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                                  ——作者：机电老贺

  电气专业中有很多线制方面知识和应用，比如供配电系统的三相四线制、消防报警系统的总线制与多线制，设备自控、网络布线系统的总线与分线制，等等，有其类似之处，也区别较明显，常常有人对这些比较困惑。本期机电老贺先来梳理一下消防报警及联动系统的总线制与多线制：

正文如下：

一、概念与渊源：

 纵观电子学的发展过程，消防总线有多线制和总线制之分。先有多线制，再有总线制，总线制是随着通讯技术的进步，对多线制的进化、发展和集成而出现的，最终就形成了目前这两种主流的线制形式。所以，多线制和总线制均是指火灾报警系统的布线方式。

1、概念简述：

1）多线制：每个入侵探测器与控制器之间都有独立的信号回路，探测器之间是相对独立的，所有探测信号对于控制器是并行输入的。

2）总线制：指采用两条至四条制导线构成总线回路，所有的探测器都并接在总线上，每只探测器都有自己的独立地址码，入侵报警控制器采用串行通讯的方式按不同的地址信号访问每只探测器。

2、发展渊源：

消防总线是怎么出现多线制与总线制的？

在大约1998年前，火灾报警系统有N+1线制（1994年前），4总线、3总线等方式，这些布线方式繁琐、费用高。

我们讲的所谓总线制，其信息技术机理就是用微型计算机的地址线、片选线、数据发送线、数据接收线、电源线、公共线等构成串行通信的总线制，将许多的探头以并联的方式连接在7根左右的公共导线上，再通过这7根导线传导到集中控制中心，后来，就出现了厚膜集成电路，就可以用4条公共线，3条公共线将所有的探头连接在一起，最高的方式就是用2条公共线将几百个探头连接在一起，总线在提供电源电流的同时，可以区分每个探头的输出信号，也可以遥控故障的探头从总线上物理分断；

于是，随着信息技术的发展，1998年前后出现了二总线方式，它由二根线给探测器（通常是：烟感、温感等）报警按钮（通常是：手动报警按钮、消火栓报警按钮等）提供电源，同时信息波通过线路加载在探测器、按钮上，实现了这些探测器的正常、故障、火警等状态的采集。

由于方便维护、施工、经济性、信号稳定等优势，现在的火灾报警系统已经全部采用二总线制。

二、总线制

1、总线制与二总线制的原理和特点

（1）总线制：

通俗的说，一个网络中，所有的节点，都挂在两条或几条的总的通讯线上，就是总线制。

总线的工作模式是相对于以前多线制工作模式来说的（比如以前的消防报警系统的探头，模块都是多线的，就是每个探头、模块都需要两根单独从消防控制室消防主机引出的线，10个探头就需要10组线，很麻烦）。而有了总线制，就可以通过对探头等的编码，经过模块接入总线，且对于供电容量较小的信息设备，则可一并可实现通信和供电功能。

（2）二总线制（二线制）：

1）二总线的通信原理：

采用下行数据采用电压信号，上行数据采用电流信号的方式，两条总线之间的电压为24V，发送端的二总线通信芯片将需要传输的数字量以电流形式串行输出到二总线上；接收端从总线获得功率的同时接收信号，实现了功率和信号公用总线的要求。在多点数、远距离、布线复杂的系统可供了可靠的稳定性。同时，二总线系统通过两根线把所有报警点连接起来集中显示，节省了施工和线缆成本，给现场施工和后期维护带来了极大的便利。它除了在消防系统应用以外，在仪表、传感器、工业控制等领域均有广泛的应用。典型两总线技术有M-BUS、消防总线等。

2）二总线的特点：

①总线可供电：二总线可为现场设备供电。无需再布设电源线。

②抗干扰能力更强：二总线抗干扰能力强，对现场施工布线更容易，更可靠，也更节省人工和施工费用

③通讯距离远：二总线通讯距离可以达到1000米(可靠值)甚至3000米无需中继器。

④无极性接线：在一个区域网络中几百点子站应用中，一旦接反其中一点子站，检查起来极为费时费力。而二总线接线无极性，不会产生此类问题。

⑤灵活布线拓扑：二总线可灵活布线，支持星形，树形，总线型拓扑。

⑥线缆要求低：二总线技术抗干扰能力很强，对线缆要求大大降低。

⑦降低成本：无需电源与信号线隔离，节省隔离成本。PCB尺寸也大大减小。

2、火灾报警及联动系统的总线制与二线制的关系：

消防系统中通常所说的总线制目前主要有二总线和四总线两种。二总线就是一种相对于四线系统(两根供电线路、两根通讯线路)而言的线制系统。它是指将供电线与信号线合二为一，实现信号和供电共用一条线缆的总线技术。

即由一根主线，往外分支，像树干一样；从报警控制器引出2条线当作总线，所有的探测器都挂接到此总线上；各回路信号均通过总线回到控制中心。

所以说：二线制是总线制的一种，也称为二总线制，现在的火灾自动报警系统大多都是二总线制。目前在消防行业应用比较成熟的二总线技术有PowerBUS总线。相比于之前四线产品来说节省线缆，施工布线更加方便，接线不易出错。

以行业内应用最为广泛的PowerBUS二总线来说，主机到探测器设备之间只需要两根线，而且是支持无极性接线任意拓扑对线缆无要求，也就是可以不区分G线， ZR-RVS2*2.5 是一种线缆规格，指的是2.5平方的阻燃双绞线。

现在的探头和模块都是总线工作模式，即使有非智能的探测器也可通过智能模块接入到二总线当中。

三、多线制

1、多线制的信息技术概念：

多线制也称为分线制，从信息技术角度说，指的就是主站出来两条通讯线，只挂一个从站。这样，每个从站都有对应的从主站出来的独享通讯线路。有别于总线制，共享两条通讯线缆。

这样的话，当一个主机管理100个从站时，总线制只需要两条通讯线。而多线制则需要200条线从主站出来。每个从站独享2条线。

类似电话线，4-20mA网络，0-10V网络。这些都是1对1的物理总线连接技术。但现场施工需要非常多的线，不适合动辄几百点从站的大型网络。（例如一个255个节点的具有集中备电的传感器网络，如果采用POWERBUS总线，只需要两根线就可以连接起来，而用RS485则需要4根线，而采用分线制，则需要255*2=510条线）。

当然，消防系统现在已经很少有用分线制的了。

2、火灾报警及联动系统的多线制：

 多线制就像星状一样，由一个中心往外辐射。即各回路信号直接回到控制中心；对于某些小系统可用多线制报警，即从报警控制器引出多条线路连接各个探测器，一个探测器2条线。

 目前在消防报警的通讯部分多线制已经基本淘汰不用，仅用于重要消防设备的多线控制及一些特殊用途。

四、消防报警及联动系统中总线制与多线制的区别

本节分别说明在消防的火灾报警系统和联动控制系统中，总线制和多线制的工作方式、应用等的区别。

1、火灾报警系统中总线制（二线制）和多线制的区别：

（1）信号回路不同

多线制是每个探测器（设备）与控制器之间都有独立的信号回路，而总线制是指采用两条或四条导线构成的总线回路。

（2）探测信号与控制器输入方式不同

多线制探测器（设备）之间是相互独立的，所有探测信号对于控制器是并行输入的。通俗的来说就是点对点连接。而总线制是所有的探测器（设备）都并接在总线上，所有探测信号对于控制器是串行通讯的。每个探测器（设备）都有自己的独立地址码。

（3）在系统中的应用情形不同：

目前国内对于探测器以及其他设备如手报、消火栓按钮、声光、模块等都采用总线制。总线制因其用线量少，设计施工方便，得到了广泛的运用。而相对多线制用线多、成本高、线路穿管麻烦、故障不好排查等缺点，应用越来越少。

但多线制并没有彻底退出舞台，消防中关键设备如水泵、风机等重要设备还是需要有多线控制。这是因为多线制稳定性要高于总线制，正由于是相互独立的，所以不受其他设备、线路故障影响。多线制虽然用线多，但电路简单，稳定性较高，不会因为某点故障而引起部分瘫痪甚至系统崩溃。

也就是说，当前的消防报警与联动系统大多是：采用的以总线制为主，总线与多线相结合的模式。实际上当系统很大时，例如有300个探测点时就得用总线和多线的结合。

2、消防联动系统中多线控制与总线控制的区别

消防联动控制：是指火灾探测器探测到火灾信号后，能自动切除报警区域内有关的空调器，关闭管道上的防火阀，停止有关换风机，开启有关管道的排烟阀，自动关闭有关部位的电动防火门、防火卷帘门，按顺序切断非消防用电源，接通事故照明及疏散标志灯，停运除消防电梯外的全部电梯，并通过控制中心的控制器，立即启动灭火系统，进行自动灭火。

（1）总线控制

是火灾自动报警系统信号传输线路与消防联动系统合二为一，即在一个回路中既有探测器、手动报警按钮，又有控制消防联动设施动作与接受动作回授信号的控制模块回路。也就是设备是并联在一根总线上的。

采用总线制布线方式比较简单。一般情况下，如果消防联动设施数量比较多且集中，采用总线制比较经济合理。

一般情况下，如果消防联动设施数量比较多且集中，采用总线制比较经济合理。

总线控制就是模块控制，设备动作所需要的24V电源信号或开关量信号均由总线模块提供，通常用于不太重要的设备联动。

优点是布线施工方便，成本较低，缺点是可靠性不如多线。

（2）多线控制

多线控制就是直接控制，信号由报警主机手动或联动输出，直接提供到设备；用于重点设备的控制；优点是可靠性高，稳定性好，缺点是施工工作量大，成本高。

多线是对消防联动设施的控制是一对一、点对点的控制回路。多线控制是由主机控制室用于手动控制的！通常不受报警系统控制，由人为控制！（利用继电器，接触器完成）。

3、小结：

 通讯部分均采用总线制，一般小容量报警设备供电也利用总线模式；控制部分采用总线制与多线制相结合的方式，对于重要的消防设备（如消防水泵、风机等）的联动控制仍采用多线模式，以确保联动可靠性和远程手动操作的可靠性。

五、总线制的物理模式标准与接线方式：

1、二总线物理模式标准形式：

1-Powerbus

2-TC-BUS-PDC

2、二总线设备接线：

3、相关问题：

（1）消防报警的信号二总线的通讯协议是RS485吗？

二总线是消防比较常用的一种两线可供电通讯的PowerBUS总线，RS485是传统的四线工业总线，二者都是底层硬件通讯总线而并非通讯协议。通讯协议是指在总线上传输的具体数据内容，而目前各消防厂家都是自家的私有协议不会对外公开。

回答：不是，不同的两种通讯技术。

RS485是四线制总线芯片。

消防二总线是电路。属于两线制技术，powerbus总线是应用较广泛的两线制总线芯片。

（消防二总线一般是M_BAS总线，是RS485信号传输的增强版）

（2）关注信号二总线、DC24V电源二总线、RS485通讯二总线、消防广播二总线、消防电话二总线、多线制控制线等，这些相似的名词定义都有什么区别？

答：总线一般就是指通讯需求，而且是多从站通讯需求；电源线一般就是指供电需求。这方面不可混淆，只有严格讲时才叫“可供电二总线”，或者叫“二总线”，才能同时提供供电和通讯需求，且带来无极性，任意拓扑，无需终端电阻等特性。如下表，可以帮助大家理解这些定义在应用上的习惯叫法和应用局限性

六、消防电话的总线制与多线制的区别

在消防系统中，消防电话系统也分为总线制和多线制。

1、总线制：

就是所有消防电话只敷设两根总线和两根信号线，控制室内与哪个消防电话分机通话是通过模块来控制的。

总线制消防电话分机一般可分两种，一种为固定式分机，一种为手提式分机。如是固定式分机，它的前端还应该有一下消防电话模块（大多厂家是这样），这个模块是编码的，主机到这个模块要有24V，总线，电话线（六线制）。模块可直接与固定式分机相连接。

2、多线制：

是消防控制室与任何一部消防电话分机布线都单独敷设一对（两根）信号线，控制室内与电话分机通话通过控制按钮完成。

所以，多线制的每个电话分机都有单独线与消防控制室的电话主机相连接，分机提机可呼叫主机，主机上按下相映分机的按键可呼叫分机。当然，如是手提式分机，一般前端是电话插孔，插孔是不带编码的，主机到插孔只来两条电话线就可。

3、优缺点：

1）总线制电话节省线路敷设费用，但需要安装模块，电话通过专用电话模块切换。而多线制电话不需安装模块，但线路敷设多。

2）总线制电话通话信号一般，清晰度不高。多线制电话清晰度高。

4、相关问题：消防电话分机和手报带电话插孔的能共线吗？

回答：不能共线。

原因：消防电话分3种形式：多线式分机，总线式分机，二线式分机。这3种分机都有自己独立的地址编码。手动报警按钮通常配接二线电话线，一种是通过电话接口模块将一个防火分区的插孔连接在一起，该防火分区内所有的电话插孔共用一个模块地址，另一种是建筑内所有的电话插孔都是与消防电话主机直接接出的二总线连接，没有地址。

七、消防广播系统的总线制与多线制

消防广播有多线制和总线制的两种。

多线制的广播主机是直接在广播上面进行分区，各个分区直接与相应音箱连接，火灾报警控制器报警之后直接触发相应分区的音箱即可实现放音。

总线制广播系统中有一个广播切换模块，用于在背景音乐和应急广播之间进行切换的，模块是连接现场音箱与主机之间的桥梁，所以 消防广播是通过广播模块之后再连到音箱的，火灾报警控制器接收到报警信号时同时触发广播主机和广播模块，这样就可以给现场放音了。

总线制消防应急广播系统是通过控制现场专用消防广播编码切换模块来实现广播的切换及播音控制。

多线制消防应急广播系统是通过消防控制中心的专用多线制消防应急广播分配盘来完 成播音切换控制的。

八、火灾报警及联动系统中，线型选用的通常建议：

信号总线：WDZN-RYJS-2×1.0mm²~1.5mm²；

电源总线：WDZN -BYJ-2×1.5mm²~2.5mm²；

多线盘联动线：WDZN-KYJY-5×1.0mm²~1.5mm² （指控制线，根数视具体定）；

消防广播线：WDZ(N）-RVJS-2×1.0mm²~1.5mm²；

消防电话线：WDZ(N）-RVVP/BYJ-2×1.0mm²~1.5mm²；

其他线路根据项目和系统、产品的具体情况而定。

附：线型依据规范：

（完）

（声明：此文为作者机电老贺原创，未经许可，禁止以可编辑版转载）

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