二線制火災自動報警系統技術探析和應用

廈門涪安建設工程有限公司，福建 廈門 361001

1 二線制火災報警系統探析［1］

1.1 二線制火災報警系統概念

二線制是指在火災報警系統中，只用兩根導線就完成信號傳輸和24V 直流供電的一種通信技術。

1.2 二線制與二總線制的區別

二線制與二總線制一字之差，卻有很大的不同。從系統的布線數量上來看，二線制只需要兩根導線即可完成整個系統的布線。二總線制需要兩根信號線通信、兩根電源線供電方能滿足系統需求。

從系統功能來看，二線制的二根導線同時為整個系統提供通信和供電。二總線的信號線主要為通信功能，兼為煙感、溫感、手報、消火栓等所需電流極小的部件供電，對于聲光警報器、輸入輸出模塊等功率較大的部件，還需敷設專用電源線進行供電。

所以，通常說的二總線制實際上是四線制通信技術，二線制是純兩線的技術。二線制具有節省成本、安裝簡單和維護容易等優點。

1.3 二線制的主要實現方式

盡管行業內許多廠商都推出了二線制產品，但其實現方式不盡相同，總的來說可分為以下二類：一是“信號線”類：省去了電源線，這種技術的特點是增強信號線的驅動能力，降低設備的功耗。鼎信第一代、海灣、北大青鳥、尼特都屬于此類技術。二是“電源線”類：省去了信號線，在電源線上載波通信。這種技術的特點是將信號調制到電源線上，具有驅動電流大、供電效率高的特點。其主要存在問題是：由于電源線是平行布線的，平行線間的容性較大，導致不同回路的相互干擾變強，造成系統的通訊成功率降低、通信距離變短。目前行業普遍采用打補丁式方法解決，例如增加中繼或定制專用電纜等。現階段采用這種方式的廠家較少。

1.4 “信號線類”二線制技術的主要特點

目前海灣、北大青鳥、尼特等廠商都采用“信號線類”技術實現二線制，這種技術的特點是增強信號線的驅動能力，降低設備的功耗。實現的難點一是如何降低火災時用電量大設備的功耗，二是對于需要模塊輸出24V 電源控制的聯動設備，如何確保模塊穩定地輸出電源或優化為無需輸出電源控制。

降低系統功耗主要從以下幾個方面入手：首先要降低的是聲光警報器的功耗。聲光警報器是火災報警系統的“用電大戶”，其數量多，用電量大。原先聲光警報器的報警電流大約在30～50mA 之間，多數廠家降耗后的報警電流都≦5mA。根據現行的《火災自動報警系統設計規范》（GB50116-2013）第4.8.1 條規定：火災自動報警系統應設置火災聲光警報器，并應在確認火災后啟動建筑內的所有火災聲光警報器。一幢建筑可能有數百個聲光警報器，在火災發生時需全部開啟，改進后的聲光警報器動作電流比原先下降了80～90%，較大地降低了系統負荷。二是進一步降低煙溫感的功耗，煙溫感報警電流由原來的1.5～2.0mA降低到0.2～0.5mA。三是對于需要模塊輸出脈沖電壓聯動的部件（如風閥、強切脫扣器等），采用大電容儲能放電，輸出脈沖電壓讓其啟動，當未接收到受控設備的反饋信號時，模塊重復輸出多次。四是對于需要模塊持續供電的啟動部件（如風機啟動、應急照明啟動、電磁閥等），通過控制回路負載、增加現場電源、優化控制回路的方式解決。

通過以上措施，讓火災自動報警系統的整體功耗有了一個大幅的下降，又保證了系統的可靠性，為二線制系統的實現奠定了堅實的基礎。

2 二線制火災報警系統在實際項目中的應用

2.1 工程概況

該工程為住宅小區，包含12 棟住宅樓、配套商業和幼兒園，總建筑面積約12 萬m2。火災報警系統包括煙溫感探測系統、聯動控制系統、消防廣播系統、應急照明和疏散系統等，共有各類設備點位11000 多點。

2.2 項目實施的深化設計

為確保項目的順利實施，技術人員對系統進行了深化設計。

一是根據系統的布線距離、導線線徑、回數路、設備點位數、點位類型，對系統進行全面的負載測算，確保產品設計功率大于現場負載，并有一定的冗余。二是優化聯動控制模式，合理的選擇模塊類型，降低輸出模塊的用電量。對于風閥、強切脫扣器等受控設備選擇脈沖式輸出的模塊。對于風機、水泵、應急照明類需持續輸入24V 電源的受控設備，在風機、水泵的控制回路中增加24V 電源、優化控制回路，使之僅需模塊輸出開關量信號即可控制，減少系統的負載。

2.3 項目的實施和調試檢測

為了減少和避免施工因素影響系統性能，我們嚴格按照火災報警系統施工驗收標準和廠家技術要求進行施工。一是使用符合要求的標準導線，不采用非標產品。二是在施工過程中規范施工工藝，電線接頭使用錫焊，并壓接牢固，確保接頭質量，減少接頭線阻。項目聯調后，順利通過第三方檢測和消防驗收［2］。

2.4 二線制產品在應用中存在的問題和對策

項目安裝完成后，在調試過程中存在以下問題：一是離消控室較遠、布線距離較長的一個回路，在調試過程中聲光警報器聲音變調，經查是這個回路負載較大，壓降超過規定值，通過調整回路負載予以解決。二是本項目報警系統品牌的二線制與四線制產品不能完全兼容，建議廠家予以優化改進。三是目前風機、應急照明等設備控制回路的標準圖集還是按照四線制技術制定，需要在深化設計時予以調整、改進［3］。

3 結束語

從二線制火災報警產品首次發布到目前才短短的兩年多時間，各主流廠商紛紛推出了自己的二線制產品，并在項目中應用檢驗。雖然二線制產品也存在“信號線類”、“電源線類”兩種技術發展方向之爭，產品線還不夠成熟，相關的規范、圖集還未與之匹配。但是，可以預見，智能化、簡潔化、節能化必然是未來消防系統發展的一個重要方向，二線制自動火災報警系統將會有廣闊的發展空間。