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摘 要：本文围绕民用及公共建筑中，可燃气体监测报警系统、建筑火灾自动报警及联动控制系统的构成、特点以及两套系统实现集中控制的技术措施、存在的问题等内容进行了阐述。
关键词：可燃气体监测 建筑火灾自动报警 联动控制 集中控制
A discussion on fuel gas monitering and warning，automatic fire-fighting warning system in building and centralized control on linkage control systerm
LIU Feng-you， LIU Yuan-feng， ZHANG Qi
（Heilongjiang Haige Smart-equipment Installing Ltd.， Harbin 150090， China）
Abstract： The article mainly discusses the structure and characteristics of fuel-gas monitoring and warning system， automatic fire-fighting warningsystem in building and centralized control on linkage control system；the techniques and problems of these two system..
Key words： fire-fighting monitering； automatical fire-fighting warning； linkage control； centralized control
一、前言
城市中高層建筑的增多，针对民用及公共建筑内发生的A类火灾，设置的建筑消防自动报警及联动控制系统，比较完善且自成体系。伴随城市煤气、天然气、液化气等可燃性气体在建筑中大量使用，由于各种原因发生的泄漏，既有爆炸、火灾（C类火灾）的危险，又有一氧化碳中毒的危险。对可燃性气体早期泄漏，采用可燃气体检测报警装置及时发现并采取相应的控制措施，以确保安全、防患于未然。目前，民用及公共建筑中建筑火灾自动报警及联动控制系统与可燃气体报警控制系统为两套相对独立的系统。能否实现系统集中监测、控制，使消防设施在早期火灾探测及火灾发生时最大限度地发挥其作用，实施相应的消防联动，实现有效的集中控制是非常重要的环节。本文就此问题作一探讨。
二、可燃气体探测器与报警控制器
无论是天然气、液化气、城市煤气发生泄漏，空气中的浓度达到该气体的爆炸下限时，遇火种则会发生爆炸引起火灾。根据可燃气体在空气中浓度变化，利用气体传感器对其检测，并通过报警控制器进行输出控制，从而将危害消除在萌芽状态。
1、可燃气体探测器
可燃气体探测器，是由相应的气体传感器及外围元器件、零部件构成，是组成可燃气体报警控制器的核心器件。气体传感器包括：半导体气体传感器、催化燃烧式气体传感器、电化学气体传感器、热导式气体传感器、红外线气体传感器等。对于可燃气体探测器一般多采用前两种传感器。由这类传感器为核心构成可燃气体探测器，并由此组成可燃气体报警控制器。
2、可燃气体报警控制器
可燃气体报警控制器，由气体探测器和报警控制器及联动控制装置组成。有工业用可燃气体报警控制器、家庭用可燃气体报警器和便携式专业可燃气体检测、检漏仪。
工业用可燃气体报警器由报警控制器和探测器组成，控制器的功能及性能必须满足国家标准（GB4717-2005《火灾报警控制器》、GB16806-2006《消防联动控制设备通用技术条件》）的要求。报警控制器放置于值班室等安全场所，对多个监测点的探测器进行控制、监测。探测器均为防爆型或隔爆型（与内置传感器的特性有关），其防爆等级要求与被监测的可燃气体种类有关。探测器安装于可燃气体易泄露或需监测的场所。 探测器将其内置的传感器检测到的可燃气体浓度转换成电信号，通过专用线缆传输到报警控制器，当气体浓度达到或超过报警控制器设置的报警点时，报警器发出声、光报警信号，并输出联动控制信号，启动电磁阀、排风设备等外联设备。
家庭用可燃气体报警器，其结构特点为：独立式一体机，内置可燃气体传感器，其结构紧凑、便于安装，一般安装于厨房等使用可燃气体的场所，具有声光报警及输出控制功能。主要监测可燃气体及一氧化碳对人体的危害。其功能、性能及报警点的设置必须满足国家现行标准（GB15322-2003《可燃气体探测器》）的要求。当燃气发生泄漏，浓度（扩散到传感器的燃气、一氧化碳浓度）达到报警器设置的报警点时，报警器发出声、光报警信号，同时输出控制信号通过电磁阀切断气源。从而，实现燃气泄漏的预警和有效控制。
三、建筑火灾自动报警控制系统
目前不论是公共或民用建筑，按照国家标准（GB50045-95 高层民用建筑设计防火规范、GB50016-2006 建筑设计防火规范）均设计、安装了完备的消防设施。这些消防设施的核心是“火灾自动报警及联动控制系统”。该系统是集火灾自动报警系统与火灾（消防）联动控制于一体的消防控制系统。多采用“二总线”智能地址编码控制。火灾自动报警系统，包括火灾探测器（感烟、感温、火焰探测器等）、手动报警及消火栓报警按钮 、火灾报警控制器（区域报警和集中报警控制器）、火灾警报装置（声光报警）等；火灾联动控制装置及控制范围包括各类控制模块、自动喷水灭火系统、室内消火栓系统、防排烟及送风系统、防火门、卷帘门、消防通迅及火灾应急广播、火灾应急照明及疏散指示、电梯迫降等系统的控制。
建筑火灾自动报警及联动控制系统，是较完备的火灾自防、自救系统。大型建筑群（住宅小区）、综合楼等公共及民用建筑中，已形成消防控制中心报警系统。当火灾发生时，火灾报警控制器接收到来自火灾探测器、手动报警按钮等火警信号，发出声光报警信号，显示、记录火警部位、时间等火灾信息。同时，按联动控制“逻辑关系”发出控制指令，显示、记录控制信号的发出与反馈。
四、可燃气体检测报警控制器与火灾自动报警及联动控制系统实现集中控制
如前所述，建筑火灾自动报警及联动控制系统，并不包含对可燃气体的监测和可燃气体泄漏的早期预警及联动控制。两套系统，各自独立接收来自不同监控对象的报警信号。目前，虽然公共建筑和住宅小区已形成多系统控制中心集中管控，分别由两套报警控制器显示报警信息。为实现真正意义的集中控制，可将可燃气体报警控制系统作为建筑火灾自动报警及联动控制系统的子系统，对可燃气体监控点（可燃气体探测器）统一编址，将可燃气体报警输出信号，传入建筑火灾报警控制器，显示报警点的物理位置，便于控制中心对可燃气体泄漏早期预警的监控与处置，判断启动相应的火灾报警联动控制设备（如排风设备等），实现真正意义的集中控制。
1、实现集中控制的技术措施
由于建筑火灾自动报警系统报警信号的传输多采用二总线控制及独立的通信协议信号传输方式。因此，须将可燃气体报警输出信号，经火灾自动报警系统的控制模块或输入模块，转换为火灾自动报警系统可接收的信号，通过传输总线传到火灾自动报警系统。对于可燃气体报警控制器，不论工业或家用报警器，均设有报警输出信号（一般为开关信号）控制接线端子。而火灾自动报警控制系统的控制模块或输入模块，均有接收信号或输出控制接线端子，通过传输线即可实现有效的信号传输和控制。信号传输的距离（传输线的长度），主要取决于接收信号模块的阻抗要求。因此，这种信号的传输与转换，在现有硬件技术条件下即可实现。
2、存在的问题
首先是成本增加，一是设备、材料成本增加：二是施工成本增加；三是维护成本有所增加。对于公共建筑而言，由于可燃气体的使用及监控点较少且集中，实现集中控制比较容易，成本增加不大。而对于具有一定规模的居民小区，实现对每户居民的可燃气体报警集中监控，成本增加更为显著，尤其是火灾自动报警系统主控机的容量要求更大。其次，家庭用可燃气体报警器的安装、使用，目前尚无强制性法规。这将使“集中控制”的实施带来一定难度。
五、结束语
随着住宅小区高层建筑的大量涌现，可燃气体泄漏所带来的危害，将显著增加。传统的一家一户无“强制”要求的可燃气体监测报警方式，已不能满足消防安全的需要。因此，实现可燃气体监测报警与建筑火灾自动报警及联动控制系统集中控制，势在必行。
关键词：可燃气体监测 建筑火灾自动报警 联动控制 集中控制
A discussion on fuel gas monitering and warning，automatic fire-fighting warning system in building and centralized control on linkage control systerm
LIU Feng-you， LIU Yuan-feng， ZHANG Qi
（Heilongjiang Haige Smart-equipment Installing Ltd.， Harbin 150090， China）
Abstract： The article mainly discusses the structure and characteristics of fuel-gas monitoring and warning system， automatic fire-fighting warningsystem in building and centralized control on linkage control system；the techniques and problems of these two system..
Key words： fire-fighting monitering； automatical fire-fighting warning； linkage control； centralized control
一、前言
城市中高層建筑的增多，针对民用及公共建筑内发生的A类火灾，设置的建筑消防自动报警及联动控制系统，比较完善且自成体系。伴随城市煤气、天然气、液化气等可燃性气体在建筑中大量使用，由于各种原因发生的泄漏，既有爆炸、火灾（C类火灾）的危险，又有一氧化碳中毒的危险。对可燃性气体早期泄漏，采用可燃气体检测报警装置及时发现并采取相应的控制措施，以确保安全、防患于未然。目前，民用及公共建筑中建筑火灾自动报警及联动控制系统与可燃气体报警控制系统为两套相对独立的系统。能否实现系统集中监测、控制，使消防设施在早期火灾探测及火灾发生时最大限度地发挥其作用，实施相应的消防联动，实现有效的集中控制是非常重要的环节。本文就此问题作一探讨。
二、可燃气体探测器与报警控制器
无论是天然气、液化气、城市煤气发生泄漏，空气中的浓度达到该气体的爆炸下限时，遇火种则会发生爆炸引起火灾。根据可燃气体在空气中浓度变化，利用气体传感器对其检测，并通过报警控制器进行输出控制，从而将危害消除在萌芽状态。
1、可燃气体探测器
可燃气体探测器，是由相应的气体传感器及外围元器件、零部件构成，是组成可燃气体报警控制器的核心器件。气体传感器包括：半导体气体传感器、催化燃烧式气体传感器、电化学气体传感器、热导式气体传感器、红外线气体传感器等。对于可燃气体探测器一般多采用前两种传感器。由这类传感器为核心构成可燃气体探测器，并由此组成可燃气体报警控制器。
2、可燃气体报警控制器
可燃气体报警控制器，由气体探测器和报警控制器及联动控制装置组成。有工业用可燃气体报警控制器、家庭用可燃气体报警器和便携式专业可燃气体检测、检漏仪。
工业用可燃气体报警器由报警控制器和探测器组成，控制器的功能及性能必须满足国家标准（GB4717-2005《火灾报警控制器》、GB16806-2006《消防联动控制设备通用技术条件》）的要求。报警控制器放置于值班室等安全场所，对多个监测点的探测器进行控制、监测。探测器均为防爆型或隔爆型（与内置传感器的特性有关），其防爆等级要求与被监测的可燃气体种类有关。探测器安装于可燃气体易泄露或需监测的场所。 探测器将其内置的传感器检测到的可燃气体浓度转换成电信号，通过专用线缆传输到报警控制器，当气体浓度达到或超过报警控制器设置的报警点时，报警器发出声、光报警信号，并输出联动控制信号，启动电磁阀、排风设备等外联设备。
家庭用可燃气体报警器，其结构特点为：独立式一体机，内置可燃气体传感器，其结构紧凑、便于安装，一般安装于厨房等使用可燃气体的场所，具有声光报警及输出控制功能。主要监测可燃气体及一氧化碳对人体的危害。其功能、性能及报警点的设置必须满足国家现行标准（GB15322-2003《可燃气体探测器》）的要求。当燃气发生泄漏，浓度（扩散到传感器的燃气、一氧化碳浓度）达到报警器设置的报警点时，报警器发出声、光报警信号，同时输出控制信号通过电磁阀切断气源。从而，实现燃气泄漏的预警和有效控制。
三、建筑火灾自动报警控制系统
目前不论是公共或民用建筑，按照国家标准（GB50045-95 高层民用建筑设计防火规范、GB50016-2006 建筑设计防火规范）均设计、安装了完备的消防设施。这些消防设施的核心是“火灾自动报警及联动控制系统”。该系统是集火灾自动报警系统与火灾（消防）联动控制于一体的消防控制系统。多采用“二总线”智能地址编码控制。火灾自动报警系统，包括火灾探测器（感烟、感温、火焰探测器等）、手动报警及消火栓报警按钮 、火灾报警控制器（区域报警和集中报警控制器）、火灾警报装置（声光报警）等；火灾联动控制装置及控制范围包括各类控制模块、自动喷水灭火系统、室内消火栓系统、防排烟及送风系统、防火门、卷帘门、消防通迅及火灾应急广播、火灾应急照明及疏散指示、电梯迫降等系统的控制。
建筑火灾自动报警及联动控制系统，是较完备的火灾自防、自救系统。大型建筑群（住宅小区）、综合楼等公共及民用建筑中，已形成消防控制中心报警系统。当火灾发生时，火灾报警控制器接收到来自火灾探测器、手动报警按钮等火警信号，发出声光报警信号，显示、记录火警部位、时间等火灾信息。同时，按联动控制“逻辑关系”发出控制指令，显示、记录控制信号的发出与反馈。
四、可燃气体检测报警控制器与火灾自动报警及联动控制系统实现集中控制
如前所述，建筑火灾自动报警及联动控制系统，并不包含对可燃气体的监测和可燃气体泄漏的早期预警及联动控制。两套系统，各自独立接收来自不同监控对象的报警信号。目前，虽然公共建筑和住宅小区已形成多系统控制中心集中管控，分别由两套报警控制器显示报警信息。为实现真正意义的集中控制，可将可燃气体报警控制系统作为建筑火灾自动报警及联动控制系统的子系统，对可燃气体监控点（可燃气体探测器）统一编址，将可燃气体报警输出信号，传入建筑火灾报警控制器，显示报警点的物理位置，便于控制中心对可燃气体泄漏早期预警的监控与处置，判断启动相应的火灾报警联动控制设备（如排风设备等），实现真正意义的集中控制。
1、实现集中控制的技术措施
由于建筑火灾自动报警系统报警信号的传输多采用二总线控制及独立的通信协议信号传输方式。因此，须将可燃气体报警输出信号，经火灾自动报警系统的控制模块或输入模块，转换为火灾自动报警系统可接收的信号，通过传输总线传到火灾自动报警系统。对于可燃气体报警控制器，不论工业或家用报警器，均设有报警输出信号（一般为开关信号）控制接线端子。而火灾自动报警控制系统的控制模块或输入模块，均有接收信号或输出控制接线端子，通过传输线即可实现有效的信号传输和控制。信号传输的距离（传输线的长度），主要取决于接收信号模块的阻抗要求。因此，这种信号的传输与转换，在现有硬件技术条件下即可实现。
2、存在的问题
首先是成本增加，一是设备、材料成本增加：二是施工成本增加；三是维护成本有所增加。对于公共建筑而言，由于可燃气体的使用及监控点较少且集中，实现集中控制比较容易，成本增加不大。而对于具有一定规模的居民小区，实现对每户居民的可燃气体报警集中监控，成本增加更为显著，尤其是火灾自动报警系统主控机的容量要求更大。其次，家庭用可燃气体报警器的安装、使用，目前尚无强制性法规。这将使“集中控制”的实施带来一定难度。
五、结束语
随着住宅小区高层建筑的大量涌现，可燃气体泄漏所带来的危害，将显著增加。传统的一家一户无“强制”要求的可燃气体监测报警方式，已不能满足消防安全的需要。因此，实现可燃气体监测报警与建筑火灾自动报警及联动控制系统集中控制，势在必行。