《船舶電氣與自動化(大管輪)》試題：第十一章 船舶火災自動報警系統(tǒng)（大管輪）

1、第十一章 船舶火災自動報警系統(tǒng) 第一節(jié)、火災自動報警系統(tǒng)的基本功能 及工作原理 一、分路式火災自動報警系統(tǒng) 二、環(huán)路式火災自動報警系統(tǒng),組成：1）火災探測器 2）火災報警中央裝置,一、分路式火災自動報警系統(tǒng),1.基本功能： (1)火警發(fā)生時給出聲、光信號，并指示出火警發(fā)生的部位 (2)監(jiān)測系統(tǒng)故障 (3) 故障記憶功能，人工復位后消除 (4) 手動模擬測試 (5)每一分路可以切斷，以便對某一分路進行檢查維護，并且應(yīng)有切斷的光指示。 (6)主、副電源自動轉(zhuǎn)換。,較完整的艙室火災自動報警系統(tǒng)主要由探測器（含手動報警按鈕)、報警控制器、區(qū)域報警屏、聯(lián)動控制器、通信廣播設(shè)備五大部分組成。,（1）探測器

2、 分布在被監(jiān)測環(huán)境現(xiàn)場，它監(jiān)測環(huán)境的有關(guān)物理量，將其轉(zhuǎn)換成與該物理量對應(yīng)的電信號，并傳遞給報警控制器。,手動報警按鈕一般安裝在人員經(jīng)常出入的走廊、通道、樓梯口等明顯的地方。手動報警按鈕相當于自動火災探測器的常開觸點，當有人發(fā)現(xiàn)火情時可就近使用按鈕報警。實際上當用它的小錘擊碎按鈕盒的玻璃后按鈕燈已亮，表示報警信號已發(fā)到了報警指示器。,探測器主要有感煙、感溫和火焰探測器三種。如圖所示是火災探測器的外形圖。,2火災報警中央裝置 一般安裝在駕駛臺或消防控制站內(nèi)。目前在船上應(yīng)用的報警控制器主要有繼電接觸器控制、PLC控制以及微機控制三種。 作用接受火災探測器從船護現(xiàn)場發(fā)送來的火災信號，經(jīng)過處理后給出聲、

3、光火警報警信號，并顯示出火警的部位，以便船員及早采取滅火措施。,2火災報警中央裝置 在報警控制器中，主要實現(xiàn)以下功能： (1)火警發(fā)生時給出聲、光信號，并指示出火警發(fā)生的部位；聲響信號可手動切除，但不得影響下一次火災報警。 (2)對報警指示設(shè)備的輸入輸出線路進行監(jiān)控，包括系統(tǒng)外部、內(nèi)部故障以及主控制箱的門是否打開等，均能自動發(fā)出故障聲、光信號，并顯示出故障部位?；鹁暪庑盘柵c故障聲光信號有明顯的區(qū)別，消聲功能與火警相同。,(3)火警與故障信號有記憶功能，只有在火警和故障已消除；并經(jīng)人工復位后方能恢復正常。 (4)具備手動模擬測試條件，以便檢測設(shè)備是否正常。 (5)每一分路可以切斷，以便對某一分

4、路進行檢查維護，并且應(yīng)有切斷的光指示。 (6)主、副電源可以自動轉(zhuǎn)換，保持不間斷地供電。 (7)具備擔負某些輔助功能。 (8)滿足船用環(huán)境條件試驗要求。,3區(qū)域報警屏 一般安裝在機艙集控室內(nèi)以及船員生活區(qū)走廊內(nèi)。它可以接受報警控制器的信號，顯示外圍斷路等故障信號；在火警發(fā)生時，可以指示報警部位并給出聲光警報。在輔助報警屏上可以復位各種報警信號。,4聯(lián)動控制器 安裝在消防控制站內(nèi)，連接報警控制器送來的火災信號，通過模塊向有關(guān)消防設(shè)備(包括防火門、風機、油泵、水噴淋系統(tǒng)、C02釋放裝置等)發(fā)出控制命令，同時查詢設(shè)備的執(zhí)行情況。,5通信廣播系統(tǒng) 其主體部分安裝在消防控制站內(nèi)，喇叭及電話分機等器件安裝

5、在現(xiàn)場，可自動或手動發(fā)出語音報警信號。,2.工作原理：,分路式火災自動報警系統(tǒng)主機面板,二、環(huán)路式火災自動報警系統(tǒng),1.中央單元 報警處理板 探測環(huán)路接口板 繼電器板 通信接口板 開關(guān)量輸入板 開關(guān)量輸出板 開關(guān)量探測器接口 電源單元 2.探測環(huán)路 3.操作單元,3.操作單元,控制單元是操作者與系統(tǒng)進行人機對話的裝置，當系統(tǒng)發(fā)生火警時，左上角的火警大燈閃亮，其右側(cè)的二組三位數(shù)碼管分別顯示報警的環(huán)路號和探測器號?？刂茊卧也康囊壕э@示屏顯示系統(tǒng)的信息，液晶窗下方的鍵盤用以輸入操作者的各種控制命令。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，控制單元右下方的故障燈閃亮，其上方相應(yīng)的發(fā)光二極管指示故障類型。,第二節(jié) 火災探測

6、器一、火災探測方法 滾裝船、渡船等往往在貨艙區(qū)域需要載運車輛，消防船有時要救護油船，這些船及油船在貨艙或船上某些艙室可能聚集較多易燃氣體。通常易燃氣體的密度較空氣重，因而不容易驅(qū)散，在易燃氣體的體積濃度超過爆炸下限時，遇明火即可能產(chǎn)生爆炸或燃燒。為了檢測這些艙室的易燃氣體是否達到危險濃度，在這些船上一般裝有易燃氣體探測系統(tǒng)。二、火災探測器 火災探測器是火災報警系統(tǒng)的檢測單元。它是根據(jù)火災前兆的物理現(xiàn)象(發(fā)熱、冒煙等)制成不同類型的探測器。船上常用的有感溫式、感煙式。,1感煙式火災探測器 感煙式火警探測器常用的有感煙管式和離子感煙式兩種。感煙式的這兩種探測器主要用于大艙容(如貨艙)的火災探測。,

7、（1）感煙管式火災探測器 利用煙霧的遮光性質(zhì)來測定集煙管內(nèi)的煙霧密度。 主要元件是光電池。,返回本節(jié),（1）感煙管式火災探測器 利用煙霧的遮光性質(zhì)來測定集煙管內(nèi)的煙霧密度。 主要元件是光電池。 它由集煙管1、抽風機2、光源3、測量光電池4、基準光電池5和檢測電路6組成，如圖所示。,返回本節(jié),檢測時，由抽風機抽取大艙內(nèi)的氣體經(jīng)集煙管排除，光源經(jīng)透鏡變成平行光分別照射在光電池4和5上。當氣體中的煙霧密度增加時，煙霧的遮光作用加強，使測量光電池所接受到的光照度減弱，測量光電池產(chǎn)生的電流減小，而基準光電池產(chǎn)生的電流保持不變，把這兩個電流信號送至檢測電路進行比較，當兩者的電流差值達到設(shè)定的警戒值時，發(fā)出

8、火警信號。,返回本節(jié),（2）離子式火災探測器 利用同位素镅241放射射線所產(chǎn)生的離子流隨 煙霧密度增加而減小的特性來探測煙霧的 。 主要元件是同位素镅和電極。,返回本節(jié),離子式火警探頭是由內(nèi)電離室FSY1、外電離室FSY2以及晶閘管SCR1、場效應(yīng)管V1、三極管V2等半導體元件接成的控制電路組成。其電路原理見圖1-10所示。內(nèi)、外電離室內(nèi)均存著放射性同位素镅241和一個電極，镅241發(fā)出射線使氣體電離。 工作時，被監(jiān)視艙室氣體進入外電離室，若是火災前兆，氣樣中充滿煙霧，由于煙霧顆粒能吸附一部分離子，使到達外電離室FSY2的電極的離子數(shù)減少（即離子電流?。Ｏ喈斢谒牡刃щ娮柙龃?。,內(nèi)電離室FS

9、Y1是封閉的，煙霧不能進入，所以它的等效電阻與煙霧無關(guān)，這樣場效應(yīng)管V1的柵極電位VA點提高，該信號經(jīng)過場效應(yīng)管V1的源極跟隨器耦合，再經(jīng)三極管V2放大，由射極X跟隨輸出。,如果進入外電離室的煙霧濃度達到電路的整定值，從電位器W1的輸出信號使穩(wěn)壓管V3擊穿，觸發(fā)晶閘管SCR，使其導通。那么18伏電源使報警繼電器K動作，發(fā)出火警的聲、光信號。 由于不同場所要求的靈敏度不同，所以電路中有一電位器W1可供調(diào)節(jié)，但也不可太高，否則吸香煙的煙霧或灰塵也可能引起誤報警。,返回最近,返回最近,2.感溫式火災探測器 （也稱熱效應(yīng)式火警探測器）,主要用于住艙、走廊、控制室等艙室較小的場所的火警探測。,（1）定溫

10、式火災探測器 溫度達到設(shè)定值時，觸點動作，送出火警信號 采用低熔點的金屬絲或膨脹系數(shù)不同的雙金屬片制成。簡單可靠?；馂臅r膨脹系數(shù)不同的雙金屬片受熱膨脹彎曲接通報警觸點。 雙金屬片可恢復并重復使用。 易熔金屬受熱熔斷后釋放彈性動觸點接通定觸點報警，不能重復使用、不便于定期試驗檢查。,返回本節(jié),（2）差溫式火災探測器 它根據(jù)溫度升高的變化率來檢測火情，當監(jiān)視點的溫度升高的變化率超過5.5min時，探測器動作，發(fā)出火警信號。 （3）差定溫式火災探測器 在一個殼體內(nèi)兼有定溫和差溫功能的探測器。,返回本節(jié),返回本節(jié),3.智能型火災探測器,返回最近,4、氣敏半導體火災探測器,三.火災探測器的故障分析,大艙

11、煙霧報警裝置通常采用抽煙式系統(tǒng)，由抽風機、管道、煙霧探測裝置和報警指示設(shè)備等組成，如貨艙發(fā)生火災，煙氣通過管道被抽吸到安裝在駕駛室的煙霧探測裝置，則報警指示設(shè)備即發(fā)出聲、光信號。此時，駕駛臺值班人員便可根據(jù)控制箱屏上的相應(yīng)指示，判斷失火貨艙，采取相應(yīng)消防措施。,一、系統(tǒng)的基本組成,第三節(jié) 干貨艙自動探火及報警系統(tǒng),二、KIDDE型干貨艙自動探火及報警系統(tǒng),大艙煙霧報警裝置主要目的用于檢測干貨艙內(nèi)是否發(fā)生火災，如有失火征兆及早發(fā)現(xiàn)，以便采取滅火措施，也有的船舶可以自動釋放CO2。 大艙煙霧報警裝置通常采用抽煙式系統(tǒng)，由抽風機、管道、煙霧探測裝置和報警指示設(shè)備等組成。 如貨艙發(fā)生火災，煙氣通過管道

12、被抽吸到安裝在駕駛臺的煙霧探測裝置，則報警指示設(shè)備即發(fā)出聲、光信號，此時，駕駛臺值班人員便可根據(jù)控制箱屏上的相應(yīng)指示，判斷失火貨艙，采取相應(yīng)消防措施。,此外，被抽吸的煙氣可以通過旁路控制開關(guān)，直接排放到駕駛臺，以便值班人員可以嗅聞，證實是否屬于火災的煙氣。 注意： 1任何所要求的具有手動報警按鈕的固定式探火和失火報警系統(tǒng)應(yīng)能在任何時候立即動作。 2應(yīng)對系統(tǒng)操作所必需的電源和電路在斷電或故障時作監(jiān)控。故障發(fā)生時應(yīng)在控制板上發(fā)出聲、光故障信號，這一信號應(yīng)與失火信號有區(qū)別。,3供探火和失火報警系統(tǒng)操作時使用的電氣設(shè)備的電源應(yīng)不少于兩套，其中一套應(yīng)為應(yīng)急電源。應(yīng)由專用的獨立饋電線供電。這些饋電線應(yīng)接至

13、位于或鄰近于探火系統(tǒng)的控制板上的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)。 4探測器和手動報警按鈕應(yīng)被分成若干分區(qū)，任何探測器或手動報警按鈕動作時，應(yīng)在控制板和指示裝置上發(fā)出聲、光火警信號。如果2min內(nèi)信號未引起注意，則應(yīng)向所有船員起居處所和服務(wù)處所、控制站以及A類機器處所自動發(fā)出聲響報警。這一聲響報警系統(tǒng)不必作為探測系統(tǒng)的組成部分。,5控制板應(yīng)位于駕駛臺或主防火控制站內(nèi)。 6作為最低要求，指示裝置應(yīng)表明已經(jīng)動作的探測器或手動報警按鈕所在的區(qū)域。至少有一套指示裝置應(yīng)位于船員在航行中或在港內(nèi)的任何時候都能容易到達的地點，但是船舶處于非營運狀態(tài)時除外。如果控制板位于主防火控制站內(nèi)，則應(yīng)有一套指示裝置裝在駕駛臺內(nèi)。 7在每一指示裝置上或其附近應(yīng)清楚地表示該裝置所保護的處所和分區(qū)的位置。,8如探火系統(tǒng)不具備遙控和逐一識別每一探測器的功能的話，一般不允許在起居處所、服務(wù)處所和控制站內(nèi)的一個分區(qū)超過一層甲板，但包含圍蔽梯道的分區(qū)除外。為了避免延誤識別火源，每一分區(qū)內(nèi)包括的圍蔽處所的數(shù)量限額應(yīng)由主管機關(guān)決定。在任何情況下，不允許一個分區(qū)內(nèi)多于50個圍蔽處所。如果探火系統(tǒng)配有能遙控和單個識別的探測器，則探測分區(qū)可覆蓋幾層甲板，且所服務(wù)的圍蔽處所數(shù)目不受限制。,9對于客船，如果探