白蓮崖水電站火災自動報警系統(tǒng)的設(shè)計

鮑舒眉

摘要:火造福于人類,給人類提供能源,帶來光和熱,若使用不當也會造成不可估量的損失,配備消防設(shè)備將會減少不必要的損失。本文闡述了白蓮崖水電站火災自動報警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式、選型配置、功能。

關(guān)鍵詞:耐火等級 火災自動報警系統(tǒng) 探測器 聯(lián)動裝置

中圖分類號:TP27 文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)03-0117-02

1 前言

隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展,對火災的防范越來越被人們所重視。為了避免火災,一方面要減少火災發(fā)生的因素,另一方面要在發(fā)生火災時,及時報警,并采取有效措施控制火情的發(fā)展,將火災消滅在萌芽狀態(tài),確保人身安全,最大限度減少社會財富的損失。水利工程作為保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展的重要設(shè)施,采用火災自動報警系統(tǒng)尤為重要。根據(jù)原能源部、公安部、水利部《水利水電工程設(shè)計防火規(guī)范》、《火災自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》,并參照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》等有關(guān)規(guī)定,以白蓮崖水電站為例介紹火災自動報警系統(tǒng)如何實現(xiàn)消防系統(tǒng)的“防消結(jié)合,以防為主”功能。

2 工程概況

白蓮崖水電站(以下簡稱電站)位于安徽省六安市霍山縣境內(nèi),在淮河南岸的漫水河上,以防洪為主,結(jié)合發(fā)電、灌溉,是治理淮河流域的骨干性控制工程。引水式電站地面廠房內(nèi)安裝兩臺套立軸混流式水輪發(fā)電機組,單機容量25MW,年利用小時數(shù)為2210h。年發(fā)電量1.0552億KW·h,向安徽電網(wǎng)供電并承擔電網(wǎng)的調(diào)峰任務。電站按無人值班設(shè)計,設(shè)有計算機監(jiān)控系統(tǒng)和工業(yè)電視系統(tǒng)。電站主廠房共分四層:從上至下依次為安裝場層、電機層、水輪機層、蝶閥廊道層。副廠房位于主廠房上游側(cè),副廠房共設(shè)三層,副一層(與發(fā)電機層同高程,以下簡稱發(fā)電機層)為電纜廊道。一層(與安裝場層同高程,以下簡稱安裝場層)為配電控制層。二層為生產(chǎn)輔助性用房。

3 電站耐火等級的確定

根據(jù)《水利水電工程設(shè)計防火規(guī)范》防火等級一般分為點建筑防火與非重點建筑防火兩個等級。白蓮崖水電站為二類建筑即非重點防火建筑,構(gòu)筑物的火災危險性類別和耐火等級見下表。根據(jù)《火災自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》等國家現(xiàn)行的有關(guān)設(shè)計標準、規(guī)范,火災自動報警系統(tǒng)根據(jù)保護對象的使用性質(zhì)、火災危險性、疏散和撲救難度等分為特級、一級、二級,白蓮崖水電站根據(jù)以上因素設(shè)為一級保護對象。

主要生產(chǎn)構(gòu)筑物的火災危險性類別和耐火等級筑物名稱性類別、安裝間2丙配電室4母線廊道、豎井5電池室6閉組合電器開關(guān)站7壓器場8其儲氣罐室9室。

4 火災自動報警系統(tǒng)組成及外部配置

火災自動報警系統(tǒng)的設(shè)計要點是:根據(jù)被保護對象發(fā)生火災時燃燒的特點確定火災類型;根據(jù)所需防護面積、位置;按照火災探測器的總數(shù)和其他報警裝置(如手報)數(shù)量確定火災報警控制器的總?cè)萘?根據(jù)消防設(shè)備確定聯(lián)動控制方式;按防火滅火要求確定報警和聯(lián)動的邏輯關(guān)系?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)分三種形式設(shè)計:區(qū)域火災自動報警系統(tǒng),集中火災自動報警系統(tǒng)和控制中心報警系統(tǒng)。

根據(jù)其火災危險性類別和耐火等級和社會重要性確定為一級保護對象,采用控制中心報警系統(tǒng)。包括一臺集中火災報警控制器和兩臺機組報警控制器及相應的探測器、聲光報警器、報警按鈕以及聯(lián)動裝置等。

根據(jù)規(guī)范規(guī)定,為了保證火災自動報警系統(tǒng)在任何情況下有電,設(shè)置主電源和事故備用電源。主電源采用由2路站用電源供電的消防電源,備用電源為引自事故照明箱的事故電源和報警系統(tǒng)自帶24V電源。發(fā)生火災,關(guān)閉正常電源,切換至事故照明箱事故電源。事故電源失電切換至自帶24V電源,容量為12AH。

設(shè)置消防專用電話,設(shè)在與消防聯(lián)動控制有關(guān)的經(jīng)常有人值班的控制室。

5 火災報警控制器主要配置及安裝場所

火災報警控制器是火災自動報警系統(tǒng)的中樞,它接受信號并作出分析判斷,一旦發(fā)生火災,它立即發(fā)出火警信號并啟動相應消防設(shè)備。計算機技術(shù)的發(fā)展使傳統(tǒng)的開關(guān)量多線制系統(tǒng)已被模擬量總線制系統(tǒng)所替代。

火災報警控制器部分主要包括1塊主控制模塊,8塊回路模塊,1塊聯(lián)動模塊,1塊顯示模塊,1塊智能電源模塊,1塊智能信號輸入模塊以及計算機圖形監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備。

副廠房二層、安裝場層、發(fā)電機層、電纜廊道、水輪機層的報警信號分別由5塊回路模塊控制,#1發(fā)電機、#2發(fā)電機由機組配套的探測器及報警控制器并發(fā)送報警接點至智能信號輸入模塊。非重點防火建筑設(shè)計中,探測器可并接在一條回路,在每個回路允許并聯(lián)的探測器數(shù)量最多不超過20只。每個回路根據(jù)防火分區(qū)、使用場所配置合適的感溫、感煙、感光探測器、定溫電纜等終端設(shè)備等。每個回路均設(shè)一手動報警按鈕,設(shè)在出入方便和明顯的樓梯位置,在每層安裝聲光報警器自動報警。

6 火災探測、聯(lián)動裝置的選擇布置

火災探測器(以下簡稱探測器)是火災自動報警系統(tǒng)按探測對象分為感煙探測器、感溫探測器、感光探測器以及氣體探測器,按其測控范圍又可分為點型探測器和線型探測器兩大類。

根據(jù)水電站不同場所發(fā)生火災初期產(chǎn)生的狀況,探測場所的大小以及設(shè)備、設(shè)施的重要性的不同,劃分出若干個報警小區(qū),在一個報警小區(qū)里,可由幾個探測區(qū)域組成,每個探測區(qū)域至少選用一路探測器,選擇感煙探測器、感溫探測器或感光探測器。

在會議室、吸煙室等可能產(chǎn)生非火災煙霧場所設(shè)置感溫探測器,油庫平時揮發(fā)油霧火災時火焰較大,采用感煙探測器易造成誤動,因此設(shè)置感光探測器。電纜的火災大多由短路造成,在發(fā)生火災的初期發(fā)熱嚴重并產(chǎn)生大量的煙霧,因此采用在電纜橋架設(shè)置定溫電纜輔以吸頂?shù)母袩熖綔y器組合。為了準確而及時的預報電纜火災事故,熱敏電纜根據(jù)電纜走向在支架中分層布置,并以正弦波方式接觸安裝于所有被保護的動力電纜或控制電纜的外護套上面。探測器具體設(shè)置參見下圖。

根據(jù)探測器對測控范圍、空間的要求,布置其數(shù)量。感光、感煙探測器據(jù)墻壁和梁的水平距離大于0.5m;感煙探測器的安裝間距不大于15m;在有突出梁的場所安裝探測器,梁高低于200mm不計其影響,視為平頂;梁高大于600mm,被梁隔斷的每個區(qū)域應至少安裝一只探測器;梁高大于200mm低于600mm,1只探測器可以保護多個區(qū)域,但需考慮設(shè)置的對稱性、均勻性。感溫探測器的布置要求與感光、感煙探測器相似,但安裝間距不大于10m,感溫探測器安裝高度不大于8m。

電站設(shè)有送風系統(tǒng),主要由防火閥、送風機、管路、風口等組成,正常環(huán)境時運行,發(fā)生火災時關(guān)閉。送風機管道上的防火閥溫度達到70℃時,其閥門關(guān)閉,并輸出電接點信號,行程開關(guān)輸出接點可直接聯(lián)動送風機關(guān)閉。在電動防火閥處設(shè)置控制模塊,火災報警后用控制模塊關(guān)閉有關(guān)部位的空調(diào)送風系統(tǒng),并返回動作信號。同時還設(shè)手動直接控制裝置。聯(lián)動控制臺與送風機控制箱之間應設(shè)多線制聯(lián)動控制線,做到在聯(lián)動控制臺能自動和手動控制送風機。

7 水電站報警系統(tǒng)主要功能

火災自動報警系統(tǒng)是由觸發(fā)器件、火災警報裝置,以及具有其他輔助功能的裝置組成。它是人們?yōu)榱嗽缙诎l(fā)現(xiàn)和通報火災,并及時采取有效措施,控制和撲滅火災,報警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊化,具有智能報警及系統(tǒng)自我診斷,調(diào)試方便。以下簡單介紹白蓮崖火災自動報警系統(tǒng)功能。

火災報警、設(shè)備聯(lián)動:發(fā)生火災時,火警燈常亮,液晶屏上分頁顯示各報警點的設(shè)備名稱、位置及報警時間、報警總數(shù)等信息,喇叭發(fā)出變調(diào)報警聲?？刂破骺梢宰詣踊蚴謩影l(fā)出啟動命令,命令發(fā)出后,聯(lián)動燈常亮,通過見操作鍵盤,可查詢啟動地址點信息。聯(lián)動設(shè)備有設(shè)備動作信號反饋時,聯(lián)動燈常亮,液晶屏上顯示動作總數(shù)、動作點的設(shè)備名稱、位置及動作時間等信息,喇叭發(fā)出變調(diào)報警聲。

火警、啟動優(yōu)先:控制器正在進行故障或預警報警時,若發(fā)生火警、設(shè)備動作,則立即轉(zhuǎn)為報火警、動作等信號。

故障報警:探測器、輸入/輸出模塊斷線或編解碼電路發(fā)生故障時,總故障燈亮,液晶屏顯示報警故障總數(shù)、地址、位置、設(shè)備名稱、時間等信息,喇叭發(fā)出斷續(xù)報警聲。

預警:探測器及輸入/輸出模塊因長期老化或重碼等原因引起的采樣值偏高,又不至于報火警時,預警燈亮,液晶顯示預警總數(shù),地址、設(shè)備名稱、時間等信息,喇叭發(fā)出故障聲。故障、預警為同等級別事件,同屏顯示。在發(fā)生火警或有動作信號反饋時,通過主菜單可查詢故障和預警信息。

電源故障報警:主電源過、欠壓或失電,備用電源低于額定放電值或失電時,喇叭發(fā)出故障報警聲,相應狀態(tài)指示燈由綠變黃。

設(shè)備啟動與停止:“自動允許”時,控制器在火警狀態(tài)下,能按設(shè)定的邏輯編程關(guān)系啟動相應輸出模塊。在任何情況下,操作員可通過鍵盤“啟動”或“停止”指定輸出模塊,即手動優(yōu)先。

報警信號與聯(lián)動設(shè)備的動作邏輯關(guān)系:當控制器接到火災報警信號時,應聯(lián)動開啟消防增壓泵,同時關(guān)閉所有通風機并開啟聲光報警器。

計算機圖形監(jiān)控系統(tǒng):當有火災報警時,計算機圖形監(jiān)控系統(tǒng)能自動顯示報警區(qū)域的圖形,以不同顏色的閃爍表示各探測器的火警,并配有相關(guān)的中文信息,可以直觀地顯示報警及聯(lián)動狀況,幫助全面的掌握現(xiàn)場的情況,有序指揮滅火工作。自動存儲火災報警控制系統(tǒng)的狀況并可以實時打印。自動形成歷史檔案。

與其它系統(tǒng)的通信接口:本裝置應設(shè)有至少兩個RS–232/485通信口,與計算機監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)接口通信,將報警及聯(lián)動信息送至上述兩系統(tǒng)。

另外報警系統(tǒng)具有:地址屏蔽、釋放與登記、打印記錄、消音、復位、關(guān)機、失電記憶、火警信號輸出、直接輸出觸點、報警靈敏度設(shè)置、自診斷功能。

8 結(jié)束語

消防安全工作是一項十分重要的工作,它直接關(guān)系到人們的生命財產(chǎn)安全。由于現(xiàn)有技術(shù)的局限性,使火災探測器在監(jiān)視環(huán)境中存在一定的誤報率。目前國內(nèi)一些科研開發(fā)機構(gòu),火災實驗室的專家們正在致力火災物量信息的基礎(chǔ)研究工作。隨著電氣設(shè)備性能的日趨完善和微型處理機技術(shù)的普及與廣泛應用,消防報警及聯(lián)動控制設(shè)備的智能化程度、可靠性越來越高,將產(chǎn)生更新更好的產(chǎn)品,消防系統(tǒng)的自動報警設(shè)計也將不斷地協(xié)調(diào)創(chuàng)新和應用完善,以便更好的服務于社會生產(chǎn)。

參考文獻:

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