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水消防系统的联动控制在南京地铁一号线的应用

发布于：2015-07-29 23:16:29 来自：给排水工程/建筑消防给水 [复制转发]

1 概述

消防泵是地铁车站消防给水系统中的主体设备，而消防联动控制系统则是控制消防设施自动运行的指挥系统，它的运作效率将直接影响到车站自动消防设施的防灭火效能，因此越来越受到使用单位及消防监督部门的重视。在消防给水系统中，合理设置消防泵的控制回路可以增加整个系统的安全性，有利于提高整个消防给水系统的可靠性。
2控制要求
2.1安全电压
《民用建筑电气设计规范》第13.4.4规定：消火栓按钮控制回路应采用50V以下的安全电压。第13.9.5规定：消防联动装置的直流操作电源电压应采用24V。这主要是防止使用消火栓时，有水溢出使消火栓箱及水龙带、水枪带电伤及消防队员。
2.2启动控制
2.2.1消火泵一般设置三种控制启动方式
1)根据《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》要求，在室内消火栓箱处按钮直接启动。
2)根据《火灾自动报警系统设计规范》要求，在消防控制室处远程启动。
3)在消防泵房消防泵处就地控制。这样应正确处理以下两个问题：一是应正确确定消防控制室远程控制、消火栓按钮启泵与消防泵房就地控制的控制优先级问题。一般来讲应以消防控制室远距离操作为主，由于现今有关部门对远距离操作没有一个明确的指导标准，工程实际中做法很多，合理性、操作性难免良莠不齐。有的简单地将启停泵按钮并/串接到二次回路的手动启停泵按钮上，有的干脆去掉了热继电器，但多数是和南京地铁一号线一样.在消防泵控制柜上设置于动/自动转换开关，通常情况下置于自动位置。二是要确定消防水泵采取比较切合现场实际情况的启动方式。根据消防工程安全性及可靠性的要求，为尽快将消防设备投入工作以降低火灾损失，同时考虑到火灾时多数非消防负荷已经切断，消防水泵应优先采用全压直接起动方式。
2.2.2故障显示
根据《火灾自动报警系统设计规范》第4.2.1条要求，消防控制室应能显示消防设备的故障状态。主要目的是通过设备故障的正确检测，在控制室显示电源断电、消防水泵过负荷等故障，以便实时掌握设备运行状态。
3相关控制方式的探讨
3.1在消火栓处安装子动报警按钮代替直接启泵按钮
目前，在消火栓处安装手动报警按钮代替启泵按钮的做法在工程实际中比较流行，工程中多采用双触点按钮，一触点作于动报警用，将报警信号传送到火灾报警控制器，另一触点作启泵按钮用，把启泵信号送到消防泵双电掠切换控制箱启泵。但根据《高层民用建筑设计防火规范》第7.4.6.7条:每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮。而于动报警按钮启泵是将火灾信号反馈到报警联动控制器，经确认后再由控制器启动消防水泵，并不是直接启动消防水泵。而且，这种代替方式对自动报警系统提出了较高的要求。因此，用于动报警按钮来代替消火栓按钮启动消防水泵的方式不宜提倡。
3.2消防泵的主泵、备用泵切换方法
通常消防泵的主泵及备用泵均需按互为备用的方式进行设计。从消防泵启动信号的采集和控制角度来看，设计中消防泵的主、备泵切换主要有两种方法，其关键是控制信号来源的选择，它可分为电流信号控制方法和压力信号控制方法。
电流信号控制方法是现在消防设计中消防泵主泵、备用泵切换的常用方法，南京地铁一号线也采用此种方法。它通过对水泵的电动机电流信号反馈，来判断消防泵是否工作。当电机短路(断电)、电流过大时，电源自动切换至另一台水泵机组的电机，停止第一台消防泵的工作，启动另一台消防泵工作。
压力信号控制方法是在消防泵的出水总管上设置电节点压力表，消防泵主备用的切换是由该压力表的信号来判断的。当消防泵控制箱接到动作指令，立刻启动任一台消防泵，若消防泵工作后的电节点压力表指示的压力未能达到设定的压力值时，控制箱将自动切换到另一台消防泵，启动工作。
在消防给水系统中，综合水泵机组的工作效果，采用压力信号控制方法要优于电流信号控制方法。压力信号控制方法能真实地反映出消防给水的工况，其切换信号的可靠性较高。而在采用压力信号控制方法时，切换信号的电节点压力表宜设置在消防泵的出水总管的阀门后或水力报警阀后。同时，电路设计中需设置一定的延时再去判断电节点压力表的压力值。
3.3消火栓系统的联动控制问题
有消防泵的消火栓系统，在消火栓箱内应设置启泵按钮。但通常启泵按钮是通过DC24V硬线控制。这里有个问题需要注意: 规范要求设火灾自动报警系统(FAS系统)的项目，FAS系统要监视启泵按钮的位置和动作，一般是在消火栓箱设一个监视模块，通过模块地址及反馈信号确定消火栓的位置及动作。
长期以来，人们对消防设备的控制首先想到的是硬线，认为硬线可靠，消防部门容易
通过。但上述情况就对硬线的可靠性提出了挑战。那么规范是怎么规定的呢?
3.3.1《火灾自动报警设计规范》 (GB 50116-98)
第5.3.2条:消防泵、防排烟风机的控制设备当采用总线编码模块控制时，还应在控制室设置于动直接控制;
第6.3.2条:消防控制设备对室内消火栓系统应有下列控制和显示功能:
6.3.2.1:控制消防泵的启、停;
6.3.2.2:显示消防泵的工作、故障状态;
6.3.2.3:显示启泵按钮的位置。
3.3.2《地铁设计规范》 (GB 50157- 2003)
对消火栓系统的控制应满足下列要求:
1控制消防泵的启、停;
2设消防泵的消火栓处应设消火栓按钮，向消防控制室发送要求启动消防泵的信号;
3消防值班控制室应能显示消防泵的工作和故障状态、消火栓按钮的工作位置和于动/自动开关位置。
从以上规定看，没有一处规范是明确要求消火栓按钮必须是硬线控制，而且《地铁设计规范》还明确对消火栓按钮要求:向消防控制室发送要求启动消防泵的信号而不是直接启泵。将传统的消火栓按钮直接接入FAS系统的总线，它本身就带地址，完全能够向控制室发送要求启动消防泵的信号，并能通过其地址确定启泵按钮的位置，车站控制室设有硬线启泵的硬线控制作为后备措施，完全满足规范要求。在南京地铁一号线的消防泵控制中，我们采用了这一方案，并通过了南京市消防局的消防验收。同时总线控制方案显著地提高了控制的可靠性，且节约了投资。
4结论
由于南京地铁一号线消防泵的控制系统中采用了比较先进的总线联动集中控制架构，所以具有集中、直接、高效、稳定、无误动作、联动控制等特点，因此无论从经济上，可靠性上，还是日后的维护维修上，都较其它架构有着无可比拟的优势。

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