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二線制是指在火災報警系統(tǒng)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。
二線制與二總線制一字之差,卻有很大的不同。從系統(tǒng)的布線數(shù)量上來看,二線制只需要兩根導線即可完成整個系統(tǒng)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(tǒng)需求。
從系統(tǒng)功能來看,二線制的二根導線同時為整個系統(tǒng)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(jié)省成本、安裝簡單和維護容易等優(yōu)點。
盡管行業(yè)內許多廠商都推出了二線制產品,但其實現(xiàn)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(tǒng)的通訊成功率降低、通信距離變短。目前行業(yè)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?,F(xiàn)階段采用這種方式的廠家較少。
目前海灣、北大青鳥、尼特等廠商都采用“信號線類”技術實現(xiàn)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(xiàn)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(lián)動設備,如何確保模塊穩(wěn)定地輸出電源或優(yōu)化為無需輸出電源控制。
降低系統(tǒng)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(tǒng)的“用電大戶”,其數(shù)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(shù)廠家降耗后的報警電流都≦5mA。根據(jù)現(xiàn)行的《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》(GB50116-2013)第4.8.1 條規(guī)定:火災自動報警系統(tǒng)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(shù)百個聲光警報器,在火災發(fā)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(tǒng)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(lián)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(xù)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(xiàn)場電源、優(yōu)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(tǒng)的整體功耗有了一個大幅的下降,又保證了系統(tǒng)的可靠性,為二線制系統(tǒng)的實現(xiàn)奠定了堅實的基礎。
該工程為住宅小區(qū),包含12 棟住宅樓、配套商業(yè)和幼兒園,總建筑面積約12 萬m2?;馂膱缶到y(tǒng)包括煙溫感探測系統(tǒng)、聯(lián)動控制系統(tǒng)、消防廣播系統(tǒng)、應急照明和疏散系統(tǒng)等,共有各類設備點位11000 多點。
為確保項目的順利實施,技術人員對系統(tǒng)進行了深化設計。
一是根據(jù)系統(tǒng)的布線距離、導線線徑、回數(shù)路、設備點位數(shù)、點位類型,對系統(tǒng)進行全面的負載測算,確保產品設計功率大于現(xiàn)場負載,并有一定的冗余。二是優(yōu)化聯(lián)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(xù)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(yōu)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(tǒng)的負載。
為了減少和避免施工因素影響系統(tǒng)性能,我們嚴格按照火災報警系統(tǒng)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(guī)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(lián)調后,順利通過第三方檢測和消防驗收[2]。
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(guī)定值,通過調整回路負載予以解決。二是本項目報警系統(tǒng)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(yōu)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]。
從二線制火災報警產品首次發(fā)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(fā)展方向之爭,產品線還不夠成熟,相關的規(guī)范、圖集還未與之匹配。但是,可以預見,智能化、簡潔化、節(jié)能化必然是未來消防系統(tǒng)發(fā)展的一個重要方向,二線制自動火災報警系統(tǒng)將會有廣闊的發(fā)展空間。