為什么火警系統(tǒng)總線短路隔離器保護(hù)的設(shè)備數(shù)是32點(diǎn)？

《消防設(shè)施通用規(guī)范》GB 55036-2022第12.0.4 條：“火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)總線上應(yīng)設(shè)置總線短路隔離器，每只總線短路隔離器保護(hù)的火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕和模塊等設(shè)備的總數(shù)不應(yīng)大于32點(diǎn)”。其條文說(shuō)明解釋為：設(shè)置總線短路隔離器的目的是為了“減少系統(tǒng)設(shè)備或回路總線短路故障的影響范圍，有效降低系統(tǒng)的故障風(fēng)險(xiǎn)”。這條說(shuō)明的表達(dá)方式很熟悉，雖然解釋了，但感覺(jué)解釋得不夠意思。

我就想知道為什么是32點(diǎn)。取個(gè)整30點(diǎn)不行嗎？定為33點(diǎn)不行嗎？

都說(shuō)現(xiàn)在的AI很強(qiáng)大，于是我換著不同問(wèn)句去問(wèn)了AI，它給的回答基本就是：“32點(diǎn)是經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐驗(yàn)證的更佳 平衡點(diǎn)。若點(diǎn)數(shù)過(guò)多，故障影響范圍過(guò)大，會(huì)降低系統(tǒng)可靠性；若點(diǎn)數(shù)過(guò)少，則會(huì)導(dǎo)致隔離模塊數(shù)量增加，提高成本和系統(tǒng)復(fù)雜度”。顯然這個(gè)答案不能讓我滿意，還是自己動(dòng)手動(dòng)腦，給自己的問(wèn)題想答案吧。

一、 標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定

通規(guī)這個(gè)條文源自《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50116-2013的3.1.6條。《火規(guī)》之前還有兩個(gè)版本。在GBJ 116-88版中，沒(méi)有相應(yīng)的條文，也沒(méi)有出現(xiàn)短路隔離器的詞匯。在GB 50116-98版中，依然沒(méi)有相應(yīng)的條文，但在條文說(shuō)明的附圖里，出現(xiàn)了隔離模塊的圖例，也僅此圖示例而已。

在《火災(zāi)報(bào)警控制器通用技術(shù)條件》GB 4717-93中：“4.2.1.14 采用總線傳輸信號(hào)的火災(zāi)報(bào)警控制器，應(yīng)在其總線上設(shè)有隔離器，當(dāng)某一隔離器動(dòng)作時(shí)，火災(zāi)報(bào)警控制器應(yīng)能指示出被隔離的火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕等部件的部位號(hào)”。

在《火災(zāi)報(bào)警控制器》GB 4717-2005中：“5.2.4.9 任一故障均不應(yīng)影響非故障部分的正常工作”；“5.2.4.10 當(dāng)控制器采用總線工作方式時(shí)，應(yīng)設(shè)有總線短路隔離器。短路隔離器動(dòng)作時(shí)，控制器應(yīng)能指示出被隔離部件的部位號(hào)。當(dāng)某一總線發(fā)生一處短路故障導(dǎo)致短路隔離器動(dòng)作時(shí)，受短路隔離器影響的部件數(shù)量不應(yīng)超過(guò)32 個(gè)”。

《火災(zāi)報(bào)警控制器》GB 4717-2024中延用了2005版中的這兩條要求。

在《消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備通用技術(shù)條件》GB 16806-1997中：“4.2.12消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備采用總線控制方式時(shí)應(yīng)設(shè)有總線隔離器。當(dāng)隔離器動(dòng)作時(shí)被隔離保護(hù)的輸入輸出模塊不應(yīng)超過(guò)個(gè)32個(gè)”。

在《消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)》GB 16806-2006中：“4.2.3.6 任一故障均不得影響非故障部分的正常工作”；“4.2.3.7 總線式消防聯(lián)動(dòng)控制器應(yīng)設(shè)有總線短路隔離器，一個(gè)短路隔離器保護(hù)的部件不應(yīng)超過(guò)32個(gè)。當(dāng)短路隔離器動(dòng)作時(shí)，消防聯(lián)動(dòng)控制器應(yīng)顯示被隔離部件的部位”。

從以上 標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)條文來(lái)看，正式提出32點(diǎn)要求是在1997年的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中，設(shè)計(jì)規(guī)范則是在2013年提出的要求。除了《火規(guī)》上的條文說(shuō)明外，沒(méi)有更多的解釋，找不到我想要的答案。

二、它山之石

在GB 50116-98和GB 50116-2013的條文說(shuō)明中，都提到“參考德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和英國(guó)規(guī)范制定”，那不妨去看看國(guó)外的規(guī)范有沒(méi)有關(guān)于32點(diǎn)更多的解釋。

由于查找國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的歷史版本比較難，也就不追求版本更迭的差異了，能說(shuō)明問(wèn)題就好。

歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 54-17：2005，有了短路隔離器的標(biāo)準(zhǔn)和術(shù)語(yǔ)：

短路隔離器

可插入火災(zāi)探測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)傳輸回路中的設(shè)備，以限制該傳輸回路線間低并聯(lián)電阻故障的范圍。

注：短路隔離器可以是物理上獨(dú)立的設(shè)備，也可以集成到其他設(shè)備（例如，集成到感煙探測(cè)器或探測(cè)器底座中）。

歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 54-2：1997中，有如下術(shù)語(yǔ)和相關(guān)規(guī)定：

點(diǎn)（point）

連接到探測(cè)回路上能夠傳輸或接收與火災(zāi)探測(cè)相關(guān)信息的組件（包括 EN 54-1圖1 中的 A 和 D 項(xiàng)）。

（A：automatic fire detection function；D：manual initiating function）

附件H（資料性）傳輸路徑的完整性

如果制造商的資料說(shuō)明一個(gè)探測(cè)回路可能連接超過(guò) 32 個(gè)火災(zāi)探測(cè)器和/或手動(dòng)報(bào)警按鈕，那么 12.5.2 條款要求是必須指定并提供相應(yīng)措施，以確保探測(cè)回路的短路或斷路故障不會(huì)阻止超過(guò) 32 個(gè)以外火災(zāi)探測(cè)器和/或手動(dòng)報(bào)警按鈕的火警指示。實(shí)際上，在探測(cè)回路發(fā)生故障時(shí)可能失效的更大 區(qū)域或點(diǎn)位數(shù)在安裝指南中定義。如果制造商給出上述說(shuō)明，那么為了符合該歐洲標(biāo)準(zhǔn)，它需要證明其限制故障后果的能力。例如，它可以

——指定探測(cè)回路應(yīng)采用環(huán)形接線方式；

——在CIE上提供探測(cè)回路接口，能夠獨(dú)立為回路的兩端供電并接收信號(hào)；

——提供可在探測(cè)回路上安裝的設(shè)備，該設(shè)備能夠自動(dòng)隔離短路故障。

歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 54-2：1997+A1：2006中，附錄H做出了修訂：

12.5.2 是關(guān)于在 CIE 中提供一種功能以限制探測(cè)回路和其他傳輸回路中發(fā)生故障的后果。可接受的故障范圍在 火警系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和安裝指南（技術(shù)規(guī)范）等中規(guī)定，并且不同 可能不同。相關(guān)的措施可以是由制造商聲明連接到傳輸回路的更大 點(diǎn)數(shù)（例如，探測(cè)回路上的點(diǎn)應(yīng)僅覆蓋一個(gè)區(qū)域），或者是僅執(zhí)行某些功能的組件可以連接到傳輸回路。如果使用物理措施，應(yīng)至少采取以下措施：

——相關(guān)的探測(cè)回路或傳輸回路應(yīng)能夠以環(huán)形接線安裝，

——CIE的接口應(yīng)能夠獨(dú)立地從環(huán)路的兩端供電并接收信號(hào)，

——應(yīng)有兼容設(shè)備可用于安裝在探測(cè)回路或傳輸回路上，該設(shè)備能夠自動(dòng)隔離短路故障。設(shè)備可以物理集成在其他由 EN 54 適當(dāng)部分涵蓋的組件上。

德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)VDS 2095en:2005中有如下相關(guān)規(guī)定：

應(yīng)確保單一故障（傳輸回路上的斷線、短路或一個(gè)類似故障，例如信號(hào)傳輸故障）不會(huì)導(dǎo)致比以下任一故障更嚴(yán)重的后果

——更大 1600平方米的探測(cè)區(qū)域失效，或

——一個(gè)探測(cè)區(qū)域中的32個(gè)自動(dòng)火災(zāi)探測(cè)器或10個(gè)手動(dòng)報(bào)警按鈕的功能失效，或

——該傳輸通道上的功能組失效

歐洲標(biāo)準(zhǔn)CEN/TS 54-14:2018中有如下相關(guān)規(guī)定：

采用耐火電纜時(shí)，任一個(gè)傳輸回路上的單一故障不能阻礙

a)單個(gè)探測(cè)區(qū)域允許面積之外區(qū)域的火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，或

b)單個(gè)報(bào)警區(qū)域允許面積之外區(qū)域的火災(zāi)警報(bào)信號(hào)；或

c)建筑物所有警報(bào)器的運(yùn)行（即至少保留一個(gè)警報(bào)器運(yùn)行）

回路設(shè)計(jì)應(yīng)確保在發(fā)生單次電纜短路或斷路故障時(shí)，探測(cè)區(qū)域內(nèi)失效的探測(cè)器不超過(guò)32個(gè)，或失效的手動(dòng)報(bào)警按鈕不超過(guò)10個(gè)。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)確保任何一個(gè)傳輸回路上的兩個(gè)故障不能導(dǎo)致超過(guò)10000平方米樓層或超過(guò)5個(gè)主要防火分區(qū)內(nèi)的探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕或警報(bào)器故障，以較小者為準(zhǔn)。

英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS 5389-1:2002有如下規(guī)定：

a) 包含手動(dòng)報(bào)警按鈕、火災(zāi)探測(cè)器、警報(bào)器或其組合的一個(gè)回路上的故障，不應(yīng)影響其他回路。

c)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警回路上的單個(gè)短路或斷路故障，既不應(yīng)使超過(guò)2000平方米的區(qū)域失去保護(hù)，也不應(yīng)使建筑物超過(guò)一層加上緊鄰其上層的最多五個(gè)設(shè)備（自動(dòng)探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕、警報(bào)器或其組合）以及緊鄰其下層的五個(gè)設(shè)備失去保護(hù)。

注1c)和 d)中提到的面積相對(duì)武斷；就c)來(lái)說(shuō)，這個(gè)推薦值是基于多年傳統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中的慣例和實(shí)踐。工程判斷可以認(rèn)為，在特定系統(tǒng)中該面積的小幅增加不會(huì)顯著影響系統(tǒng)完整性，但這種情況應(yīng)被視為是與該標(biāo)準(zhǔn)推薦值的偏差。

三、給自己的答案

上述標(biāo)準(zhǔn)都要求對(duì)火警系統(tǒng)傳輸回路采用短路隔離器進(jìn)行故障隔離，但故障范圍的具體要求并不完全相同。BS標(biāo)準(zhǔn)以故障影響區(qū)域的面積作為限值，VDS和CEN標(biāo)準(zhǔn)則還增加了探測(cè)器的32點(diǎn)要求。作為保證傳輸回路功能完整性的措施，這些標(biāo)準(zhǔn)都推薦采用環(huán)形接線方式。

那為什么要對(duì)探測(cè)設(shè)備進(jìn)行32個(gè)點(diǎn)的限制呢？

我們知道，火警系統(tǒng)從誕生到現(xiàn)在，經(jīng)歷了技術(shù)的更新和產(chǎn)品的升級(jí)。早期傳統(tǒng)的非尋址報(bào)警系統(tǒng)采用多線制，一個(gè)探測(cè)區(qū)域采用一個(gè)回路，失火情況下，CIE上顯示的是該探測(cè)區(qū)域的報(bào)警信號(hào)，具體是該區(qū)域內(nèi)哪一位置失火，是需要現(xiàn)場(chǎng)查找和核實(shí)的。為了能夠快速查找到火情，需要將探測(cè)區(qū)域限制在一定的面積內(nèi)，比如BS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為更大 2000平方米。一個(gè)回路上的故障也就最多會(huì)影響這個(gè)探測(cè)區(qū)域，于是將一個(gè)探測(cè)區(qū)域作為可接受的故障范圍成為了共識(shí)。（也就是英國(guó)更大 為2000m2，實(shí)際的探測(cè)區(qū)域小，故障范圍就小）

那么原則上一個(gè)探測(cè)區(qū)域內(nèi)的探測(cè)器數(shù)量也就可以估算出來(lái)，假如以最常見(jiàn)的感煙探測(cè)器的保護(hù)面積60m2～80m2作為測(cè)算，探測(cè)器的數(shù)量就在25～33個(gè)之間，32點(diǎn)就在這個(gè)范圍內(nèi)。限制一個(gè)回路的探測(cè)器數(shù)量本質(zhì)上就是限制故障區(qū)域的面積。

當(dāng)火警系統(tǒng)發(fā)展到可尋址系統(tǒng)時(shí)，由于CIE可以準(zhǔn)確定位每一個(gè)報(bào)警的探測(cè)器，對(duì)于探測(cè)區(qū)域面積的限定已經(jīng)沒(méi)有傳統(tǒng)多線制那么重要。考慮到工程的習(xí)慣和規(guī)范的連續(xù)性，探測(cè)區(qū)域的概念延續(xù)了下來(lái)。根據(jù)產(chǎn)品的通信協(xié)議，大多數(shù)可尋址系統(tǒng)一個(gè)回路可以帶多達(dá)250個(gè)設(shè)備，其保護(hù)的區(qū)域大于傳統(tǒng)的探測(cè)區(qū)域面積，從安全可靠的角度出發(fā)，允許的故障范圍大小也一并延續(xù)了下來(lái)。

為什么定的是32點(diǎn)而不取整為30點(diǎn)？猜測(cè)一下，更大 可能是跟計(jì)算機(jī)二進(jìn)制有關(guān)。對(duì)于二進(jìn)制來(lái)說(shuō)，32等于2的5次冪，它就是二進(jìn)制的整數(shù)，應(yīng)該是早期方便在CIE上的計(jì)數(shù)和顯示。也是考慮工程的習(xí)慣和規(guī)范的連續(xù)性，32點(diǎn)作為標(biāo)準(zhǔn)推薦值延續(xù)了下來(lái)。

正如上面提到的BS 5389-1中的注1所說(shuō)，對(duì)于2000m2這個(gè)數(shù)值，根據(jù)具體情況，少量的增加并不一定會(huì)造成更大的危害，那么隔離的探測(cè)器為33點(diǎn)時(shí)，也是在標(biāo)準(zhǔn)允許的偏差之內(nèi)。

32點(diǎn)也并不是所有地方統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)值，比如NFPA72在2013版中要求是不超過(guò)50個(gè)可尋址設(shè)備，2016后修改為不超過(guò)一定面積的特定區(qū)域，比如一個(gè)樓層。不過(guò)50個(gè)可尋址設(shè)備是包括輸入輸出模塊的，而以上歐洲標(biāo)準(zhǔn)中的32點(diǎn)是探測(cè)器數(shù)量。聯(lián)動(dòng)模塊是另外的要求，比如是按防火分區(qū)控制。

四、后話

以上就是我給自己想出的答案，也不知道是不是貼近事實(shí)。國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)畢竟不是母語(yǔ)，理解起來(lái)難免會(huì)有偏差和誤解，況且也都在更新版本，很難溯源。不揣冒昧，拋磚引玉了。

回過(guò)頭看看國(guó)標(biāo)32點(diǎn)的要求，和上述國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，好像有點(diǎn)關(guān)系，又關(guān)系不多。僅從實(shí)際結(jié)果來(lái)看，限制的故障范圍應(yīng)該更小。

國(guó)標(biāo)32點(diǎn)的要求是強(qiáng)制性條款，必須嚴(yán)格執(zhí)行。而它的初衷和細(xì)節(jié)考慮，既然找不到更多的書(shū)面解釋，還是不瞎猜了吧。