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智能巡检装置在消防水系统中的应用探讨
发布日期:2017-12-14 09:49:44
智能巡检装置在消防水系统中的应用探讨
孙召恒
摘要:在高层楼宇消防灭火系统中,保证消防泵的正常运行至关重要,当发生火?#36136;保?#30452;接关联到灭火所需水源,所以,在消防设备设施管理过程中,消防水泵必须在半月启动一次,防止水泵生锈腐蚀,过去一些?#31995;?#27004;宇靠人工启、停?#27425;?#25252;,不仅费时耗力,且有不确定性。随着楼宇智能化发展,自动巡检装置在消防泵系统应用越来越普遍。
  关键词:巡检方式;智能巡检装置;应用探讨
   消防泵自动巡检技术是高层楼宇消防设备向智能化管理的迈进,但其也不能完全带替人工巡视检查,消防?#36152;?#21608;期性的进行自动巡检外,还需定期进行人工巡视、维护保养,人工定期对消防?#23186;?#34892;全工况试验,以确保消防给水系统的可靠性。
    一、 消防泵巡检的常见方法和分析
    1、人工巡检
   人工巡检是由消防巡检人员定期对消防?#23186;?#34892;人工启停操作,以工频运行进行消防出水试验,可以真实反映消防泵的工况状态,但由于人工巡检毕竟要依靠人的行为、行动,时间久了巡检人员就易出?#33268;楸运?#24819;,会出?#33268;?#26816;现象,且往往监督不到位,人工巡检有时易流于形式,所以人工巡检存在不确定因素

2、自动巡检
自动巡检装置采用微机控制技术,具有人机对话功能;可以检测电?#36766;费埂?#36807;电压、欠流、过流、?#27605;啵?#23545;设备具有过负载、短路、启动异常及故障报警功能;根据管理者设定时间程序进行周期性低频低速自动巡检,以免消防水泵锈蚀;并且设备预留RS485通信接口,有实时状态监控功能,当控制器接到消防指令时,会立即停止巡检强行切换至消防泵启动运行状态。
自动巡检最大的优点只需设定一个时间周期,系统就会自动对消防?#23186;?#34892;检查。自控中心会记录消防水泵自检状态,提高了消防给水灭火系统的安全可靠性,为设备维护巡检提供了科学化得管理,预防了消防?#36152;?#26399;不用造成的锈蚀卡死等现象。
  
二、消防泵两种自动巡检方式的分析

1、工频巡检
   工频巡检是定期将消防泵以额定转速运行一段时间后自动停泵。消防水泵频繁或较频繁的使用工频来启动,对于功?#24335;?#22823;的消防泵来说,机械冲击将极大地减少水泵的使用寿命,同时由于工频启动水泵时产生的启动电流会频繁地对供电电网造成冲击,所以工频巡检方式不适于过多地频?#31508;?#29992;。但工频巡检方式在一定时间内模拟了消防给水的实际工况,其检验的是消防泵启动、正常运行的全过程。
2、 低速巡检
   
低速巡检是采用微机控制器启动巡检子程序,使设备中的巡检执行器输出一个?#31995;?#30340;频率去逐一驱动消防水泵,使消防水泵以一个?#31995;?#30340;转速做一段时间的低速运转,如:以低于300 r/min的速度做低速运转,每台泵各运行10 min,即结束一次巡检运行。
   低速巡检由于采用变频调速器驱动泵组,这种软启动方式不会对水泵有机械冲击;巡检时,水泵转速?#20572;?#27893;不会出水,也不会对管网增压,无造成管网或喷淋头破裂之虑;启动电流?#20572;?#23545;供电电网不会造成冲击;低功耗运行巡检时水泵转速?#20572;?#36755;出电压?#20572;?#21551;动电流小,消防泵巡检输出功?#35797;?#23567;于额定工况输出功率,所以,即降低了电能,又减小了管网冲击力。
三、消防泵自动巡检装置的功能
1、 消防泵自动巡检功能
(1)具有手动和自动巡检功能,自动巡检周期应能按需设置巡
检方式为逐台启动方式,时间不少于2 min。可调周期?#27573;?#20026;1—30天,单台泵巡检时间可调?#27573;?#20026;0~15 min;巡检周期天数可根据不同地区、不同季节和水泵房的具体环?#31243;?#20214;来确定,并在以后的巡检运行中结合故障发生情况,进行不?#31995;?#25972;完善,做到合理有效。
   (2)应具有火?#36136;?#33258;动切?#36824;?#33021;,并确保消防泵启动后不得自动停泵。在消防泵灭火运行时,对自检信号应不予响应。消防泵自检接到火警信号时,应能立即中断巡检运行,将系统自动转入消防泵正常(工频)工况,使消防泵达到额定转速,确保消防泵的出水能满足系统的流量和扬程要求。
    (3)巡检时发生故障,设备应能及时发出声、光故障报警,并将信号传给消防控制中心或管理值班室。具有故障?#19988;?#21151;能的设备,记录故?#31995;?#31867;?#22270;?#25925;障发生的时间等,应不少于5条故障信息,其显示应清晰易懂。
   (4)主备水泵应具有自动互投和主备电源自动互投功能。巡检时,当主泵发生故障时,备用泵应能自动?#24230;搿?#21516;样,当主电源发生故障时,备用电源也应能自动?#24230;搿?#24033;检装置应将故障信号传给消防控制中心或管理值班室。
    (5)消防巡检设备具有电器主回路检测功能,?#28798;?#22238;路短路、过电流、?#31995;?#31561;进行故障报警。
    (6)采用电动阀门调节给水压力的设备,所使用的电动阀门应参与巡检。
    (7)采用工频方式巡检的设备,应有防超压措施,设有巡检泄压回路的设备应安全可靠。
    
2
、 消防巡检设备的远距离监视
   (1)消防巡检设备应配备各种通讯接口,可通过rs485总线通讯或以太网通信,实?#36136;?#25454;远传、图像监视、故障报警、信息打印等功能。对于设有消防控制室的建筑物,可在消防控制室内进行远距离监视,监测设备可利用消防控制室的计算机终端机,配备专用软件,通过通讯传输线路进行监测。
(2)对于无消防控制室的建筑物,可在物业防灾中心安装一台与巡检控制柜界面同步的远程监视界面进行监视。消防巡检设备远距离监视内容应有:巡检设备手动、自动运行状态;消防泵巡检?#22791;?#28040;防泵的运行状态和故障状态,故障报警;双电源供电电源和备用电源的工作状态和?#36153;?#25253;警;消防泵供电电源主开关的工作状态及?#36153;埂?#30701;路、过电流、电机?#31995;?#31561;故障报警。
四、自动巡检装置在消防水系统实际应用
消防水系统供水水泵是通过三相异步电机驱动的,其控制系统则根据三相异步电机功率大小来匹配,以消防泵电机功率为75KW为例?#24471;鰨?#22914;图所示:
1、消防电源配置为双路互为备用电源S1、S2,正常时K1为
为备用电源S1、S2,正常时S1为主电源,S2为备用电源。当S1发生故障跳闸后,备用电源S2在2S内立即?#24230;耄?#20445;证消防用电及时性。
2、图中K1、K2为互锁电源接触器,K为汇流主接触器,K1 、K2不可同时投切,其中K始终为热备状态 。
3、在自动巡检装置中,变频器主要起通过调频而达到调速作用,其选择容量越大而体积越大,成本越高,故通过增设匹配器与电机连接,从而降?#32479;?#26412;,75KW的电机配置15KW-37KW的变频器即可。
4、图中匹配器为无源器件,内芯为三相电感线圈,其一端的三个端子串连连接于自动巡检装置中的变频调速器的三个输出端,另一端的三个端子通过一组接触器连接至各消防水泵电动机。匹配器的阻抗应根据电机阻抗大小来选择。
如用15kW 变频器拖动 75kW 的水泵电动机进行自动巡检。应根据异步电机T型等效阻抗电路,求出15KW和75KW电机总阻抗,计算其差值即可?#36152;?#21305;配器阻抗。
异步电机T型等效电路)
(1)15kW 电动机等效电路中的总阻抗
 XX15=X1+X2                        
R15=r1+r2
(2) 75kW 电动机等效电路中的总阻抗
XX75= X1+X2
R75= r1+r2
(3)两者阻抗差值
XX 差值 = XX15—XX75
R 差值 = R15—R75
则匹配器的阻抗值等于 XX 差值和 R 差值即可。
当自动巡检发生时,控制器使变频器输出一个低?#21040;?#27969;电10Hz信号,通过与之串联的匹配器,反馈到接触器组,控制器使接触器组作出相应动作,消防水泵电机在低?#21040;?#27969;电状态下作低速转动,转速约为300r/min,时间不少于 2min。 控制器根据设定参数做周期性巡检,保证了消防泵由于长期不使用而可能造成的锈蚀锈?#32769;?#35937;得?#21592;?#20813;。
结束语
    综上所述,消防泵是消防灭火系统中的重要设备,一旦发生火灾,必须保证消防泵的正常启动,及?#31508;?#36865;灭火水源;所以,平时的巡视检查、维护保养至关重要。而消防泵自动巡检装置为消防设备运行管理提供了一个安全、可靠的?#25945;ǎ?#28385;足了消防水泵定期自动巡检要求,确保发生火?#36136;?#28040;防泵能及时启动运行,保证灭火需求。