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6.1 火灾自动报警系统简介 6.2 火灾报警探测器 6.3 火灾报警控制器及火灾自动报警系统基本形式 6.4 消防联动控制系统
第6章 火灾自动报警系统及联动控制 6.1 火灾自动报警系统简介 6.2 火灾报警探测器 6.3 火灾报警控制器及火灾自动报警系统基本形式 6.4 消防联动控制系统
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火灾自动报警系统及消防设备联动控制系统依据主动防火对策，以被监测的各类建筑物为警戒对象，通过自动化手段实现早期火灾探测、火灾自动报警和消防设备联动控制。它完成了对火灾的预防与控制功能，对于宾馆、商场、医院等重要建筑及各类高层建筑设置安装火灾自动报警控制系统更是必不可少的消防措施。
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6.1 火灾自动报警系统简介 6.1.1 火灾自动报警系统的构成 系统主要由三部分组成，即火灾报警探测装置、火灾报警控制器以及报警装置等组成
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6.1 火灾自动报警系统简介 图6-1 火灾自动报警系统的构成 火灾判断标准 人 火灾探测器 火灾报警 控制器 联 动 被警戒 现 场 手动
联 动 被警戒 现 场 手动 控制装置 灭火装置 减灾装置 正常状 态阈值
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6.1 火灾自动报警系统简介 阈值：（yu）在自动控制系统中能产生一个校正动作的最小输入值, 刺激引起应激组织反应的最低值
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6.1 火灾自动报警系统简介 火灾探测装置主要包括火灾探测器和手动报警按钮。 手动报警按钮：人工报警,1.5米。
火灾探测器：火灾发生初期所产生的烟、热、光转变成电信号，传送给报警控制系统。
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6.1 火灾自动报警系统简介 火灾报警控制器：供给火灾探测器高稳定的直流电源；监视连接各火灾探测器的传输导线有无断线故障；保证火灾探测器长期、稳定、有效地工作。当火灾探测器探测到火灾后，能接受火灾探测器发来的报警信号，迅速、正确地进行转换和处理，并以声光报警形式，指示火灾发生的具体部位，以便及时采取有效的处理措施。
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6.1 火灾自动报警系统简介 报警装置包括故障指示灯、故障蜂鸣器、火灾事故光字牌和火灾警铃等。报警装置以声、光报警的形式向人们提示火灾与事故的发生，并且能记忆和显示火灾与事故发生的时间和地点。
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6.1 火灾自动报警系统简介 6.1.2 火灾自动报警系统的工作过程
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6.1 火灾自动报警系统简介 安装在保护区的火灾探测器实时监测被警戒的现场或对象，当监测场所发生火灾时，火灾探测器将检测到火灾产生的烟雾、高温、火焰及火灾特有的气体等信号并转换成电信号，通过总线传送至报警控制器。现场的人若发现火情后，也应立即直接按动手动报警按钮，发出火警信号。火灾报警控制器接收到火警信号，经确认后，通过火灾报警控制器上的声光报警显示装置显示出来，通知值班人员发生了火灾。同时火灾自动报警系统通过火灾报警控制器自启动报警装置，通过消防广播或消防电话通知现场人员投入灭火操作或从火灾现场疏散；相应地启动防排烟设备、防火门、防火卷帘、消防电梯、火灾应急照明、切断非消防电源等减灾装置，防止火灾蔓延、控制火势及求助消防部门支援等；启动消火栓、水喷淋、水幕及气体灭火系统及装置，及时扑救火灾，减少火灾损失。一旦火灾被扑灭，整个火灾自动报警系统又回到正常监控状态。
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6.2 火灾报警探测器 6.2.1 火灾报警探测器的分类 按照探测范围：点型、线型。 按照感知的火灾参量：感烟、感温、火焰、可燃气体、复合。
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6.2 火灾报警探测器 1.离子感烟式探测器 ：用装有放射性物质AM241构成的两个电离板和场效应晶体管等电子器件组成的电子电路，把火灾发生时的烟雾信号转换成直流电压信号而报警 。 采用空气离化探测法实现感烟探测，对火灾初期和阴燃阶段烟雾气溶胶检测灵敏有效，可探测到微小烟雾颗粒
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6.2 火灾报警探测器 2.光电感烟式探测器 有遮光式和散射光式两种。是在检测室内装入发光元件和受光元件，当烟雾进入检测室后，受光元件的光线要么被烟雾遮挡而使光量减少，探测器发出报警信号，或由于烟粒子的作用，使发光元件发射的光产生漫反射，使受光元件受光照射而使阻抗发生变化，产生光电流而报警。 根据烟雾粒子对光的吸收和散射作用实现感烟探测。宜用于特定场合
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6.2 火灾报警探测器 3.定温式探测器 易熔合金定温火灾探测器是利用低熔点合金在火灾时熔化，使保险片由于本身的弹力将电接点闭合而报警 。
性能：在规定时间内，火灾引起的温度上升超过某个温度定值时启动报警，有点型和线型两种结构形式。
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6.2 火灾报警探测器 4.差温火灾探测器 膜盒式差温火灾探测器：在火灾发生时利用密封的金属膜盒气室内的气体膨胀，把气室底部的波纹板推动接通电接点而报警； 热敏电阻式差温火灾探测器：在火灾发生时，由于温度的变化使热敏电阻的阻值发生变化，产生电信号而报警 性能：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，有点型和线型两种结构形式。
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6.2 火灾报警探测器 5.差定温式火灾探测器 是用探测器的定温和差温两部分组成复合式火灾探测器 兼有定温式和差温式两者的功能，可靠性较高
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6.2 火灾报警探测器 6.紫外式火焰探测器 利用紫外线探测元件，接受火焰自身发出的紫外线辐射而报警
监测物质燃烧过程中产生的火焰，多用于油品和电力装置火灾监测
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6.2 火灾报警探测器 7.红外式火焰探测器 利用红外线探测元件接收火焰自身发出的红外辐射，产生电信号而报警
根据物质燃烧时火焰的闪烁现象，探测火灾，而对一般光源不起作用，多用于电缆地沟、地下铁道及隧道等处
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6.2 火灾报警探测器 8.可燃气体探测器 按使用的气敏元件和传感器的不同分为热催化原理、热导原理、气敏原理和三端电化学原理
探测空气中可燃气体浓度、气体成分。用于宾馆厨房、炼油厂等存在可燃气体的场所
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6.2 火灾报警探测器 6.2.2火灾探测器的选用 充分考虑火灾形成规律与火灾探测器选用的关系，根据火灾探测区域内可能发生的初期火灾的形成和发展特点、房间高度、环境条件和可能引起误报的因素等综合确定。
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6.2 火灾报警探测器 1根据火灾的形成和发展特点选择探测器
根据建筑特点和火灾的形成和发展特点选用探测器，是火灾探测器选用的核心所在，应遵循以下原则： 1）当火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟雾和少量的热，很少或没有火焰辐射的场所，应选择感烟探测器。2）对火灾发展迅速，可产生大量热、烟和火焰辐射的场所，可选择感温探测器、感烟探测器、火焰探测器或其组合。3）对火灾发展迅速，有强烈的火焰辐射和少量烟、热的场所，应选择火焰探测器。4）对使用、生产或聚集可燃气体或可燃液体蒸气的场所，应选择可燃气体探测器。5）对火灾形成特征不可预料的场所，可根据模拟实验的结果选择探测器。 6）在通风条件较好的车库内可选用感烟探测器，一般车库内可选用感温探测器。7）对无遮挡大空间保护区域宜选用线型火灾探测器。
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6.2 火灾报警探测器 2 根据房间高度选择火灾探测器
不同高度的房间可按表6-3选择点型火灾探测器。根据表可知净空高度大于8米的场所不适合采用感烟、感温探测器。
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6.2 火灾报警探测器 3根据火灾探测器的灵敏度 火灾探测器在火灾条件下响应火灾参数的敏感程度称为火灾探测器的灵敏度。 1）感烟探测器灵敏度
根据对烟参数的敏感程度，感烟探测器分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级灵敏度。在烟雾相同情况下，高灵敏度意味着可对较低的烟粒子浓度做出响应。一般来讲，Ⅰ级灵敏度用于禁烟场所；Ⅱ级灵敏度用于卧室等少烟场所，Ⅲ级灵敏度用于多烟场所。 2）感温探测器灵敏度 根据对温度参数的敏感程度，感温探测器分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级灵敏度。常用的点型定温、差定温探测器灵敏度级别标志如下： Ⅰ级灵敏度（62℃）：绿色； Ⅱ级灵敏度（70℃）：黄色； Ⅲ级灵敏度（78℃）：红色。
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6.2 火灾报警探测器 4 根据综合环境条件选用火灾探测器
火灾探测器使用的环境条件，如环境温度、气流速度、空气湿度、光干扰等，对火灾探测器的工作有效性会产生影响。民用建筑物及其不同场所点型探测器类型的选用见表6-4。线型火灾探测器的选用参见表6-5。
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6.2 火灾报警探测器 感烟探测器 宜选用场所：①饭店、旅馆、教学楼、办公楼的厅堂、卧室、办公室等；②电子计算机房、通信机房、电影或电视放映室等；③楼梯、走道、电梯机房、书库、档案库等；④有电气火灾危险的场所。 不宜场所：相对湿度经常大于95%；气流速度大于5m/s；有大量粉尘、水雾滞留；可能产生腐蚀性气体；在正常情况下有烟滞留；产生醇类、醚类、酮类等有机物质。 不宜选择光电感烟探测器的场所有：可能产生黑烟；有大量粉尘、水雾滞留；可能产生蒸气和油雾；在正常情况下有烟滞留。
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6.2 火灾报警探测器 感温探测器宜选用场所：①相对湿度经常大于95%；②无烟火灾；③有大量粉尘；④在正常情况下有烟和蒸气滞留；⑤厨房、锅炉房、发电机房、烘干车间等；⑥吸烟室等；⑦其他不宜安装感烟探测器的厅堂和公共场所。 不宜选用场所：可能产生阴燃火或发生火灾不及时报警将造成重大损失的场所；温度在0℃以下的场所，不宜选择定温探测器；温度变化较大的场所，不宜选择差温探测器。
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6.3 火灾报警控制器及火灾自动报警系统基本形式
火灾报警控制器是火灾报警系统的心脏，是分析、判断、计录和显示火灾的部件。控制器应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。
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6.3 火灾报警控制器及火灾自动报警系统基本形式
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6.3 火灾报警控制器及火灾自动报警系统基本形式
火灾报警控制器的主要技术性能： （1）容量，是指能够接收火灾报警信号的回路数，以“M”表示。一般区域报警器的M的数值等于探测器的数量，对于集中报警控制器，则容量数值等于M乘以区域报警器的台数N，即M×N。 （2）工作电压，工作时电压可采用220V交流电和21~32V直流电（备用）。备用电源应优先选用24V。 （3）输出电压及允差，输出电压即指供给火灾报警探测器使用的工作电压，一般为直流24V，此时输出电压允差不大于0.48V，输出电流一般应大于0.5A。 （4）空载功耗，即指系统处于工作状态时所消耗的电源功率。空载功耗表明了该系统的日常工作费用的高低，因此功耗应是愈小愈好；同时要求系统处于工作状态时，每一报警回路监视状态时的最大工作电流不超过20mA。
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6.3 火灾报警控制器及火灾自动报警系统基本形式
（5）满载功耗，是指当火灾报警控制器容量不超过10路时，所有回路均处于报警状态所消耗的功率；当容量超过10路时，20%的回路（最少按10路计）处于报警状态所消耗的功率。使用时要求在系统工作可靠的前提下，尽可能减小满载功耗；同时要求在报警状态时，每一回路的最大工作电流不超过200mA。 （6）使用环境条件，主要指报警控制器能够正常工作的条件，即温度、湿度、风速、气压等项。要求陆用型环境条件为：温度-10~50摄氏度；相对湿度≤93%（40摄氏度）；风速＜5m/s，气压为85~106kPa。
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6.3 火灾报警控制器及火灾自动报警系统基本形式
6.3.2 火灾自动报警系统基本设计形式 火灾自动报警系统设计，一般应根据建设工程的性质和规模，结合保护对象、火灾报警区域的划分和防火管理机构的组织形式等因素，确定不同的火灾自动报警系统。根据火灾监控对象的特点、火灾报警控制器的分类，以及自动灭火联动控制要求的不同，火灾自动报警系统的基本设计形式有三种：区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统。 一般情况下，区域报警系统宜用于二级保护对象；集中报警系统宜用于一级和二级保护对象；控制中心报警系统宜用于特级和一级保护对象，并设有专用的消防控制室。
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6.3 火灾报警控制器及火灾自动报警系统基本形式
区域报警系统 区域报警系统是由区域报警控制器或火灾报警控制器和火灾探测器等组成，功能简单的火灾自动报警系统。区域报警系统比较简单，主要用于二级保护对象。它使用面很广，既可单独用在工矿企业的计算机房等重要部位和民用建筑的塔楼公寓、写字楼等处，也可作为集中报警系统和控制中心系统中最基本的组成设备。
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6.3 火灾报警控制器及火灾自动报警系统基本形式
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6.3 火灾报警控制器及火灾自动报警系统基本形式
区域报警系统的设计要求： 1）一个报警区域宜设置一台区域报警控制器或一台火灾报警控制器，系统中区域火灾报警控制器或火灾报警控制器不应超过两台。 2）区域报警控制器或火灾报警控制器应设置在有人值班的房间或场所。3）当用一台区域火灾报警控制器或一台火灾报警控制器警戒多个楼层时，应在每个楼层的楼梯口或消防电梯前室等明显部位，设置识别着火层的灯光显示装置。 4）系统中可设置功能简单的消防联动控制设备。 5）区域报警控制器或火灾报警控制器安装在墙上时，其底边距地面的高度为1.3~1.5m，靠近门轴的侧面距离不小于0.5m，正面操作距离不小于1.2m。
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6.3 火灾报警控制器及火灾自动报警系统基本形式
集中报警系统 集中报警系统是由集中报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成，或由火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成，功能较复杂的火灾自动报警系统。集中火灾自动报警系统框架图如图6-6所示。 集中报警系统形式适用于高层宾馆、写字楼等对象。根据宾馆写字楼的管理情况，一般将集中报警控制器设在消防控制室。区域报警控制器或楼层显示其设在各楼层服务台，管理比较方便。
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6.3 火灾报警控制器及火灾自动报警系统基本形式
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6.3 火灾报警控制器及火灾自动报警系统基本形式
集中报警系统的设计要求： 1）系统中应设置一台集中报警控制器和两台及以上区域火灾报警控制器，或设置一台火灾报警控制器和两台及以上区域显示器。 2）系统中应设置必要的消防联动控制输入和输出接点，控制相关消防设备，并接收其发聩信号。 3）集中报警控制器的信号传输线应通过端子连接，且应有明显的标记和编号。4）集中火灾报警控制器或火灾报警控制器，应能显示火灾报警的部位信号和控制信号，亦可进行简单的联动控制。 5）集中报警控制器所连接的区域报警控制器或楼层显示器应符合区域报警控制系统的技术要求。 6）集中火灾报警控制器或火灾报警控制器应设置在有专人值班的消防控制室或值班室内，控制台前后应按消防控制室的要求，留出便于操作和检修的空间。
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6.3 火灾报警控制器及火灾自动报警系统基本形式
控制中心报警系统图6-7 控制中心报警系统组成 控制中心报警系统由设置在消防控制室的消防控制设备、集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成，或由消防控制室的消防控制设备、火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成，功能复杂的火灾报警系统。简单的说，集中报警系统和消防联动控制设备就构成控制中心报警系统。
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6.3 火灾报警控制器及火灾自动报警系统基本形式
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6.3 火灾报警控制器及火灾自动报警系统基本形式
控制中心报警系统是高层建筑及智能化建筑中自动消防系统的主要类型，是楼宇自动化系统的重要组成部分。该系统适用于大型综合商场、宾馆、公寓写字楼、超高层建筑、大型建筑群及大型综合楼的工程。 控制中心报警系统的设计要求： 1）系统中至少应设置1台集中火灾报警控制器、1台专用消防联动控制设备和2台及以上区域火灾报警控制器；或至少设置1台火灾报警控制器、1台消防联动控制设备和2台及以上区域显示器。
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6.3 火灾报警控制器及火灾自动报警系统基本形式
2）系统应能集中显示火灾报警信号和联动控制状态信号。 3）集中报警控制器及所连接的区域报警控制器或楼层显示器应符合集中报警控制系统和区域报警控制系统的技术要求。 4）集中火灾报警控制器或火灾报警控制器和消防联动控制设备应设置在有专人值班的消防控制室内，控制台前后应按消防控制室的要求，留出便于操作和检修的空间。
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6.4 消防联动控制系统 火灾自动报警系统应具备对室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、防排烟系统、防火卷帘和声光报警等灭火和防火减灾装置的联动控制功能。消防设备除可以自动启、停外，还应设置手动直接控制装置，以保证系统设备运行的可靠性。
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6.4 消防联动控制系统 6.4.1.1室内消火栓系统的联动控制
每个消火栓箱都配有消火栓报警按钮，按钮表面为薄玻璃或半硬塑料片。当发现并确认火灾后，打碎按钮表面玻璃或用力压下塑料面，按钮即动作，向消防控制室发出报警信号，并远程启动消防泵。此时，所有消火栓按钮的启泵显示灯全部点亮，显示消防泵已经动作。 在现场，对消防泵的手动控制有两种：一是通过消火栓按钮（破玻按钮）直接启动消防泵；二是通过手动报警按钮，将手动报警信号送入控制室的控制器后，产生手动或自动信号控制消防泵启动，同时接收返回的水位信号。
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6.4 消防联动控制系统 室内消火栓系统应具有以下三个控制功能：
（1）消防控制室自动/手动控制启停泵。消防控制室火灾报警控制柜接现场报警信号（消火栓按钮、手动报警按钮、报警探测器等），通过与总线连接的输入、输出模块自动/手动启停消防泵，并显示消防泵的工作状态。 （2）在消火栓箱处，通过手动按钮直接启动消防泵，并接收消防泵启动后返回的状态信号，同时报警信号传输至火灾报警控制器，消防泵启动信号返回至消防控制室。 （3）硬接线手动直接控制。从消防控制室报警控制台到泵房的消防泵启动柜用硬接线方式直接启动消火栓泵。当火灾发生时，可在消防控制室直接手动操作启动消防泵进行灭火，并显示泵的工作状态。
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6.4 消防联动控制系统 6.4.1.2自动喷水灭火系统的联动控制
自动喷水灭火系统的控制功能如下：（1）总线控制方式（具有手动/自动控制功能）。当某层或某防火分区发生火灾时，喷头表面温度达到动作温度后，喷头开启，喷水灭火，相应的水流指示器动作，其报警信号通过输入模块传递到报警控制器，发出声光报警并显示报警部位，随着管内水压下降，湿式报警阀动作，带动水力警铃报警，同时压力开关动作，输入模块将压力开关的动作报警信号通过总线传递到报警控制器，报警控制器接收到水流指示器和压力开关报警后，向喷淋泵发出启动指令，并显示泵的工作状态。 （2）硬接线手动直接控制。从消防控制室报警控制台到泵房的喷淋泵启动柜用硬接线方式直接启动喷淋泵。当火灾发生时，可在消防控制室直接手动操作启动喷淋泵进行灭火，并显示泵的工作状态。
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6.4 消防联动控制系统 气体灭火系统的联动控制 气体灭火系统主要用于建筑物内不适宜用水灭火，且又比较重要的场所。如变配电室、通信机房、计算机房、档案室等。气体灭火系统是通过火灾探测报警系统对灭火装置进行联动控制，实现自动灭火。气体灭火系统启动方式有自动启动、紧急启动和人工手动启动。自动启动信号要求来自不同火灾探测器的组合（防止误动作）。自动启动不能正常工作时，可采用紧急启动，紧急启动不能正常工作时，可采用人工手动启动。典型气体灭火联动控制系统工作流程如图6-12所示。
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6.4 消防联动控制系统 6.4.2防排烟设备的联动控制 高层建筑中防烟设备的作用是防止烟气浸入疏散通道，而排烟设备的作用是消除烟气大量积累并防止烟气扩散到疏散通道。因此，防烟、排烟设备及其系统的设计是综合性的自动消防系统的重要组成部分。 防排烟系统一般在选定自然排烟、机械排烟、自然与机械排烟并用或机械加压送风等四种方式后进行防排烟联动控制系统的设计。
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6.4 消防联动控制系统 在无自然防烟、排烟的条件下，走廊作机械排烟，前室作加压送风，楼梯间作加压送风。发生火灾后，空调、通风系统风道上的防火阀熔断关闭并发出报警信号，同时感烟（感温）探测器发出报警信号，火灾报警控制器收到报警信号，确认火灾发生位置，由联动控制盘自动（或手动）向各防排烟设备的执行机构发出动作指令，启动加压送风机和排烟风机、开启排烟阀（口）和正压送风口，并反馈信号至消防控制室。
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6.4 消防联动控制系统 消防控制室能显示各种电动防排烟设备的运行情况，并能进行连锁控制和就地手动控制。根据火灾情况打开有关排烟道上的排烟口，启动排烟风机，降下有关防火卷帘及防烟垂壁，停止有关防火分区内的空调系统，设有正压送风系统则同时打开送风口、启动送风机等。
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6.4 消防联动控制系统 6.4.3防火卷帘及防火门的控制 防火卷帘设计要求：
疏散通道上的防火卷帘，应设置火灾探测器组成的警报装置，且两侧应设置手动控制按钮； 疏散通道上的防火卷帘应按下列程序自动控制下降 感烟探测器动作后，卷帘下降至距地面1.8m； 感温探测器动作后，卷帘下降到底； 用作防火分隔的的防火卷帘，火灾探测器动作后，卷帘应下降到底； 消防控制室应能远程控制防火卷帘； 感烟、感温火灾探测器的报警信号及防火卷帘的关闭信号应送至消防控制室。 当防火卷帘采用水幕保护时，水幕电动阀的开启宜用定温探测器与水幕管网有关的水流指示器组成的控制电路控制。
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6.4 消防联动控制系统 电动防火门的作用在于防烟与防火。防火门在建筑中的状态是：正常（无火灾）时，防火门处于开启状态，火灾时受控关闭，关后仍可通行。防火门的控制就是在火灾时控制其关闭，其控制方式可由现场感烟探测器控制，也可由消防控制中心控制，还可以手动控制。防火门的工作方式有平时不通电、火灾时通电关闭，和平时通电、火灾时断电关闭两种方式。
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6.4 消防联动控制系统 电动防火门的设计要求： 门任一侧的火灾探测器报警后，防火门应自动关闭； 防火门关闭信号应送到消防控制室；
电动防火门宜选用平时不耗电的释放器，暗设，且应设就地手动控制装置。
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6.4 消防联动控制系统 6.4.4 非消防电源断电及消防电梯应急控制系统
火灾确认后，应能在消防控制室或配电所手动切除相关区域的非消防电源。以防止火灾蔓延引起更大范围的电气火灾。 电梯是高层建筑纵向交通的工具，消防电梯是在火灾发生时消防人员扑救火灾和营救人员的重要途径。消防控制中心在火灾确定后，消防控制室内的主控机通过现场控制模块应能控制全部电梯迫 降至首层，并接受其返馈信号；如果首层发生火灾，则控制电梯到其他指定的楼层。
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6.4 消防联动控制系统 消防电梯除了正常供电线路外，还应有事故备用电源，使之不受火灾时停电的影响。
消防电梯要有专用操作装置，该装置可设在消防控制中心，也可设在消防电梯首层的操作按钮处。消防电梯在火灾状态下应能在消防控制室和首层电梯门庭处明显的位置设有控制迫降归底的按钮。此外，电梯桥厢内要设专线电话，以便消防队员与消防控制中心、火场指挥部保持通话联系。
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