图书馆火灾自动报警与消防联动系统的设计课程设计
课程设计
设计题目我校图书馆火灾自动报警与消防联动系统的设计
摘要：在我校这个特殊环境中，随着我校近年的扩招，在校师生人数相应增长，学校基础建设和校园面积也随之大规模拓展。原有的局部的、自动化程度低的火灾报警系统已经无法满足使用需求，有必要提出一套系统化的、智能的火灾自动报警与消防联动系统，为我校抵御火灾灾害带来更好的保护作用。故此，我校中人员密度高、贵重财物多的建筑单体——图书馆设计了一套火灾自动报警与消防联动系统。
关键字：校园图书馆；火灾自动报警系统；消防联动控制系统
目录
第一章图书馆火灾自动报警系统需求分析 (5)
1.1 系统框架 (5)
1.2集中报警控制器功能需求 (6)
1.2.1 火灾报警功能 (6)
1.2.2 火灾报警控制功能 (7)
1.2.3 故障报警功能 (7)
1.2.4 屏蔽功能 (8)
1.2.5 监管功能 (8)
1.2.6 自检功能 (9)
1.2.7 信息显示与查询功能 (9)
1.2.8 电源功能 (9)
1.3 联动控制柜 (10)
1.3.1 消防联动控制器 (10)
1.3.1.1 指示功能 (10)
1.3.1.2 接收、报警功能 (10)
1.3.1.3 手动功能 (10)
1.3.1.4 编程功能 (11)
1.3.1.5 记录功能 (11)
1.3.2 气体灭火控制器 (11)
1.4火灾应急广播装置 (11)
1.4.1 火灾应急广播扬声器 (12)
1.4.2 广播系统的合用 (12)
1.4.3 漏电火灾报警控制主机 (12)
1.4.4漏电电流整定原则 (12)
1.5 火灾探测器 (13)
1.5.1 火灾探测器的分类 (13)
1.5.1.1 感烟探测器 (13)
1.5.1.2 感温探测器 (14)
1.6 火灾探测器的选择 (14)
第二章图书馆火灾自动报警系统设计 (14)
2.1 工程总况 (15)
2.2 集中报警控制系统 (15)
2.2.1.1 多种隔离通讯接口 (15)
2.2.1.2 稳定的供电技术 (15)
2.2.1.3 强大的远程功能 (16)
2.2.2 报警总线回路设置 (16)
2.2.3 报警总线接线方式 (16)
2.3 气体灭火控制系统 (16)
2.3.1 安装位置 (16)
2.3.2 气体灭火控制器 (16)
2.4 火灾应急广播系统 (17)
2.4.1 系统示意图 (17)
2.4.2 消防广播功率放大器 (18)
2.4.3 总线广播控制器 (19)
2.4.4 火灾应急广播扬声器 (19)
2.5 消防专用电话网络 (20)
2.6 火灾探测器 (20)
2.6.1 感烟探测器和感温探测器 (20)
2.6.2 火灾探测器的连接方式 (21)
2.7 漏电火灾报警控制器 (22)
2.7.1 分配原则 (23)
2.7.2 回路设计 (23)
第三章图书馆消防联动控制系统的联动设计 (24)
3.1 联动控制设计 (24)
3.1.1 联动控制功能 (24)
3.2 联动控制动作 (25)
3.2.1 消防供水系统的联动控制 (26)
3.2.2 防排烟设施及空调通风系统的联动控制 (26)
3.2.3 非消防电源断电及电梯回降 (26)
3.2.4 防火卷帘的联动控制 (27)
3.2.5 气体灭火系统的联动控制 (27)
3.3 联动控制人机交互界面 (27)
3.3.1 操作权限 (27)
3.3.2 报警事件 (28)
3.3.3 现场编程 (29)
3.4 系统设置 (29)
3.4.1添加新设备图标 (29)
3.5 交互操作 (29)
3.5.1 打开平面图 (29)
3.5.2 查看报警事件 (30)
3.5.3 火警首警及火警总数 (30)
3.6 模拟事件 (30)
3.6.1消音 (30)
3.6.2系统复位 (30)
第四章结束语 (30)
参考文献 (31)
第一章图书馆火灾自动报警系统需求分析
我校图书馆的特点是：（1）建筑面积大，建筑楼层多，建筑高度高，通常情况
下，是整个校区体量最大，高度最高的建筑单体；（2）建筑结构复杂，高校图书馆为了
凸显其校园文化、建筑品味，以求成为校园中的代表性建筑，都会设计得较为复杂，这
也为火灾自动报警与消防联动系统带来更高的要求；（3）易燃物品多，书籍文献等，均
是数量庞大的易燃物；（4）人员密集，学校师生、图书馆工作人员，如此大数量的人群，一旦发生火情，没有良好的疏散指挥，会造成很严重的人员伤亡。
正是因为我校图书馆上述的特点，都给火灾自动报警与消防联动系统带来更为苛刻的要求，所以，一般性的火灾报警系统无法满足我校图书馆的使用需求，必须为图书馆这种特殊建筑设计更具有个性化、智能化的系统。
1.1系统框架
（1）图书馆的建筑高度和建筑复杂性，决定了其必须设置火灾自动报警与消防联动系统间连接线的断路、短路（短路时发出火灾报警信号除外）和影响火灾报警功能的接地，探头与底座间连接断路；
（2）控制器与火灾显示盘间连接线的断路、短路和影响功能的接地；
（3）控制器与其控制的火灾声光警报器、火灾报警传输设备和消防联动设备间连接线的断路、短路和影响功能的接地。以上（1）、（2）两项故障在有火灾报警信号时可以不显示，3）项故障显示不能受火灾报警信号影响。
控制器应能显示下述故障的类型：
（1）给备用电源充电的充电器与备用电源间连接线的断路、短路；
（2）备用电源与其负载间连接线的断路、短路；
（3）主电源久压。
控制器能显示所有故障信息。在不能同时显示所有故障信息时，未显示的故障信息
应手动可查。当主电源断电，备用电源不能保证控制器正常工作时，控制器发出故障声信号并能保持1 小时以上。对于软件控制实现各项功能的控制器，当程序不能正常运行或存储器内容出错时，控制器有单独的故障指示灯显示系统故障【2】。控制器的故障信号在故障排除后，可以自动或手动复位。复位后，控制器在100 秒内重新显示尚存在的故障。任何故障部分均不应影响非故障部分的正常工作。当控制器采用总线工作方式时，设有总线短路隔离器。短路隔离器动作时，控制器能指示出被隔离部件的部位号。当某一总线发生一处短路故障导致短路隔离器动作时，受短路隔离器影响的部件数量不超过32个。
1.2集中报警控制器功能需求
1.2.1火灾报警功能
控制器能直接或间接地接收来自火灾探测器及其他火灾报警触发器件的火灾报警信号，发出火灾报警声、光信号，指示火灾发生部位，记录火灾报警时间，并予以保持，直至手动复位【3】。
当有火灾探测器火灾报警信号输入时，控制器应在10 秒内发出火灾报警声、光信号。对来自火灾探测器的火灾报警信号可设置报警延时，其最大延时不超过 1 分钟，延时期间有延时光指示，延时设置信息通过本机操作。当有手动火灾报警按钮报警信号输入时，控制器应在10 秒内发出火灾报警声、光信号，并明确指示该报警是手动火灾报警按钮报警。
控制器有专用火警总指示灯。控制器处于火灾报警状态时，火警总指示灯点亮。火灾警报信号能手动消除，当再有火灾报警信号输入时再次启动。一般情况下，我们会设置控制器必须接收到两个或者两个以上的火灾报警信号才可以确定火灾灾情发生，具体分以下两种情况[14]：
（1）控制器需要接收来自同一探测区域两个或两个以上火灾报警信号才能确定发出火灾报控制器接收到第一个火灾报警信号时，发出火灾报警声信号或故障声信号，并指示应部位，但不能进入火灾报警状态；接收到第一个火灾报警信号后，控制器在60 秒内接收到后续的火灾报警信号时，应发出火灾报警声、光信号，并进入火灾报警状态。然而，接收到第一个火灾报警信号后，控制器在30 分钟内仍未接收到后续的火灾报警信号时，对第一个火灾报警信号自动复位。
（2）控制器需要接收到不同部位两只火灾探测器的火灾报警信号才能确定发出火灾报警
信号时，还应满足下述要求：
控制器接收到第一只火灾探测器的水灾报警信号时，应发出火灾报警声信号或故障声信号，并指示相应部位，但不能进入火灾报警状态；控制器接收到第一只火灾探测器火灾报警信号后，在规定的时间间隔（不小于5 分钟）内未接收到后续火灾报警信号时，可对第一个火灾报警信号自动复位。【6】控制器应设手动复位按钮，复位后，仍然存在的状态及相关信息均应保持或在20秒内重新建立。
控制器火灾报警计时装置的日计时误差不应超过30 秒，使用打印机记录火灾报警时间时，应打印出月、日、时、分等信息，但不能仅使用打印机记录火灾报警时间。具有火灾报警历史事件记录功能的控制器应能至少记录999 条相关信息，在控制器断电后能保持信息14 天。通过控制器可改变与其连接的火灾探测器响应阈值时，对探测器设定的响应阈值应能手动可查。除复位操作外，对控制器的任何操作均不应影响控制器接收和发出火灾报警信号。
1.2.2 火灾报警控制功能
控制器在火灾报警状态下应有火灾声光警报器控制输出。控制器可设置其它控制输出（应少于6 点），用于火灾报警传输设备和消防联动设备等设备控制，每一控制输出应对应的手动直接控制按钮。控制器在发出火灾报警信号后3秒内应启动相关的控制输出（有延时要求时除外）。控制器应能手动消除和启动火灾声光警报器的声警报信号，消声后，有新的火灾报警信号时，声光警报信号应能重新启动。具有传输火灾报警信息功能的控制器，在火灾报警信息传输期间应有光指示，并保持至复位，如有反馈信号输入，应有接收显示。对于采用独立指示器作为传输火灾报警信息显示的控制器，如有反馈信号输入，该指示器转为接收显示，并保持至复位。【7】
控制器发出消防联动设备控制信号时，应发出相应的声光信号指示，该声光信号指示不能被覆盖，保持至手动恢复；在接收到消防联动控制设备反馈信号10 秒内应发出相应的声光信号，并保持至消防联动设备恢复。如需要设置控制输出延时，延时应按下述方式设置：（1）对火灾声光警报器及对消防联动设备控制输出的延时，应通过火灾探测器或
手动火灾报警按钮或特定部位的信号实现；
（2）控制火灾报警信息传输的延时应通过火灾探测器或特定部位的信号实现；
（3）延时应不超过10 分钟。延时时间变化步长不应超过1 分钟。
（4）在延时期间，应能手动插入或通过手动火灾报警按钮而直接启动输出功能；
（5）任何输出延时均不应影响其他输出功能的正常工作，延时期间应有延时光指
示。
当控制器要求接收来自火灾探测器或手动火灾报警按钮的1个以上火灾报警信号才
能发出控制输出时；当收到第一个火灾报警信号后，收到要求的后续火灾报警信号前，
控制器应进入火灾报警状态；但设有分别或全部禁止对火灾声光警报器、火灾报警传输
设备和消防联动设备输出操作的手段。禁止对某一设备输出操作不应影响对其他设备的
输出操作。
1.2.3 故障报警功能
控制器应设专用故障总指示灯，无论控制器处于何种状态，只要有故障信号存在，该故障总指示灯点亮。当控制器内部、控制器与其连接的部件间发生故障时，控制器应在100 秒内发出与火灾报警信号有明显区别的故障声光信号，故障声光信号能手动消除，再有故障信
号输入时，能再启动；故障光信号应保持至故障排除【10】。
控制器应能显示下述故障的部位：
（1）控制器与火灾探测器、手动火灾报警按钮及完成传输火灾报警信号功能部件间连接线的断路、短路（短路时发出火灾报警信号除外）和影响火灾报警功能的接地，探头与底座间连接断路；
（2）控制器与火灾显示盘间连接线的断路、短路和影响功能的接地；
（3）控制器与其控制的火灾声光警报器、火灾报警传输设备和消防联动设备间连接线的断路、短路和影响功能的接地。以上（1）、（2）两项故障在有火灾报警信号时可以不显示，控制器能显示所有故障信息。在不能同时显示所有故障信息时，未显示的故障信息应手动可查。当主电源断电，备用电源不能保证控制器正常工作时，控制器发出故障声信号并能
保持1 小时以上对于软件控制实现各项功能的控制器，当程序不能正常运行或存储器内容出错时，控制器有单独的故障指示灯显示系统故障。控制器的故障信号在故障排除后，可以自动或手动复位。复位后，控制器在100 秒内重新显示尚存在的故障。任何故障部分均不应影响非故障部分的正常工作。当控制器采用总线工作方式时，设有总线短路隔离器。短路隔离器动作时，控制器能指示出被隔离部件的部位号。当某一总线发生一处短路故障导致短路隔离器动作时，受短路隔离器影响的部件数量不超过32 个。
1.2.4屏蔽功能
控制器应有专用屏蔽总指示器，无论控制器处于何种状态，只要有屏蔽存在，该屏
蔽总指示器点亮。控制器应具有对下述设备进行单独屏蔽、解除屏蔽操作功能（同时可以手动进行）。【15】
（1）每个部位或探测区、回路；
（2）消防联动控制设备；
（3）故障警告设备；
（4）火灾声光警报器；
（5）火灾报警传输设备。
控制器在屏蔽操作完成后2 秒内启动屏蔽指示。在有火灾报警信号时，（1）、（2）、（3）三项的屏蔽信息可以不显示，（4）、（5）项屏蔽信息显示不能受火灾报警信号影响。控制器相应能显示所有屏蔽信息，在不能同时显示所有屏蔽信息时，则应显示最新屏蔽信息，其他屏蔽信息应手动可查。控制器仅在同一个探测区内所有部位均被屏蔽的情况下，才能显示该探测区被屏蔽，否则只能显示被屏蔽部位。同样的，控制器在同一个回路内所有部位和探测区均被屏蔽的情况下，才能显示该回路被屏蔽。屏蔽状态应不受控制器复位等操作的影响。
1.2.5 监管功能
控制器设专用监管报警状态总指示器，无论控制器处于何种状态，只要有监管信号
输入，该监管报警状态总指示器点亮。当有监管信号输入时，控制器应在100 秒内发出与火灾报警信号有明显区别的监管报警声光信号；声光信号应能手动消除，当有新的监管信号输入时应能再启动；光信号应保持至手动复位。【17】如监管信号仍存在，复位后监管报警状态应保持或在20 秒内重新建立。控制器可以显示所有监管信息。在不能同时显示所有监管信息时，未显示的监管信息手动可查。
1.2.6 自检功能
控制器应检查本机的火灾报警功能（以下称自检），控制器在执行自检功能期间，受其控制的外接设备和输出接点均不动作。控制器自检时间超过l 分钟或其不能自动停止自检功能时，控制器的自检功能应不影响非自检部位、探测区和控制器本身的火灾报警功能。控制器应能手动检查其面板所有指示器的功能【20】。具有能手动检查各部位或探测区火灾报警信号处理和显示功能的控制器，设专用自检总指示器，只要有部位或探测区处于检查状态，该自检总指示器点亮，并满足下述要求：
（1）控制器显示（或手动可查）所有处于自检状态中的部位或探测区；第三章图书馆火灾自动报警系统需求分析
（2）每个部位或探测区均应能单独手动启动和解除自检状态；
（3）处于自检状态的部位或探测区不应影响其它部位或探测区的显示和输出，控制器的所有对外控制输出接点均不应动作（检查声光警报器警报功能时除外）
1.2.7 信息显示与查询功能
控制器信息显示按火灾报警、监管报警及其他状态顺序由高至低排列信息显示等级，高等级的状态信息优先显示，低等级状态信息显示不会影响高等级状态信息显示，显示的信息应与对应的状态致目易于辨识。当控制器处于某一高等级状态显示时，应能通过手动操作查询其他低等级状态信息，各级别状态信息不会交替显示[15]。
1.2.8 电源功能
控制器主电源采用220v，50Hz 交流电源，电源线输入端设有接线端子；控制器设保护接地端子；控制器能为其连接的部件供电，供电采用直流24V。控制器电源部分具有主电源和备用电源转换装置。当主电源断电时，能自动转换到备用电源；主电源恢复时，自动转到主电源；有主、备电源工作状态指示，主电源有过流保护措施。主、备电源的转换不应使控制器产生误动作。控制器对主电源和备用电源容量的要求也有不同【22】。
（1）主电源容量要求控制器至少一个回路按设计容量连接真实负载，其它回路连接等效负载，主电源容量应能保证控制器在下述条件下连续正常工作4 小时：
a）控制器容量不超过10 个报警部位时，所有报警部位均处于报警状态；
b）控制器容量超过10 个报警部位时，20%的报警部位（不少于10 个报警部位，但不超过32 个报警部位）处于报警状态；
（2）备用电源容量要求
控制器至少一个回路按设计容量连接真实负载，其它回路连接等效负载。备用电源在放电至终止电压条件下，充电24 小时，其容量应可提供控制器在监视状态下工作8小时后，在下述条件下工作30 分钟。
a）控制器容量不超过10 个报警部位时，所有报警部位均处于报警状态；
b）控制器容量超过10 个报警部位时，1/15 的报警部位（不少于10 个报警部位，但不超过32 个报警部位）处于报警状态。当交流电源供电电压变动幅度在额定电压（220V）的85%到110%范围内，频率50Hz±1Hz 时，控制器可以正常工作。在主电源供电容量的规定条件下，其输出直流电压稳定度和负载稳定度不大于5%。采用总线工作方式的控制器至少一个回路按设计容量连接真实负载（该回路用于连接真实负载的导线为长度1000 米，
截面积为1mm的铜质绞线，或生产企业声明的连接条件）其它回路连接等效负载，在同时报警部位数量不少于10 个条件下应能正常工作。
1.3联动控制柜
联动控制柜是智能式火灾集中报警控制器中的一个重要组成部分。负责火灾发生时，火灾自动报警与消防联动系统里各个部分的联动控制，包括对消防联动控制器、气体灭
火控制器、消防电气控制装置、消防设备应急电源、消防应急广播设备、消防电话、传
输设备、消防控制室图形显示装置、模块、消防电动装置、消火栓按钮等的联动控制[16]。
1.3.1 消防联动控制器
1.3.1.1 指示功能
消防联动控制器按设定的逻辑直接或间接控制其连接的各类受控消防设备，并设独
立的启动总指示灯，只要有受控设备启动信号发出，该启动总指示灯点亮。消防联动控制器在接收到火灾报警信号后，在3秒内发出启动信号发出启动信号后，同时有光指示，指示启动设备名称和部位，记录启动时间和启动设备总数。光指示保持至消防联动控制器复位。消防联动控制器能显示所有受控设备的工作状态。消防联动控制器应在受控设备动作后10 秒内收到反馈信号，并有反馈光指示，指示设备名称和部位，显示相应设备状态，光指示保持至受控设备恢复。消防联动控制器在发出启动信号后10 秒内未收到要求的反馈信号，应使启动光信号闪亮，并显示相应的受控设备有故障或者未启动，保持到消防联动控制器收到反馈信号[17]。
1.3.1.2 接收、报警功能
消防联动控制器接收来自相关火灾报警控制器的火灾报警信号，显示报警区域，发
出火灾报警声、光信号，报警声信号应能手动消除，报警光信号应保持至消防联动控制
器复位。消防联动控制器应能接收连接的消火栓按钮、水流指示器、报警阀、气体灭火系统启动按钮等触发器件发出的报警信号，或者动作信号，显示其所在的部位或区域，发出第三章图书馆火灾自动报警系统需求分析报警声、光信号，声信号能手动消除，光信号保持至消防联动控制器复位。
1.3.1.3 手动功能
如果消防联动控制器自动状态下出现异常情况，可以切换手动和自动两种方式完成
控制功能，并指示状态，控制状态不受复位操作的影响。消防联动控制器手动状态下，具有对每个受控设备进行手动控制的功能。每个手动控制开关对应一个直接控制输出。控制输出的启动光指示在相应的控制开关单独指示。
1.3.1.4 编程功能
消防联动控制器具有简单的编程功能，通过手动或通过程序的编写输人启动的逻辑
关系。消防联动控制器在自动方式下，如接收到火灾报警信号，并在规定的逻辑关系得
到满足的条件下，应在3 秒内发出预先设定的启动信号。消防联动控制器对控制输出有相应的输入“或”逻辑和“与”逻辑编程功能。在自动方式下，手动插入操作优先。可以对特定的控制输出功能设置延时，延时要求如下4点所示[18]：
（1）延时时间不超过10 分钟，每次增加延时时间不超过1 分钟；
（2）延时期间，手动输入启动指令时，立即启动控制输出；
（3）任一延时输出均不影响其他控制功能的正常工作；
（4）延时期间有延时光指示。
1.3.1.5 记录功能
消防联动控制器复位后，仍保持原工作状态的受控设备的相关信息保持在20 秒内重新建立。计时装置的日计时误差不超过30 秒，使用打印机记录时间时，能够打印出月、日、时、分等信息，但不会仅使用打印机记录时间，也会在系统储存器中记录时间信息。至少记录999 条相关信息，且在消防联动控制器断电后能保持14 天。
1.3.2 气体灭火控制器
图书馆这种大型建筑同样需要大型的配电房，而配电房里面安装了大量的电气、电子设备，这些设备是不能使用喷淋灭火的，所以必须设置气体灭火控制系统。气体灭火控制器通过接收消防联动控制器的联动信号，直接或间接地控制其连接的气体灭火设备和相关设备。同时，能够向消防联动控制器发送启动控制信号、延时信号、启动喷洒控制信号、气体喷洒信号、故障信号、选择阀和瓶头阀动作信息[19]。气体灭火控制器接收启动控制信号后，按预置逻辑完成以下功能：
（1）发出声、光信号，记录时间，声信号应能手动消除，当再次有启动控制信号华南输人时，能再启动，启动声光警报器；
（2）进人延时，延时期间有延时光指示，显示延时时间和保护区域，关闭保护区
域的防火门、窗和防火阀等，停止通风空调系统；
（3）延时结束后，发出启动喷洒控制信号，并有光指示，启动保护区域的喷洒光
警报器；
（4）气体喷洒阶段发出相应的声、光信号并保持至复位，记录时间。气体灭火控制器具有手动和自动控制功能，并有控制状态指示，控制状态不受复位操作的影响。气体灭火控制器在自动状态下，手动插人操作优先；手动停止后，如再有启动控制信号，按预置逻辑工作。气体灭火控制器的气体喷洒声信号优先于启动控制声信号和故障声信号，启动控制声信号优先于故障声信号。同时具有分别启动和停止保护区域声光警报器的功能，每个保护区域设独立的工作状态指示灯。
1.4火灾应急广播装置
火灾应急广播装置主要用于发生火灾时，通过广播系统指导图书馆内的师生员工按最短
最快的逃生路线逃生。消防广播系统将应急疏散的指令或事先准备的语音报警信息，传送至相关的区域，进行应急疏散指挥。火灾应急广播装置由扬声器、消防广播功率放大器、广播控制器和广播录放盘等设备组成。按照国家规范要求，控制中心报警系统和集中报警系统都必须设置火灾应急广播系统。
1.4.1火灾应急广播扬声器
图书馆属于公共建筑，走道和大厅等公共场所经常是人员密集的，故需设置火灾应
急广播扬声器。每个扬声器的额定功率不应小于3 瓦，其数量应能保证从一个防火分区
内的任何部位到最近一个扬声器的距离不大于25 米。走道内末端的一个扬声器，到达
走道末端的距离，不应该大于12.5 米，也就是一半距离。公共区域，一般情况下，环境噪声都会比较严重，在这些区域要注意，扬声器的播放声压级别要高于背景噪声。具体地说，在环境噪声大于60 分贝的场所设置的扬声器，在其播放范围内最远点的播放声压级应高于背景噪声15 分贝。
1.4.2 广播系统的合用
图书馆中，将火灾应急广播系统与公共广播系统合用时，共用一套扬声器系统，此设计方法必须做到以下几点：发生火灾时，能在消防控制室中，通过集中报警控制器将第三章图书馆火灾自动报警系统需求分析火灾疏散层的扬声器和公共广播扬声器强制转入火灾应急广播状态；消防控制室应能监控用于火灾应急广播时的扬声器的工作状态，并应具有遥控开启扬声器和采用扬声器播音的功能。
1.4.3漏电火灾报警控制主机
漏电火灾报警控制主机是智能式火灾集中报警控制器中，防止电气火灾的一个重要组成部分，以期杜绝电气火灾的发生。该主机主要在日常监视中发挥作用。火灾自动报警与消防联动系统日常运行中，漏电火灾报警控制主机负责监视强电系统，即供配电系统中的主要干线回路。其监视作用通过监视带漏电模块的断路器回路，记录对应场所的漏电电流及过电流信号，当发现漏电电流或者过电流超过事先设定的安全值时，发出声光报警信号，并且显示故障信号地址，监视故障点的变化[20]。漏电火灾报警控制主机安装于图书馆首层消防控制中心内，和智能式火灾集中报警控制器组成一个整体。
1.4.4漏电电流整定原则
计算漏电电流时，必须注意分级保护、避免大范围停电。为防止电气火灾，采用分级保护时，电源端或主分支线路上的漏电火灾报警控制装置应与末端的漏电火灾报警控制装置的动作特性协调组合，实现具有动作选择性的分级保护，以求避免大面积停电。一般情况下，在电源进线端或分支的主回路上，应选用低灵敏度延时型的漏电火灾报警控制装置。然而，在末端，就是我们常见的，漏电动作电流整定为IΔn≤30mA，额定动作时间Tn＜0.1s，主要用于人身触电保护，与漏电火灾报警控制系统是互补关系。一般总进线处的漏电火灾报警值整定为200 到500mA[21]。
1.5火灾探测器
火灾探测器是整个系统的终端装置，为系统的运行担负着最直接的使命。火灾探测器是火灾自动报警与消防联动系统中，对现场进行探查，发现火灾的设备。火灾探测器是系统的“感觉器官”，它的作用是监视环境中有没有火灾的发生。一旦有了火情，就将火灾的特征物理量，如温度、烟雾、气体和辐射光强等转换成电信号，并立即动作向火灾集中报警控制器发送报警信号。
1.5.1 火灾探测器的分类
按照分类方法的不同，火灾探测器可以有如下分类：按照对现场的信息采集类型分为：感烟探测器，感温探测器，火焰探测器，特殊气体探测器；按照设备对现场信息采集原理分为：离子型探测器，光电型探测器，线性探测器；按照设备在现场的安装方式分为：点式探测器，缆式探测器，红外光束探测器；按照探测器与控制器的接线方式分：总线制，多线制。其中总线制又分编码的和非编码的；而编码的又分电子编码和拨码开关编码，拨码开关编码的又叫拨码编码，它又分为二进制编码和三进制编码[22]。以下重点介绍根据信息采集类型分类中比较常见的感烟探测器和感温探测器。
1.5.1.1 感烟探测器
（1）感烟火灾探测器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，是使所，选择感烟探测器；
（2）火灾发展迅速，可产生大量热、烟和火焰辐射的场所，选择感温探测器、感
烟探测器火焰探测器或其组合；
（3）火灾发展迅速，有强烈的火焰辐射和少量的烟、热的场所，选择火焰探测器；
（4）火灾形成特征不可预料的场所，根据模拟试验的结果选择探测器；
（5）使用、生产或聚集可燃气体或可燃液体蒸汽的场所，选择可燃气体探测器。
按照上述要求，在图书馆的大部分场所，都可以选择感烟探测器。然而，地下车库、吸烟室
等地方，因为有烟雾、粉尘，会引发感烟探测器的误报警，故需选择感温探测器。用量最大的一种火灾探测器。因为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“早期发现”探测器。常见的感烟火灾探测器有离子型、光电型等几种。离子感烟探测器由内外两个电离室为主构成。外电离室（即检测室）有孔与外界相通，烟雾可以从该孔进入传感器内；内电离室（即补偿室）是密封的，烟雾不会进入。火灾发生时，烟雾粒子窜进外电离室，干扰了带电粒子的正常运行，使电流、电压有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，探测器就会产生感应而发出报警信号。光电感烟探测器内部有一个发光元件和一个光敏元件，平常由发光元件发出的光，通过透镜射到光敏元件上，电路维持正常，如有烟雾从中阻隔，到达光敏元件上的光就会显著减弱，于是光敏元件就把光强的变化转换成电流的变化，通过放大电路发出报警信号。
1.5.1.2 感温探测器
火灾时物质的燃烧产生大量的热量，使周围温度发生变化。感温探测器是对警戒范
围中某一点或某一线路周围温度变化时响应的火灾探测器。它是将温度的变化转换为电
信号以达到报警目的。根据监测温度参数的不同，一般用于工业和民用建筑中的感温式火灾探测器有定温式、差温式、差定温式等几种。
定温式探测器是在规定时间内，火灾引起的温度上升超过某个定值时启动报警的火可熔绝缘物熔化使两导线短路，从而产生火灾报警信号。点型定温式探测器利用双金属片、易熔金属、热电偶热敏半导体电阻等元件，在规定的温度值上产生火灾报警信号。差温式探测器是在规定时间内，火灾引起的温度上升速率超过某个规定值时启动报警的火灾探测器。它有线型和点型两种结构。线型差温式探测器是根据广泛的热效应而动作的，点型差温式探测器是根据局部的热效应而动作的，主要感温器件是空气膜盒、热敏半导体电阻元件等。
差定温式探测器结合了定温和差温两种作用原理并将两种探测器结构组合在一起。差定温式探测器一般多是膜盒式或热敏半导体电阻式等点型组合式探测器。
1.6火灾探测器的选择
火灾探测器的选择，有下列要求：
（1）火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量的热，很少或没有火焰辐射的所，选择感烟探测器；
（2）火灾发展迅速，可产生大量热、烟和火焰辐射的场所，选择感温探测器、感
烟探测器火焰探测器或其组合；
（3）火灾发展迅速，有强烈的火焰辐射和少量的烟、热的场所，选择火焰探测器；（4）火灾形成特征不可预料的场所，根据模拟试验的结果选择探测器；
（5）使用、生产或聚集可燃气体或可燃液体蒸汽的场所，选择可燃气体探测器。按照上述要求，在图书馆的大部分场所，都可以选择感烟探测器。然而，吸烟室等地方，因为有烟雾、粉尘，会引发感烟探测器的误报警，故需选择感温探测器。
第二章图书馆火灾自动报警系统设计
明确要做的工作就是将这些需求实际运用到系统的设计中，利用一个工程实例来实际、
有效地说明一个高校图书馆的火灾自动报警与消防联动系统应该如
何设计。
2.1 工程总况
我校的图书馆位于西校区中心，总建筑面积约35000余平方米，地上10层，藏书量约100万册，是整个校区体量最大、楼高最高的建筑物。图书馆无论从功能或是形象角度考虑，都是校园中最重要的单体建筑物，代表着我校的形象，将成为标志性建筑物。图书馆建筑高度为55.2 米，首层设置学术交流区，包含学术报告厅、展厅、多功能厅、培训教室、自修室等功能。二至七层为图书馆的主体——图书藏阅。八层设置了理工书库、专题图书阅览室。行政及业务办公区和资源建设区布置在九层，包括采编中心、数字资源加工中心等。
图书馆建筑高度超过24 米，工程为全空调高层建筑，藏书为100万册，适用《高
层民用建筑设计防火规范》（GB 50045-95），为一类高层建筑，耐火等级为一级。建筑共分为36 个防火分区，按国家规范设有火灾自动报警系统及喷淋系统，一般防火分区面积小于2000 平方米，书库和藏阅合一的阅览室空间不超过1400 平方米,。防火分区间采用耐火3H 防火墙及特级防火卷帘、甲级防火门分隔，其中网络中心机房采用气体消防系统。首层东北侧设置直通室外的消防控制室[26]。
根据规范要求，本工程设置的火灾自动报警系统为集中报警系统，装设集中报警控
制器的消防控制室位于一层东北侧，新智能式火灾集中报警控制器控制器设置于图书馆首层东北侧的消防控制室。
2.2 集中报警控制系统
本设计中，要求采用大型火灾自动报警与消防联动集中控制器，以求满足整个图书
馆的火灾自动报警与消防联动控制的需求。故此集中报警控制器选择JB-LGZ2-FS5050
火灾报警控制器（联动型）。该控制器（以下简称FS5050）是集成多项先进技术的新一
代火灾报警及联动控制器。
2.2.1.1多种隔离通讯接口
RS485 接口连接火灾显示盘FX02、气体控制器FS5090、消防广播等设备，RS232接口连接消防控制室图形显示装置，CAN 接口连接FS5050、AFN100、AFN80 或者网络接口模块，PS/2 接口连接标准键盘。
2.2.1.2稳定的供电技术
可监视、查看总线的电压、电流、漏电流和信号波动，方便工程调试和总线故障分析。强大的总线过流、过压和过载保护功能。独有总线漏电流识别技术。采用电源全隔离和分布电源供电技术，提高系统可靠性。总线带防雷保护装置，可防止雷击危害。