鲍舒眉

摘要:火造福于人类,给人类提供能源,带来光和热,若使用不当也会造成不可估量的损失,配备消防设备将会减少不必要的损失。本文阐述了白莲崖水电站火灾自动报警系统的结构形式、选型配置、功能。

关键词:耐火等级 火灾自动报警系统 探测器 联动装置

中图分类号:TP27 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)03-0117-02

1 前言

随着我国现代化建设的发展,对火灾的防范越来越被人们所重视。为了避免火灾,一方面要减少火灾发生的因素,另一方面要在发生火灾时,及时报警,并采取有效措施控制火情的发展,将火灾消灭在萌芽状态,确保人身安全,最大限度减少社会财富的损失。水利工程作为保障农业生产和国民经济稳定发展的重要设施,采用火灾自动报警系统尤为重要。根据原能源部、公安部、水利部《水利水电工程设计防火规范》、《火灾自动报警系统设计规范》,并参照《建筑设计防火规范》等有关规定,以白莲崖水电站为例介绍火灾自动报警系统如何实现消防系统的“防消结合,以防为主”功能。

2 工程概况

白莲崖水电站(以下简称电站)位于安徽省六安市霍山县境内,在淮河南岸的漫水河上,以防洪为主,结合发电、灌溉,是治理淮河流域的骨干性控制工程。引水式电站地面厂房内安装两台套立轴混流式水轮发电机组,单机容量25MW,年利用小时数为2210h。年发电量1.0552亿KW·h,向安徽电网供电并承担电网的调峰任务。电站按无人值班设计,设有计算机监控系统和工业电视系统。电站主厂房共分四层:从上至下依次为安装场层、电机层、水轮机层、蝶阀廊道层。副厂房位于主厂房上游侧,副厂房共设三层,副一层(与发电机层同高程,以下简称发电机层)为电缆廊道。一层(与安装场层同高程,以下简称安装场层)为配电控制层。二层为生产辅助性用房。

3 电站耐火等级的确定

根据《水利水电工程设计防火规范》防火等级一般分为点建筑防火与非重点建筑防火两个等级。白莲崖水电站为二类建筑即非重点防火建筑,构筑物的火灾危险性类别和耐火等级见下表。根据《火灾自动报警系统设计规范》等国家现行的有关设计标准、规范,火灾自动报警系统根据保护对象的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等分为特级、一级、二级,白莲崖水电站根据以上因素设为一级保护对象。

主要生产构筑物的火灾危险性类别和耐火等级筑物名称性类别、安装间2丙配电室4母线廊道、竖井5电池室6闭组合电器开关站7压器场8其储气罐室9室。

4 火灾自动报警系统组成及外部配置

火灾自动报警系统的设计要点是:根据被保护对象发生火灾时燃烧的特点确定火灾类型;根据所需防护面积、位置;按照火灾探测器的总数和其他报警装置(如手报)数量确定火灾报警控制器的总容量;根据消防设备确定联动控制方式;按防火灭火要求确定报警和联动的逻辑关系。火灾自动报警系统分三种形式设计:区域火灾自动报警系统,集中火灾自动报警系统和控制中心报警系统。

根据其火灾危险性类别和耐火等级和社会重要性确定为一级保护对象,采用控制中心报警系统。包括一台集中火灾报警控制器和两台机组报警控制器及相应的探测器、声光报警器、报警按钮以及联动装置等。

根据规范规定,为了保证火灾自动报警系统在任何情况下有电,设置主电源和事故备用电源。主电源采用由2路站用电源供电的消防电源,备用电源为引自事故照明箱的事故电源和报警系统自带24V电源。发生火灾,关闭正常电源,切换至事故照明箱事故电源。事故电源失电切换至自带24V电源,容量为12AH。

设置消防专用电话,设在与消防联动控制有关的经常有人值班的控制室。

5 火灾报警控制器主要配置及安装场所

火灾报警控制器是火灾自动报警系统的中枢,它接受信号并作出分析判断,一旦发生火灾,它立即发出火警信号并启动相应消防设备。计算机技术的发展使传统的开关量多线制系统已被模拟量总线制系统所替代。

火灾报警控制器部分主要包括1块主控制模块,8块回路模块,1块联动模块,1块显示模块,1块智能电源模块,1块智能信号输入模块以及计算机图形监控系统等设备。

副厂房二层、安装场层、发电机层、电缆廊道、水轮机层的报警信号分别由5块回路模块控制,#1发电机、#2发电机由机组配套的探测器及报警控制器并发送报警接点至智能信号输入模块。非重点防火建筑设计中,探测器可并接在一条回路,在每个回路允许并联的探测器数量最多不超过20只。每个回路根据防火分区、使用场所配置合适的感温、感烟、感光探测器、定温电缆等终端设备等。每个回路均设一手动报警按钮,设在出入方便和明显的楼梯位置,在每层安装声光报警器自动报警。

6 火灾探测、联动装置的选择布置

火灾探测器(以下简称探测器)是火灾自动报警系统按探测对象分为感烟探测器、感温探测器、感光探测器以及气体探测器,按其测控范围又可分为点型探测器和线型探测器两大类。

根据水电站不同场所发生火灾初期产生的状况,探测场所的大小以及设备、设施的重要性的不同,划分出若干个报警小区,在一个报警小区里,可由几个探测区域组成,每个探测区域至少选用一路探测器,选择感烟探测器、感温探测器或感光探测器。

在会议室、吸烟室等可能产生非火灾烟雾场所设置感温探测器,油库平时挥发油雾火灾时火焰较大,采用感烟探测器易造成误动,因此设置感光探测器。电缆的火灾大多由短路造成,在发生火灾的初期发热严重并产生大量的烟雾,因此采用在电缆桥架设置定温电缆辅以吸顶的感烟探测器组合。为了准确而及时的预报电缆火灾事故,热敏电缆根据电缆走向在支架中分层布置,并以正弦波方式接触安装于所有被保护的动力电缆或控制电缆的外护套上面。探测器具体设置参见下图。

根据探测器对测控范围、空间的要求,布置其数量。感光、感烟探测器据墙壁和梁的水平距离大于0.5m;感烟探测器的安装间距不大于15m;在有突出梁的场所安装探测器,梁高低于200mm不计其影响,视为平顶;梁高大于600mm,被梁隔断的每个区域应至少安装一只探测器;梁高大于200mm低于600mm,1只探测器可以保护多个区域,但需考虑设置的对称性、均匀性。感温探测器的布置要求与感光、感烟探测器相似,但安装间距不大于10m,感温探测器安装高度不大于8m。

电站设有送风系统,主要由防火阀、送风机、管路、风口等组成,正常环境时运行,发生火灾时关闭。送风机管道上的防火阀温度达到70℃时,其阀门关闭,并输出电接点信号,行程开关输出接点可直接联动送风机关闭。在电动防火阀处设置控制模块,火灾报警后用控制模块关闭有关部位的空调送风系统,并返回动作信号。同时还设手动直接控制装置。联动控制台与送风机控制箱之间应设多线制联动控制线,做到在联动控制台能自动和手动控制送风机。

7 水电站报警系统主要功能

火灾自动报警系统是由触发器件、火灾警报装置,以及具有其他辅助功能的装置组成。它是人们为了早期发现和通报火灾,并及时采取有效措施,控制和扑灭火灾,报警系统结构模块化,具有智能报警及系统自我诊断,调试方便。以下简单介绍白莲崖火灾自动报警系统功能。

火灾报警、设备联动:发生火灾时,火警灯常亮,液晶屏上分页显示各报警点的设备名称、位置及报警时间、报警总数等信息,喇叭发出变调报警声。控制器可以自动或手动发出启动命令,命令发出后,联动灯常亮,通过见操作键盘,可查询启动地址点信息。联动设备有设备动作信号反馈时,联动灯常亮,液晶屏上显示动作总数、动作点的设备名称、位置及动作时间等信息,喇叭发出变调报警声。

火警、启动优先:控制器正在进行故障或预警报警时,若发生火警、设备动作,则立即转为报火警、动作等信号。

故障报警:探测器、输入/输出模块断线或编解码电路发生故障时,总故障灯亮,液晶屏显示报警故障总数、地址、位置、设备名称、时间等信息,喇叭发出断续报警声。

预警:探测器及输入/输出模块因长期老化或重码等原因引起的采样值偏高,又不至于报火警时,预警灯亮,液晶显示预警总数,地址、设备名称、时间等信息,喇叭发出故障声。故障、预警为同等级别事件,同屏显示。在发生火警或有动作信号反馈时,通过主菜单可查询故障和预警信息。

电源故障报警:主电源过、欠压或失电,备用电源低于额定放电值或失电时,喇叭发出故障报警声,相应状态指示灯由绿变黄。

设备启动与停止:“自动允许”时,控制器在火警状态下,能按设定的逻辑编程关系启动相应输出模块。在任何情况下,操作员可通过键盘“启动”或“停止”指定输出模块,即手动优先。

报警信号与联动设备的动作逻辑关系:当控制器接到火灾报警信号时,应联动开启消防增压泵,同时关闭所有通风机并开启声光报警器。

计算机图形监控系统:当有火灾报警时,计算机图形监控系统能自动显示报警区域的图形,以不同颜色的闪烁表示各探测器的火警,并配有相关的中文信息,可以直观地显示报警及联动状况,帮助全面的掌握现场的情况,有序指挥灭火工作。自动存储火灾报警控制系统的状况并可以实时打印。自动形成历史档案。

与其它系统的通信接口:本装置应设有至少两个RS–232/485通信口,与计算机监控系统、工业电视系统接口通信,将报警及联动信息送至上述两系统。

另外报警系统具有:地址屏蔽、释放与登记、打印记录、消音、复位、关机、失电记忆、火警信号输出、直接输出触点、报警灵敏度设置、自诊断功能。

8 结束语

消防安全工作是一项十分重要的工作,它直接关系到人们的生命财产安全。由于现有技术的局限性,使火灾探测器在监视环境中存在一定的误报率。目前国内一些科研开发机构,火灾实验室的专家们正在致力火灾物量信息的基础研究工作。随着电气设备性能的日趋完善和微型处理机技术的普及与广泛应用,消防报警及联动控制设备的智能化程度、可靠性越来越高,将产生更新更好的产品,消防系统的自动报警设计也将不断地协调创新和应用完善,以便更好的服务于社会生产。

参考文献:

[1] GB50116-1998,火灾自动报警系统设计规范[S].

[2] GB50116-1998,建筑设计防火规范[S].

[3] GBJ-1987,高层民用建筑设计防火规范[S].