船舶報警信號系統(tǒng).ppt

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船舶信號與傳訊原理,主講人：劉強(qiáng),第一章船舶報警信號系統(tǒng),學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：1.能掌握通用警報裝置的作用、組成及控制方式和其它警報裝置的用途。2.能正確描述火警報警系統(tǒng)種類、特點、結(jié)構(gòu)及各部分的功能3.能準(zhǔn)確掌握火警探測回路的選擇原則、各組成元件的工作原理、特點及適用場所。4.能正確描述邏輯回路主機(jī)火警系統(tǒng)面板上各元件的作用。5.能簡單描述微型計算機(jī)主機(jī)火警報警系統(tǒng)操作方法及功能測試。6.能簡單描述船舶滅火系統(tǒng)的種類、結(jié)構(gòu)和工作原理。能力目標(biāo)：1.學(xué)會對火警報警系統(tǒng)的各種探頭進(jìn)行選擇、測試和故障分析。2.學(xué)會進(jìn)行邏輯回路主機(jī)火警報警系統(tǒng)的應(yīng)答操作、調(diào)試和故障排查。,概述：一、船舶報警信號系統(tǒng)用來擔(dān)負(fù)其所指定的任務(wù)1、在船舶操縱系統(tǒng)傳送操車指令和回答命令時發(fā)出引起人們警覺的音響和燈光信號；2、在船舶發(fā)生失火、失事等緊急狀態(tài)時，及時發(fā)出報警和施救信號；3、在各種機(jī)器、設(shè)備出現(xiàn)故障時，及時發(fā)出自動報警信號以及船上有關(guān)工作部位的簡單聯(lián)絡(luò)信號等。它是一種保證船舶正確駕駛和安全航行的通訊工具。船舶報警信號系統(tǒng)的信號形式有音響式、燈光式和音響燈光組合式，根據(jù)不同工作環(huán)境和不同規(guī)范要求來選用。二、現(xiàn)代船舶報警信號系統(tǒng)可分為：警報裝置、火警報警系統(tǒng)、冷藏貨艙抽煙報警裝置等，它們各自由不同的電路組成，組成整個船舶的報警信號系統(tǒng)。,第一節(jié)警報裝置,定義:警報裝置是通過具有較強(qiáng)聲響的警笛及信號燈或帶信號燈的警笛發(fā)出聲光報警信號，來完成船舶上有關(guān)部位之間專用的指揮或報警通訊的裝置。警報裝置分類1、根據(jù)船舶使用要求單向報警（對方不發(fā)出回答信號）雙向報警（對方能發(fā)出回答信號）。2、按用途通用警報裝置和其它警報裝置兩類,1、定義：通用警報裝置又稱緊急集合警報，是在船舶發(fā)生重大海損事故或發(fā)生火災(zāi)等緊急情況下，對全體船員和旅客發(fā)布緊急總動員和集合的報警系統(tǒng)。2、組成：關(guān)閉器、警鐘、警燈、接線盒等組成。關(guān)閉器是通用警報的控制器，通常安裝在駕駛室內(nèi)，控制器旁須有指示警報裝置正常工作的指示燈。警鐘、警燈是警報裝置的信號器，通常警鐘安裝在全船有人到達(dá)且又能聽清楚聲響信號的地方，紅色警燈安裝在需免除聲響干擾的無線電室和廣播室。在噪聲大的艙室（如舵機(jī)艙），除安裝警鐘外，仍需裝警燈作為輔助信號。在客船或客貨船上，通用警報裝置應(yīng)設(shè)計成獨立兩組，一組對船員，一組對旅客。,一、通用警報裝置,3、控制方式：(1)直接控制方式：在駕駛室按下關(guān)閉器時全船警鐘、警燈就通過關(guān)閉器觸頭直接接通應(yīng)急電源，發(fā)出音響和燈光信號。適應(yīng)場合：警鐘安裝數(shù)量不多，饋電干線電流容量不大的船舶上。(2)間接控制方式：在蓄電池充放電板上安裝接觸器，由駕駛室的關(guān)閉器或按鈕進(jìn)行控制。是全船警鐘和警燈則通過接觸器常開觸頭的閉合，接通應(yīng)急電源，發(fā)出音響和燈光信號。適應(yīng)場合：警鐘數(shù)量多，饋電干線電流容量較大，總饋電線截面較粗，警鐘電源接至駕駛室再進(jìn)行饋電有困難的船舶。,通用警報裝置控制原理線路見圖1-1所示,二、其它警報裝置1、冷藏庫報警器用于冷藏庫與廚房之間的單向聯(lián)絡(luò)，作為被誤鎖在冷藏庫內(nèi)的工作人員及時向庫外發(fā)出報警求救聯(lián)絡(luò)信號之用。但若冷藏庫的門設(shè)計成能從內(nèi)部開啟的，此報警器可免于裝設(shè)。冷藏庫報警器的信號采用紅色玻璃罩的艙頂燈和電鈴，安裝在廚房門口。在各冷藏庫內(nèi)安裝水密式按鈕，作為發(fā)訊器。各電氣按鈕對電鈴和信號燈的邏輯關(guān)系是任一按鈕按下都能發(fā)出聲光報警。2、起、拋錨報警器用于駕駛室與船艏之間的單向聯(lián)絡(luò)，作為船舶起拋錨指示信號之用。,3、供水報警器用于船艏與機(jī)艙之間的單向聯(lián)絡(luò)，作為要求機(jī)艙提供淡水沖洗錨鏈和甲板用水之用。4、CO2施放預(yù)告報警器用于CO2施放部位與失火部位之間的單向聯(lián)絡(luò)，作為CO2施放之前通知施救人員迅速離開該失火部位的聯(lián)絡(luò)信號。這種報警器是與CO2施放電磁閥相聯(lián)鎖的，保證CO2施放之前，必須首先接通報警。5、機(jī)艙報警器又稱車鐘應(yīng)急鈴組，用于駕駛室與機(jī)艙之間的雙向聯(lián)絡(luò)，作為車鐘發(fā)生故障的備用車鐘之用。,6、系纜報警器用于駕駛室與船艉之間的雙向聯(lián)絡(luò)，作為船舶系纜指揮之用。7、輪機(jī)員安全報警器為了保證輪機(jī)員們的安全，在輪機(jī)員下艙工作期間開啟的規(guī)定時間內(nèi)自動發(fā)出人身安全報警信號的系統(tǒng)。8、水密門開、關(guān)預(yù)告報警器用于水密門開啟和關(guān)閉時，預(yù)先發(fā)出聲光報警信號，提醒人們注意，要求迅速撤離的報警裝置。9、呼叫報警器用于配餐間呼叫服務(wù)員及客船住所、病房人員呼叫醫(yī)生的警報。10、告警報警器設(shè)有跳板的船舶，在跳板吊放和啟吊時，提醒人們注意迅速撤離的報警裝置。,三、船用類典型報警器實例(一)冷藏庫呼叫報警器該系統(tǒng)是當(dāng)船員被誤鎖在某個冷庫庫房中出不來時，可以按動庫內(nèi)的呼救開關(guān)，使廚房和餐廳的呼救板上出現(xiàn)呼叫信號，在場人員聽到呼叫信號后前來進(jìn)行解救。圖1-2是冷藏庫呼叫系統(tǒng)圖，從圖中可知該系統(tǒng)是由轉(zhuǎn)換開關(guān)、接線箱和呼叫板組成的。冷庫呼叫原理圖如圖1-3所示，它的工作原理比較簡單。如船員被誤鎖在肉庫內(nèi)出不來時，只要扳動肉庫內(nèi)的呼叫開關(guān)K3，此時開關(guān)K3的一組觸點使本庫的呼叫燈H3燃亮，說明呼叫信號已發(fā)出。同時K3的另一組觸點使廚房和餐廳的呼叫鈴L1和L2發(fā)出救助警報聲，同時相應(yīng)的呼叫燈H1和H2燃亮。當(dāng)警報解除后把呼叫開關(guān)關(guān)閉就可以了。,,(二)病員呼叫報警器該系統(tǒng)是供病員在病室的病床上需要醫(yī)護(hù)人員時進(jìn)行呼叫用的。圖1-4是它的系統(tǒng)圖，它由呼叫板和呼叫按鈕等組成。當(dāng)病人需要呼叫時，按動病床旁的呼叫按鈕，大副房間等處的應(yīng)答器會有聲響。圖1-5是它的原理圖。病人需要呼叫時，可以按病床旁的呼叫按鈕SB1，駕駛室呼叫板內(nèi)繼電器KM1得電動作，它的一組觸點自保，使繼電器KM1繼續(xù)保持動作狀態(tài)；另一組觸點使病房報警板上的D1燃亮。而其余的幾組觸點分別接通餐廳、大副和駕駛室的呼叫鈴L1、L2和L3，這幾個部位同時聽到呼叫鈴后，在任意一個部位按下應(yīng)答按鈕SB2、SB3或SB4，均可以使繼電器KM1失電而釋放，達(dá)到消聲的目的，同時病員呼叫板上的呼叫燈D1熄滅，也告知病員有關(guān)部位已收到報警信號。,(三)輪機(jī)員安全報警器,隨著船舶建造水平的發(fā)展，在大量高科技設(shè)備上得到應(yīng)用，使很多設(shè)備的運行已不再需要人的看護(hù)和操縱，所以出現(xiàn)了無人機(jī)艙或一人機(jī)艙，人們只需在必要的時候?qū)C(jī)艙設(shè)備進(jìn)行巡檢就可以了。因此，為了保證輪機(jī)員們的安全，產(chǎn)生了這套輪機(jī)員安全報警系統(tǒng)。當(dāng)輪機(jī)員下機(jī)艙工作前，開通此系統(tǒng)就可以保證輪機(jī)員安全地工作。如果在工作期間出現(xiàn)了人身的傷害，不能在固定時間內(nèi)將本系統(tǒng)復(fù)位時，本系統(tǒng)會發(fā)出報警，報警信號送至機(jī)艙延伸報警燈柱和機(jī)艙報警檢測系統(tǒng)。機(jī)艙報警檢測系統(tǒng)又會將此報警送至延伸報警系統(tǒng)，再送至駕駛室及相關(guān)船員房間以及公共場所，提醒大家進(jìn)入機(jī)艙救人。反之，值班輪機(jī)員能夠在固定時間內(nèi)復(fù)位本系統(tǒng)，則本系統(tǒng)將重新報警計時，直至輪機(jī)員安全離開機(jī)艙關(guān)閉本系統(tǒng)時，本系統(tǒng)才不再進(jìn)行報警計時。該系統(tǒng)的采用大大提高了輪機(jī)員的人身安全系數(shù)，有的船廠將其稱為死人報警。,1、報警器應(yīng)用線路工作原理,由于每個廠家電路原理大同小異，這里僅以下面一種電路（見圖1-6）為例，介紹該系統(tǒng)。(1)系統(tǒng)基本組成：控制回路（都安置于集控臺內(nèi)）、啟動/停止按鈕箱（每個機(jī)艙入口位置）和復(fù)位按鈕箱（在機(jī)艙報警燈柱和機(jī)艙報警檢測的樓梯口）等。(2)線路原理分析：由圖1-6可以看出，在控制回路中的K2旋鈕開關(guān)和機(jī)艙入口位置的啟動停止按鈕，它們的關(guān)系是并聯(lián)的，都可以將本系統(tǒng)啟動和停止，當(dāng)啟動按鈕按下時，繼電器KM2動作。KM1繼電器經(jīng)KM3繼電器的常閉觸點（1～9）和KM2繼電器的常開觸點（5～9）已閉合而動作，并經(jīng)自身的觸點HM1（5～9）自保。,啟動/停止按鈕箱的指示燈H1由于KM1繼電器的觸點（6～10）閉合，并經(jīng)KM6繼電器的常閉觸點（8～11）供電燈亮，表示系統(tǒng)開始工作。同時KM1繼電器的觸點（7～9）閉合，使控制板上的指示燈H2也得電燈亮。此時時間繼電器KT1經(jīng)KM8繼電器的常閉觸點（1～9）得電開始延時。當(dāng)延時到設(shè)定時間時，時間繼電器KT1動作，它的延時閉合觸點（1～3）閉合，使繼電器KM5、KM6和時間繼電器KT2線圈得電，KM6繼電器的常閉觸點（8～11）斷開，切斷遙控啟動/停止按鈕箱上指示燈H2的電源，指示燈熄滅。KM5繼電器的常開觸點（8～11）閉合，將信號傳送至機(jī)艙延伸報警燈柱，整個機(jī)艙出現(xiàn)聲光報警，并且KM5繼電器的觸點使報警燈板的鳴音器發(fā)出聲響。,如果經(jīng)過3分鐘沒有復(fù)位或停止系統(tǒng)的操作，時間繼電器KT2將延時動作，它的常開觸點（8～11）閉合，將信號傳至機(jī)艙檢測報警系統(tǒng)，機(jī)艙檢測報警將報警輸送至延伸報警系統(tǒng)，送到公共場所和值班輪機(jī)員房間，通知船員下機(jī)艙救人。如果在KT1時間繼電器延時過程中，復(fù)位按鈕箱的復(fù)位按鈕被按下或控制板上的T1復(fù)位按鈕被按下，繼電器KM8動作，它的常閉觸點（1～9）斷開，切斷時間繼電器KT1的電源。當(dāng)復(fù)位按鈕松手后，繼電器KM8失電，它的常閉觸點（1～9）閉合，恢復(fù)對時間繼電器KT1供電，重新進(jìn)行報警計時。如果系統(tǒng)啟動后的任何時間內(nèi)，在控制板或啟動/停止按鈕箱按下停止按鈕，KM3繼電器得電動作，它的常閉點（1～9）斷開，切斷KM1繼電器的電源，KM1繼電器自保點（5～9）脫開，同時因KM1的常開觸點（11～7）斷開，切斷時間繼電器KT2電源，控制板上的指示燈H2熄滅，KM1的常開觸點（6～10）切斷啟動/停止遙控按鈕箱上指示燈H1的電源，指示燈熄滅。值班輪機(jī)員安全離開機(jī)艙。,,2、報警器的調(diào)試方法和故障分析,1)調(diào)試方法：（1）通電前的準(zhǔn)備①檢查所有元件接線是否正確、牢固。要求安裝正確、牢固、清潔干凈、系統(tǒng)完整。②測量電源側(cè)無短路現(xiàn)象，極性正確，絕緣好。③為了調(diào)試方便將時間繼電器27分鐘延時調(diào)至2分鐘，KT2調(diào)至1分鐘。（2）通電調(diào)試①控制板功能調(diào)試測量電源24V電壓正常后將電源送上，扭動啟動/停止旋鈕開關(guān)K1至啟動位置，KM2繼電器動作，KM1繼電器動作，其常開觸點（7～11）閉合，面板上指示燈H2亮，遙控啟動/停止按鈕箱上指示燈H1亮。時間繼電器KT1延時2分鐘后觸點動作，繼電器KM6動作，其常閉觸點（8～11）斷開，切斷遙控啟動/停止按鈕箱上指示燈H1的電源，指示燈熄滅。,KM5繼電器動作送至機(jī)艙延伸報警燈柱的信號閉合輸出。同時集控臺上鳴音器發(fā)出聲音報警。再將啟動/停止旋鈕開關(guān)K2旋至“停止”位置，鳴音器聲響停止，面板指示燈H2燃滅，然后將啟動/停止旋鈕開關(guān)重新旋至“啟動”位置，KM2繼電器動作，KM1繼電器動作，面板上指示燈H2亮，時間繼電器KT1延時，在KT1延時未到2分鐘時，我們將復(fù)位按鈕T1按下，繼電器KM8動作，使時間繼電器KT1失電斷開。當(dāng)松開T1復(fù)位按鈕后，因繼電器KM8沒有自保觸點，所以KM8失電斷開，其常閉觸點又重新閉合，時間繼電器KT1動作而又重新開始延時。②外部遙控按鈕及復(fù)位按鈕檢查調(diào)試將控制板電源送上后，在機(jī)艙入口遙控啟動/停止按鈕箱處，將啟動按鈕按下，按鈕箱上的指示燈和控制板上的指示燈亮；按下停止按鈕，按鈕上的指示燈和控制板上的指示燈都,熄滅，重新按下啟動按鈕，等兩分鐘后集控室的鳴音器發(fā)出聲音報警，至機(jī)艙報警燈柱的信號閉合輸出，1分鐘后至機(jī)艙監(jiān)測報警的信號閉合輸出，指示燈熄滅，然后至復(fù)位按鈕箱處按每一個復(fù)位按鈕，看KT1時間繼電器是否有復(fù)位重新計時的過程。全部試好后，將時間繼電器恢復(fù)至原來的值。2)故障分析及排除（1）啟動/停止遙控按鈕只有一個按鈕好用，檢查遙控按鈕的公共線連接是否正確。（2）遙控按鈕和控制板上啟動操作沒有反應(yīng)時，檢查遙控按鈕停止按鈕是否接于常閉觸點的，改為常開觸點。（3）按啟動/停止按鈕箱的按鈕和控制板上啟動操作后，時間繼電器KT1沒有動作，檢查遙控復(fù)位按鈕是否接于常閉觸點，改為常開觸點。（4）啟動操作后，遙控啟動/停止按鈕指示燈亮，控制板上指示燈不亮，檢查電源極性是否接反，改正。,第二節(jié)火警報警系統(tǒng),一、火警報警系統(tǒng)概述1、火警報警系統(tǒng)的類型主要作用：在火災(zāi)發(fā)生前或火災(zāi)初起時，通過各種火警探頭探測火災(zāi)，及時發(fā)出火災(zāi)聲光報警信號和控制防火設(shè)備信號，引起值班人員注意；指出火災(zāi)發(fā)生地點，迅速有效地?fù)錅缁馂?zāi)，保證船舶安全的重要裝置。目前，在船舶上使用的各種類型火警報警產(chǎn)品都是經(jīng)過不斷完善改進(jìn)的，完全滿足船舶行業(yè)的規(guī)范要求。主機(jī)類型：邏輯回路控制可編程控制器控制微型計算機(jī)控制報警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成：主要有主機(jī)、遙控顯示器、探頭回路、報警回路、防火設(shè)備回路和電源回路；,火警探頭分類：火警按鈕、感溫探頭、感煙探頭、感火焰探頭、防爆探頭；這些產(chǎn)品的共同特點是：反應(yīng)及時靈敏、工作安全可靠、操作簡便易懂。另一方面，這些不同主機(jī)的產(chǎn)品又各有優(yōu)缺點和側(cè)重點。(1)邏輯回路主機(jī)這種主機(jī)是較早期產(chǎn)品，它是由分立的或集成的電子元件組成，全部工作（檢查探測回路狀態(tài)、確認(rèn)報警、顯示報警、輸出報警、控制防火設(shè)備及自身故障檢測等）都是由模擬或數(shù)字電路來完成。它的優(yōu)點是：工作可靠性好，動作迅速，可維修，價格低廉；缺點是：智能化程度低，功能簡單，靈敏度低，抗擾動能力差。,(2)可編程控制器主機(jī)這種主機(jī)有一個“大腦”——可編程控制器，在這個大腦的控制管理下整個系統(tǒng)有機(jī)和諧地工作：當(dāng)探測回路探測到火災(zāi)時，將火災(zāi)信號轉(zhuǎn)化為電信號，輸入到主機(jī)的輸入電路，輸入電路把模擬量的電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字量信號?？删幊炭刂破鞑煌５匮不貦z測各輸入回路，當(dāng)檢測到某個回路信號變化時，則將對其進(jìn)行分析，若在去掉抖動干擾后報警仍然存在，可編程控制器將確認(rèn)此報警并輸出報警，同時控制防火設(shè)備滅火。可編程控制器還可以對系統(tǒng)自身的故障進(jìn)行檢查，并將故障輸出。它的優(yōu)點是：具有一定的智能，可以對各種輸入信號進(jìn)行綜合分析，排除各種干擾，得到的結(jié)果有較高的靈敏性和正確性；系統(tǒng)功能增多、增強(qiáng)，人機(jī)交流界面更明了，系統(tǒng)自檢能力高，操作人員工作量減少。,(3)微型計算機(jī)主機(jī)微型計算機(jī)主機(jī)的大腦比可編程控制器的大腦更發(fā)達(dá)，人工智能更高。這種主機(jī)的工作原理與可編程控制器型基本相同，它具有可編程控制器型主機(jī)的全部優(yōu)點，而且更準(zhǔn)確、靈敏、功能更強(qiáng)，尤其可以通過更新軟件來將系統(tǒng)升級。這種類型主機(jī)已成為主流產(chǎn)品。現(xiàn)在已有微型計算機(jī)主機(jī)擔(dān)負(fù)中央控制任務(wù)，報警信號由報警器發(fā)出，分別安裝于駕駛臺、機(jī)艙操縱室、火警站、各個交通要道等處所，應(yīng)覆蓋全船，形成完善的火災(zāi)報警系統(tǒng)。目前在船舶中使用的主要是邏輯電路型主機(jī)和微型計算機(jī)主機(jī)，本書將以這兩種主機(jī)為主進(jìn)行介紹。,2、火警報警系統(tǒng)的安裝要求火警報警系統(tǒng)既然是自動檢測火災(zāi)，保障船舶安全的重要設(shè)備之一，因此在設(shè)計安裝時就要注意下列問題：(1)火警報警系統(tǒng)的電源應(yīng)保證系統(tǒng)在任何時間均不斷電。當(dāng)采用蓄電池供電時，其容量需考慮使用一周以上，為了輪換使用還需要設(shè)置備用蓄電池組。(2)客船和客貨船上的火警報警信號應(yīng)將旅客和船員分開設(shè)計成獨立的兩組。(3)在油船上安裝的火警報警系統(tǒng)，不能選用有電火花發(fā)生的裝置。(4)火警報警系統(tǒng)的報警路數(shù)根據(jù)防火警戒區(qū)來確定。防火警戒區(qū)通常按甲板、船舷、水密隔堵、艙室面積和防火等級要求等進(jìn)行劃分，每一戒區(qū)為一路。,3、火警報警系統(tǒng)適用的船舶根據(jù)船舶建造規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，火警報警系統(tǒng)適用下列船舶(1)所有航行于國內(nèi)和國外的海上客船；(2)總噸位大于1000登記噸的海上機(jī)動貨船；(3)油船；(4)用以裝載棉花、麻、亞麻、火柴以及其它易燃的干貨船。,二、火警報警系統(tǒng)的構(gòu)成及功能1、構(gòu)成：由主機(jī)、遙控顯示器、探頭回路、報警回路、防火設(shè)備回路和電源回路組成。如圖1-7。2、功能：(1)在使用中，火警報警系統(tǒng)對電源的可靠性要求很高，電源必須能長時間地供給系統(tǒng)工作，因此火警報警系統(tǒng)的主電源是應(yīng)急配電板供給的交流電。應(yīng)急電源是充放電板供給的直流電。同時，在系統(tǒng)主機(jī)內(nèi)有一套整流充電裝置將交流電變壓整流后，為蓄電池充電。當(dāng)主電源和應(yīng)急電源都無法為系統(tǒng)供電時，蓄電池將釋放電能，繼續(xù)為系統(tǒng)供電。,(2)由圖1-7可以看出，整個火警系統(tǒng)呈放射狀分布，而中心就是主機(jī)，它既是接線的中心，又是工作的中心。全部的元件都與其相連，全部的信號都在這里匯總，全部的分析處理都在這里完成。(3)遙控顯示板最多可有三塊，安放在集控室、貨控室及船舶辦公室等處。在遙控顯示板上可以讀到火警信息，故障報警信息和進(jìn)行報警復(fù)位、消音。(4)自動火警探頭按類型可分為三類：感溫探頭、感煙探頭和感火焰探頭。一個火警報警系統(tǒng)可連接多條探頭回路，而一條回路可存在多個各種類型探頭和火警按鈕。通過這些探頭和按鈕的合理搭配，可以探測全船的火災(zāi)情況。(5)報警輸出設(shè)備包括24V/220V報警笛、故障蜂鳴器、報警輸出繼電器等，通過這些設(shè)備，火警系統(tǒng)可以把報警信號傳遞到全船各個角落。,針對船上各種干擾（噪聲）區(qū)域，應(yīng)選用不同類型報警器，如報警笛、報警鈴、報警燈等。(6)防火設(shè)備包括自動停止風(fēng)機(jī)、門電磁鐵、自動滅火器等。當(dāng)探測到火災(zāi)后，系統(tǒng)將馬上控制這些設(shè)備動作：切斷空氣、隔離火災(zāi)區(qū)域、自動滅火，在操作人員處理之前有效地控制和消滅火災(zāi)。,1-主機(jī)2-電源回路3-蓄電池4-遙控顯示板5-感溫探頭6-感煙探頭7-報警按鈕8-感火焰探頭9-24V報警鈴10-220V報警笛11-故障報警器12-自動停止風(fēng)機(jī)13-防火門電磁鐵14-自動滅火裝置15-報警輸出繼電器16-終端電阻,三、火警探測回路火警探測回路的數(shù)量：由船舶防火警戒區(qū)的數(shù)目和防火等級決定的。防火警戒區(qū)劃分方法一般是以各層甲板和左右舷邊界進(jìn)行劃分的。國際海上人命安全公約規(guī)定：一個分區(qū)的探測器所服務(wù)的處所不得同時包括船舶的左、右舷，不得多于一層甲板；也不得超過一個立豎區(qū)。一套火警系統(tǒng)可以包含多條探測回路，一條探測回路可以包含多個火警探頭和火警按鈕。按照防火分割圖，一條船被分為若干個防火區(qū)域，每條探測回路覆蓋一個或幾個防火區(qū)。針對各區(qū)域的特點布置探頭和火警按鈕，有效地監(jiān)視各區(qū)域的火災(zāi)險情。,火警探頭是火警探測回路中最基本、最重要的部件之一。它是根據(jù)火災(zāi)發(fā)生時的物理現(xiàn)象，通過感應(yīng)元件采集到熱、煙、光等信號，再將這些信號轉(zhuǎn)化為電信號。當(dāng)達(dá)到整定值時，觸頭自動閉合而發(fā)出報警信號傳輸給主機(jī)，供主機(jī)分析處理。對于不同類型的主機(jī)，探頭采集信號的原理基本一致，但轉(zhuǎn)化為電信號的形式不同。邏輯回路主機(jī)對通斷型的信號反應(yīng)性好，故探頭將火災(zāi)信號轉(zhuǎn)化為開關(guān)量輸出；而對于可編程控制器主機(jī)和微型計算機(jī)主機(jī)，為了能更準(zhǔn)確、詳細(xì)地反映火災(zāi)情況，也需要更多樣、更具體的電信號，所以相應(yīng)的探頭會輸出不同的信號。一般地，不同的探頭會采用不同的電流信號。,報警系統(tǒng)的火災(zāi)探頭有手動和自動之分自動探頭包括感溫、感煙和感火焰探頭等多種傳感器。感溫探頭通常安裝在客船和油船上；感煙探頭通常安裝于貨船上；感火焰探頭多用于高度火災(zāi)危險區(qū)。手動式多為玻璃按壓按鈕（DK-7）式，發(fā)訊時敲碎玻璃裝置可接通報警。1、火警按鈕火警按鈕屬于手動（人工）探頭，是一個裝在鐵盒內(nèi)的按鈕，盒蓋鑲有玻璃，利用玻璃壓下按鈕，鐵盒邊附有一小錘。如DK-7（220V、10A）火警按鈕?；鹁粹o通常安裝在經(jīng)常有人出現(xiàn)或易于看見的場所，如門口、走廓、扶梯口、逃生通道、餐廳等。,遇有火災(zāi)時，用小錘敲破玻璃，使按鈕復(fù)位，即可發(fā)出火災(zāi)報警。火警按鈕的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、維護(hù)方便。但其最大缺點是只有在人們發(fā)現(xiàn)火災(zāi)以后才能進(jìn)行人工報警。如果火災(zāi)發(fā)生在不易發(fā)現(xiàn)的艙室，就很難及時發(fā)現(xiàn)火情。因此，船上廣泛使用了自動火警探頭即感溫、感煙和感火焰探頭。《鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范》對火警按鈕作如下規(guī)定:(1)火警按鈕應(yīng)遍及起居住所、服務(wù)處所和控制站，每1個通道出口應(yīng)裝1個火警按鈕。在每一層甲板的走廊內(nèi)，火警按鈕應(yīng)便于到達(dá)，并使走廊任何部分與火警按鈕的距離不大于20m。(2)整個特種處所應(yīng)按需要遍設(shè)火警按鈕，并在這些處所的每一個出口處附近設(shè)置1個。,火警按鈕檢測方法是在每一個探測回路末端的探頭或按鈕上并聯(lián)一個約10KΩ的電阻。在正常情況下，主機(jī)通過檢測流過電阻的微弱電流來確定回路接線良好，沒有開路。2、感溫探頭(1)感溫探頭的原理及分類感溫探頭是選用對溫度或溫升變化率敏感的元件，如雙金屬片、易熔斷元件、熱電阻、熱電偶、易膨脹液體等。利用火災(zāi)發(fā)生時艙室溫度升高（升速）達(dá)到規(guī)定值時引起探頭感溫元件觸點閉合，自動發(fā)出火災(zāi)報警信號。根據(jù)感溫探頭的工作原理又可分為恒溫式和溫升式兩種：,①恒溫式探頭當(dāng)其周圍環(huán)境溫度高于動作溫度時，即向集中控制室發(fā)出火警信號。整定動作溫度可在60～360℃范圍內(nèi)調(diào)整。一般多用在預(yù)期環(huán)境溫度劇增和無人值班的艙室，對于一般的艙室在70℃動作，廚房在75℃動作。該發(fā)信器的有效感溫半徑為25m。為了擴(kuò)大防火警戒面積，提高火警報警的靈敏度和工作可靠性，其每一探測回路可同時并聯(lián)幾個感溫探頭，以便當(dāng)火警出現(xiàn)時，該線路中的任何一個探頭發(fā)生動作即能自動報警。,②溫升式探頭（包括溫差式和差定溫式）是根據(jù)監(jiān)測區(qū)溫度的上升率作為火災(zāi)前兆的火災(zāi)報警信號；如每分鐘的溫升超過5.5℃的變化率，這是目前常用的限值，作為火警信號的最低動作值，其原理如圖1-8所示。它是由空氣室、波紋片、小氣孔、電觸點和引出線等部分組成。當(dāng)周圍溫度升高時，氣室內(nèi)的氣體膨脹，企圖迫使波紋片向下，去閉合觸點；而小氣孔又將室內(nèi)氣體泄放出來，阻礙電觸點的閉合。只有溫升超過整定值，使氣室內(nèi)的壓力升高速度超過小氣孔泄放氣體的速度，電觸點即可閉合，發(fā)出火警。,(2)典型的雙金屬片探頭目前，應(yīng)用廣泛的感溫探頭其核心元件：雙金屬片溫度開關(guān)，它是將兩種熱膨脹系數(shù)不同的薄金屬片焊接在一起，將其一端固定，自由端與觸點相連。當(dāng)金屬片受熱后膨脹率較大的金屬片長度增加較大，而膨脹率小的金屬片長度增加較小。這樣，自由端將向一個方向彎曲，從而帶動觸點動作，將溫度信號轉(zhuǎn)化為電信號。在探頭外面，朝向下方有一傳熱良好的金屬片，它將空氣的溫度搜集并傳導(dǎo)給雙金屬片，當(dāng)溫度超過設(shè)定值時，雙金屬片帶動觸點動作，由斷開狀態(tài)變?yōu)殚]合狀態(tài)。,(3)感溫探頭的報警及顯示①對于邏輯回路主機(jī)，在觸點兩端串聯(lián)一發(fā)光二極管（安裝在探頭外殼），直流電壓直接加于觸點和二極管兩端，回路中有電流通過，主機(jī)報警，同時二極管發(fā)光指示報警位置。在火警發(fā)生后，發(fā)光二極管將一直發(fā)光，直到溫度正常后觸點復(fù)位，并且人工在主機(jī)上復(fù)位后才停止發(fā)光。②對于可編程控制器主機(jī)和微型計算機(jī)主機(jī)，在觸點和發(fā)光二極管之外還有附加電路，使探頭的兩種狀態(tài)以如下方式表達(dá)出來：正常狀態(tài)時流過探頭較小電流（0.1毫安級），報警狀態(tài)流過較大電流（10毫安級）。報警時發(fā)光二極管發(fā)光，觸點復(fù)位并在主機(jī)復(fù)位后二極管停止發(fā)光。,③隨著科技的發(fā)展，新型的感溫探頭不斷出現(xiàn)，如可編碼探頭。通過設(shè)定探頭上的地址碼開關(guān)，每一個探頭都有一個自己的地址，當(dāng)有警報發(fā)生時，在主機(jī)上將立即顯示出火警發(fā)生的位置。(4)感溫探頭的設(shè)定及適用場所感溫探頭的溫度設(shè)定在出廠前已經(jīng)調(diào)好，一般在一條船上會使用三種溫度的感溫探頭，在常溫區(qū)域（生活區(qū)、集控室、船艏部等）的探頭溫度設(shè)定較低，通常在50～60℃之間；在整個機(jī)艙的敞開部分采用60～70℃的感溫探頭；在高溫區(qū)域（分油機(jī)室、鍋爐附件、桅井、廚房等）的探頭溫度設(shè)定在70℃以上。,在船舶中感溫探頭多裝于船員住房、走廊、控制室和其它艙室面積較小的場所。每個感溫探頭監(jiān)視的面積，國際海上人命公約規(guī)定不大于37平方米，且兩探頭中心之間的最大距離為9米，離開艙壁的最大距離為4.5米。感溫探頭的靈敏度隨安裝高度的增加而降低，因此對于安裝高度為0～3米之間，兩探頭間距9米為準(zhǔn)時，其高度與規(guī)定間距之間的關(guān)系如表1-1所示。,3、感煙探頭感煙探頭是利用火災(zāi)發(fā)生之前所出現(xiàn)的煙霧濃度達(dá)到規(guī)定值時引起探頭感煙元件觸頭閉合，自動發(fā)出火災(zāi)報警信號的器件。(1)感煙管式火警探頭感煙管式火警探頭是由電光源3、聚光鏡2、集煙管6、抽風(fēng)箱4、放大器5和兩個光電池1、7組成，其原理如圖1-9所示。工作時，由抽風(fēng)箱把被監(jiān)視艙室的氣樣吸進(jìn)集煙管。無火災(zāi)時，沒有煙霧，兩個光電池得到的光度一樣，放大器無輸出，不發(fā)出報警信號。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，煙霧濃度大，煙霧經(jīng)過集中觀察室的玻璃管時，照射到7號光電池上的光通量受到煙霧的影響，顯然光電池1所得的光度遠(yuǎn)大于光電池7，它們產(chǎn)生的光電勢不同，使光電池電橋失去平衡。,它們的差值經(jīng)過放大器放大后，使探頭動作，其觸點閉合而發(fā)出報警信號（音響和燈光），并能指示出火災(zāi)發(fā)生的地點。同時報警探頭還具有故障報警信號。其靈敏度為：光電元件上光通量受到15%～10%的影響時立即發(fā)出報警信號。集煙器是報警探頭的吸煙口，作為抽取火災(zāi)警戒艙室煙霧之用，它與直徑為25mm的煙管相聯(lián)，通常布置在無人值班的防火艙室，如貨艙、儲藏室、倉庫等處。集煙器所聯(lián)接的煙管直徑為19mm。為了擴(kuò)大防火警戒區(qū)面積，提高報警探頭靈敏度和可靠性，火警探頭的每一報警管路只允許并聯(lián)兩個集煙器，并要求集煙器布置在該警戒區(qū)的抽風(fēng)口附近，以便當(dāng)火警出現(xiàn)時，兩個集煙器都可發(fā)生作用。為了防止積水和使煙順利地被抽至報警器，應(yīng)保證從集煙器到報警裝置的煙道逐漸向上傾斜。,另外，還有吸風(fēng)電機(jī)箱和警鐘。吸風(fēng)電機(jī)箱是由兩臺電動機(jī)組成，供日常輪換使用。電動機(jī)為直流220伏、200W，吸風(fēng)速度128m/s。警鐘為直流220伏，故障報警采用鳴音器。(2)光電管式火警探頭光電管式火警探頭是日常船舶上應(yīng)用最廣泛的感煙探頭。在感煙探頭的側(cè)面是由金屬網(wǎng)形成的煙氣通道，里面是一個小暗室。在暗室中有一個光電管，在暗室外有一個發(fā)光二極管，發(fā)光二極管的光通過一面凸透鏡形成光束進(jìn)入暗室，但光束并不直接照射在光電管上。當(dāng)微粒狀的煙氣進(jìn)入暗室后，光束經(jīng)微粒折射后照在光電管上，使光電管導(dǎo)通，煙氣信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴?然后，探頭內(nèi)的輔助電路將這一通斷信號轉(zhuǎn)化為各自主機(jī)需要的信號，傳輸給主機(jī)。其特點是：結(jié)構(gòu)簡單、安全、可靠、靈敏度高、應(yīng)用性強(qiáng)。(3)離子式火警探頭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(dǎo)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δ射線使氣體電離。工作時，被監(jiān)視艙室氣體進(jìn)入外電離室，若是火災(zāi)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(dá)外電離室FSY2的電極的離子數(shù)減少（即離子電流?。?相當(dāng)于它的等效電阻增大。內(nèi)電離室FSY1是封閉的，煙霧不能進(jìn)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(jìn)入外電離室的煙霧濃度達(dá)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(dǎo)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。,(4)感煙式探頭適用場所及要求感煙管式、光電管式火災(zāi)探頭只適用于可見煙的檢測，主要設(shè)置在機(jī)艙、貨艙等監(jiān)視面積較大場所，用來探測可見煙的火災(zāi)預(yù)兆。其視角一般為140度，所以安裝時要使其保護(hù)面積覆蓋在其視域內(nèi)。離子式火災(zāi)探頭對于有形（可見）和無形（不可見）煙霧能探測。在船舶上普遍布置在走廊、梯道、起居處所、脫險通道和機(jī)艙各處，但有人吸煙的公共場所除外。國際海上人命安全公約規(guī)定：感煙式探頭保護(hù)的最大地板面積為74平方米，兩探頭中心間距為11米，離開艙壁的最大距離為5.5米。同時還應(yīng)注意，保護(hù)面與安裝高度也有關(guān)系，公約規(guī)定的最大地板面積74平方米是對安裝高度為4～8米而言。,由于各廠家生產(chǎn)的離子式探測器保護(hù)面積不盡相同，所以在布置安裝時，既要遵守公約，又要參照廠商的規(guī)定。同時，還應(yīng)避開橫梁、管道等影響氣流正常流通地方和有物理性損壞探測器的位置，合理確定間距，以取得最佳效果。4、感火焰探頭感火焰探頭是利用火災(zāi)前兆的光波效應(yīng)達(dá)到規(guī)定值時引起探頭觸點閉合，發(fā)出火災(zāi)報警信號的器件。常用的紫外線光敏管、紅外線光敏管、光敏電阻等作為檢測元件。如紫外線感火焰探頭的感光元件是冷陰極金屬，當(dāng)紫外線照射到冷陰極金屬上時，使其電極上激發(fā)出大量光電子。光電子受外場的作用加速運動，同時電離了管內(nèi)的惰性氣體，促使電路導(dǎo)通，光電管發(fā)出火災(zāi)報警的光信號。,同時，利用輔助電路能把這種變化轉(zhuǎn)化為主機(jī)可識別的信號。另外，在輔助回路中有一套過濾回路，它能把其他物體發(fā)出的不同波長的紫外線，如太陽、日光燈引起的報警過濾掉。當(dāng)報警發(fā)生后，安裝在探頭上的發(fā)光二極管發(fā)光，報警復(fù)位后停止發(fā)光。這種探頭具有視域廣闊、靈敏度高、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點。感火焰探頭使用在可能發(fā)生有可見火焰、煙氣較小的高度危險火災(zāi)的區(qū)域，同時在同一區(qū)域必須有感煙或感溫探頭作為輔助探測。由于感火焰探頭的靈敏度很高，甚至有時會把其他光線誤認(rèn)為火災(zāi)，所以在探測區(qū)域內(nèi)不要有與探頭波長相同的光線。一般安裝在鉆井平臺上油處理區(qū)、井口、油船、化學(xué)品船上的防爆區(qū)。但不適有相應(yīng)光線燈和明火作業(yè)的場所。,安裝時應(yīng)注意探頭的覆蓋角，一般紅外線探頭的探測角為140度，紫外線探頭的探測角為90度，安裝時應(yīng)使保護(hù)面積都處在覆蓋面之內(nèi)。5、防火設(shè)備和報警輸出回路(1)防火設(shè)備防火設(shè)備包括：風(fēng)機(jī)自動停止、防火門電磁鐵、滅火器自動控制等。根據(jù)不同船舶的特點防火設(shè)備的選擇有所不同。既可以選擇廠家提供的全部設(shè)備，也可以有針對性地選擇部分設(shè)備?；鹁瘓缶到y(tǒng)有三種輸出方式控制防火設(shè)備：無源觸點、直流有源輸出、交流有源輸出。①風(fēng)機(jī)自動停止：火警報警系統(tǒng)的一組無源觸點通過連線串接到所控制的風(fēng)機(jī)控制回路中。當(dāng)探測到火災(zāi)后，無源觸點翻轉(zhuǎn)，切斷所控制的風(fēng)機(jī)電源，使火災(zāi)區(qū)域因無氧而熄滅或減小。,②防火門電磁鐵：在全船的重要防火區(qū)域使用防火門，防火門上安裝有彈簧復(fù)位的閉門器和一塊鐵板，門電磁鐵安裝在墻壁上與鐵板相應(yīng)的位置上。在正常狀態(tài)下，電磁鐵帶電，磁力吸住鐵板使閉門器無法關(guān)閉防火門?；馂?zāi)發(fā)生后，系統(tǒng)切斷電磁鐵電源，磁力消失，閉門器將防火門關(guān)閉。③滅火器自動控制：滅火器控制有兩種方式，一種是與其他系統(tǒng)（二氧化碳系統(tǒng)、惰氣系統(tǒng)等）相連，通過無源觸點信號將火警信息傳遞過去，再由該系統(tǒng)執(zhí)行動作；另一種是系統(tǒng)直接發(fā)出有源信號控制滅火器，滅火器的打開是氣動式的，在氣動管路上安裝一電磁閥?；鹁l(fā)生時，電磁閥得電打開（發(fā)出滅火報警信號），高壓氣體打開滅火器，滅火劑通過管路到達(dá)火災(zāi)處滅火。,(2)報警輸出回路火警報警系統(tǒng)共有兩種報警輸出，即火警報警和故障報警。故障報警發(fā)生時會有聲光報警和具體的故障信息同時出現(xiàn)，但故障報警只在主機(jī)報警板和遙控報警板處有?；鹁瘓缶敵鲇腥N方式：無源觸點輸出、直流輸出、交流輸出，其中兩路有源輸出可以直接驅(qū)動電鈴、電笛等設(shè)備；無源觸點輸出連接到內(nèi)部通訊系統(tǒng)，當(dāng)報警發(fā)生時觸點翻轉(zhuǎn)，內(nèi)部通訊系統(tǒng)驅(qū)動內(nèi)通喇叭、轉(zhuǎn)燈將火警報警傳播到全船各處。,二、微型計算機(jī)主機(jī)火警報警系統(tǒng)微型計算機(jī)和可編程控制器主機(jī)火警報警系統(tǒng)的功能和操作方法與邏輯回路主機(jī)火警報警系統(tǒng)有所不同，而三者通電調(diào)試和故障排查的方法是大同小異，所以對于其共同之處將不在贅述。微型計算機(jī)主機(jī)火警報警系統(tǒng)的人機(jī)交流更加完善緊湊，它通過液晶屏顯示相關(guān)信息，以菜單形式將眾多功能分類管理。艾爾太克ANX95（EltekANX95）型火警報警板以微電腦為基礎(chǔ)，可以監(jiān)視煙霧、火災(zāi)和溫度過高。本節(jié)以這種火警系統(tǒng)為例講解。其控制板面板如圖1-13所示。,因為ANX95是智能化很高的系統(tǒng)，每一條回路和每一個探頭在主機(jī)中都有自己的地址，火警報警或故障報警時將直接顯示其具體位置，所以該系統(tǒng)采用的也是帶有地址碼的探頭。下面將ANX95系統(tǒng)操作與功能結(jié)合簡單進(jìn)行介紹。,1-火警指示燈2-系統(tǒng)測試燈3-預(yù)報警指示燈4-報警設(shè)備啟動指示燈5-電源指示6-系統(tǒng)故障指示燈7-外部設(shè)備關(guān)閉指示燈8-液晶顯示屏9-多個報警指示燈10-風(fēng)機(jī)控制11-報警消聲12-系統(tǒng)復(fù)位13-鑰匙孔14-操作按鈕,三、貨艙抽煙報警系統(tǒng)在船舶航行過程中，由于貨物性質(zhì)、氣候、搖擺等各種原因，貨艙內(nèi)會產(chǎn)生可燃?xì)怏w或發(fā)生火災(zāi)。貨艙抽煙系統(tǒng)通過對貨艙內(nèi)的氣體采樣、分析，確定火災(zāi)隱患或已發(fā)生的火災(zāi)，及時報警將火災(zāi)控制、熄滅。貨艙抽煙報警系統(tǒng)如圖1-14所示。由圖可見貨艙抽煙報警系統(tǒng)主要分布在三處：貨艙、CO2室、駕駛室。在每一個貨艙內(nèi)設(shè)置兩個噴嘴，按前后或左右布置，盡可能地覆蓋整個貨艙。兩臺風(fēng)機(jī)輪流工作，將噴嘴采集到的氣樣通過管道抽入到CO2室的氣體探測箱。在每一條管路上都有一個流量傳感器，傳感器能夠感測壓力信號，當(dāng)管路堵塞時，壓力降低（負(fù)壓），傳感器動作。,每個氣體探測箱有四條氣體通道，在每一條通道上有一個傳感器，每一個傳感器有自己的地址。當(dāng)采樣氣體中含有可燃性氣體或煙塵時，傳感器能檢測出雜質(zhì)濃度，以模擬量形式輸出，在探測箱內(nèi)再轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，以串行通訊發(fā)送給報警箱。報警箱有三種狀態(tài)：正常、預(yù)報警和報警，隨著濃度的增加系統(tǒng)報警狀態(tài)依次改變。報警時，報警控制箱會驅(qū)動報警器向全船發(fā)出報警，也可以將報警信號傳送到火警報警系統(tǒng)。此時貨艙抽煙系統(tǒng)作為火警報警系統(tǒng)的一條探測回路。,