船舶報警信號系統(tǒng).ppt

船舶信號與傳訊原理,主講人：劉強,第一章船舶報警信號系統(tǒng),學習目標知識目標：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、結構及各部分的功能3.能準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主機火警報警系統(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、結構和工作原理。能力目標：1.學會對火警報警系統(tǒng)的各種探頭進行選擇、測試和故障分析。2.學會進行邏輯回路主機火警報警系統(tǒng)的應答操作、調(diào)試和故障排查。,概述：一、船舶報警信號系統(tǒng)用來擔負其所指定的任務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、在各種機器、設備出現(xiàn)故障時，及時發(fā)出自動報警信號以及船上有關工作部位的簡單聯(lián)絡信號等。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：關閉器、警鐘、警燈、接線盒等組成。關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，通用警報裝置應設計成獨立兩組，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：在駕駛室按下關閉器時全船警鐘、警燈就通過關閉器觸頭直接接通應急電源，發(fā)出音響和燈光信號。適應場合：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，由駕駛室的關閉器或按鈕進行控制。是全船警鐘和警燈則通過接觸器常開觸頭的閉合，接通應急電源，發(fā)出音響和燈光信號。適應場合：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，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)絡信號之用。但若冷藏庫的門設計成能從內(nèi)部開啟的，此報警器可免于裝設。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，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艙之間的單向聯(lián)絡，作為要求機艙提供淡水沖洗錨鏈和甲板用水之用。4、CO2施放預告報警器用于CO2施放部位與失火部位之間的單向聯(lián)絡，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、機艙報警器又稱車鐘應急鈴組，用于駕駛室與機艙之間的雙向聯(lián)絡，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，作為船舶系纜指揮之用。7、輪機員安全報警器為了保證輪機員們的安全，在輪機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、關預告報警器用于水密門開啟和關閉時，預先發(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，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)是由轉換開關、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K3，此時開關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，同時相應的呼叫燈H1和H2燃亮。當警報解除后把呼叫開關關閉就可以了。,(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)護人員時進行呼叫用的。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答按鈕SB2、SB3或SB4，均可以使繼電器KM1失電而釋放，達到消聲的目的，同時病員呼叫板上的呼叫燈D1熄滅，也告知病員有關部位已收到報警信號。,(三)輪機員安全報警器,隨著船舶建造水平的發(fā)展，在大量高科技設備上得到應用，使很多設備的運行已不再需要人的看護和操縱，所以出現(xiàn)了無人機艙或一人機艙，人們只需在必要的時候?qū)C艙設備進行巡檢就可以了。因此，為了保證輪機員們的安全，產(chǎn)生了這套輪機員安全報警系統(tǒng)。當輪機員下機艙工作前，開通此系統(tǒng)就可以保證輪機員安全地工作。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)復位時，本系統(tǒng)會發(fā)出報警，報警信號送至機艙延伸報警燈柱和機艙報警檢測系統(tǒng)。機艙報警檢測系統(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船員房間以及公共場所，提醒大家進入機艙救人。反之，值班輪機員能夠在固定時間內(nèi)復位本系統(tǒng)，則本系統(tǒng)將重新報警計時，直至輪機員安全離開機艙關閉本系統(tǒng)時，本系統(tǒng)才不再進行報警計時。該系統(tǒng)的采用大大提高了輪機員的人身安全系數(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（每個機艙入口位置）和復位按鈕箱（在機艙報警燈柱和機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旋鈕開關和機艙入口位置的啟動停止按鈕，它們的關系是并聯(lián)的，都可以將本系統(tǒng)啟動和停止，當啟動按鈕按下時，繼電器KM2動作。KM1繼電器經(jīng)KM3繼電器的常閉觸點（19）和KM2繼電器的常開觸點（59）已閉合而動作，并經(jīng)自身的觸點HM1（59）自保。,啟動/停止按鈕箱的指示燈H1由于KM1繼電器的觸點（610）閉合，并經(jīng)KM6繼電器的常閉觸點（811）供電燈亮，表示系統(tǒng)開始工作。同時KM1繼電器的觸點（79）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（19）得電開始延時。當延時到設定時間時，時間繼電器KT1動作，它的延時閉合觸點（13）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（811）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（811）閉合，將信號傳送至機艙延伸報警燈柱，整個機艙出現(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（811）閉合，將信號傳至機艙檢測報警系統(tǒng)，機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員房間，通知船員下機艙救人。如果在KT1時間繼電器延時過程中，復位按鈕箱的復位按鈕被按下或控制板上的T1復位按鈕被按下，繼電器KM8動作，它的常閉觸點（19）斷開，切斷時間繼電器KT1的電源。當復位按鈕松手后，繼電器KM8失電，它的常閉觸點（19）閉合，恢復對時間繼電器KT1供電，重新進行報警計時。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（19）斷開，切斷KM1繼電器的電源，KM1繼電器自保點（59）脫開，同時因KM1的常開觸點（117）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（610）切斷啟動/停止遙控按鈕箱上指示燈H1的電源，指示燈熄滅。值班輪機員安全離開機艙。,2、報警器的調(diào)試方法和故障分析,1)調(diào)試方法：（1）通電前的準備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。測量電源側無短路現(xiàn)象，極性正確，絕緣好。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K1至啟動位置，KM2繼電器動作，KM1繼電器動作，其常開觸點（711）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（811）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，我們將復位按鈕T1按下，繼電器KM8動作，使時間繼電器KT1失電斷開。當松開T1復位按鈕后，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。外部遙控按鈕及復位按鈕檢查調(diào)試將控制板電源送上后，在機艙入口遙控啟動/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，至機艙報警燈柱的信號閉合輸出，1分鐘后至機艙監(jiān)測報警的信號閉合輸出，指示燈熄滅，然后至復位按鈕箱處按每一個復位按鈕，看KT1時間繼電器是否有復位重新計時的過程。全部試好后，將時間繼電器恢復至原來的值。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：在火災發(fā)生前或火災初起時，通過各種火警探頭探測火災，及時發(fā)出火災聲光報警信號和控制防火設備信號，引起值班人員注意；指出火災發(fā)生地點，迅速有效地撲滅火災，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)過不斷完善改進的，完全滿足船舶行業(yè)的規(guī)范要求。主機類型：邏輯回路控制可編程控制器控制微型計算機控制報警系統(tǒng)結構組成：主要有主機、遙控顯示器、探頭回路、報警回路、防火設備回路和電源回路；,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，這些不同主機的產(chǎn)品又各有優(yōu)缺點和側重點。(1)邏輯回路主機這種主機是較早期產(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)、確認報警、顯示報警、輸出報警、控制防火設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)可編程控制器主機這種主機有一個“大腦”可編程控制器，在這個大腦的控制管理下整個系統(tǒng)有機和諧地工作：當探測回路探測到火災時，將火災信號轉化為電信號，輸入到主機的輸入電路，輸入電路把模擬量的電信號轉化為數(shù)字量信號。可編程控制器不停地巡回檢測各輸入回路，當檢測到某個回路信號變化時，則將對其進行分析，若在去掉抖動干擾后報警仍然存在，可編程控制器將確認此報警并輸出報警，同時控制防火設備滅火?？删幊炭刂破鬟€可以對系統(tǒng)自身的故障進行檢查，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行綜合分析，排除各種干擾，得到的結果有較高的靈敏性和正確性；系統(tǒng)功能增多、增強，人機交流界面更明了，系統(tǒng)自檢能力高，操作人員工作量減少。,(3)微型計算機主機微型計算機主機的大腦比可編程控制器的大腦更發(fā)達，人工智能更高。這種主機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的全部優(yōu)點，而且更準確、靈敏、功能更強，尤其可以通過更新軟件來將系統(tǒng)升級。這種類型主機已成為主流產(chǎn)品?，F(xiàn)在已有微型計算機主機擔負中央控制任務，報警信號由報警器發(fā)出，分別安裝于駕駛臺、機艙操縱室、火警站、各個交通要道等處所，應覆蓋全船，形成完善的火災報警系統(tǒng)。目前在船舶中使用的主要是邏輯電路型主機和微型計算機主機，本書將以這兩種主機為主進行介紹。,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，保障船舶安全的重要設備之一，因此在設計安裝時就要注意下列問題：(1)火警報警系統(tǒng)的電源應保證系統(tǒng)在任何時間均不斷電。當采用蓄電池供電時，其容量需考慮使用一周以上，為了輪換使用還需要設置備用蓄電池組。(2)客船和客貨船上的火警報警信號應將旅客和船員分開設計成獨立的兩組。(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)的構成及功能1、構成：由主機、遙控顯示器、探頭回路、報警回路、防火設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)的主電源是應急配電板供給的交流電。應急電源是充放電板供給的直流電。同時，在系統(tǒng)主機內(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。當主電源和應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，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，故障報警信息和進行報警復位、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情況。(5)報警輸出設備包括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，應選用不同類型報警器，如報警笛、報警鈴、報警燈等。(6)防火設備包括自動停止風機、門電磁鐵、自動滅火器等。當探測到火災后，系統(tǒng)將馬上控制這些設備動作：切斷空氣、隔離火災區(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。,1-主機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-自動停止風機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)火災發(fā)生時的物理現(xiàn)象，通過感應元件采集到熱、煙、光等信號，再將這些信號轉化為電信號。當達到整定值時，觸頭自動閉合而發(fā)出報警信號傳輸給主機，供主機分析處理。對于不同類型的主機，探頭采集信號的原理基本一致，但轉化為電信號的形式不同。邏輯回路主機對通斷型的信號反應性好，故探頭將火災信號轉化為開關量輸出；而對于可編程控制器主機和微型計算機主機，為了能更準確、詳細地反映火災情況，也需要更多樣、更具體的電信號，所以相應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。,遇有火災時，用小錘敲破玻璃，使按鈕復位，即可發(fā)出火災報警?；鹁粹o的優(yōu)點是結構簡單、動作可靠、維護方便。但其最大缺點是只有在人們發(fā)現(xiàn)火災以后才能進行人工報警。如果火災發(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)火警按鈕應遍及起居住所、服務處所和控制站，每1個通道出口應裝1個火警按鈕。在每一層甲板的走廊內(nèi)，火警按鈕應便于到達，并使走廊任何部分與火警按鈕的距離不大于20m。(2)整個特種處所應按需要遍設火警按鈕，并在這些處所的每一個出口處附近設置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10K的電阻。在正常情況下，主機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。利用火災發(fā)生時艙室溫度升高（升速）達到規(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：,恒溫式探頭當其周圍環(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60360范圍內(nèi)調(diào)整。一般多用在預期環(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。,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前兆的火災報警信號；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，應用廣泛的感溫探頭其核心元件：雙金屬片溫度開關，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給雙金屬片，當溫度超過設定值時，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對于邏輯回路主機，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位，并且人工在主機上復位后才停止發(fā)光。對于可編程控制器主機和微型計算機主機，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，觸點復位并在主機復位后二極管停止發(fā)光。,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。通過設定探頭上的地址碼開關，每一個探頭都有一個自己的地址，當有警報發(fā)生時，在主機上將立即顯示出火警發(fā)生的位置。(4)感溫探頭的設定及適用場所感溫探頭的溫度設定在出廠前已經(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）的探頭溫度設定較低，通常在5060之間；在整個機艙的敞開部分采用6070的感溫探頭；在高溫區(qū)域（分油機室、鍋爐附件、桅井、廚房等）的探頭溫度設定在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03米之間，兩探頭間距9米為準時，其高度與規(guī)定間距之間的關系如表1-1所示。,3、感煙探頭感煙探頭是利用火災發(fā)生之前所出現(xiàn)的煙霧濃度達到規(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，由抽風箱把被監(jiān)視艙室的氣樣吸進集煙管。無火災時，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。當火災發(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)的抽風口附近，以便當火警出現(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，還有吸風電機箱和警鐘。吸風電機箱是由兩臺電動機組成，供日常輪換使用。電動機為直流220伏、200W，吸風速度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用最廣泛的感煙探頭。在感煙探頭的側面是由金屬網(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入暗室，但光束并不直接照射在光電管上。當微粒狀的煙氣進入暗室后，光束經(jīng)微粒折射后照在光電管上，使光電管導通，煙氣信號轉變?yōu)殡娦盘枴?然后，探頭內(nèi)的輔助電路將這一通斷信號轉化為各自主機需要的信號，傳輸給主機。其特點是：結構簡單、安全、可靠、靈敏度高、應用性強。(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?。?。,相當于它的等效電阻增大。內(nèi)電離室FSY1是封閉的，煙霧不能進入，所以它的等效電阻與煙霧無關，這樣場效應管V1的柵極電位VA點提高，該信號經(jīng)過場效應管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。,(4)感煙式探頭適用場所及要求感煙管式、光電管式火災探頭只適用于可見煙的檢測，主要設置在機艙、貨艙等監(jiān)視面積較大場所，用來探測可見煙的火災預兆。其視角一般為140度，所以安裝時要使其保護面積覆蓋在其視域內(nèi)。離子式火災探頭對于有形（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。同時還應注意，保護面與安裝高度也有關系，公約規(guī)定的最大地板面積74平方米是對安裝高度為48米而言。,由于各廠家生產(chǎn)的離子式探測器保護面積不盡相同，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前兆的光波效應達到規(guī)定值時引起探頭觸點閉合，發(fā)出火災報警信號的器件。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，促使電路導通，光電管發(fā)出火災報警的光信號。,同時，利用輔助電路能把這種變化轉化為主機可識別的信號。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為火災，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、化學品船上的防爆區(qū)。但不適有相應光線燈和明火作業(yè)的場所。,安裝時應注意探頭的覆蓋角，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，安裝時應使保護面積都處在覆蓋面之內(nèi)。5、防火設備和報警輸出回路(1)防火設備防火設備包括：風機自動停止、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備的選擇有所不同。既可以選擇廠家提供的全部設備，也可以有針對性地選擇部分設備?；鹁瘓缶到y(tǒng)有三種輸出方式控制防火設備：無源觸點、直流有源輸出、交流有源輸出。風機自動停止：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機控制回路中。當探測到火災后，無源觸點翻轉，切斷所控制的風機電源，使火災區(qū)域因無氧而熄滅或減小。,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閉防火門。火災發(fā)生后，系統(tǒng)切斷電磁鐵電源，磁力消失，閉門器將防火門關閉。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火災處滅火。,(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、電笛等設備；無源觸點輸出連接到內(nèi)部通訊系統(tǒng)，當報警發(fā)生時觸點翻轉，內(nèi)部通訊系統(tǒng)驅(qū)動內(nèi)通喇叭、轉燈將火警報警傳播到全船各處。,二、微型計算機主機火警報警系統(tǒng)微型計算機和可編程控制器主機火警報警系統(tǒng)的功能和操作方法與邏輯回路主機火警報警系統(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。微型計算機主機火警報警系統(tǒng)的人機交流更加完善緊湊，它通過液晶屏顯示相關信息，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，可以監(jiān)視煙霧、火災和溫度過高。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)操作與功能結合簡單進行介紹。,1-火警指示燈2-系統(tǒng)測試燈3-預報警指示燈4-報警設備啟動指示燈5-電源指示6-系統(tǒng)故障指示燈7-外部設備關閉指示燈8-液晶顯示屏9-多個報警指示燈10-風機控制11-報警消聲12-系統(tǒng)復位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)生可燃氣體或發(fā)生火災。貨艙抽煙系統(tǒng)通過對貨艙內(nèi)的氣體采樣、分析，確定火災隱患或已發(fā)生的火災，及時報警將火災控制、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。兩臺風機輪流工作，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，當管路堵塞時，壓力降低（負壓），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。,