【文章內(nèi)容簡介】 7 第三章 控制系統(tǒng)的設(shè)計 自動噴灑用消防泵的控制電路 設(shè)計 自動噴灑系統(tǒng)是自動水 滅火系統(tǒng)，自動噴灑用消防泵受水路系統(tǒng)的壓力開關(guān)或水流指示（繼電）器直接控制，延時起泵，或者由消防中心控制起挺泵。自動噴灑用消防泵一般設(shè)計為兩臺泵一用一備，互為備用，工作泵故障時，備用泵延時自動投入運行。自動噴灑用消防泵控制電路（如圖 ）所示?？刂齐娐分性O(shè)有工作狀態(tài)選擇開關(guān)，可使兩臺泵分別處在 1用 2備， 2用 1備或兩臺泵均為手動的工作狀態(tài)。 圖中，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，噴灑系統(tǒng)的噴頭自動噴水，設(shè)在主管上的壓力繼電器，（或接在防火分區(qū)水平干管上的水流繼電器） SP接通，時間繼電器 KT3通電。經(jīng)延時（ 3～ 5s）后 ，中間繼電器 KA4 通電吸合。若選擇開關(guān) SA 置于 1用 2備的位置，則 1泵的接觸器 KM1通電吸合， 1泵起動向系統(tǒng)供水。如果此時 1泵故障，接觸器KM1跳閘，使 2泵作為備用泵起動向自動噴灑水系統(tǒng)供水。 根據(jù)消防規(guī)則的規(guī)定，火災(zāi)時噴灑泵起動運轉(zhuǎn) 1h后，自動停泵。此時，時間繼電器 KT4 的延時整定時間為 1h。它通電 1h 后吸合，中間繼電器 KA4 斷電釋放，使正在運行的噴灑泵控制回路斷電，水泵停止運行。液位器 SQ 安裝在水源水池內(nèi)，當(dāng)水池?zé)o水時，液位器 SQ 接通，使中間繼電器 KA3通電吸合，其常閉觸點將兩臺水泵的自動控制 回路斷電，水泵停止運行 [6]。 控制電路中，分別設(shè)有兩臺泵的故障指示燈 HY1,HY2。兩臺泵自控回路中，與KA4常開觸點并聯(lián)的引出線，接在消防控制模塊，由消防中心集中控制水泵的起停。 消防泵電氣控制主要是指火災(zāi)發(fā)生時消火栓系統(tǒng)所屬消防水泵 (恒壓泵、加壓泵等 )的控制，并且一般都應(yīng)具備集中 (消防中心 )管理的功能，在滿足使用要求的前提下，力求簡單可靠。所示是消防泵的典型電氣控制原理圖。圖中， nAN 是室內(nèi)消火 栓中的消防按鈕，各保護(hù)區(qū)域 (樓層 )消防按鈕一般串聯(lián)相接，構(gòu)成 “ 或 ” 邏輯條件去啟動消防泵，即只要建筑物內(nèi)任意 一個區(qū)域出現(xiàn)火災(zāi)，驅(qū)動消防按鈕就可使消防泵啟動。 nXK是各個消火栓內(nèi)被噴水槍壓住的限位開關(guān)，拿起水槍， 2XK 限位開關(guān)閉合，使得安裝在消防中心控制屏上的信號燈 NXD 點亮，指示何處消火栓已開始工作。 山東理工大學(xué)高等成人教育 畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 8 全電壓啟動的 噴淋泵控制 電路設(shè)計 電氣線路的組成 :在高層建筑及建筑群體中，每座樓宇的噴水系統(tǒng)所用的泵一般為 2～ 3 臺。采用 2 臺泵時，平時 管網(wǎng)中壓力水來自高位水池，當(dāng)噴頭噴水，管道里有消防水流動時，流水指示器啟動消防泵，向管網(wǎng)補充壓力水。平時一臺工作，一臺備用，當(dāng)一臺故障停轉(zhuǎn)，接觸器觸點不動作時，備用泵立即投入運行 ，兩臺可以互為備用。 （如圖 ）為兩臺泵的全電壓啟動的噴淋泵電路，圖中 B B Bn 為區(qū)域水流指示器。如 果分區(qū)較多可用 n個水流指示器及 n個繼電器與之配合。 采用 3 臺消防泵的自動噴水系統(tǒng)也比較常見，三臺泵中兩臺為壓力泵，一臺為恒壓泵。恒壓泵一般功率很小，在 5kW 左右，其作用是使消防管網(wǎng)中水壓保持在一定范圍之內(nèi)。此系統(tǒng)的管網(wǎng)不得與自來水或高水位池相連，管網(wǎng)消防用水來自消防儲水池，當(dāng)管網(wǎng)中的滲漏壓力降到某一數(shù)值時，恒壓泵啟動補壓。當(dāng)達(dá)到一定壓力后，所接壓力開關(guān)斷開恒壓泵控制回路，恒壓泵停止運行 [7]。 山東理工大學(xué)高等成人教育 畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 9 圖 全電壓啟動的噴淋泵控制電路 山東理工大學(xué)高等成人教育 畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 10 電路的工作情況分析 : A 正常（即 1 號泵工作， 2 號泵備用）時：將 QS QS QS3 合上，將轉(zhuǎn)換開關(guān) SA 至 “1 自， 2 備）位置，其 SA的 7 號觸頭閉合，電源信號燈 HL(n+1)亮，做好火災(zāi)下的運行準(zhǔn)備。 如二層著火，且火勢使火災(zāi)現(xiàn)場溫度達(dá)到熱敏玻璃球發(fā)熱程度時，二樓的噴頭爆裂并噴出水流。由于噴水后壓力降低，壓力開關(guān)動作，向消防中心發(fā)出信號，同時管網(wǎng)里有消防水流動時，水流指示器 B2 閉合，使中間繼電器 KA2 線圈通電，時間繼電器 KT2 線圈通電，經(jīng)延時后，中間繼電器 KA(n+1)線圈通電，使接觸器 KM1 線圈通電， 1號噴淋消防泵啟動運行，向管網(wǎng)補充壓力水，信號燈 HL(n+1)亮，同時警鈴 HA2 響，信號燈 HL2 亮，即發(fā)出聲光報警信號。 B 當(dāng)一號泵故障時， 2 號泵的自動投入過程（如果 KM1 機械卡住）：如 n 層著火， n 曾噴頭因室溫達(dá)到動作值而爆裂噴水， n 層水流指示器 Bn 閉合，中間繼電器Kan線圈通電，使時間繼電器 KT2 線圈通電，延時后 KA(n+1)線圈通電，信號燈 HLn 亮，警鈴 HLn 響，發(fā)出聲光報警信號，同時 KM1 線圈通電，使備用中間繼電器 KA 線 圈通電，接觸器 KM2 線圈通電， 2 號備用泵自動投入運行，向管網(wǎng)補充壓力水，同時信號燈 HL(n+3)亮。 C 手動強投：如果 KM1 機械卡住，而且 KT1 也損壞時，應(yīng)將 SA至 “ 手動 “ 位置，其 SA 的 4 號觸頭閉合，按下按鈕 SB4，使 KM2 通電， 2號泵啟動，停止時按下按鈕 SB3,KM2 線圈失電， 2號電動機停止 [8]。 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計 動報警系統(tǒng)的設(shè)計形式 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)分 為三種基本設(shè)計形式，即：區(qū)域報警系統(tǒng)、集中報警系統(tǒng)和控制中心報警系統(tǒng)。 其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 所示。采用區(qū)域火災(zāi)報警控制器、集中火災(zāi)報警控制器、各種火災(zāi)探測器以及功能模塊和聯(lián)動控制裝置，進(jìn)一步加強了對消防設(shè)備的監(jiān)測與控制，適用于大型的建筑群、高層或超高層建筑等對象，可以對各類設(shè)置在建筑中的消防設(shè)備實現(xiàn)聯(lián)動控制和手動 /自動控制轉(zhuǎn)換。 山東理工大學(xué)高等成人教育 畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 11 火災(zāi)探測器手動火災(zāi)報警按鈕區(qū)域火災(zāi)報警控制器6區(qū)集中火災(zāi)報警控制器消防控制設(shè)備電源控制中心報警系統(tǒng)示意圖火警電話聯(lián)動控制裝置固定滅火控制裝置火災(zāi)警報裝置1區(qū)區(qū)域火災(zāi)報警控制器火災(zāi)探測器手動火災(zāi)報警按鈕 圖 控制中心報警系統(tǒng)示意圖 4 8 5 總線工作站屏幕、鍵盤火災(zāi)報警模擬顯示屏控制總線和據(jù)控制器控（主機）打印機總制線數(shù)字量輸入數(shù)數(shù)字量輸出（類比輸入）模擬量輸入模擬量輸出脈沖計數(shù)輸入（類比輸出） 圖 智能型系統(tǒng)形式的結(jié)構(gòu)圖 智能型系統(tǒng)形式一般采用二總線制，結(jié)構(gòu)如圖 所示。這種系統(tǒng)形式的特點是：火災(zāi)探測器實際上就是火災(zāi)傳感器，僅實現(xiàn)度火 災(zāi)參數(shù)的有效采集、變換和傳輸；火災(zāi)報警控制器則采用微機技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中處理 、數(shù)據(jù)存儲、系統(tǒng)巡檢等，并且由內(nèi)置軟件完成火災(zāi)信號特征模型和靈敏度調(diào)整、火災(zāi)判優(yōu)、網(wǎng)絡(luò)通訊、圖形顯示和消防設(shè)備監(jiān)控； 同時由火災(zāi) 報 警控制器將對探 測信號的處理、環(huán)境補償、報山東理工大學(xué)高等成人教育 畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 12 臟和故障判斷等返還給每個現(xiàn)場火災(zāi)探測器，從而實現(xiàn)消防設(shè)備監(jiān)控和管理、聯(lián)網(wǎng)等功能，提高系統(tǒng)巡檢速度、穩(wěn)定性和可靠性 [9]。 目前總線制火災(zāi)自動報警系統(tǒng)獲得了廣泛的應(yīng)用，在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)與消防聯(lián)動控制設(shè)備的組合方式上，總線制火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)計有兩種常用的形式，即火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動分體式和火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動一體式。而本次火災(zāi)自動報警與 聯(lián)動控制系統(tǒng)的設(shè)計采用火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動分體式形式，如圖 所示。 這種系統(tǒng)的設(shè)計思想是分別設(shè)置報警控制器與聯(lián)動控制器，報警控制器負(fù)責(zé)接收各種火警信號，聯(lián)動控制器負(fù)責(zé)發(fā)出聲光報警信號和啟動消防設(shè)備。即系統(tǒng)分設(shè)報警總線和聯(lián)動總線，所有的火災(zāi)探測器通過報警總線回路接入報警控制器，各類聯(lián)動控制模塊側(cè)通過聯(lián)動總線回路接入聯(lián)動控制器，聯(lián)動設(shè)備的控制信號和火災(zāi)探測器的報警信號分別在不同的總線回路上傳輸。報警控制器和聯(lián)動控制器之間通過通訊總線相互連接 。 C CC CCC CCC C！S Y！S Y水流指示器水壓力開關(guān)火災(zāi)報警系統(tǒng)聯(lián)動控制系統(tǒng) 防火閥報警控制器防火閥聯(lián)動控制器水流指示器電梯電源箱排煙閥排風(fēng)機卷簾門噴淋泵 電源箱排煙閥排風(fēng)機卷簾門 圖 火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動分體式示意圖 山東理工大學(xué)高等成人教育 畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 13 圖 火災(zāi)報警控制器結(jié)構(gòu)框圖 這種系統(tǒng)的特點是由于分別設(shè)置了控制器及總線回路，報警系統(tǒng)與聯(lián)動系統(tǒng)相對獨立運行整個報警與聯(lián)動系統(tǒng)的可靠性較高。該系統(tǒng)適合于消防報警及聯(lián)動控制規(guī)模較大的一級保護(hù)對象。 火災(zāi)自動報警控制器 火災(zāi)自動報警控制器的結(jié)構(gòu)原理 :火災(zāi)報警控制器是由單片機、存儲器、操作面板接口電路、數(shù) 據(jù)輸出接口電路、串行通訊接口電路構(gòu)成，圖 為火災(zāi)報警控制器的結(jié)構(gòu)框圖。 圖 為智能報警系統(tǒng)的火災(zāi)報警控制器的工作流程圖。這種系統(tǒng)對模 型有自修正、自適應(yīng)功能，有模糊邏輯分析和判斷功能。這大大提高了系統(tǒng)的可靠性，減少了系統(tǒng)的誤報率。 操作鍵盤 操作按鈕 時鐘顯示 故障地址顯示 報警地址顯示 工作狀態(tài)顯示 顯示接口 操 作 輸入接口 單 片 機 ROM RAM 串行通訊接口 火災(zāi)探測器 消防傳動盤 記錄磁盤 打印機 數(shù)據(jù)記錄接口 山東理工大學(xué)高等成人教育 畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 14 圖 火災(zāi)報警控制器工作流程圖 火災(zāi)探測器 1. 火災(zāi)的探測方法 火災(zāi)的探測，是以探測物質(zhì)燃燒過程中產(chǎn)生的各種物理現(xiàn)象為機理，從而實現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)這一目的。因為火災(zāi)的早期發(fā)現(xiàn)，是充分利用滅火措施、減少火災(zāi)損失、保護(hù)生命財產(chǎn)的重要保障，因此，世界各國對于火災(zāi)自動報警技術(shù)的研究，都致力于火災(zāi)探測手段的研究和實驗，試圖發(fā)現(xiàn)新的早期探火方法，開拓火災(zāi)自動報警技 術(shù)的新領(lǐng)域。 圖 所示為最常 用的感煙、感溫探測器響應(yīng)時間曲線。 開 始 采集探測器數(shù)據(jù) 修正模型 顯示故障信息 顯示火警信息 記錄系統(tǒng)狀態(tài)