船用火災報警系統故障案例分析

李 煒

(青島前進船廠，山東 青島 266001)

為了保證船舶生命力和航行安全性，船舶火災報警系統應運而生，在損管系統中占據了舉足輕重的地位。確?；馂膱缶到y在船舶靠泊或航行狀態時的長期穩定運行已成為船舶修理工作的重中之重。其中，故障的及時排除成為火災報警系統安全可靠運行的重要手段之一。本文以某型船用火災報警系統為例，通過分析典型故障案例，提供了船用火災報警系統故障排除、使用保養的工作思路。

1 火災報警系統的組成

該型船用火災報警系統為EST3型火災自動報警系統，系統主要由火警主機、繼電器控制箱、液晶顯示屏、報警模擬燈板、聲光報警器、蓄電池、智能感煙探測器、智能復合探測器、智能溫度探測器、手動報警器、多種非智能型傳感器、接線模塊、隔離模塊、控制模塊等組成。這些器件通過火警主機內的3個回路控制卡，將整個船舶的火災探測器分為3個回路，火災探測器常見的連接方式有環形和環形+分支2種?；馂奶綔y器環形連接示意圖見圖1，環形+分支連接示意圖見圖2。

圖1 火災探測器環形連接示意圖

圖2 火災探測器環形+分支連接示意圖

2 典型案例故障現象

在長期的船舶維修工作中，總結出該型船用火災報警系統的3類常見故障，下面分別舉例說明。

1)線路故障。某船在靠泊港口碼頭時，火警系統第一回路中大批量探測器出現通訊故障報警，短時間內這些通訊故障便會自動消失，恢復正常。由于故障偶發，且較短時間內便恢復正常，難以對該故障進行針對性檢查。第一回路一共83個探測器及模塊，遍布船舶前段消防區各個艙室，檢查起來費時費力，船方經過多次檢查，未發現異常情況。不久該故障從之前低頻出現，變成高頻發生，有時甚至1 h內出現數次。故障的頻繁出現加大了值班人員工作量，而且故障出現時，所有涉及到的探測器均失效，不及時解決會嚴重影響船舶安全。

2)器件故障。某船在航行時，船內某防爆艙室出現火災報警，火警確認及消音后，船員對該艙室進行檢查，發現該報警為誤報警，復位后，當天夜間又突然出現誤報警。此后誤報警一直存在，出現時間不定。由于該艙室內一直存有易燃易爆物品，根據航行條例，出現報警后必須快速響應，因此船方選擇將該探測器屏蔽，改為人工每半小時檢查1次。關鍵艙室的火警誤報警加大了值班值員的工作強度，但是選擇將火災報警系統探測器屏蔽，改為人工檢查，實則改變了防爆艙室的自動值守狀態，無形中增加了火災的隱患。

3)畫圖故障。某船在火警系統檢修過程中，對機艙損壞的智能復合探測器進行更換后，液晶顯示面板上顯示探頭故障、器件未編程故障以及回路畫圖故障3個故障。對該探測器用模擬煙霧進行檢查，探測器可以正常報警以及通訊至液晶顯示屏幕，但系統無法將該探頭自動定位到機艙對應的原探測器位置。維修人員發現，當回路出現畫圖故障時，該回路的所有智能器件(包括智能感煙探測器、智能復合探測器、智能溫度探測器、手動報警按鈕、接線模塊、隔離模塊、控制模塊等)更換后的自動編址都無法實現。

3 典型案例故障分析

針對上述3類常見的火災報警系統故障，結合故障案例進行分析，將可能原因總結如下。

1)線路故障分析。本船的EST3型火警系統采用的連接方式是環形，由一塊回路控制卡進行雙路供電及雙路信號采集。當環形結構內一個回路中大量的探頭出現通訊故障，可以初步分析是線路問題導致的。由于火災報警系統是環形結構、雙路供電雙路采集。當回路中只有一處連接問題時，系統會將該回路的開路/短路故障顯示在液晶屏幕上，但并不影響整個回路的正常工作。結合本船火災報警系統的故障現象，維修人員推斷此回路中至少有2處連接問題。故障可能出現在以下幾個方面：①火警探測器底座接線出現松動、虛接或脫落；②火警系統信號電纜損壞或斷開；③回路卡故障導致火警回路信號采集錯誤。

2)器件故障分析。船上防爆艙室使用的探測器為防爆溫度探測器(非智能型)，該型號探測器輸出為開關量，動作溫度為57 ℃±1 ℃，非智能型探測器必須搭配接線模塊進行使用。維修人員根據故障現象初步判斷故障可能為以下幾種：①防爆溫度傳感器故障，內部觸點偶發閉合，觸發火警；②接線模塊出現故障，觸發火警；③防爆艙室頂部被陽光直射，導致溫度達到報警溫度(夏季)。

3)畫圖故障分析。本火警系統智能器件為自動編址，在原始回路信息被儲存在火警主機后，如更換智能模塊，新智能模塊對應的10位地址編碼會自動寫入回路卡替換掉原智能模塊的10位地址編碼，達到探頭定位的目的。當外圍回路的布線方式與原始回路布線方式不一致時，回路卡不能自動進行新舊智能器件地址編碼的替換，火災報警系統會報出回路畫圖故障。出現畫圖故障后，對應回路如有損壞的智能器件需要更換，該故障將會導致新的智能器件更換后無法自動定位。畫圖故障出現的主要原因一般為探測器底座或其他智能模塊接線出現松動或觸點、接線端子氧化導致線路接觸不良，改變了智能模塊的工作電流，從而導致回路布線方式出現改變。

4 典型案例故障排除

經過故障排查和原因分析后，將3個案例中的故障排除方法總結如下。

1)線路故障的排除。由于本故障涉及火警探測器的數量較多、范圍較廣，在故障分析后，盡量先對容易排查的部分進行檢查，因此首先用萬用表直流電壓檔對回路控制卡的2路供電回路A+、A-、B+、B-電壓進行測量，正常電壓應在19 V～20 V(DC)附近波動。但是在測量時發現回路控制卡A+、A-間電壓正常，而B+、B-間無電壓。測量結果表明回路控制卡B端的供電及采集回路已經故障，無法正常工作。這種情況下，如果該回路再出現任一開路點，從開路點之后至回路控制卡B端之間的探測器都會失電，與故障現象相符，此時只需找到回路的開路點即可排除該故障。在對船上損管監控電腦上的火警故障記錄進行分析時，維修人員發現第一回路所有探測器除了101#智能感煙探測器、102#智能復合探測器、103#手動報警按鈕之外，未出現通訊故障報警且工作正常，基本可以將故障定位于103#手動報警按鈕至104#手動報警按鈕之間的電纜或者接線端子。維修人員分別將103#、104#2個手動報警按鈕的接線端子用細砂紙打去氧化層，對連接電纜進行測量，發現兩芯電纜的2#芯線時斷時續。由于103#手動報警按鈕安裝位置于舷外，故將重點放在103#端電纜，檢查發現該電纜舷外部分絕緣破損，剝開電纜絕緣層及屏蔽護套后發現，電纜內部銅質芯線已經氧化變黑，更換此段電纜后，故障消失。將線路故障排除后，再將回路控制卡更換掉，可恢復火災報警系統第一回路完整功能。

2)器件故障的排除。待將防爆艙室內的易燃易爆物品撤出后，維修人員進入艙室對其內部的非智能防爆溫度探測器進行檢查。拆卸校驗后，檢測報告顯示該傳感器功能正常，故可以排除傳感器問題；在傳感器接線拆除后，系統通電檢測接線模塊的工作情況，發現該防爆艙室仍然出現誤報火警情況，此時將故障定位在接線模塊，更換該模塊后故障排除。

3)畫圖故障的排除。該故障處理起來耗時較長，需要仔細認真排查。首先使用軟件對探測器所在回路作圖進行檢查，當回路采用環形方式連接時，可根據回路中的末端器件來定位引起畫圖故障的智能器件，而該船使用的回路設備連接方式為環形+分支方式，無法根據回路的末端器件來定位故障原因，只能將該回路中所有火災報警探測器逐一拆卸，修復探測器底座彈片，使探測器與探測器底座連接良好，將除探測器之外的其他智能器件的接線端子緊固。處理完畢后，使用軟件再次對回路畫圖情況進行檢查，當軟件頁面出現畫圖完成的標識后，證明該回路故障已經排除。此時新更換的智能探測器通訊故障消失、器件未編程故障消失，進入正常工作狀態，對換新的智能探測器進行試驗，可以準確地定位至原探測器位置。

5 結束語

大部分火災報警的故障出現在外圍器件、底座以及線路。其中絕大多數故障是由于平時對系統檢查保養不到位導致的。當出現火災報警故障時，很難及時在現場解決問題。因此，為了保證火災報警系統的正常工作，一定要加強平時對火災報警系統的維修保養，本文提出建議如下。

1)當火災報警系統故障涉及的范圍較廣時，排查時宜采取由小及大、由簡到難的順序，盡量避免在維修之初就全面排查整個系統。

2)畫圖故障為該型火災報警系統的常見故障，建議事先對正常回路的布線作圖進行存檔記錄，便于出現畫圖故障時，對照變更后布線快速確定問題所在。

3)建議每月對火警系統的自檢功能進行試驗；每半年對火災報警系統的探測器及手動報警器按鈕進行效用試驗，檢查火災報警系統的工作情況；每年對所有火災探測器及其底座進行研磨、整形及接線緊固。

4)海上環境惡劣，容易引起探測器出現誤報警或不報警的情況。在平時進行火災報警系統的維護保養過程中，對于頻繁出現故障、誤報警的探測器不究其原因，草草更換故障器件了事，甚至采用屏蔽的方式頻繁隔離誤報警的探測器，這是絕對不允許的。需要對長期處于惡劣環境的探測器提高檢查及保養頻率，舷外火災報警設備盡量縮短更換周期。