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一种低频消防巡检系统的设计

2021-02-25

消防安全,重于泰山!火灾不但会造成人民财产的重大损失,而且有时也会带来人员的大量伤亡,保证消防安全已成为全社会的共识。但很多经验和教训表明,发生火灾时,大多数消防系统形同虚设。原因何在?其实很简单,消防系统的心脏——消防泵,平时不动,用时才动。平时不动,必然导致长期处于潮湿环境下的消防水泵泵轴和叶轮出现锈蚀,直至锈死,从而造成消防命令来时泵启动不了。所以公安部发布了GA30.2—2002《中华人民共和国公共安全行业标准》,强制性规定:消防泵长期处于非运行状态的设备应具有巡检功能。即这些设备过一段时间要运行一定时间,检查一下,防患于未然,以此保证真正用时能动能用。巡检装置可分为工频和低频巡检装置。由于工频巡检装置消耗大量电能,运行费用高昂,而且为了防止超压在水系统上增加了主旁路阀,使水系统复杂化,增加了故障率,故此本文设计了一种独具特色、节能实用的低频消防巡检系统。1相关理论技术及开发环境1.1相关理论技术低频消防巡检装置以PLC为核心,通过人机界面设定,控制变频器驱动电机,拖动消防泵运行。设计该系统主要用到的相关技术有:PLC编程技术、变频驱动技术、人机界面技术、电气控制技术。1.2开发环境该系统包括硬件和软件。硬件包括一/二次设备、控制原理图、接线图、元器件布置图,软件包括STEP 7-Micro/WIN以及集成于STEP 7-Micro/WIN内的TD Keypad Designer。2硬件设计2.1电路的构成一个常规的低频消防巡检系统包括双电源切换柜、喷淋泵电控柜、消火栓泵电控柜、低频巡检柜,关系如图1所示。图1常规低频消防巡检系统双电源切换柜两路电源进线,一主一备,保证对其他三柜电源供应的可靠。喷淋泵、消火栓泵电控柜(喷淋泵和消火栓泵统称消防泵)在10D303-3《国家建筑标准设计图集》典型设计的基础上增加了与低频巡检柜的一、二次接口电路。2.2消防泵电控柜与低频巡检柜二次接口电路(1)消防泵电控柜引至低频巡检柜信号:消防泵手动控制信号、消防联动控制信号、消防应急控制信号、消火栓箱内启泵或低压力启喷淋泵信号、消防泵主开关状态信号、消防泵启动器故障及过载信号、消防泵工频运行信号、水源池液位过低信号。(2)低频巡检柜引至消防泵电控柜信号:消防泵巡检运行信号。2.3消防泵电控柜与低频巡检柜一次接口电路只需用三芯电缆把消防电控柜输出接触器出线端与低频巡检柜对应回路低频输出接触器出线端相连(相位对应)即可。电缆截面可按电机巡检最大电流再放以裕量考虑。2.4低频巡检柜的硬件设计2.4.1接触器选择低频巡检柜变频器输出侧接触器路数配置根据消防泵数量,即有几台消防泵便配置几路接触器。每路接触器数量由消防泵主回路决定,若主回路为直接或软启动只需配一只接触器,若为Y/△启动则需配两只接触器。由于巡检运行电机转速低(4级电机一般不超过300r/min)、功率小,接触器容量也按电机最大巡检电流再放以裕量考虑。2.4.2电源断路器选择变频器电源断路器需带有隔离功能,采用线路保护型,容量按变频器容量选择。2.4.3变频器选择变频器工作在低频区域,作为低频电源。喷淋泵及消火栓泵属水泵类,大多数品牌的变频器都有泵类专用型,比之一般应用型价格低。由于采用PLC控制变频器,变频器需能接收0(4)~20mA的转速给定信号,常见变频器都能满足这一要求。变频器容量按所巡检的消防泵电机功率及泵低速时所需转矩综合考虑。

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