消防火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能装置组成的，火灾探测器可以在火灾发生的初期，将燃烧物体产生的烟雾、热量、火焰等物理量，变成电信号传输到火灾自动报警控制器中，同时显示出火灾发生的位置、时间等等，使人们能够在最短的时间发现火灾的发生，并及时采取有效的灭火措施，扑灭初期发生的火灾，最大限度的减少人们的生命、财产的损失。

一、火灾报警控制器的组成和性能

火灾报警控制器的组成主要包括电源和主机两部分。根据国标规定，火灾报警控制器各部分的基本功能如下：

（1）电源部分

火灾报警控制器的电源应由主电源和备用电源互补两部分组成。主电源为220V交流市电，备用电源一般选用可充放电反复使用的各种蓄电池。电源部分的主要功能为：

① 主电、备电自动切换；

② 备用电源充电功能；

③ 电源故障监测功能；

④ 电源工作状态指示功能；

⑤ 为探测器回路供电功能。

目前大多数火灾报警控制器的电源设计采用线性调节稳压电源，同时在输出部分增加过压和过流保护环节。近来还出现开关型稳压电源方式。

（2）主机部分

主机部分常态监视探测器回路变化情况，遇有报警信号时，执行响应的动作，其功能如下：

① 故障声光报警。当出现探测器回路断路、短路、探测器自身故障、系统自身故障时，火灾报警控制器均应进行声、光报警，指示具体故障部位。

② 火灾声光报警。当火灾探测器、手动报警按钮或其他火灾报警信号单元发出报警信号时，控制器能迅速、准确地接收、处理此报警信号，进行火灾声光报警，指示具体火警部位和时间。

③ 火灾报警优先功能。控制器在报故障时，如出现火灾报警信号，应能自动切换到火灾声光报警状态。若故障信号依然存在，只有在火情被排除，人工进行火灾信号复位后，控制器才能转换到故障报警状态。

④ 火灾报警记忆功能。当控制器收到探测器火灾报警信号时，应能保持并记忆，不可随火灾报警信号源的消失而消失，同时亦能继续接受、处理其他火灾报警信号。

⑤ 声报警消声及再声响功能。火灾报警控制器发出声光报警信号后，可通过控制器的消声按钮人为消声，如果停止声响报警时又出现其他报警信号，火灾报警控制器应能进行声光报警。

⑥ 时钟单元功能。控制器本身应提供一个工作时钟，用于对工作状态提供监视参考。当火灾报警控时，时钟应能指示并记录准确的报警时间。

⑦ 输出控制功能。火灾报警控制应具有一对以上的输出控制接点，用于火灾报警时的联动控制，如用于室外警铃，启动自动灭火设施等。

控制器主机部分承担着对火灾探测源传来的信号进行处理、报警并中继的作用。从原理上讲，无论是区域报警控制器还是集中报警控制器，都遵循同一工作模式，即收集探测源信号→输入单元 →自动监控单元 →输出单元。

同时为了使用方便，增加功能，又附加上人机接口-键盘、显示部分，输出联动控制部分，计算机通信部分，打印机部分等。火灾控制器的基本工作原理如图所示。

就输入单元而言，集中报警控制器与区域报警控制器有所不同。区域报警控制器处理的探测源可以是各种火灾探测器，手动报警按钮或其他探测按钮；而集中报警控制器处理的是区域报警控制器传输的信号。由于其传输特性不同，其输入单元的接口电路也不同。

多线传输方式接口电路工作原理是：各线传输的报警信号可同时也可分时进入主监控部分，由主监控部分进行地址译码（对于同时进入）或时序译码（对于分时进入），显示报警地址，同时各线报警信号的“或”逻辑启动声光报警，完成一次报警信号的确认。

总线传输方式接口电路工作原理是：通过监控单元将要巡检的地址（部位）信号发送到总线上，经过一定时序，监控单元从总线上读回信息，执行相应报警处理功能。时序要求严格，每个时序都有其固定含义。

其时序要求为：

① 发地址；

② 等待；

③ 读信息；

④ 等待。

控制器周而复始地执行上述时序，完成整个推测源的巡检。对于输出单元，集中报警控制器的控制功能比区域报警控制器要复杂。

二、火灾自动报警系统的线制

火灾自动报警系统包括火灾探测器、传输线、报警控制器及配套设备（如显示器、中继器等），对于复杂系统，还要包括联动控制装置和设备。这里的线制，主要是指探测器和控制器之间的传输线的线数。按线制分，火灾自动报警系统主要分为多线制和总线制。

（1）多线制

这是早期的火灾报警技术。它的特点是一个探测器（或若干探测器为一组）构成一个回路，与火灾报警控制器相连，如图所示。当回路中某一个探测器探测到火灾（或出现故障）时，在控制器上只能反映出探测器所在回路的位置。而我国火灾报警系统设计规范规定，要求火灾报警要报到探测器所在位置，即报到着火点。于是只能一个探测器为一个回路，即探测器与控制器单线连接。

（2）总线制

如图所示，采用两条至四条导线构成总线回路，所有探测器与之并联，每只探测器有一个编码电路（独立的地址电路），报警控制器采用串行通讯方式访问每只探测器。此系统用线量明显减少，设计和施工也较为方便，因此被广泛采用。

但是，一旦总线回路中出现短路问题，则整个回路失效，甚至损坏部分控制器和探测器，因此为了保证系统的正常运行和免受损失，必须在系统中采取短路隔离措施，如分段加装短路隔离器。

图中的四条总线（P、T、S、G）均为并联方式连接，S线上的信号对探测部位而言是分时的，从逻辑实现方式上看是“线或”逻辑。由于总线制采用了编码选址技术，使控制器能准确地报警到具体探测部位，测试安装简化，系统的运行可靠性大为提高。

下图所示为二总线制，用线量更少，但技术的复杂性和难度也提高了。目前二总线制应用最多，新一代的无阈值智能火灾报警系统也建立在二总线的运行机制上。

二总线系统的连接方式有树型和环型两种。树型为多数系统所采用；有的系统则要求输出的两根总线再返回控制器的另两个输出端子，构成环型，这时对控制器而言变成了四根线。

另，还有一种系统的P线对各探测器是串联的，可称为链式连接方式，这时对探测器而言，变成了三根线，而对控制器还是两根线。各连接方式如图所示。

三、消防设备的供电

（1）消防设备供电

建筑物中火灾自动报警与消防设备联动控制系统的工作特点是连续的、不间断。为保证消防系统供电电源的可靠性，应设有主供电电源和直流备用供电电源。消防自动监控系统的主供电电源应采用消防专用电源，其负荷等级应按照《建筑设计防火规范》划分，并按照电力系统设计规范规定的不同负荷级别要求供电。

消防设备供电系统应能充分保证设备的工作性能，在火灾发生时应能发挥消防设备的功能，将损失减少到最低限度。对于电力负荷集中的高层建筑或一、二级电力负荷（消防负荷），通常是采用单电源或双电源的双回路供电方式，用两个10kV电源进线和两台变压器构成消防主供电电源。在此前提下，为提高供电可靠性，消防设备从主电源受电的接线方案有如下两种形式：

第一类建筑物消防设备（一级消防负荷）的供电系统，采用如图所示的方式。其中左图采用不同电网构成双电源，两台变压器互为暗备用，单母线分段提供消防设备用电源；右图采用同一电网双回路供电，两台变压器暗备用，单母线分段，设置柴油发电机组作为应急电源向消防设备供电，与主供电电源互为备用，满足一级负荷要求。

第二类建筑物消防设备（二级消防负荷）的供电系统如图示。左图表示由外部引来的一路低压电源，与本部门电源（自备柴油发电机组）互为备用，供给消防设备电源；右图表示双回路供电，满足二级负荷要求。

（2）备用电源自动投入

消防规范要求一类、二类高层建筑分别采用双电源、双回路供电，且变电所需采用分段母线供电，以保证供电的可靠性。备用电源的自动投入装置（BZT）可使两路供电互为备用，也可用于主供电电源与应急电源（如柴油发电机组）的连接和应急电源自动投入。

典型的低压备用（或应急）电源自动投入装置接线如图所示。其中1C、2C、3C是交流接触器，ZK是短路保护用自动空气开关，平时处于闭合状态；1KK、2KK、3KK是手动开关。

正常时，两台变压器分别运行，1KK和2KK线闭合，3KK后闭合，接触器1C、2C接通，3C断开，若Ⅰ段母线失去电压（或1#回路掉电），1C失电断开，接触器3C闭合，使Ⅰ段母线通过Ⅱ段母线接受2#回路电源供电，完成自动切换任务。

必须说明，两路电源在消防泵、消防电梯等消防设备端实现切换（末端切换）常采用备用电源自动投入装置。

四、消防泵、喷洒泵的控制

（1）消防栓水泵联动控制

室内消防栓系统水泵起动方式的选择与建筑的规模和给水系统有关，以确保安全，电路设计简单合理为原则。消防泵联动控制原理框图如图所示。

接收到火灾报警信号后，集中报警控制器联动控制消防泵起动，也可手动控制其起动。同时，水位信号反馈回控制器，作为下一步控制操作的依据之一。

（2）喷洒泵联动控制

喷洒泵联动控制原理框图如图所示。出现火警后，火灾现场的喷淋头由于温度升高至60℃以上，使喷淋头内充满热敏液体的玻璃球受热膨胀而破碎，密封垫随之脱落，喷出具有一定压力的水花进行灭火。

喷水后有水流流动且水压下降，这些变化分别可经过水流报警器和水压开关转换成电信号，送到集中报警控制器或直接送到喷洒泵控制箱，起动喷洒泵工作，保持喷洒灭火系统具有足够高的水压。

五、排烟联动控制

防排烟系统电气控制的设计，是在选定自然排烟、机械排烟、自然与机械排烟并用或机械加压送风方式以后进行，排烟控制有直接控制方式和模块控制方式，图中给出了两种控制方式的原理框图。

上图为直接控制方式，集中报警控制器收到火警信号后，直接产生控制信号控制排烟阀门开启，排烟风机起动，空调、送风机、防火门等关闭。同时接收各设备的反馈信号，监测各设备是否工作正常。

下图为模块控制方式，集中报警控制器收到火警信号后，发出控制排烟阀、排烟风机、空调、送风机、防火门等设备动作的一系列指令。在此，输出的控制指令是经总线传输到各控制模块，然后再由各控制模块驱动对应的设备动作。同时，各设备的状态反馈信号也是通过总线传送到集中报警控制器的。

图所示为机械排烟控制框图。机械加压送风控制的原理及过程与机械排烟控制相似，只是受控对象变成了正压送风机和正压送风阀门。

六、防火卷帘及防火门的联动控制

防火卷帘通常设置于建筑物中防火分区通道口外，可形成门帘式防火隔离。火灾发生时，防火卷帘根据火灾报警控制器发出的指令或手动控制，使其先下降一部分，经一定延时后，卷帘降至地面，从而达到人员紧急疏散、火灾区隔火、隔烟，控制烟雾及燃烧过程可能产生的有毒气体扩散并控制火势的蔓延。图为防火卷帘联动控制原理框图。

电动防火门的作用与防火卷帘相同，联动控制的原理也类同。防火门的工作方式有平时不通电，火灾时通电关闭方式，以及平时通电，火灾时断电关闭两种方式。

气体灭火系统用于建筑物内需要防水又比较重要的对象。如配电间、通信机房等。通常，气体管网灭火系统通过火灾报警探测器对灭火控制装置进行联动控制，实现自动灭火。图为气体灭火系统联动控制原理框图。

七、消防电梯的控制

消防控制室在火灾确认后，应能控制电梯全部首层，并接受其反馈信号。

电梯是高层建筑纵向交通的工具，消防电梯是火灾时供消防人员扑救火灾和营救人员用的。火灾时，一般电源没有特殊情况不能作疏散用，因为这时电源没有把握。因此，火灾时对电梯的控制一定要安全可靠。

对电梯的控制有两种方式：一种是将所有电梯控制显示的副盘设在控制室，消防值班人员随时可直接控制；另一种作法是消防控制室自行设计电梯控制装置，火灾时，消防值班人员通过控制装置，向电梯机房发出火灾信号和强制电梯全部停于首层的指令。

在一些大型公共建筑里，利用消防电梯前的烟探测器直接联动控制电梯，这也是一种控制方式，但必须注意烟探测器误报的危险性。

火灾报警系统总线制与二线制什么区别？消防设备供电方式如何选择？