【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 消防水泵由電動(dòng)機(jī)、葉輪、軸承、密封環(huán)、泵體、泵軸等組成的。 每個(gè)消防水泵都應(yīng)配有電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)是水泵的心臟，作用是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能為水泵供能，根據(jù)場(chǎng)地流量和揚(yáng)程的大小來(lái)選擇具體的電動(dòng)機(jī)。 葉輪通過(guò)電動(dòng)機(jī)提供的電能，使水具有機(jī)械能，然后高速排除，起一個(gè)推動(dòng)水的作用，葉輪是水泵的核心。 泵體接受葉輪排出的水，并使液體能具有一定的壓力，起一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的作用。 其他部件如軸承密封環(huán)泵軸等都起一個(gè)連接和支撐的作用。如圖 所示： 圖 消防水泵硬件結(jié)構(gòu) 消防水泵的控制 6 消防水泵控制系統(tǒng)的組成 消防水泵 消防水泵是滅火系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)給消防用水加壓，依據(jù)我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，其最大流量值應(yīng)該大于或等于設(shè)計(jì)流量的 倍， 60s 內(nèi)的真空值降落應(yīng)該不大于 2600Pa，滅火過(guò)程中產(chǎn)生的揚(yáng)程不低于滅火地點(diǎn)產(chǎn)生揚(yáng)程的 65%，在火災(zāi)結(jié)束關(guān)閉消防水泵后，產(chǎn)生的揚(yáng)程應(yīng)不高于火災(zāi)地點(diǎn)的 140%，滅火過(guò) 程中產(chǎn)生的揚(yáng)程高度應(yīng)在消防水泵設(shè)定揚(yáng)程值的 倍左右，消防水泵的特性曲線應(yīng)該較為平緩，發(fā)生火災(zāi)險(xiǎn)情后，啟動(dòng)時(shí)間最低不能超過(guò) 5s，在火災(zāi)中設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率的曲線穩(wěn)定在一個(gè)額定的范圍內(nèi)，隨著火災(zāi)的蔓延，功率也該增大，但是增大的幅度值應(yīng)該不大，消防水泵組里的每一個(gè)水泵務(wù)必達(dá)到國(guó)家的最低要求標(biāo)準(zhǔn) [2]。 對(duì)消防水泵進(jìn)行選型要十分慎重，特別是對(duì)大面積和中高層建筑來(lái)對(duì)它的具體型號(hào)進(jìn)行選擇，消防水泵宜根據(jù)可靠性、安裝場(chǎng)所、水源流量、設(shè)計(jì)給水流量和揚(yáng)程等各種要素來(lái)決定水泵的型式。消防水泵的性能應(yīng)滿足消防給水系統(tǒng)所 需流量和壓力的要求，消防水泵所配驅(qū)動(dòng)器的功率應(yīng)滿足所選水泵流量揚(yáng)程性能曲線上任何一點(diǎn)運(yùn)行所需功率的要求當(dāng)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的消防水泵時(shí)，應(yīng)選擇電動(dòng)機(jī)干式安裝的消防水泵。流量揚(yáng)程性能曲線應(yīng)無(wú)駝峰、無(wú)拐點(diǎn)的光滑曲線，零流量時(shí)的壓力不應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)壓力的 140%，且不宜小于設(shè)計(jì)額定壓力的120%當(dāng)出流量為設(shè)計(jì)流量的 150%時(shí)，其出口壓力不應(yīng)低于設(shè)計(jì)壓力的 65%，泵軸的密封方式和材料應(yīng)滿足消防水泵在低流量時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的要求。消防水泵給水泵的型號(hào)應(yīng)保持一致，且不宜超過(guò)三臺(tái)。多臺(tái)消防水泵并聯(lián)時(shí)，應(yīng)校核流量疊加對(duì)消防水泵出口壓力的影響 。水泵的材質(zhì)應(yīng)符合水泵外殼宜為球墨鑄鐵和葉輪宜為青銅或不銹鋼的基本規(guī)定。 此處選用的是 XBDW 型消防泵，該產(chǎn)品的性能參數(shù)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的消防要求。具有運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)噪音，啟動(dòng)速度快，抗氧化性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)品圖片 如下所示： 消防水泵的控制 7 圖 XBDW 型消防水泵 可編程控制器 的基本介紹 PLC（ Programmable Logic Controller）是可編程控制器的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種能夠編輯程序的的存儲(chǔ)器，具有可靠性非常高和抗干擾能力特別好等優(yōu)點(diǎn)，十分合理的解決了工業(yè)領(lǐng)域特別需要 的安全、簡(jiǎn)便、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)， PLC 是專(zhuān)為工業(yè)控制而生的控制器，其系統(tǒng)基本硬件由 CPU、輸入單元、輸出單元、通信接口、電源等組成 [3]，是工業(yè)控制系統(tǒng)的心臟， PLC 又可根據(jù)其硬件形式分為模塊式、整體式、分布式、疊裝式四種形式，消防水泵在消防滅火用水中起了決定性的作用，使用 PLC 對(duì)消防水泵的控制能使更加智能、簡(jiǎn)單、可靠，也減少了人工手動(dòng)控制的工作量，并且實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)巡檢功能。 接受信號(hào) 輸出信號(hào) 圖 PLC 基本結(jié)構(gòu) 中央處理器（ cpu） 輸入接口部件 輸出接口部件 電源部件 消防水泵的控制 8 如圖 所示， PLC 系統(tǒng)硬件主要由 CPU、輸入單元、輸出單元、通信接口、電源等組成。中央處理器 CPU 是可編程控制器的核心部分，它包括接口電路和微處理器 [3]。微處理器實(shí)現(xiàn)可編程控制器的運(yùn)算和控制能力，小型 PLC 大多采用 8 位微處理器，中型 PLC 大多采用 16 位微處理器，而對(duì)于大型 PLC，大多采用高速位片式微處理器，具有運(yùn)算快等有點(diǎn) [4]。 存儲(chǔ)器可以分為兩類(lèi)：一種是可讀或者可操作的存儲(chǔ)器 RAM，另一種是只讀存儲(chǔ)器 ROM、 EPROM、 PROM 和 EEPROM。在可編程控制器 中，存儲(chǔ)器的作用是存放用戶(hù)程序、系統(tǒng)程序和工作數(shù)據(jù) [5]。 輸入 /輸出單元是可編程控制器與外部設(shè)備之間的連接部件，通過(guò)檢測(cè)輸入數(shù)據(jù)把這些作為被控制的依據(jù)。輸入部分、輸入部分、邏輯部分三部分組成了可編程控制器的控制系統(tǒng) [6]。 按鈕開(kāi)關(guān)、傳感器等輸入器件構(gòu)成了 PLC 控制系統(tǒng)的輸入部分，PLC 的輸入端與輸入期間相連，通過(guò)電路轉(zhuǎn)換和信號(hào)傳遞以后，通過(guò)中央處理器將輸入的信號(hào)寄存在寄存器中 [7]。 電磁閥的線圈、接觸器的線圈等帶信號(hào)燈的執(zhí)行器件稱(chēng)為輸出部分，輸出部分與 PLC 的輸出端相連，中央處理器執(zhí)行相關(guān)的程序以后使 輸出器件做出通電或者斷電等動(dòng)作。 存儲(chǔ)器和微處理器組成了系統(tǒng)的邏輯部分，內(nèi)部能夠靈活的編寫(xiě)各種各樣的程序，實(shí)現(xiàn)不同的功能， PLC 的內(nèi)部可看作由許多的軟繼電器組成，比如輸入、時(shí)間、輸出、中間等繼電器組成，我們可參照繼電器的控制方式來(lái)繪制梯形圖，使用起來(lái)較為方便簡(jiǎn)潔 [8]。 PLC 的選型 在消防水泵的一泵一備用啟動(dòng)控制電路中，輸出和輸入的接口點(diǎn)數(shù)分別為 17 和 13，控制的設(shè)備僅為兩臺(tái)泵本身，要滿足主備泵之間的相互切換和自動(dòng)巡檢功能，因此可選用結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單性?xún)r(jià)比較高的整體式 PLC 較為合適 [9]。 在這 里我們所選用的系統(tǒng)是性?xún)r(jià)比較高的 OMRON 公司的 CP1E作為該消防水泵控制系統(tǒng)的核心控制系統(tǒng)， OMRON 是世界上最富盛名的生產(chǎn) PLC 的常見(jiàn)之一，其產(chǎn)品的銷(xiāo)量在本國(guó)僅次于三菱。在我國(guó)也是大規(guī)模被利用。歐姆龍 CP1EPLC 在消防水泵的控制中具有抗干擾能力強(qiáng)，可靠性較高、通用性強(qiáng)、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度消防水泵的控制 9 快、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，廣泛的運(yùn)用到了消防用水及生活用水的各個(gè)領(lǐng)域，并且具有良好的適用性 [10]。 CP1EPLC 的具體性能如下：帶有 10 個(gè) I/O 點(diǎn)的 CPU 單元，基本指令時(shí)間 s 以上，專(zhuān)用指令時(shí)間 s 以上，保持繼電器和輔助繼電器分別為 150 個(gè)和 136 個(gè)，繼電器和計(jì)數(shù)器分別為 16 和 48 個(gè)程序語(yǔ)言是梯形圖，計(jì)數(shù)方式為線性或者環(huán)形，符合 USB B 型連接器 ,不僅經(jīng)濟(jì)，具有良好的穩(wěn)定性和可編程能力。產(chǎn)品如圖 所示： 圖 CP1E 型 PLC 消防水泵的控制 10 系統(tǒng)控制圖如圖 所示 ： 圖 系統(tǒng)控制圖 消防水泵的連接安裝要點(diǎn) 水泵的安裝 首先在安裝前，應(yīng)檢查整個(gè)消防水泵設(shè)備的完整性，看是否存在著零件缺失損壞或者銹蝕，且消防水泵在安裝的時(shí)候最好離消防專(zhuān)用抽水池更近，方便自灌式抽取消防用水，且消防用的抽水池也應(yīng)至少要?jiǎng)澐譃閮蓚€(gè)區(qū)域，方便一個(gè)消防水池檢修時(shí)，吸水管道能從另外一個(gè)水池中抽取消防用水。水泵可安裝在高出水平面 3040mm 處，用混凝土固定，穿好地釘，等混凝土凝結(jié)后，再進(jìn)行校對(duì)。在安裝水管前，先要安裝進(jìn)水管和出水管的支撐，使其承載力不大于管道本身的重量，且在兩條管道上都應(yīng)該設(shè)置調(diào)節(jié)閥 [11]。泵出水口出處要安裝一手動(dòng) /自動(dòng)切換開(kāi)關(guān) 開(kāi)水泵順序開(kāi)關(guān) 起泵開(kāi)關(guān) 自動(dòng)巡檢開(kāi)關(guān) 壓力繼電器開(kāi)關(guān) 水位繼電器開(kāi)關(guān) 檢修開(kāi)關(guān) 警鈴 泄壓力磁伐 Ⅲ泵電動(dòng)機(jī) Ⅱ泵電動(dòng)機(jī) Ⅰ泵電動(dòng)機(jī) 啟泵提示燈 Ⅰ ~Ⅲ泵電動(dòng)機(jī)指示燈 故障提示燈 CP1EN40S1DRA 消防水泵的控制 11 枚壓力閥隨時(shí)檢測(cè)水壓以保證消防水泵在額定的壓強(qiáng)下運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于整套消防水泵設(shè)備來(lái)說(shuō)，豎向水平距離和設(shè)計(jì)圖紙上的偏差不應(yīng)超過(guò)‰，橫向不超過(guò) ‰。一般來(lái)說(shuō)在管道與水泵安裝完成后，不允許在水管上進(jìn)行焊接操作。 吸水管的安裝 最適合消防水泵系統(tǒng)的是自灌式吸水模式，并且至少應(yīng)該確保每個(gè)消防泵配有兩條吸水管，防止一根吸水管道損壞時(shí)系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)抽水，且每根抽水管道需要安裝一個(gè)安全止回閥防止流量過(guò)大使管道爆裂。當(dāng)進(jìn)水管從消防水池中抽水的時(shí)候，應(yīng)在消防水泵出水管上設(shè)置減 壓型倒流防止器 [12]。當(dāng)安裝抽水管道的時(shí)候最好采取平尺進(jìn)行找平，進(jìn)口處必須達(dá)到圖紙規(guī)定高度，進(jìn)水管口的尺寸應(yīng)為管道尺寸的兩倍。 當(dāng)吸水口處無(wú)吸水井時(shí)，吸水口處應(yīng)設(shè)置旋流防止器。 出水管的安裝 圖 兩根出水管安裝圖 . 消防水泵的出水管也至少安裝兩根以上，管徑的尺寸選擇與水管連接的形式都要與設(shè)計(jì)圖紙相符。每條出水管道上都應(yīng)安裝壓力閥（時(shí)刻檢測(cè)水壓是否在限制范圍之內(nèi)，避免水壓過(guò)高造成管道爆裂）消防水泵的控制 12 和止回閥。在消防水泵的總出水管必須設(shè)置安全泄壓閥和壓力表，必須設(shè)置閥門(mén)進(jìn)行控制，由此確保當(dāng)任意一條 出水管道出現(xiàn)問(wèn)題或者在處于維修的時(shí)候另外的出水管道能供給足夠的消防用水。先關(guān)閉消防水泵的運(yùn)行的開(kāi)關(guān)，切斷回路，接通檢修回路。消防水泵若不能正常供水或者流量不夠壓力不足，先檢查消防水泵內(nèi)部是否充滿了足夠多的水，若水量充足，且流量壓力不足，則檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的回路控制，看電壓是否恒定水壓是否正常。安裝圖紙如圖 所示。 消防水泵的控制