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                            一種低頻消防巡檢系統的設計

                            2021-02-25

                            消防安全,重于泰山!火災不但會造成人民財產的重大損失,而且有時也會帶來人員的大量傷亡,保證消防安全已成為全社會的共識。但很多經驗和教訓表明,發生火災時,大多數消防系統形同虛設。原因何在?其實很簡單,消防系統的心臟——消防泵,平時不動,用時才動。平時不動,必然導致長期處于潮濕環境下的消防水泵泵軸和葉輪出現銹蝕,直至銹死,從而造成消防命令來時泵啟動不了。所以公安部發布了GA30.2—2002《中華人民共和國公共安全行業標準》,強制性規定:消防泵長期處于非運行狀態的設備應具有巡檢功能。即這些設備過一段時間要運行一定時間,檢查一下,防患于未然,以此保證真正用時能動能用。巡檢裝置可分為工頻和低頻巡檢裝置。由于工頻巡檢裝置消耗大量電能,運行費用高昂,而且為了防止超壓在水系統上增加了主旁路閥,使水系統復雜化,增加了故障率,故此本文設計了一種獨具特色、節能實用的低頻消防巡檢系統。1相關理論技術及開發環境1.1相關理論技術低頻消防巡檢裝置以PLC為核心,通過人機界面設定,控制變頻器驅動電機,拖動消防泵運行。設計該系統主要用到的相關技術有:PLC編程技術、變頻驅動技術、人機界面技術、電氣控制技術。1.2開發環境該系統包括硬件和軟件。硬件包括一/二次設備、控制原理圖、接線圖、元器件布置圖,軟件包括STEP 7-Micro/WIN以及集成于STEP 7-Micro/WIN內的TD Keypad Designer。2硬件設計2.1電路的構成一個常規的低頻消防巡檢系統包括雙電源切換柜、噴淋泵電控柜、消火栓泵電控柜、低頻巡檢柜,關系如圖1所示。圖1常規低頻消防巡檢系統雙電源切換柜兩路電源進線,一主一備,保證對其他三柜電源供應的可靠。噴淋泵、消火栓泵電控柜(噴淋泵和消火栓泵統稱消防泵)在10D303-3《國家建筑標準設計圖集》典型設計的基礎上增加了與低頻巡檢柜的一、二次接口電路。2.2消防泵電控柜與低頻巡檢柜二次接口電路(1)消防泵電控柜引至低頻巡檢柜信號:消防泵手動控制信號、消防聯動控制信號、消防應急控制信號、消火栓箱內啟泵或低壓力啟噴淋泵信號、消防泵主開關狀態信號、消防泵啟動器故障及過載信號、消防泵工頻運行信號、水源池液位過低信號。(2)低頻巡檢柜引至消防泵電控柜信號:消防泵巡檢運行信號。2.3消防泵電控柜與低頻巡檢柜一次接口電路只需用三芯電纜把消防電控柜輸出接觸器出線端與低頻巡檢柜對應回路低頻輸出接觸器出線端相連(相位對應)即可。電纜截面可按電機巡檢最大電流再放以裕量考慮。2.4低頻巡檢柜的硬件設計2.4.1接觸器選擇低頻巡檢柜變頻器輸出側接觸器路數配置根據消防泵數量,即有幾臺消防泵便配置幾路接觸器。每路接觸器數量由消防泵主回路決定,若主回路為直接或軟啟動只需配一只接觸器,若為Y/△啟動則需配兩只接觸器。由于巡檢運行電機轉速低(4級電機一般不超過300r/min)、功率小,接觸器容量也按電機最大巡檢電流再放以裕量考慮。2.4.2電源斷路器選擇變頻器電源斷路器需帶有隔離功能,采用線路保護型,容量按變頻器容量選擇。2.4.3變頻器選擇變頻器工作在低頻區域,作為低頻電源。噴淋泵及消火栓泵屬水泵類,大多數品牌的變頻器都有泵類專用型,比之一般應用型價格低。由于采用PLC控制變頻器,變頻器需能接收0(4)~20mA的轉速給定信號,常見變頻器都能滿足這一要求。變頻器容量按所巡檢的消防泵電機功率及泵低速時所需轉矩綜合考慮。

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