噴淋消防泵自動(dòng)控制邏輯設(shè)計(jì)缺陷分析及解決方案①

婁悅

(浙江警官職業(yè)學(xué)院 浙江杭州 310018)

噴淋消防泵是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的重要組成部分，它是利用交流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)裝有葉片的葉輪高速旋轉(zhuǎn)，把動(dòng)力機(jī)械產(chǎn)生的機(jī)械能傳遞給抽送的水，從而增加管網(wǎng)中水流壓力，最終將消防水池中的水輸送至噴頭的一種裝置。本文以濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)為例，分析討論噴淋消防泵自動(dòng)控制邏輯的設(shè)計(jì)缺陷，并在此基礎(chǔ)上提出一種解決方案。

1 自動(dòng)控制邏輯

根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-2013第4.2.1條的規(guī)定，應(yīng)由濕式報(bào)警閥壓力開關(guān)的動(dòng)作信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)，直接控制啟動(dòng)噴淋消防泵，其電氣控制原理如圖1所示。

在準(zhǔn)工作狀態(tài)下，噴淋消防泵控制箱（柜）的斷路器QF應(yīng)閉合，“手動(dòng)/自動(dòng)”轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)處于“自動(dòng)”檔，噴淋消防泵此時(shí)處于“自動(dòng)啟動(dòng)允許”狀態(tài)。一旦火災(zāi)發(fā)生，閉式噴頭在高溫?zé)煔庵惺軣衢_放噴水，造成濕式報(bào)警閥閥瓣上下水壓失衡，閥瓣上側(cè)水壓降低，而下側(cè)仍為高壓，閥瓣在壓力差的作用下開啟，水流從濕式報(bào)警閥的信號(hào)口進(jìn)入報(bào)警管路，經(jīng)延遲后到達(dá)壓力開關(guān)，水壓使壓力開關(guān)K動(dòng)作閉合，交流接觸器KM電磁線圈帶電使其主觸點(diǎn)閉合，主回路接通，噴淋消防泵電機(jī)M得電啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 設(shè)計(jì)缺陷及隱患

值得注意的是，在日常使用過程當(dāng)中，由于操作不當(dāng)，噴淋消防泵控制箱（柜）的“手動(dòng)/自動(dòng)”轉(zhuǎn)換開關(guān)并未處于“自動(dòng)”檔，而是處于“手動(dòng)”檔甚至“停止”檔，此時(shí)噴淋消防泵處于“自動(dòng)啟動(dòng)禁止”狀態(tài)。一旦火災(zāi)發(fā)生，即使壓力開關(guān)K動(dòng)作閉合，交流接觸器KM的電磁線圈亦無法得電使其主觸點(diǎn)閉合，主回路無法接通，噴淋消防泵電機(jī)M因此無法啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。

噴淋消防泵如果無法啟動(dòng)，管網(wǎng)中的水壓就無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而消防水池中的水亦無法經(jīng)噴淋消防泵加壓后送至噴頭，在高位水箱中的水流盡之后，已開放噴水的噴頭即停止噴水，這將給火災(zāi)的撲救與火勢(shì)的控制帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響。2010年11月5日，吉林市某商業(yè)大廈發(fā)生火災(zāi)，大火持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)12h，造成19人死亡、24人受傷和財(cái)產(chǎn)重大損失。經(jīng)災(zāi)后調(diào)查，正是由于噴淋消防泵控制箱（柜）的“手動(dòng)/自動(dòng)”開關(guān)處于“手動(dòng)”檔，大廈自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的噴淋消防泵沒有及時(shí)啟動(dòng)，最終使得“小火燒成大火”，造成了巨大的損失。

圖1 噴淋消防泵電氣控制原理圖

圖2 改進(jìn)后的噴淋消防泵電氣控制原理圖

圖3 系統(tǒng)接線示意圖

圖4 GST5000火災(zāi)報(bào)警控制器（聯(lián)動(dòng)型）顯示屏顯示反饋信息示意圖

3 解決方案

為避免由于操作不當(dāng)，使得噴淋消防泵處于“自動(dòng)啟動(dòng)禁止”狀態(tài)而導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生時(shí)噴淋消防泵無法自動(dòng)啟動(dòng)，筆者認(rèn)為應(yīng)該采用技術(shù)手段，將噴淋消防泵的“自動(dòng)啟動(dòng)允許/禁止”狀態(tài)通過火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)反饋至消防控制室，一旦噴淋消防泵處于“自動(dòng)啟動(dòng)禁止”狀態(tài)，設(shè)置在消防控制室內(nèi)的消防聯(lián)動(dòng)控制器能夠發(fā)出信號(hào)，提示消防值班人員采取措施，具體解決方案如下。

首先將一個(gè)AC220V小型中間繼電器KA接入噴淋消防泵電氣控制箱（柜）的控制電路，具體如圖2所示。本文采用歐姆龍MY2N-J220/240VAC型中間繼電器，其中：13、14號(hào)引腳為KA的交流電壓輸入引腳，1、9號(hào)引腳為KA的一對(duì)常閉引腳。

當(dāng)噴淋消防泵控制箱（柜）的“手動(dòng)/自動(dòng)”轉(zhuǎn)換開關(guān)處于“自動(dòng)”檔時(shí)，噴淋消防泵處于“自動(dòng)啟動(dòng)允許”狀態(tài)，KA的13、14號(hào)引腳之間有AC220V電壓輸入，其電磁線圈帶電，1、9號(hào)引腳常開；而當(dāng)“手動(dòng)/自動(dòng)”轉(zhuǎn)換開關(guān)未處于“自動(dòng)”檔時(shí)，噴淋消防泵處于“自動(dòng)啟動(dòng)禁止”狀態(tài)，KA的13、14號(hào)引腳之間無電壓輸入，其電磁線圈不帶電，1、9號(hào)引腳常閉。綜上所述，KA的1、9號(hào)引腳的常開/常閉狀態(tài)直接反映了噴淋消防泵的“自動(dòng)啟動(dòng)允許/禁止”狀態(tài)。

隨后在噴淋消防泵控制箱（柜）旁安裝一個(gè)監(jiān)視模塊，并將該監(jiān)視模塊接入消防聯(lián)動(dòng)控制器。本文采用海灣GST5000火災(zāi)報(bào)警控制器（聯(lián)動(dòng)型）和GST-LD-8300監(jiān)視模塊，其中：監(jiān)視模塊上的接線端子I、G為其信號(hào)輸入端，通常與外部設(shè)備的無源常開觸點(diǎn)連接，當(dāng)外部設(shè)備的無源常開觸點(diǎn)常閉時(shí)，監(jiān)視模塊即通過總線向火災(zāi)報(bào)警控制器發(fā)出反饋信號(hào)，反映外部設(shè)備的狀態(tài)。最后，將KA的1、9號(hào)引腳分別與監(jiān)視模塊的信號(hào)輸入端I、G連接，如圖3所示。

當(dāng)噴淋消防泵控制箱（柜）的“手動(dòng)/自動(dòng)”轉(zhuǎn)換開關(guān)未處于“自動(dòng)”檔時(shí)，噴淋消防泵即處于“自動(dòng)啟動(dòng)禁止”狀態(tài)，KA的1、9號(hào)引腳常閉。由于KA的1、9號(hào)引腳分別與監(jiān)視模塊的信號(hào)輸入端I、G相連，因此，監(jiān)視模塊即通過總線向火災(zāi)報(bào)警控制器發(fā)出反饋信號(hào)，將噴淋消防泵處于“自動(dòng)啟動(dòng)禁止”的狀態(tài)信息反饋至消防聯(lián)動(dòng)控制器，消防聯(lián)動(dòng)控制器在接收到這個(gè)反饋信號(hào)之后即發(fā)出聲、光信號(hào)并在顯示屏上顯示反饋信息，如圖4所示。

4 結(jié)語

本文以濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)為例，分析討論了噴淋消防泵自動(dòng)控制邏輯的設(shè)計(jì)缺陷并提出了一種解決方案，其核心思想在于將噴淋消防泵的“自動(dòng)啟動(dòng)允許/禁止”狀態(tài)反饋至消防控制室，此解決方案不僅適用于濕式自動(dòng)噴水系統(tǒng)，也可以推廣至其他類型的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。