電氣自動(dòng)化控制在消防工程中的應(yīng)用解析

國(guó)贏

1 引言

火災(zāi)是居民日常生活正常見的安全隱患之一，一旦發(fā)生火災(zāi)，將對(duì)居民的人生和財(cái)產(chǎn)產(chǎn)生重大損失。因此，需要完善的消防工程，確保能在第一時(shí)間控制火災(zāi)疫情。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，城市的不斷發(fā)展，城市居住的密集度越來越高，發(fā)生火災(zāi)的頻次也越來越高，給居民造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失，傷亡人數(shù)更是觸目驚心。在此背景下，消防工程顯得尤為重要，國(guó)家對(duì)其的重視程度和投入也不斷增高?？萍紟?dòng)生產(chǎn)力，隨著電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷改進(jìn)，應(yīng)用到消防工程中的案例也越來越多，尤其是在自動(dòng)控制、自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)滅火三方面應(yīng)用效果最佳。本文將從這三方面入手，解析電氣自動(dòng)化控制在消防工程中的應(yīng)用。

2 自動(dòng)消防控制系統(tǒng)

前文提到，電氣自動(dòng)化控制在消防工程中最主要的應(yīng)用在三個(gè)方面，分別為自動(dòng)控制、自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)滅火。在這三個(gè)方面中，自動(dòng)控制系統(tǒng)是重要的輔助環(huán)節(jié)，其核心在于為建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，提供便利條件給到消防系統(tǒng)，方便其進(jìn)行滅火和控制火災(zāi)。防煙與排煙裝置、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)和室內(nèi)消防栓等控制設(shè)備是自動(dòng)消防控制系統(tǒng)的核心組成部分，通過其對(duì)應(yīng)急照明燈、通信消防設(shè)備、火災(zāi)報(bào)警器等設(shè)備進(jìn)行一定的控制，達(dá)到降低火災(zāi)處理難度、為滅火創(chuàng)造良好的空間的目的。

3 自動(dòng)消防報(bào)警系統(tǒng)

自動(dòng)消防報(bào)警系統(tǒng)是電氣自動(dòng)化技術(shù)最核心的應(yīng)用。從字面就可以得知，它的作用是提供報(bào)警信息。分析歷年來的火災(zāi)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，很多重大火災(zāi)都是因?yàn)樵诎l(fā)生初期，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致蔓延到不可控制的地步，最終釀成重大的損失。所以，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)火災(zāi)疫情是消防工程的核心，傳統(tǒng)的消防工程中，單純的依靠人力去觀察，很難確保能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，存在很大的弊端。電動(dòng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，已經(jīng)可以在消防工程中實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能，這是消防工程劃時(shí)代意義的突破。

消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)包含以下部分組成：

（1）觸發(fā)裝置；

（2）火災(zāi)報(bào)警裝置；

（3）火災(zāi)警報(bào)裝置；

（4）其它輔助功能裝置；

其工作原理是：通過觸發(fā)裝置，在火災(zāi)發(fā)生的初期，感應(yīng)其所產(chǎn)生的物理變化（溫度、煙霧和火焰），將其變成電信號(hào)，傳輸給火災(zāi)報(bào)警裝置，同時(shí)報(bào)告火災(zāi)發(fā)生的位置和時(shí)間，預(yù)警人們發(fā)生了火災(zāi)。與此同時(shí)，將信號(hào)傳遞給自動(dòng)滅火消防系統(tǒng)，并啟動(dòng)進(jìn)行初期火災(zāi)的消滅工作（見圖1）。

3.1 觸發(fā)裝置

由火災(zāi)探測(cè)器和手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕組成了自動(dòng)消防報(bào)警系統(tǒng)的觸發(fā)裝置。一般情況下，在公共場(chǎng)所的明顯區(qū)域都會(huì)安裝手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕，方便發(fā)生火災(zāi)時(shí)，手動(dòng)按下按鈕，發(fā)送報(bào)警信號(hào)。自動(dòng)消防報(bào)警系統(tǒng)的核心控制部件是火災(zāi)探測(cè)器，所有的自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警觸發(fā)都是由它來完成的。火災(zāi)探測(cè)器不僅可以檢測(cè)到火災(zāi)發(fā)生時(shí)的各種物理現(xiàn)象，而且能持續(xù)的不斷件的監(jiān)視和探測(cè)。

火災(zāi)探測(cè)器主要分為以下類型：

（1）感煙式火災(zāi)探測(cè)器：主要檢測(cè)燃燒產(chǎn)生的煙霧（固體或液體顆粒）。經(jīng)常作用于建筑物內(nèi)防火要求極高的區(qū)域。

（2）感溫式火災(zāi)探測(cè)器：主要檢測(cè)室內(nèi)異常的溫度變化響應(yīng)火災(zāi)。通過溫度的異常變化，判斷是否產(chǎn)生了火災(zāi)。根據(jù)相應(yīng)功能的不用，分為三種探測(cè)器：超過預(yù)定值響應(yīng)的定溫式探測(cè)器、超過溫差速度相應(yīng)的差溫式探測(cè)器以及兼顧兩者響應(yīng)的差定溫式探測(cè)器。

（3）感光式火災(zāi)探測(cè)器：通過對(duì)光的敏感反應(yīng)檢測(cè)火災(zāi)。適用于易燃物較多，已發(fā)生強(qiáng)烈火焰的建筑物內(nèi)。

（4）可燃?xì)怏w火災(zāi)探測(cè)器：主要功能是檢測(cè)空氣中可燃?xì)怏w的濃度，來判定火災(zāi)的發(fā)生。此探測(cè)器主要用于可燃?xì)怏w較多的場(chǎng)所，例如儲(chǔ)存石油、化工、燃料倉庫等的建筑物。

（5）復(fù)合式火災(zāi)探測(cè)器：主要是將以上探測(cè)器的多個(gè)功能集為一體的探測(cè)器。

3.2 火災(zāi)報(bào)警控制器

火災(zāi)報(bào)警控制器是消防自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)的核心?；馂?zāi)報(bào)警控制器的主要功能是：針對(duì)火災(zāi)探測(cè)器，提供穩(wěn)定的直流電源，并監(jiān)視其相互間傳輸導(dǎo)線的故障情況。當(dāng)接受到火災(zāi)探測(cè)器反饋的火災(zāi)報(bào)警信號(hào)時(shí)，并快速轉(zhuǎn)換成聲音、光線等形式反饋到火災(zāi)的具體區(qū)域，同時(shí)通知并啟動(dòng)火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，必要時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)滅火系統(tǒng)。

常見的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)的基本形式如下：

（1）區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)：用于檢測(cè)并保護(hù)建筑物某一區(qū)域。由于它是第一級(jí)的監(jiān)控報(bào)警裝置，應(yīng)當(dāng)設(shè)置在類似保衛(wèi)室的場(chǎng)所。

（2）集中報(bào)警系統(tǒng)：作用于規(guī)模較大的住宅、商用辦公樓區(qū)域。

（3）消防控制中心報(bào)警系統(tǒng)：作用于防火等級(jí)要求級(jí)別比較高的建筑物內(nèi)。集合了區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)和集中報(bào)警系統(tǒng)（見圖2）。

圖2 消防控制中心框圖

4 自動(dòng)消防滅火系統(tǒng)

4.1 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的主要組成有：

（1）灑水噴頭：這是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的關(guān)鍵組件，通過發(fā)現(xiàn)火災(zāi)情況，發(fā)送信號(hào)啟動(dòng)系統(tǒng)，最后實(shí)現(xiàn)通過噴頭噴水滅火的任務(wù)。

（2）報(bào)警閥：主要作用是對(duì)水源的控制接通或者切斷，通過發(fā)出報(bào)警信號(hào)，控制水源，防止其發(fā)生回流。此外，還對(duì)系統(tǒng)中的供水和報(bào)警裝置，有檢測(cè)的職能。常見的報(bào)警閥有三種，分別為濕式報(bào)警閥、干式報(bào)警閥和雨淋閥。

（3）監(jiān)測(cè)器：主要作用是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并將工作狀態(tài)以電信號(hào)方式傳遞給報(bào)警控制器。常見的檢測(cè)器包括水流指示器、閥門限位器和壓力監(jiān)測(cè)器。水流指示器的作用是在發(fā)生時(shí)候，對(duì)產(chǎn)生噴水的區(qū)域，轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輔助電動(dòng)報(bào)警。閥門限位器的主要作用是監(jiān)測(cè)閘閥的開啟狀態(tài)，并根據(jù)此狀態(tài)發(fā)送警報(bào)信號(hào)。

（4）報(bào)警器：主要作用是以聲音的方式發(fā)出報(bào)警信號(hào)。主要包括水力警鈴和壓力開關(guān)。水力警鈴是一種可以利用水流的沖擊發(fā)出聲響，而產(chǎn)生報(bào)警的裝置。力開關(guān)則是依靠壓力驅(qū)動(dòng)開關(guān)。通常情況下，建筑消防安裝時(shí)，兩者一起安裝使用。

4.2 自動(dòng)泡沫滅火系統(tǒng)

通常情況下，當(dāng)建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，都會(huì)采用水作為主要的滅火材料，大部分建筑物的消防設(shè)施也都是通過噴水來解決滅火問題。但是，如果火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)存在可燃易燃液體，再使用水作為滅火介質(zhì)，不僅無法將火災(zāi)控制，相反會(huì)擴(kuò)大火災(zāi)的燃燒范圍，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生爆炸的情況。所以，啟動(dòng)泡沫滅火系統(tǒng)勢(shì)在必行。

根據(jù)發(fā)泡倍數(shù)區(qū)分，常見的泡沫滅火系統(tǒng)如表1所示。

表1

4.3 變頻恒壓給水系統(tǒng)

變頻恒壓給水系統(tǒng)的原理是利用變頻調(diào)速技術(shù)，對(duì)水泵進(jìn)行精密的控制，最終達(dá)到確保管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的目的。

主要功能有：

（1）變頻穩(wěn)壓功能：日常表現(xiàn)為穩(wěn)壓工作狀態(tài)，通過電接點(diǎn)壓力表，對(duì)管網(wǎng)內(nèi)的水壓進(jìn)行采集。如果出現(xiàn)管網(wǎng)水壓低于穩(wěn)壓下限時(shí)，進(jìn)行補(bǔ)水工作，反之，如果該數(shù)值達(dá)到穩(wěn)壓上限時(shí)，消防泵停止工作。

（2）自動(dòng)巡檢功能：為防止水泵因?yàn)殚L(zhǎng)期不工作導(dǎo)致出現(xiàn)隱患故障，存在自我檢測(cè)功能，可以自動(dòng)啟動(dòng)，或者隨著手動(dòng)啟動(dòng)。

（3）自動(dòng)消防恒壓供水：當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，接受到相關(guān)的信號(hào)后，立刻給接消防主泵進(jìn)行供水。同時(shí)，如果消防主泵出現(xiàn)故障不能工作，或者流量達(dá)不到系統(tǒng)要求，便會(huì)自動(dòng)進(jìn)行變頻，主動(dòng)啟動(dòng)另一臺(tái)消防主泵。當(dāng)消防信號(hào)被解除后，恢復(fù)到日常狀態(tài)（變頻穩(wěn)壓狀態(tài)）。

（4）智能消防功能：為了防止發(fā)生火災(zāi)時(shí)，水泵頻繁啟停導(dǎo)致水壓不穩(wěn)，對(duì)滅火產(chǎn)生影響。日常狀態(tài)下，設(shè)備會(huì)自動(dòng)的模擬發(fā)生火災(zāi)，檢測(cè)消防高恒壓供水狀態(tài)。如果存在問題，則向系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)，提醒相關(guān)工作人員進(jìn)行檢修。

5 結(jié)束語

通過本文的闡述，詳細(xì)的對(duì)電氣自動(dòng)化控制在消防工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。這項(xiàng)技術(shù)的存在，大大緩解了消防工程的壓力，也簡(jiǎn)化了對(duì)人工的浪費(fèi)，通過自動(dòng)化的系統(tǒng)，從火災(zāi)的發(fā)生，到發(fā)出警報(bào)，再到利用各種滅火媒介多火災(zāi)進(jìn)行控制，完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的操作，將因火災(zāi)帶來的損失降到最低。然而，電氣自動(dòng)化的消防系統(tǒng)并不是萬能的，要想完全的杜絕火災(zāi)的產(chǎn)生，一方面要加強(qiáng)居民的消防意識(shí)，在日常的生活中注意煙頭、脫落的電線開關(guān)等火災(zāi)隱患；另外一方面，加強(qiáng)對(duì)消防設(shè)施的巡檢工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，確保自動(dòng)化消防設(shè)施能夠正常投入工作。這樣，才能最大限度的降低火災(zāi)的發(fā)生，保護(hù)人民美好的工作和生活環(huán)境。

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