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毕业设计0527
毕业设计（论文）
设计（论文）题目
高层住宅楼消防监控系统设计
学院自动化工程学院
教学系智能建筑技术系
班级09智能楼宇1
姓名
指导教师
2012年6月
摘要
住宅楼作为人群居住环境，保证该环境的安全和稳定对于国家和社会的整体稳定有着重要的意义。
住宅楼消防监控系统就是以一般人居环境安全防范系统为基础，结合住宅楼建筑物多、人员密集复杂的特点，充分运用技术手段，根据国家教育部门和公安部门的有关规定，对住宅楼进行实时监控，对出现的事故及时采取有力措施。
为了全面贯彻落实“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，增强住宅楼整体应对安全事故的应急处置能力，减少火灾事故造成的损失和危害，保障人身和财产安全，本文从高层住宅楼消防监控系统的建设实践出发，对高层住宅楼消防监控系统的需求特点、设计理念、方案优选方面进行了论述，设计了高层住宅消防监控系统。
住宅楼消防监控系统运行稳定可靠，很好的达到了要求。
关键词：
消防监控、住宅楼、设计
目录
一、绪论------------------------------------------------------------1
1.1消防监控系统的背景和意义------------------------------------------1
1.2消防监控系统介绍--------------------------------------------------1
二、工程概括----------------------------------------------------------3
2.1住宅楼简介-------------------------------------------------------3
2.2其中一层楼的任一户型的结构布局平面图-----------------------------3
三、消防监控系统的设计原则--------------------------------------------4
3.1实用性------------------------------------------------------------4
3.2安全性------------------------------------------------------------4
3.3可靠性------------------------------------------------------------4
四、消防监控系统方案设计----------------------------------------------5
4.1消防系统方案设计--------------------------------------------------5
4.2消防控制系统设计示意图--------------------------------------------5
五、防火分区的划分----------------------------------------------------6
5.1防火分区的概念----------------------------------------------------6
5.2平面防火分区示意图------------------------------------------------6
六、设备选型----------------------------------------------------------8
6.1火灾自动报警系统基本概况------------------------------------------8
6.2报警装置的选用----------------------------------------------------8
6.3火灾探测器的选用-------------------------------------------------9
6.4警报装置的选用---------------------------------------------------9
6.5消防电话的选用---------------------------------------------------9
6.6消防广播的选用--------------------------------------------------9
6.7其他------------------------------------------------------------10
七、高层民用建筑消防设计原则----------------------------------------12
7.1防火间距--------------------------------------------------------12
7.2防火和防烟分区--------------------------------------------------12
7.3防火墙、隔墙和楼板----------------------------------------------12
7.4消防联动控制的设计----------------------------------------------13
7.5电梯井和管道井--------------------------------------------------13
7.6防火门、防火窗和防火卷帘----------------------------------------13
7.7消防电梯--------------------------------------------------------13
7.8消防水池--------------------------------------------------------14
7.9排烟装置--------------------------------------------------------14
八、消防联动控制的设计----------------------------------------------15
8.1消防联动控制系统定义--------------------------------------------15
8.2火灾探测报警模块------------------------------------------------15
九、结论-----------------------------------------------------------18
十、谢辞------------------------------------------------------------19
十一、参考文献------------------------------------------------------20
一、绪论
1.1消防监控系统的背景和意义
住宅楼是消防重点保护对象，一旦发生火灾，如果火灾得不到有效地控制，那样后果是很严重的。
消防灭火是争分夺秒之事,这就显示了消防监控系统早期预报的优越性,它能反映出火灾程度,迅速采取措施,消除火情。
所以，为了有效地最大限度的减少火灾的发生，消防监控系统的普及是非常重要的。
实现了由人防向技防的转变。
对所有火灾自动报警系统的运行状况实施监控管理。
可以快速、准确的将火警、运行状态等信息,传送到监控中心,从而达到早期报警、先期处理、快速反应、减少损失、消除火灾隐患的目的。
确保了消防设施的正常运行。
系统启动后不间断运行,随时发送监测到的信息,如果自动消防设施被违章关闭,系统立即作出反应,巡检维护中心人员立即采取相应措施,通知其单位恢复开通。
如果因故障而停机或局部停止工作,系统同样作出反应,巡检维护中心迅速排除故障,从而有效解决了因人为擅自关闭自动消防设施而又不能及时发现的问题。
提供了内部管理的科学手段。
实施24h的监控管理,通过查询记录,使责任更加明确为其内部人员的管理做到了有据可查。
并能够有效弥补因值班人员脱岗、空岗、擅离职守而造成的漏报、迟报现象,从而贯彻了用高科技手段对消防设施实行自动监管的指导思想。
1.2消防监控系统介绍
随着经济和技术的不断发展，城市高层、超高层建筑、地下建筑以及大型综合性建筑日益增多，火灾隐患也大大增加，消防也因此被提到一个重要的高度来予以重视。
现代城市的消防工作关系到广大人民群众生命及财产安全，是一项责任重大的工作。
但是火灾事件往往事发突然，情况瞬息万变。
而消防部门在第一时间内控制现场情况并及时、准确、全面地反馈到指挥中心供领导者决策对控制火灾降低损失起着至关重要的作用。
于是人们研究设计了消防监控系统，在一定程度上做到了火灾预警。
但是现阶段的消防监控系统基本上都是独立的，各个单位各自选购安装一套火灾报警系统，安排安全人员配合，监控系统一旦发现火灾就会发出警报，安全人员收到警报后立即验证，确认火灾后通知消防单位，由消防单位进行扑救。
其中的工作人员扮演了很重要的角色，但是由于人为因素导致火灾信息漏报、迟报，报警设备出现故障没有及时恢复开通的情况时有发生，造成火势蔓延，酿成无法估量的损失。
现有消防监控系统也是存在弊端的。
针对现有的消防监控系统的特点，人们设计出了消防监控系统。
但是现有的消防监控系统处在设计初期，还没有很完善成型的产品问世，存在很多的不足之处。
二、工程概况
2.1住宅楼简介
此楼为板式结构，共11层，属于高层民用建筑，且每一楼层的每一户型结构及布局都相同，每一层楼住2户，分别成对称户型，中间位置为公用电梯，两户公用一个楼梯平台。
2.2其中一层楼的任一户型的结构布局平面图
图2-2-1任一户型平面图
2.3设计原则
（1）实用性
该系统提供多信息处理,对社会单位提供建筑消防设施的报警信息、视频信息、音频信息,利用监控网络实现传输,使得监控中心能够实时获得报警现场的详细情况。
系统提供的主动巡检功能可及时发现设备故障并通知有关人员。
（2）安全性
系统提供严格的身份确认体系保证安全,提供数据库服务本地、异地备份机制。
（3）可靠性
系统提供7×24h自动诊断功能,自动监测各个采集点的运行状况,保证24h连续运行。
三、消防监控系统方案设计
3.1消防监控系统的选用
消防监控系统选用GSTCRT彩色显示系统。
该系统是最新一代消防控制中心火警监控、管理系统，它用语火灾报警及消防联动设备的管理与控制以及设备的图形化显示。
可与GST200、GST500、GST5000、GST9000等系列火灾报警控制（联动型）组成功能完备的图形化消防中心监控系统，并且CRT之间可以通过局域网、普通电话线RS-232等方式进行联网，接受、发送、显示设备的异常信息及主机信息，从而实现火灾报警系统的远程中央监控。
3.2所选用监控系统的特点
（1）系统可以同时管理多台控制器。
（2）自动维护系统的数据通信，且用户可以通过通讯测试功能随时测试系统数据通信状态，保证系统可靠运行。
（3）简单、直观、完整的用户图形监控界面，可在不同监视区的设备布置图上切换显示，并通过不同的颜色显示现场设备的报警及动作、故障、隔离等异常信息，对于指挥现场灭火十分有益。
（4）可在CRT彩色显示系统上完成相关设备控制操作，提供与火灾报警控制器（联动型）相同的控制方式。
（5）提供报警辅助处理方案，在紧急情况下提示值班人员完成必要的应急操作。
（6）完备的数据库管理功能，并具有数据备份功能，可将你的数据损失降到最低，保证你的系统安全。
（7）系统提供多级密码，便于系统安全管理，防止误操作。
3.3监控室位置设置
主监控室设置在一层。
一层布局和其它楼层一样，只是多了一个主监控室。
每个房间探测器和喷淋头都居中布置，每个房间口都有门灯。
一楼大厅设有火灾显示盘，消防电话，消防广播、火灾声光报警器、消火栓按钮等。
四、火灾自动报警系统介绍及设备选型
4.1火灾自动报警系统基本概况
随着我国现代化建设的发展，各种类型工业建筑建设正在加快发展，在建设过程中，尤其是对火灾的防范越来越被人们所重视。
近年来国家消防法已颁布和实施了相关的法律法规，工程建设中对火灾的防范被提高到法律的高度。
对消防系统要求贯彻的“防消结合，以防为主”的原则又标志着火灾自动报警系统将扮演更加重要的角色。
火灾自动报警系统是为了让人们早期发现火灾，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。
火灾自动报警系统能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位，记录火灾发生的时间。
4.2报警装置的选用
火灾报警控制器选用JB-QG-GST200型火灾报警控制器（联动型），为适应工程设计的需要，控制器兼有联动控制功能，具有较高的性价比，特别时候中小型火灾报警及消防联动一体化控制系统的应用。
JB-QG-GST200型火灾报警控制器（联动型）采用柜式结构，主要指标如下:
（1）控制器最大容量为242个地址编码点，本项目中用到点数：
1点型复合式感烟感温火灾探测器：
1*11=11，编码地址：
1～11;
2消防栓按钮：
每层一个，11*1=11，编码地址：
12～22;
3火灾声光报警器：
每层一个,11*1=11,编码地址：
23～33;
4总线制固定式消防电话分机：
每层一个，11*1=11，编码地址：
34～44;
5广播分配盘：
每个广播分配盘占用20个地址编码点，编码地址：
45～64;
6多线控制盘：
共有11路，每路占有一个编码地址11*1=11，编码地址：
76～108;
（2）控制器最大可外接64台火灾显示盘，本项目中火灾显示盘个数：
火灾显示盘：
每层一个，11*1=11;
（3）控制器最大可配置11个多线控制点，本项目中多线制控制点个数：
①消防水泵：
1个;
②电磁阀：
每层一个，11*1=11;
（4）接线:
①控制器与探测器间采用无极性信号二总线连接
②多线制控制点与模块（GST-LD-8302C）之间采用有极性二总线连接
③控制器与各类编码模块采用四总线连接（无极性信号二总线、无极性DC24v电源线）
④控制器与火灾显示盘采用四总线连接（有极性通讯二总线、无极性DC24V电源线）
⑤与彩色CRT系统通过RS-232标准接口连接，最大连接线长度不宜超过15m
（5）电源：
主电：
交流220v
控制器备电：
直流12V/24Ah密封铅电池
联动备电：
直流24V/24Ah密封铅电池
火灾显示盘选用ZF-GST8903型火灾显示盘，该盘是一种用于楼层内的火灾报警显示装置。
当消防控制中心的主机接收到建筑物内发生的火灾后，产生报警，同时把报警信号传输到发生火警区域的火灾显示盘上，火灾显示盘将产生报警的探测器的位置显示出来并发出报警声响，以通知发生相关人员。
火灾显示盘与火灾报警控制器间采用有极性二总线连接，另需要两根DC24V电源供电线（不分极性）
4.3火灾探测器的选用
（1）感烟火灾探测器（离子式感烟探测器，光电式感烟探测器）
（2）感温火灾探测器（点型定温式火灾探测器，点型差温式火灾探测器，点型差温式火灾探测器）
（3）火焰火灾探测器
4.4警报装置的选用
在每层大厅布置一个GST-HX-M8501火灾声光报警器，该报警器具有两种报警模式（模式Ⅰ模式Ⅱ），可用于区分预警状态和火警状态。
光显示采用多只超高亮红色发光二极管作为光源，显示醒目、寿命长、功耗低。
可通过短路外控端子启动报警器，不受信号总线掉电的影响。
与信号总线及电源总线分别采用无极性二总线连接，接线方便;具有电源总线掉电检测功能，若电源总线掉电，可将故障信息传到控制器
在每个房间门口布置以个GST-LCD-8314型火灾探测器门灯。
该门灯可与对应的探测器并联使用，并与该探测器编码一致。
当探测器报警时，门灯上的指示灯闪亮，在不进入室内的情况下就可知道室内的探测器已触发报警。
4.5消防电话的选用
消防电话系统选用的主要设备如下：
GST-TS-Z01A智能型总线制消防电话主机，GST-TS-100A总线制固定式消防电话分机和GST-LD-8304总线制编码消防电话专用模块。
通过这个系统可搭建一种消防专用的通讯系统，实现对火灾的人工确认，并可及时掌握火灾现场情况及进行其他必要的通讯联络，便于指挥灭火及恢复工作。
4.6消防广播的选用
消防广播选用GST-LD-GBFP-200型广播分配盘，该盘为标准式结构，可与火灾报警控制器组装在同一柜中，完成对多路消防广播的切换控制，广播分配最多可控制20路消防广播，可根据需要进行选择手动控制消防广播切换，联动控制消防广播切换。
4.7其他
由于住宅楼布局比较简单，没必要采取分区控制，所以防火卷帘、门控制，机械加压送风防烟，电梯控制都未再涉及。
序号
类别
设备
型号
数量
备注
1
触发装置
点型复合式感烟感温火灾探测器
JTF-GOM-GST601
2*11*1=22
每个房间中心一个
2
消防栓按钮
LD-8403
11*1=11
每层楼大厅一个
3
报警装置
火灾显示盘
ZF-GST8903
11*1=11
每层楼大厅一个
4
火灾报警控制器（联动型）
JB-QG-GST200
1
第一层消防控制室
5
警报装置
火灾声光警报器
GST-HX-M8501/2
11*1=11
每层楼大厅一个
6
火灾探测器门灯
GST-LD-8314
2*11*1=22
每房间门口一个
7
消防电话
智能型总线制消防电话主机
GST-TS-Z01A
1
安装在火灾报警控制器上
8
总线制编码消防电话专用模块
GST-LD-8304
11*1=11
每层楼大厅一个
9
总线制固定式消防电话分机
GST-TS-100A
11*1=11
每层楼大厅一个
10
消防广播
广播分配盘
GST-LD-GBFP-200
1
安装在火灾报警控制器上
11
⑴播音话筒
⑵录音机卡
⑶喇叭
市售适当型号
各1个
第一层消防控制室
12
多线制控制
多线制控制卡
KZK-100
7
安装在LD-KZC-100卡上
13
多线制CPU控制卡
LD-KZC-100
1
安装在火灾报警控制器上
14
多线制转换接口模块
GST-LD-8302C
14
第一层消防控制室
15
喷淋控制
消防水泵
适当型号
1
最高层楼顶
16
水箱
适当型号
1
最高层楼顶
17
电磁阀
适当型号
11*1=11
每层楼一个
18
喷淋头
适当型号
2*11*1=22
每个房间一个
19
计算机监控系统
监控系统
GSTCRT2001彩色显示系统
1
第一层消防控制室
20
RS-232接口卡
NNET-01RS-232
1
火灾报警控制器与GSTCRT2001彩色显示系统连接
21
其他
导线
适当型号
若干
22
管线
适当型号
若干
表4-7-1消防监控系统设备清单
五、防火分区的划分
5.1防火分区的概念
所谓防火分区是指采用防火分隔措施划分出来的、能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分满眼的局部区域。
在建筑物内采用划分防火分区这一措施，可以再见追一旦发生火灾时，有效地把火势控制在一定的范围内，减少火灾损失，同时可以为人员安全疏散、消防扑救提供有利条件。
防火分区，按照防止火灾向防火分区以外扩大蔓延的功能可分为两类：
其一是竖向防火分区，用以防止多层或高层建筑物层与层之间竖向发生火灾蔓延；其二是水平防火分区，用以防止火灾在水平方向扩大蔓延。
竖向防火分区是指用耐火性能较好的楼板及窗间墙（含窗下墙），在建筑物的垂直方向对每个楼层进行的防火分隔。
水平防火分区是指用防火墙或防火门、防火简练等防火分隔物将各楼层在水平方向分隔出的防火区域。
它可以组织火灾在楼层的水平方向蔓延。
防火分区应用防火墙分隔。
如确有困难时，可采用防火卷帘加冷却水幕或鄙视喷水系统，或采用防水分隔水幕分隔。
5.2平面防火分区示意图
（1）因房屋成对成对称布局，故将平面图划分为如下分区
图5-2-1防火分区
将左边化为一区，右边为三区，把电梯和值班室及一楼楼梯划为二区。
分别在一区和三区设区域报警装置系统，在二区设集中报警系统，并把二区作为主控制室。
（2）报警系统示意图
图5-2-2
（1）区域报警系统
图5-2-2
（2）集中报警系统
（3）防火分区的示意图
图5-2-3
（1）一、三区的平面示意图
图5-2-3
（2）二区的平面示意图
六、消防联动控制的设计
6.1消防联动控制系统定义
消防联动控制系统是指当发生火灾后，报警设备（烟感、温感等）首先探知火灾信号，然后传递给主机，主机接到信号，按照设定的程序，启动警铃，消防广播，排烟风机等设备，并切断非消防电源。
所有这些动作，是在报警主机接收到信号后，才开始动作的，所以，这些动作就称为消防联动。
消防联动控制系统是总线制联动系统与多线系统相接合的联动控制和系统，在对火灾确认后，由它们根据水流指示器、压力开关、消火栓按钮的动作情况启动设在地下层设备房内相关的消防水泵，启动设在主楼天面的两台、裙楼顶的一台正压送风机，启动报警装置，切换消防广播，迫降所有电梯，控制各个防烟和排烟风机，切断非消防设备的配电箱，停相关范围内的空调风机及其送、排烟风机等等一系列消防措施。
当确认火灾发生后，联动启动各种消防设备，以达到报警及扑灭火灾的作用。
6.2消防联动控制的设计规范
消防联动控制的设计管道穿过隔墙、楼板时，应采用不燃烧材料将其周围的缝隙填塞密实。
（1）高层建筑内的隔墙应砌至梁板底部，且不宜留有缝隙。
（2）设在高层建筑内的自动灭火系统的设备室、通风、空调机房，应采用耐火极限不低于2.00ｈ的隔墙，1.50ｈ的楼板和甲级防火门与其它部位隔开。
（3）地下室内存放可燃物平均重量超过30ｋｇ/m2的房间隔墙，其耐火极限不应低于2.00ｈ，房间的门应采用甲级防火门。
6.3火灾探测报警模块
大楼内共每个房间都有一个感烟感温火灾控制器，每层大厅内都有一个消火栓按钮和以个火灾声光报警器，这三类设备都有一个电子编码地址，全部串再一条无极性二总线上接入火灾报警控制器（联动型）。
各个楼层的火灾显示盘也都串在一条有极性二总线上接入火灾报警控制器，唯一不同的是还有伴有两根电源线。
发现火灾有两种情况，一是各个房间感烟感温火灾探测去检测到，这时与之相连的门灯会自行点亮，二是各层大厅中的消火栓按钮被人为按下。
火灾报警控制器在检测到任何一种报警信号后，由报警设备的电子编码地址就会最多火灾发生的位置，然后火灾报警控制器按照预定联动控制程序的触发全部或任意几个（由联动控制程序决定）火灾声光警报器进行报警。
由同时各楼层或该楼层（由联动控制程序决定）的火灾显示盘就会显示火灾发生的准确位置，便于人们正确选择的逃生路线。
（1）消防电话模块
消防电话系统十分必要，它对
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