朝 新， 刘 杰

(中信建筑设计研究总院有限公司，武汉 430014)

0 引言

随着建筑规模的不断扩大以及复杂程度的逐渐增加，建筑消防成了一个需要不断完善进步的学科。一直以来，消防给水系统普遍存在着一个问题：在建筑发生火灾时，很多消防水泵在接到火灾自动报警系统发出的联动控制信号及手动多线控制信号后不能顺利启动，延误了灭火时机，给人们的生命安全和财产造成了极大的危害。究其原因，主要是消防水泵在平时无火情时不工作，长时间处于泵房潮湿的环境，水泵电机极易出现锈蚀、锈死现象，此外，控制系统及消防给水管路、阀门的故障在平时未得到发现、解除也是一个不容忽视的原因。针对上述情况，有必要在平时对消防给水系统进行周期性的全面巡检，以保证消防水泵的机械性能和电气性能始终处于良好状态。

GB 27898.1-2011《固定消防给水设备 第1部分：消防气压给水设备》第5章内容对固定消防给水设备的控制要求做了描述，属于强制执行部分，其中均提到了对消防水泵的巡检要求。GB 50974-2014《消防给水及消火栓系统技术规范》在第12.2.7.3章节中提出，消防水泵控制柜面板应设置巡检状况显示；在第13.1.10.4章节中再次提出，水泵控制柜应有自动巡检功能，并对巡检内容给出说明；在第11.0.16章节，对巡检功能做出了最基本的描述。由此可见，消防水泵需要进行定期巡检，实时反馈巡检状态。

1 传统低频巡检系统的弊端

伴随着建筑消防问题的日益突出及人们防火意识的逐渐加强，消防巡检系统也逐渐纳入到了消防配电系统中。然而目前行业内很多消防巡检设备均是利用配电旁路加变频器的工作原理对消防水泵进行巡检，这种短时间低频、低转速的自启动巡检方式虽然可以大大降低火灾发生时因水泵电机不能正常运行而造成的生命财产危害，但是，水泵电机仅仅是消防水系统的动力机构。

除水泵电机外，整个消防供水系统还应包括：消防电源装置(为系统提供电源)，消防水泵配电、控制装置(为确保消防水泵能正常运行所设置的控制线路、器件)，消防管网阀门、开关表计等附件(为确保以正常水压不断的为消火栓、喷淋供水)，任一部件都不可或缺。所以，仅对消防水泵电机进行定期巡检，而不同时对电源、配电控制系统和阀门管网进行巡检，当出现火情时，即使水泵电机完好无损，仍然可能因电源、控制系统或阀门管网的故障导致整个消防灭火供水系统不能正常投入工作。

2 工频巡检电路设计思路

针对目前市场上大多数消防巡检设备都只是定期巡检了水泵电机而控制系统和阀门管网水压等都没有纳入巡检范围的情况，笔者认为，有必要改进巡检思路，扩大巡检范围，做到在平时非火情时定期全面巡检，彻底消除安全隐患。

因此，基于上述问题，笔者在国家建筑标准设计图集16D303-3《常用水泵控制电路图》典型设计的基础上增加了巡检功能，通过对消防水泵控制原理的修改以实现非火情时的定期自动工频巡检，同时，对消防水系统泄压旁路的合理利用也解决了工频巡检过程中的超压问题，最后再辅以消防电源监控系统的实时运行电压、电流检测，保证了整个消防水系统的可靠运行。

此处仅就消防水泵全压启动修改举例，其余启动方式类似。工频巡检流程原理图、一次配电主回路及消防水泵控制电路图如图1～3所示。

3 消防给水系统泄压旁路的合理利用

巡检过程中，消防水泵工频运行，水泵出水，然而此时为模拟火情，消防给水管路系统此时为一个封闭系统，为防止消防水路系统管网超压，必须考虑防超压问题。给排水专业在消防给水系统中设置了泄压旁路系统(图4)，旁路泄压阀压力设定为水泵扬程的1.2倍，当巡检过程中管网压力达到该设定值时，泄压阀打开，消防水回流至消防水池。通过对消防水系统泄压旁路的合理利用，完全可以做到水泵工频运行而不破坏末端消防管网设施，达到全面巡检水泵电机、各管道阀门、开关表计的目的，使得消防给水系统一直维持在正常待命的状态。

4 消防电源监控系统的有机结合

根据消防设计要求，在设置有消防给水系统的项目中必须设置消防电源监控系统。工频巡检过程中，通过消防电源监控系统同时对消防水泵配电回路侧的电压、电流进行实时监控，将监控信号返回至消防控制室的监控主机。消防电源监控系统实时记录电压和电流信息，并通过通讯线传送至火灾报警系统的图形显示装置，实时显示其动态信息，运维人员亦可以通过该数据更好地掌握系统状态，同时也能为故障排除提供强力帮助。

图1 工频巡检流程原理

图2 一次配电主回路

注：图中框选区域为本次修改位置，其余部分为图集16D303-3《常用水泵控制电路图》内容。图3 消防水泵控制电路图

5 巡检信号来源

巡检信号从消防控制室发出，可以利用火灾自动报警系统增加巡检功能信号，利用火灾自动报警联动系统总线定期定时发送巡检启泵信号；也可以由专用设备定期定时发出巡检信号；然而不管哪种信号发出方式均要求具备手动发出指令的功能。另外，通过火灾自动报警主机功能实现火警信号优先级大于巡检信号，火情发生时，巡检会自动退出。

6 消防设备过载保护的正确设置

对于消防风机、消防补风机、正压送风机等无备用风机的消防设备，不宜装设过负荷保护，当装设过负荷保护时应仅动作于信号。

对于设有固定备用泵的消防泵类等设备，其工作泵的过负荷保护应作用于跳闸，备用泵过负荷保护时应仅动作于信号。

以上论述为消防设备过负荷保护的设置原则，过负荷保护作用于跳闸或者信号是由控制回路的热继电器完成的，而不是由主回路断路器完成。并且为了防止电动机轴封锈蚀，发生堵转导致启动过程中的断路器意外跳闸，所以回路的断路器不设过负荷保护。

7 需要改进的方面

16D 303-3《常用水泵控制电路图》中关于有备用机组的消防水泵控制系统都配置了SAC手动选择开关，通过操作SAC选择开关可以任意设定两台泵主备关系，并且主备泵通过热继电器辅助触头实现互锁，所以工作泵热继电器必须作用于跳闸，否则备用泵将无法启动。

由于过负荷保护的设置要求工作泵控制回路热继电器保护时动作于跳闸，备用泵热继电器过负荷保护时仅作用于信号，所以主备泵关系不能任意调换，为防止误操作，建议SAC转换开关取消主备选择功能。

图4 消防给水系统原理图

8 结束语