消防給水設備是各種水滅火系統的重要組成部分，其基本性能的優(yōu)劣＼日常維護管理是否完善直接關(guān)系著(zhù)被保護對象的安全。同時(shí)其基本性能與日常維護管理又存在著(zhù)緊密的關(guān)系，一方面，日常的維護管理是消防給水設備維持基本性能的保證：另一方面，在消防給水設備的設計中也應該考慮到方便日常的維護管理。
 

一、問(wèn)題的提出

    近年來(lái)“自診斷”和“免維護”的提法在許多非消防領(lǐng)域已經(jīng)提出，這也給消防設備生產(chǎn)企業(yè)提出了一個(gè)新的課題。實(shí)際上消防設施與非消防設施比較，大的不同之處就在于前者平時(shí)不用，戰時(shí)必須可靠地運轉：而后者是平時(shí)常用，而消防作戰時(shí)可以停用。雖然對消防給水設備來(lái)說(shuō)，做到“免維護”目前是困難的，但做到“自診斷”還是可以實(shí)現的。

    近年來(lái)，消防給水設備在供水能力、設備體型和自動(dòng)化程度等方面都有了長(cháng)足的發(fā)展，即便如此，對消防給水設備的“自診斷”也一直未能很好地解決。發(fā)生火災后消防給水設備不能正常運轉的火災案例屢見(jiàn)不鮮，消防部門(mén)在日常的防火檢查中發(fā)現的消防給水設備形同虛設的情況也比比皆是。主要問(wèn)題如下：

    1、消防供水設備的供電電源長(cháng)時(shí)間中斷，使水泵根本無(wú)法運轉(98年北京某家具城特大火災)：

    2、消防水泵嚴重銹蝕，不能正常運轉：

    3、消防給水系統的常開(kāi)閥門(mén)被誤關(guān)，使系統無(wú)法出水：常閉閥門(mén)被誤開(kāi)，使供水設備所提供的水量短路回流：

    4、系統的單向閥閥瓣損壞或被雜物卡死：

    5、閥門(mén)開(kāi)啟度不夠，局部水頭損失增加很多(第2～5項在防火檢查和消防驗收中常見(jiàn))。綜合分析上述問(wèn)題，供電中斷和閥門(mén)的誤開(kāi)、誤關(guān)這些屬人為原因造成：設備的銹蝕和損壞屬日常維護管理不善造成。這些問(wèn)題的解決除加強管理外，采取技術(shù)措施也可以及早發(fā)現并促進(jìn)及時(shí)解決?；谝陨峡紤]，我們采用工業(yè)計算機控制技術(shù)，對消防給水設備進(jìn)行監測、控制(WZX微機控制自動(dòng)巡檢消防給水設備專(zhuān)利號：ZL95207638．7)，并準備與建筑物的火災報警系統結合，對室內消火栓系統和自動(dòng)噴水滅火系統進(jìn)行全系統的整體巡檢監控。
 

二、對消防給水設備的自動(dòng)巡檢

    對消防給水設備的巡檢＼試驗檢測是防止消防水泵銹死，掌握和了解消防水泵情況的有效方法。

    《自動(dòng)噴水滅火系統施工及驗收規范》第9．0．10條規定：“消防水泵應每月啟動(dòng)運轉一次……當消防水泵為自動(dòng)控制啟動(dòng)時(shí)，應每月模擬自動(dòng)控制的條件啟動(dòng)運轉一次”。在夏季，青島地區某工程實(shí)例反映消防水泵在一個(gè)月內未啟動(dòng)就發(fā)生了銹死情況。因此我們建議：每周至少進(jìn)行一次給水設備的自動(dòng)巡檢。

    為使消防給水設備做到“自診斷”，我們采用了巡檢和水泵運轉試驗相結合的運行方式。

    WZX系統的微機控制器啟動(dòng)巡檢子程序，使設備中的變頻調速器輸出一個(gè)較低的頻率去逐一驅動(dòng)消防水泵，水泵以每分鐘300轉的速度運轉，每臺泵各運行十分鐘，即結束一次巡檢運行。由于轉速低，遠達不到泵的出水轉速，因此不會(huì )給供水管網(wǎng)增壓。各電磁閥均不動(dòng)作?？赏ㄟ^(guò)微機內的RS485接口把各泵的動(dòng)作、低速運行時(shí)的電流、各閥門(mén)狀態(tài)等信息送至消防中心或樓宇自控系統。

    這種低速方式的巡檢具有以下特點(diǎn)：

    1、由于是變頻調速器驅動(dòng)泵組，這種軟啟動(dòng)方式不會(huì )對水泵有機械沖擊，特別是對大中功率的消防泵其意義更大。

    2、巡檢時(shí)，由于水泵轉速低，泵不會(huì )出水，也不會(huì )對管網(wǎng)增壓，無(wú)造成管網(wǎng)或噴淋頭破裂之慮。

    3、低啟動(dòng)電流。

    4、除對水泵進(jìn)行巡檢外，還可對供電電源的欠壓、缺相、負載短路、過(guò)載、電路故障等作出報警。

    水泵運轉實(shí)驗的過(guò)程如下：

    《建筑設計防火規范》第8．8．4條規定：“消防水泵的出水管上宜設置檢查用的放水閥門(mén)”。圖l中所示，在兩個(gè)消防水泵的出水管上分別設置了試驗管DNl、DN2和試驗用放水閥門(mén)(電磁閥MEl、ME2，平時(shí)保持常閉狀態(tài))。巡檢消防水泵Ml時(shí)，由計算機控制打開(kāi)電磁閥MEl后啟動(dòng)消防水泵Ml。這時(shí)水泵Ml的出水經(jīng)回流管DNl和電磁閥MEl回流到水池。同時(shí)消防水泵Ml、水流開(kāi)關(guān)SLl、壓力開(kāi)關(guān)YLl和消防閥門(mén)的信號通過(guò)485接口傳到消防中心。試驗結束后，立即自動(dòng)恢復到原來(lái)的狀態(tài)。正常情況下，只做正常記錄，一旦發(fā)現問(wèn)題，自動(dòng)發(fā)出報警信號，提示有關(guān)人員去維修。第二臺水泵的巡檢過(guò)程同上。

    顯然，采用上述任一種方式均可以解決水泵的銹死問(wèn)題，但這后一種工頻巡檢(水泵運轉實(shí)驗)的做法，其出水的作用是前一種方式所不具備的，同時(shí)它也有以下缺點(diǎn)：

    1、由于巡檢周期不能太長(cháng)，這樣消防水泵頻繁或較頻繁的使用工頻來(lái)啟動(dòng)，對于功率較大的消防泵來(lái)說(shuō)機械沖擊將會(huì )極大地減少水泵的使用壽命。試想，一組90KW的消防泵每個(gè)月啟動(dòng)23次，那么一年就是30多次，3年就是近百次，將由機械沖擊而減少使用壽命PP0

    2、由于工頻啟動(dòng)水泵時(shí)產(chǎn)生的啟動(dòng)電流(水泵運行電流的35倍)會(huì )頻繁地對供電電網(wǎng)造成沖擊。

    3、耗電量大，運行費用高。

    4、因為電磁閥本身質(zhì)量和使用壽命的原因，不宜無(wú)為地過(guò)多動(dòng)作。在我們的WZX設備中，將上述水泵試驗間隔控制在每月或幾個(gè)月一次，其間每周或每三天，以低速巡檢消防水泵，而且各種閥門(mén)不再動(dòng)作。這樣既解決了水泵的銹蝕問(wèn)題，也大大降低了工頻啟動(dòng)消防水泵和電磁閥門(mén)動(dòng)作過(guò)頻的問(wèn)題。
 

三、對自動(dòng)噴水滅火系統和消火栓系統全系統自動(dòng)檢測和監控的設想

    圖2所示為自動(dòng)噴水滅火系統示意圖，圖中供水設備的管路與圖l一樣，系統與普通自動(dòng)噴水滅火系統所不同之處在于每個(gè)噴水管路的末端設有電磁閥，閥后管路接入排水管道。對自動(dòng)噴水滅火系統全系統的自動(dòng)檢測和監控的設想是，將計算機控制與建筑內全總線(xiàn)火災自動(dòng)報警系統結合，通過(guò)全總線(xiàn)系統的控制模塊，對自動(dòng)噴水滅火系統進(jìn)行末端的電磁閥控制。

    定期自動(dòng)打開(kāi)每層自動(dòng)噴水滅火系統末端的電磁閥，此時(shí)管網(wǎng)出水量相當于2～3只噴頭的出水量。此時(shí)，自動(dòng)噴水滅火系統在該層的水流指示器動(dòng)作：系統的濕式報警閥開(kāi)啟，報警閥上的壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作、水力開(kāi)關(guān)的報警信號和消防水泵運轉的反饋信號。測試工作完成后，系統各部分恢復正常狀態(tài)。這種檢測工作建議每周進(jìn)行一次，測試的樓層編程依次進(jìn)行。通過(guò)上述測試，系統所存在的大部分問(wèn)題均可及時(shí)發(fā)現，另外，有條件的話(huà)，可將樓層測試點(diǎn)的壓力數據一并反應到消防中心。如能對測試壓力與原設定壓力進(jìn)行比較，將很容易發(fā)現如管道堵塞、閥門(mén)開(kāi)啟度不夠、單向閥閥瓣被雜物卡死等造成局部水力損失過(guò)大的問(wèn)題。圖3所示為室內消火栓滅火系統示意圖，其自動(dòng)測試的方式與自動(dòng)噴水滅火系統的測試有類(lèi)似之處，不過(guò)是更為簡(jiǎn)單罷了，在此不再贅述。
 

四、系統組成

    1、控制部分介紹上頁(yè)圖4所示為系統控制部分的框圖。

    以微機(PL()為中樞構成控制中心。各閥門(mén)的狀態(tài)、各泄水管的水流指示和壓力指示，均可直接送入它的輸入端?？膳c消防中心、樓宇自控系統雙向通訊，以方便地進(jìn)行遠距離的監控?？墒褂闷胀ǖ碾娫?huà)線(xiàn)路接至R$485接口進(jìn)行異地通信，完成遠距離的程序調試、設備故障診斷、查看設備運行記錄和進(jìn)行各種操作控制。這為異地及時(shí)的售后服務(wù)提供了極大的方便。系統所有的動(dòng)作均可打印記錄。

    2、系統軟件

    圖5為系統的主程序框圖

    綜上所述，本系統以獨特的“自診斷”消防系統在非消防狀態(tài)時(shí)，以上述維護態(tài)方式運行，把系統故障消滅在火災發(fā)生之前，以確保整個(gè)水消防系統時(shí)時(shí)處于良好狀態(tài)。

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