保定维民建筑设计院有限责任公司河北保定071000
摘要：通过对我国火灾报警系统环形总线和树形总线的分类、总线短路隔离器的作用以及接线方式的分析，总结了两种总线结构的优缺点及适用范围。
关键词：环形总线；树形总线；总线短路隔离器；火灾自动报警系统
1设计的遗漏和缺陷
1.1联动设计缺陷
1.1.1联动控制未设计多线启动装置
一些工程项目的火灾自动报警系统对消防水泵、加压送风和机械排烟风机等重要消防设备只采用总线模块联动控制，而未采用多线启动装置，或这些消防设备不具备多线启动功能，这样就大大降低了系统的可靠性，使系统不能做出快速有效响应。因此，这些重要的消防设备应具备多线启动的功能。
1.1.2联动逻辑问题
发生火灾时的防烟、排烟为人员疏散及消防人员的灭火救援创造有利条件，但不合理的防烟、排烟设计会加快火势的发展，因而排烟系统和送风系统的控制方式及启动时机非常重要。按照规定，排烟系统是以防烟分区为单位进行控制的。平常设计中许多工程项目将排烟系统的控制与联动不以防烟分区为单位，而是以楼层为单位，这就会导致系统过早启动而促进火势的蔓延。因此，应严格按照规定进行逻辑控制。
1.2系统供电故障
1.2.1控制模块的供电不分区
平常的高层建筑火灾报警系统设计中，经常发现一些工程项目对建筑内控制模块的供电基本上都是一通到底，并没有按分区及不同回路进行供电，这种做法造成的后果是不方便系统的调试、日常维护及检修。另外，一旦发生火灾，所导致的故障与破坏将造成连通的控制模块均失去作用，无法联动启动相关的消防设备。因此，为便于维护和系统可靠性应按规范要求进行分区供电。
1.2.2强电串入火灾自动报警系统
按规范要求，不同电压等级的线缆不应穿入一根保护管内，当合用同一线槽时，线槽内应有隔板分隔。而在强弱电交接处，许多设备需弱电控制强电，这就很容易造成强电串入火灾自动报警系统的情况。对于此问题应考虑对弱电部分和强电部分采取隔离措施（如采用光耦隔离），由消防控制中心将这两部分的电源分开并单独进行供电，且应尽量使强弱电接头或正负极相距一定的距离。
1.2.3短路或接地问题
由于建筑中给水系统漏水或空调系统保温有问题而出现冷凝水，造成系统总线发生短路或接地，则主机无法接收探测器的报警信号或发出指令，或主机直接烧毁。
1.3其他常见设计问题
1.3.1消防设备的供电双回路敷设在同一层桥架内且未采取任何分隔措施，造成设备的供电可靠性降低。
1.3.2消防水泵房、柴发机房、配变电室、通风排烟机房等重要设备用房没有按规范要求设置消防专用电话分机。
1.3.3喷淋泵的自动启动控制中只设计了报警阀压力开关启泵方式，未采用在消防水泵出水干管上设置的压力开关及高位消防水箱出水管上的流量开关等启泵方式。
1.3.4按规范要求需要设置信号蝶阀的却设计为普通蝶阀，或没有将信号蝶阀的信号接入火灾自动报警系统。
2环形总线与树形总线形式
2.1树形总线
目前国内项目中比较常用的为树形形式，该形式将回路中的探测器、警报器、联动模块等依次通过总线与火灾报警控制器相连，通常在干线中具有分支。如图1所示。
图1树形总线连接方式
该总线形式在总线某处发生开路故障时，该故障点后部的所有设备与火灾报警控制器断开，失去与火灾报警控制器的通讯。而在总线某一点发生短路或接地故障时，整个回路电压降低，也会失去与控制器的通讯，情况严重时甚至将烧毁主机接口，影响整个控制器的工作。因此树形接法通常会在首端设置一处短路隔离器，以免某个回路发生短路故障时，影响整个系统正常运行。
2.2环形总线
环形接法是将回路中的探测器、报警器、联动模块等依次通过总线与火灾报警控制器相连，并最终返回火灾报警控制器，形成一个环形通路，通常在干线中没有分支，如图2所示。
图2环形总线连接方式
该总线形式双向都可以传输信号，提供了一条冗余的传输路径，因此在总线任一点发生开路故障时，不会影响整个回路的正常运行。在总线某一点短路时，线路首末两端的短路隔离器断开整个回路，以免影响整个系统的正常运行。
通过上述两种形式的比较可知，任何一种形式，在发生短路故障时，整个回路都无法正常工作。
3环形总线与树形总线适用范围
3.1环形接线形式的适用范围
对于大型酒店、商业、机场候机楼等火灾危险性较大，对火灾自动报警系统可靠性要求较高的场所，建议采用环形总线接线形式。而且，这些场所每层或每个防火分区面积较大，比较容易成环，相对普通树形接线形式需要的线缆长度增加不大。在欧洲、北美、南美等市场，目前只接受环形总线的消防报警系统，会明确提出火灾报警控制器必须提供环形总线接口。而且，根据公安部发布的《建筑高度大于250米民用建筑防火设计加强性技术要求（试行）》（公消［2018］57号），第二十三条也明确提出，火灾自动报警系统的消防联动控制总线应采用环形结构。因此我国建筑高度＞250m的民用建筑，也必须采用环形总线接线形式。
3.2树形接线形式的适用范围
对于住宅、办公等火灾危险性相对较小的场所，每层面积较小，特别是住宅建筑（除超高层住宅外），只需要在公共部位设置火灾自动报警系统，布线不易成环，采用环形接线形式比较浪费，因此建议采用树形总线接线形式，可以节约成本。由于采用树形总线接线形式在主干线路发生开路或者短路时影响范围较大，笔者建议，可将树形总线隔离模块集中设置在接线端子箱内，各树形总线隔离器再放射至各前端设备，减少主干线路的敷设长度和范围，虽然会增加总线电缆的长度，增加成本，但是可以有效减小主干线路故障的概率，增加系统可靠性。
结语
随着火灾自动报警系统的不断发展，这项技术的运用越来越成熟，作为火灾预警的自动报警系统，能够对火情提供前期的预警，能够保证反馈给消防人员正确的位置、火情大小等情况，从而对灭火工作带来极大的便利，也保证了火情发生后能及时察觉，从而采取措施。虽然这项技术已经运用到消防工程中，但是我国国产品牌还没有运用此项技术，希望我国能够突破此项技术难关，为我国的消防事业做贡献。
参考文献：
［1］张森．火灾自动报警系统在应用中的注意事项［Ｊ］．中国医院建筑与装备，2011（1）：32-33
［2］刘江龙．火灾自动报警系统的设计和施工中的常见问题浅析［Ｊ］．建设监理，2012（11）：77-79