喷淋消防泵自动控制逻辑设计缺陷分析及解决方案①

2020-07-22娄悦

科技创新导报 2020年15期

娄悦

(浙江警官职业学院浙江杭州 310018)

喷淋消防泵是自动喷水灭火系统的重要组成部分，它是利用交流电动机带动装有叶片的叶轮高速旋转，把动力机械产生的机械能传递给抽送的水，从而增加管网中水流压力，最终将消防水池中的水输送至喷头的一种装置。本文以湿式自动喷水灭火系统为例，分析讨论喷淋消防泵自动控制逻辑的设计缺陷，并在此基础上提出一种解决方案。

1 自动控制逻辑

根据《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013第4.2.1条的规定，应由湿式报警阀压力开关的动作信号作为触发信号，直接控制启动喷淋消防泵，其电气控制原理如图1所示。

在准工作状态下，喷淋消防泵控制箱（柜）的断路器QF应闭合，“手动/自动”转换开关应处于“自动”档，喷淋消防泵此时处于“自动启动允许”状态。一旦火灾发生，闭式喷头在高温烟气中受热开放喷水，造成湿式报警阀阀瓣上下水压失衡，阀瓣上侧水压降低，而下侧仍为高压，阀瓣在压力差的作用下开启，水流从湿式报警阀的信号口进入报警管路，经延迟后到达压力开关，水压使压力开关K动作闭合，交流接触器KM电磁线圈带电使其主触点闭合，主回路接通，喷淋消防泵电机M得电启动运转。

2 设计缺陷及隐患

值得注意的是，在日常使用过程当中，由于操作不当，喷淋消防泵控制箱（柜）的“手动/自动”转换开关并未处于“自动”档，而是处于“手动”档甚至“停止”档，此时喷淋消防泵处于“自动启动禁止”状态。一旦火灾发生，即使压力开关K动作闭合，交流接触器KM的电磁线圈亦无法得电使其主触点闭合，主回路无法接通，喷淋消防泵电机M因此无法启动运转。

喷淋消防泵如果无法启动，管网中的水压就无法达到设计要求，而消防水池中的水亦无法经喷淋消防泵加压后送至喷头，在高位水箱中的水流尽之后，已开放喷水的喷头即停止喷水，这将给火灾的扑救与火势的控制带来严重的负面影响。2010年11月5日，吉林市某商业大厦发生火灾，大火持续时间长达12h，造成19人死亡、24人受伤和财产重大损失。经灾后调查，正是由于喷淋消防泵控制箱（柜）的“手动/自动”开关处于“手动”档，大厦自动喷水灭火系统的喷淋消防泵没有及时启动，最终使得“小火烧成大火”，造成了巨大的损失。

图1 喷淋消防泵电气控制原理图

图2 改进后的喷淋消防泵电气控制原理图

图3 系统接线示意图

图4 GST5000火灾报警控制器（联动型）显示屏显示反馈信息示意图

3 解决方案

为避免由于操作不当，使得喷淋消防泵处于“自动启动禁止”状态而导致火灾发生时喷淋消防泵无法自动启动，笔者认为应该采用技术手段，将喷淋消防泵的“自动启动允许/禁止”状态通过火灾监控系统实时反馈至消防控制室，一旦喷淋消防泵处于“自动启动禁止”状态，设置在消防控制室内的消防联动控制器能够发出信号，提示消防值班人员采取措施，具体解决方案如下。

首先将一个AC220V小型中间继电器KA接入喷淋消防泵电气控制箱（柜）的控制电路，具体如图2所示。本文采用欧姆龙MY2N-J220/240VAC型中间继电器，其中：13、14号引脚为KA的交流电压输入引脚，1、9号引脚为KA的一对常闭引脚。

当喷淋消防泵控制箱（柜）的“手动/自动”转换开关处于“自动”档时，喷淋消防泵处于“自动启动允许”状态，KA的13、14号引脚之间有AC220V电压输入，其电磁线圈带电，1、9号引脚常开；而当“手动/自动”转换开关未处于“自动”档时，喷淋消防泵处于“自动启动禁止”状态，KA的13、14号引脚之间无电压输入，其电磁线圈不带电，1、9号引脚常闭。综上所述，KA的1、9号引脚的常开/常闭状态直接反映了喷淋消防泵的“自动启动允许/禁止”状态。

随后在喷淋消防泵控制箱（柜）旁安装一个监视模块，并将该监视模块接入消防联动控制器。本文采用海湾GST5000火灾报警控制器（联动型）和GST-LD-8300监视模块，其中：监视模块上的接线端子I、G为其信号输入端，通常与外部设备的无源常开触点连接，当外部设备的无源常开触点常闭时，监视模块即通过总线向火灾报警控制器发出反馈信号，反映外部设备的状态。最后，将KA的1、9号引脚分别与监视模块的信号输入端I、G连接，如图3所示。

当喷淋消防泵控制箱（柜）的“手动/自动”转换开关未处于“自动”档时，喷淋消防泵即处于“自动启动禁止”状态，KA的1、9号引脚常闭。由于KA的1、9号引脚分别与监视模块的信号输入端I、G相连，因此，监视模块即通过总线向火灾报警控制器发出反馈信号，将喷淋消防泵处于“自动启动禁止”的状态信息反馈至消防联动控制器，消防联动控制器在接收到这个反馈信号之后即发出声、光信号并在显示屏上显示反馈信息，如图4所示。