应用烟雾粒子 对光路遮挡原理 ）和散光型 （应用烟雾粒子对光散射原理 ）两种若按工作特性又可分为非累积型和累积型非累积型传感器只要 达到规定的烟浓度既工作，而累积型传感器只在规定浓度连续 20-30s 后才工作。

在能放射较弱a射线的电离箱中，放射性同位素产生离子电流， 当烟雾进入传感器时，烟雾被 a射线吸取，从而使电流减弱这种结 构的传感器不受温度和压力变化的阻碍来自发光二极管的光，通过聚光透镜聚焦在受光器上正常情形 下，光不聚焦在受光器上，但烟雾粒子进入传感器后，由于光散射把 光聚在受光器上，从而发出信号应注意，这种传感器的结构必须做 到仅让烟雾进入传感器内部，不能让昆虫等不的物质到里面去感光火灾探测器：感光火灾探测器又称为火焰探测器这是一种 响应火焰辐射出的红外、紫外、可见光的火灾探测器，要紧有红外火 焰型和紫外火馅型两种气体火灾探测器：这是一种响应燃烧或热解产生的气体的火灾探 测器在易燃易爆场合中要紧探测气体 （粉尘）的浓度， 一样调整在爆炸 下限浓度的 1/5-1/6 时动作报告用作气体火灾探测器探测气体 （粉尘） 浓度的传感元件要紧有铂丝、铂钯 （黑白元件 ）和金属氧化物半导体 （如 金属氧化物、钙钛晶体和尖晶石 ）等几种复合式火灾探测器：这是一种响应两种以上火灾参数的火灾探测 器要紧有感温感烟火灾探测器、感光感烟火灾探测器、感光感。