基于PLC的樓宇消防系統(tǒng)設計

1、-基于 PLC 的樓宇消防系統(tǒng)設計一 摘要3二 正文41 緒 41.1 的背景及 的意 41.2 國內(nèi)外 展狀況42 火災探 器的原理及 構 52.1 構造型分 方法52.2 探 火災參數(shù)分 法52.3 使用 境分 法72.4 其他分 法83 樓宇消防 PLC 操 系 的 83.1 濕式自 水 火系 介83.2 自 灑消防 的 氣操 143.3PLC 樓宇消防操 的 點154 樓宇消防 操 164.1 消防 操 系 的 164.1.1 室內(nèi)小火栓系 的 164.1.2 防排 系 的 174.1.3 火災事故廣播系 的 184.2 樓宇消防操 程序的 及 195 系 仿真216 結(jié) 227 止

2、23三 參考文獻24基于 PLC 的樓宇消防系 學號： 09131050701266 姓名： ：機械 制造及其自 化摘要 目的 了保 樓宇的消防安全我 就此 行了研究， 一咨 的解決提供一個有效的解決方案。 方法 分析不同的火災 型和 消防 施的缺點，采 消防 。消防 包括 和操 兩部分， 公樓宇按需要 的 有：水流指示器、信號 、 警 ，需要操 的 有：消防 、防排煙系 、火災事故廣播等。消防 在整個系 中有重要的地位，當探 器探 到火災信號 送至 警操 中心， 主機分析確 后向需要 出信號，啟 火 撲救火災，同 啟 火和防排煙 ，防止火災蔓延。其中消防 操 的 成包括如下：火災 警操 器，

3、室內(nèi)消火栓系 ，防排煙系 ，災事故廣播。 果解決了由于探 零點漂移而引起的非真 可靠探 的咨 和探 器 咨 ，而且提升了系 的抗千 性，增加了可靠性。 當樓宇 生火警 ，能及 探 、 不、判定火災并啟 自 消防 施和 警系 ，從而達到了 火、人 疏散及減低人 及 缺失的目的。關 ：樓宇消防，操 系 ，探 器，可 程火災報警系統(tǒng)要緊包括探測、操縱兩部分。探測器探測其周圍溫度、煙的濃度，經(jīng)A/D 轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信息并傳送給報警操縱器，操縱器將數(shù)字信息進行比較、判不，確認火警后發(fā)出聲、光報警信號并啟動聯(lián)動模塊。消防系統(tǒng)對遏制早期火災也起到關鍵作用。本文要緊介紹火災探測的機理、消防系統(tǒng)的構成以及原理。全

4、文共分 5 章。第 1 章簡要介紹樓宇消防進展的歷史、國內(nèi)外進展的狀況、樓宇消防系統(tǒng)組成及選題的背景及意義。 第 2 章討論了火災探測器的分類、探測原理及由此進展的各種火災探刻器，并著重論述了離子、光電感煙及感溫三種探測器。第 3 章論述了可編程操縱器的進展歷史、特點、結(jié)構及差不多原理等， 還論述了 S7-200 PLC 的特點。第 4 章論述了樓宇消防 PLC 操縱系統(tǒng)的構成、要求及設計方法。第5 章介紹了樓宇消防 PLC 操縱系統(tǒng)的程序設計及實現(xiàn)。本系統(tǒng)將火災報警系統(tǒng)及消防系統(tǒng)集成到一起，解決了消防自動報警系統(tǒng)與消防系統(tǒng)一直分離，難于統(tǒng)一操縱的局面。本系統(tǒng)有著高可靠率、低故障的特點，能夠差

5、不多滿足樓宇消防系統(tǒng)的要求1 緒 論1.1 課題的背景及選題的意義火災一直是威逼人類生命財產(chǎn)安全的一大敵人，據(jù)統(tǒng)計近年來美國每年大約有6000 人死于火災， 1000000 人受傷 ;每年大約有 100 名消防隊員殉職， 2500 受傷。每年因火災缺失幾十億美元。據(jù)公安部統(tǒng)計，自 1980 年至 1990 年十年間，全國火災缺失翻了兩番。近年來仍呈上升趨勢。 1991 年至 1995 年，我國發(fā)生火災近 20 萬起，死 11643 人，傷 21245 人，直截了當經(jīng)濟缺失 46.7 億元。平均火災缺失上升 68.6%。1998 年全國共發(fā)生火災14.2 萬起，火災致死2380 人，致傷 489

6、4 人，直截了當財產(chǎn)缺失14.4 億元。1999 年全國共發(fā)生火災 (不含森林、草原、軍隊火災 )179955 起，死 2744 人，傷 4572 人，直截了當財產(chǎn)缺失14.4 億元。 “火”就像一把懸在人類頭上的雙刃劍，既促進了人類文明的進步，又給人類帶來了無窮的災難。隨著人們的生活水平、現(xiàn)代化程度的提升，物質(zhì)生活極大地豐富，安全保證尤為重要。現(xiàn)代的建筑不僅要滿足人們的差不多居住條件，而且日益向樓宇的消防安全提出了更高的要求。為了保證樓宇的消防安全我們就此進行了研究，為這一咨詢題的解決提供一個有效的解決方案。當樓宇發(fā)生火警時，能及時探測、鑒不、判定火災并啟動自動消防設施和報警系統(tǒng)，從而達到了

7、滅火、人員疏散及減低人員及財產(chǎn)缺失的目的。1.2 國內(nèi)外進展狀況據(jù)資料記載，世界上的古老城鎮(zhèn)，一直是由了望員站在了望塔上觀看火焰，發(fā)覺火災，用報警聲人們報警，并通知人們或消防隊滅火，此種報替方式一直沿用了專門久。19 世紀中葉，西方國家的工程師領先將近代機械和電氣技術應用于火災預防與撲救。發(fā)明了早期的自動噴水滅火裝置和火災自動報譽裝置。1847 年，牙科大夫 Channing 和緬因大學教授Farmer 開發(fā)研制了第一臺用于城鎮(zhèn)火災報警的火災報苦發(fā)射裝置。1852 年安裝在波士頓，從此，城鎮(zhèn)火災報苦向前大大邁進了一步。最早的探測技術當推1890年英國人研制的感溫探測器。20 世紀初，隨著化學和

8、化工技術的進展，開始了泡沫滅火劑的研制；同時，建筑結(jié)構及材料的防火技術也逐步成為一個重要的研究領域。本世紀中期以來，消防技術也取得了專門大的進步；物理學、燃燒學、流體力學和運算機技術等學科的進展，為開展火災形成機理和成災規(guī)律的研究提供了條件。本世紀 50 年代，美國哈佛大學的艾蒙斯(H.W.Enunons)教授提出了火災?；睦碚摚瑸榛馂目茖W的建立奠定了基礎。1984 年，英國愛丁堡大學莊斯戴爾 (D.Drysdale )出版了專著火災動力學 ，第一次對火災科學的理論體系進行了系統(tǒng)的闡述。這便是現(xiàn)代高層消防報警系統(tǒng)的前身。本世紀 50 年代至 70 年代，感煙火災探測器顯現(xiàn)，靈敏度比感溫探測器

9、大大提升，隨著現(xiàn)代科技的進展，人們把電子技術應用到防火系統(tǒng)。發(fā)明了早期的火災報警系統(tǒng)。二十世紀八十年代初，推出了新一代全新火災報警操縱系統(tǒng)。該系統(tǒng)智能集中于操縱器部分，探測器輸出模擬信號，由操縱器對這些信號進行處理，判定是否發(fā)生火災。它不僅解決了由于探測零點漂移而引起的非真實可靠探測的咨詢題和探測器檢查咨詢題，而且提升了系統(tǒng)的抗千擾性，增加了可靠性。我國的消防技術的研究起步于 1956 年，從 1980 年開始了消防報警系統(tǒng)設備的研究，通過近二十年的進展，國內(nèi)的火災報鰲系統(tǒng)也經(jīng)歷了從多線制到總線制的進展過程。 由于我國消防報警設備起步較晚，技術一直落后于國外，因資金缺乏，國內(nèi)生產(chǎn)消防報警設備的

10、工廠、公司缺乏先進的火焰燃燒實驗室，使得對火災從初期陰燃到明火燃燒的數(shù)學模型及不同物質(zhì)燃燒的狀態(tài)、機理研究甚少，從而只能走引進一國產(chǎn)化一仿制一自行開發(fā)的道路，故在進入九十年代后各廠家紛紛以引進技術或合資等形式來提升自己的競爭能力。2 火災探測器的原理及結(jié)構火災探測器是系統(tǒng)的“感受器官” ，它的作用是監(jiān)視環(huán)境中有沒有火災的發(fā)生。一旦有了火情，就將火災的特點物理量，如溫度、煙霧、氣體和輻射光強等轉(zhuǎn)換成電信號，并趕忙動作，向火災報帶操縱器發(fā)送報替信號。關于易燃易爆場合，火災探測器要緊探測其周圍空間的氣體濃度，在濃度達到爆炸下限往常報警。在個不場合下，火災探測器也可探測壓力和聲波。下面按火災探測器的不

11、同分類方法分不介紹其原理和結(jié)構。火災探測器的分類比較復雜。有用的分類方法有結(jié)構造型分類法、探測火災參數(shù)分類法和使用環(huán)境分類法等。2.1 結(jié)構造型分類方法按火災探測器的結(jié)構造型分類，能夠分成線型和點型兩大類。線型火災探測器 :這是一種響應某一連續(xù)線路周圍的火災參數(shù)的火災探測器，其連續(xù)線路能夠是“硬”的，也能夠是“軟”的。如空氣管線型差溫火災探測器，是由一條細長的銅管或不銹鋼管構成“硬”的連續(xù)線路。又如紅外光束線型感煙火災探測器，是由發(fā)射器和同意器二者中間的紅外光束構成“軟”的連續(xù)線路。點型探測器 :這是一種響應某一點周圍的火災參數(shù)的火災探測器。大多數(shù)火災探測器屬于點型火災探測器。2.2 探測火災

12、參數(shù)分類法按照火災探測器探測火災參數(shù)的不同，能夠劃分為感溫、感煙、感光、氣體和復合式等幾大類。感溫火災探測器：這是一種響應專門溫度、溫升速率和溫差的火災探測器。其可分為定溫火災探測和差溫火災探測器兩種。定溫火災探測是一溫度達到或超過預定值時響應的火災探側(cè)器；其結(jié)構如圖 1 所示：圖 1 定溫感溫火災探測器結(jié)構圖而定溫火災探測器的工作原理則，它是由黃銅和殷銅之類膨脹系數(shù)不同的兩種金屬片結(jié)合成雙金屬小片 B 的傳感器。由此圖可知，通常接點 a 和 b 離開，一旦發(fā)生火災，則雙金屬片彎曲，因此 a 和 b 兩點接觸，從而使指示燈發(fā)亮或電鈴發(fā)聲。差溫火災探測器則是一溫速率如超過預定值時響應的感溫火災探

13、測器 ;其結(jié)構：而差溫火災探側(cè)器的工作原理則如圖 1.4 所示 :它是一種利用空氣膨脹的差動式傳感器。這種傳感器由氣室 A、薄金屬片形成的曲線圖形板 D、匯漏孔 L 和電接點 a、b 構成。從右圖可知，當有火災時，由于波浪板膨脹，接點 a 和 b 接合，故火災指示燈發(fā)亮和鈴響如圖2 所示。20-30s圖 2 差溫感溫火災探測器工作原理圖差定溫火災探測器一兼有差溫、 定溫兩種功能的感溫火災探測器。感溫火災探測器，由于采納不同的敏銳元件，如熱敏電阻、熱電偶、雙金屬片、易熔金屬、膜盒和半導體等，又可派生出各種感溫火災探測器。感煙火災探測器：這是一種響應燃燒或熱解產(chǎn)生的固體或液體微粒的火災探測器。由于

14、它能探測物質(zhì)燃燒初期所產(chǎn)生的氣溶膠或煙霧粒子濃度，因此，有的國家稱感煙火災探測器為“早期發(fā)覺”探測器。氣溶膠或煙霧粒子能夠改變光強，減小電離室的離子電流以及改變空氣電容器的解電常數(shù)半導體的某些性質(zhì)。由此，感煙火災探測器又可分為離子型、光電型、電容式和半導體型等幾種。其中光電感煙火災探測器，按其動作原理的不同，還能夠分為減光型 (應用煙霧粒子對光路遮擋原理 )和散光型 (應用煙霧粒子對光散射原理 )兩種。若按工作特性又可分為非累積型和累積型。非累積型傳感器只要達到規(guī)定的煙濃度既工作，而累積型傳感器只在規(guī)定濃度連續(xù)后才工作。在能放射較弱 射線的電離箱中，放射性同位素產(chǎn)生離子電流，當煙霧進入傳感器時

15、，煙霧被 射線吸取，從而使電流減弱。這種結(jié)構的傳感器不受溫度和壓力變化的阻礙。來自發(fā)光二極管的光，通過聚光透鏡聚焦在受光器上。正常情形下，光不聚焦在受光器上，但煙霧粒子進入傳感器后，由于光散射把光聚在受光器上，從而發(fā)出信號。應注意，這種傳感器的結(jié)構必須做到僅讓煙霧進入傳感器內(nèi)部，不能讓昆蟲等不的物質(zhì)到里面去。感光火災探測器：感光火災探測器又稱為火焰探測器。這是一種響應火焰輻射出的紅外、紫外、可見光的火災探測器，要緊有紅外火焰型和紫外火餡型兩種。氣體火災探測器：這是一種響應燃燒或熱解產(chǎn)生的氣體的火災探測器。在易燃易爆場合中要緊探測氣體 (粉塵 )的濃度，一樣調(diào)整在爆炸下限濃度的 1/5-1/6

16、時動作報告。用作氣體火災探測器探測氣體 (粉塵 )濃度的傳感元件要緊有鉑絲、鉑鈀 (黑白元件 )和金屬氧化物半導體 (如金屬氧化物、鈣鈦晶體和尖晶石 )等幾種。復合式火災探測器：這是一種響應兩種以上火災參數(shù)的火災探測器。要緊有感溫感煙火災探測器、感光感煙火災探測器、感光感溫火災探測器等。其他火災探測器：有探測泄漏電流大小的漏電流感應型火災探測器；有探側(cè)靜電電位高低的靜電感應型火災探測器；還有在一些專門場合使用的，要求探測極其靈敏、動作極為迅速，以至要求探測爆炸聲產(chǎn)生的某些參數(shù)的變化(如壓力的變化 )信號，來抑制消滅爆炸事故發(fā)生的微差壓型火災探測器；以及利用超聲原理探測火災的超聲波火災探測器等等

17、。2.3 使用環(huán)境分類法陸用型：一樣用于內(nèi)陸、無腐蝕性氣體的環(huán)境，其使用溫度范疇為 -10+15，相對溫度在 85%以下。在現(xiàn)有產(chǎn)品中，凡沒有注明使用環(huán)境型式的都為陸用型。船用型：船用型火災探測器要緊用于艦船上，也可用于其他高溫、高濕的場所， 其特點是耐高溫、 高濕，在 50以上的高溫順 90100%的高濕的環(huán)境中，能夠長期正常工作。耐寒型：這種火災探測器特點是耐低溫。它能在一40以下的高寒環(huán)境中長期正常工作。它適用于北方無采暖的倉庫和冬季平均溫底低于 -10的地區(qū)。耐酸型：該火災探測器不受酸性氣體的腐蝕，適用于空間經(jīng)常停滯有較重含酸性氣體的工廠區(qū)。耐堿型：該火災探測器不受堿性氣體的腐蝕，適用

18、于空間經(jīng)常停滯有較重堿性氣體的場合。防爆型：該火災探測器適用于易燃易爆的場合。其結(jié)構符合國家防爆有關規(guī)定。2.4 其他分類法如果按尋址方式分又可分為標準型火災探測器、可尋址火災探測器。標準火災探測器：即早期使用的開關量火災探測器，它沒有自己的地址碼，探測到煙或溫度達到報告值后趕忙給出開關信號報警，報警時只能報到回路。可尋址探測器：即現(xiàn)在普遍使用的模擬量火災探測器，它有自己的地址碼，并將探測到煙或溫的濃度的模擬量值送回操縱器，由操縱器判不其是否達到報替狀態(tài)。報告時能顯示此探測器的地址碼?，F(xiàn)個不公司又推出 3D 智能探測器，使用微處理器及復合探測器技術來模擬人類神經(jīng)系統(tǒng)的綜合感知結(jié)構，就象人類通過

19、視覺、嗅覺、觸覺監(jiān)視火災發(fā)生及進展過程，并通過大腦類比分析，對三種信號的時刻變化模式和不同火災參數(shù)進行綜合評估，排除偽火警，作出準確的判定。3 樓宇消防 PLC 操縱系統(tǒng)的設計3.1 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)簡介系統(tǒng)的組成：濕式噴水滅火系統(tǒng)是由噴頭、報警止回閥、延遲器、水力警鈴、壓力開關（安于管上）、水流指示器、管道系統(tǒng)、供水設施、報警裝置及操縱盤等組成（圖3），要緊部件如表1 所示，部件表 1編 號名稱用途編號名稱用途1高位水箱儲存初期火災用水13水池儲存 1h火災用水2水力警鈴發(fā)出音響報警信號14壓力開關自動報警或自動操縱3濕式報警閥系統(tǒng)操縱閥，輸出報15感煙探測感知火災，自動警水流器報警4消

20、防水泵接合消防車供水口16延遲器克服水壓液動引器起的誤報警5操縱箱接收電信號并發(fā)出17消防安全顯示閥門啟閉狀指令指示閥態(tài)6壓力罐自動啟閉消防水泵18放水閥試警鈴閥7消防水泵專用消防增壓泵19放水閥檢修系統(tǒng)時，放空用8進水管水源管20排水漏斗排走系統(tǒng)的出水（或管）9排水管末端試水裝置排水21壓力表指示系統(tǒng)壓力10末端試水裝置試驗系統(tǒng)功能22節(jié)流孔板減壓11閉式噴頭感知火災，出水滅火23水表計量末端試驗裝置出水量12水流指示器輸出電信號，指示火24過濾器過濾水中雜質(zhì)災區(qū)域圖 3 式自動噴水滅火系統(tǒng)示意圖濕式噴水系統(tǒng)附件：水流指示器（水流開關）：其作用是把水的流淌轉(zhuǎn)換成電信號報警。其電接點即可直截了

21、當啟動消防水泵，也可接通電警鈴報警。在多層或大型建筑的自動噴水系統(tǒng)中，在每一層或每分區(qū)的干管或支管的始端安裝一個水流指示器。水流指示器分類：按葉片形狀分為板式和槳式兩種。按安裝基座分為管式、法蘭連接式和鞍座式三種。槳式水流指示器的工作原理：當發(fā)生火災時，報警閥自動開啟后，流淌的消防水使槳片擺動，帶動其電接點動作，通過消防操縱室啟動水泵供水滅火。灑水噴頭：噴頭可分為開啟式和封閉式兩種。它是噴水系統(tǒng)的重要組成部分。封閉式噴頭：可分為易熔合金式、雙金屬片式和玻璃球式三種。應用最多的是玻璃球式噴頭?；馂臅r，開啟噴水是由感溫部件（充液玻璃球）操縱，當裝有熱敏液體的玻璃球達到動作溫度（57、68、79、9

22、3、141、182、227、260）時，球內(nèi)液體膨脹，使內(nèi)壓力增大，玻璃球炸裂，密封墊脫開，噴出壓力水，由于壓力降低壓力開關動作，將水壓信號變?yōu)殡娦盘栂驀娏鼙貌倏v裝置發(fā)出啟動信號，保證噴頭有水噴出。同時，流淌的消防水使主管道分支處的水流指示器電接點動作，接通延時電路，通過繼電器觸點，發(fā)出聲光信號給操縱室，以識不火災區(qū)域。噴頭具有探測火情、啟動水流指示器、撲滅早期火災的重要作用。其特點是：結(jié)構新穎、耐腐蝕性強、動作靈敏、性能穩(wěn)固。適用于高層建筑、倉庫、地下工程、賓館等適用水滅火的場合。開啟式噴頭：按其結(jié)構可分為雙臂下垂型、單臂下垂型、雙臂直立型和雙臂邊墻型四種。開啟式噴頭的特點是：外形美觀，結(jié)構

23、新穎，價格低廉，性能穩(wěn)固，可靠性強。適用于易燃、易爆品加工現(xiàn)場或儲存?zhèn)}庫以及劇場舞臺上部的葡萄棚下部等處。壓力開關：它安裝在延遲器與水力警鈴之間的信號管道上。壓力開關的工作原理是：當噴頭啟動噴水時，報警閥閥瓣開啟，水流通過閥座上的環(huán)形槽流入信號管道和延遲器。延遲器充滿水后，水流經(jīng)信號管進入壓力繼電器，壓力繼電器接到水壓信號，即接通電路報警，并啟動噴淋泵。濕式報警閥：安裝在總供水干管上，連接供水設備和配水管網(wǎng)。當管網(wǎng)中即使有一個噴頭噴水，破壞了閥門上下的靜止平穩(wěn)壓力，就必須趕忙開啟，任何拖延都會耽擱報警的發(fā)生。它一樣采納止回閥的形式，即只承諾水流向管網(wǎng)，不承諾水流回水源。其作用：一是防止隨著供水

24、水源壓力波動而啟閉，虛發(fā)警報；二是管網(wǎng)內(nèi)水質(zhì)因長期不流淌而腐化變質(zhì)，如讓它流回水源將產(chǎn)生污染。當系統(tǒng)開啟時報警閥打開，接通水源和配水管。同時部分水流通過閥座上的環(huán)形槽，通過信號管道送至水力警鈴，發(fā)出音響報警信號。操縱閥的作用：上端連接報警閥，下端連接進水立管（如圖 4，是檢修管網(wǎng)及滅火后更換噴頭時關閉水源的部件。它應一直保持常開狀態(tài)，以確保系統(tǒng)使用。圖 4 濕式報警閥1-操縱閥； 2-報警閥 3-試警鈴閥； 4-放水閥； 5、6-壓力表； 7-水力警鈴；8-壓力開關； 9-延遲器； 10-警鈴管閥門； 11-濾網(wǎng)； 12-軟鎖濕式報警閥的分類及作用：濕式報警閥的分類：有導閥型和隔板座圈形兩種。

25、導閥型濕式報警閥的特點是：除主閥芯外，還有一個彈簧承載式導閥，在壓力正常波動范疇內(nèi)此導閥是關閉的，在壓力波動小時，不致使水流入報警閥而產(chǎn)生誤報警，只有在火災發(fā)生時，管網(wǎng)壓力迅速下降，水才能持續(xù)流人，使噴頭出水并由水力警鈴報警。隔板座圈型報警閥的特點是：主閥瓣鉸接在閥體上，并借自重坐落在閥座上，當閥板上下產(chǎn)生專門小的壓力差時，閥板就會開啟。為了防止由于水源水壓波動或管道滲漏而引起的隔板座圈型濕式報警閥的誤動作，往往在報警閥和水力警鈴之間的信號管上裝設延遲器。濕式報警閥的作用：平常閥芯前后水壓相等，水通過導向桿中的水壓平穩(wěn)小孔保持閥板前后水壓平穩(wěn)，由于閥芯的自重和閥芯前后所承擔水的總壓力不同，閥芯

26、處于關閉狀態(tài)(閥芯上面的總壓力大于閥芯下面的總壓力 )。發(fā)生火災時，閉式噴頭噴水，由于水壓平穩(wěn)小孔來不及補水，報警閥上面的水壓下降，現(xiàn)在閥下水壓大于閥上水壓，因此閥板開啟，向灑水管網(wǎng)及灑水噴頭供水，同時水沿著報警閥的環(huán)形槽進入延遲器、壓力繼電器及水力警鈴等設施，發(fā)出火警信號并啟動消防水泵等設施。放水閥的作用：進行檢修或更換噴頭時放空閥后管網(wǎng)余水。警鈴管閥門的作用：檢修報警設備，應處于常開狀態(tài)。水力警鈴的作用：火災時報警。水力警鈴宜安裝在報警閥鄰近，其連接管的長度不宜超過6m，高度不宜超過2m，以保證驅(qū)動水力警鈴的水流有一定的水壓，并不得安裝在受雨淋和曝曬的場所，以免阻礙其性能。電動報警不得代替

27、水力警鈴。延遲器的作用：它是一個罐式容器，安裝在報警閥與水力警鈴之間，用于防止由于水源壓力突然發(fā)生變化而引起報警閥短暫開啟，或?qū)σ驁缶y局部滲漏而進入警鈴管道的水流起一個臨時容納作用，從而幸免虛假報警。只有在火災真正發(fā)生時，噴頭和報警閥相繼打開，水流源源持續(xù)地大量流入延遲器，經(jīng) 30s 左右充滿整個容器，然后沖入水力警鈴。試警鈴閥的作用：進行人工試驗檢查，打開試警鈴閥泄水，報警閥能自動打開，水流應迅速充滿延遲器，并使壓力開關及水力警鈴趕忙動作報警。末端試水裝置：噴水管網(wǎng)的末端應當設置末端試水裝置，宜與水流指指示器一一對應。末端試水裝置的作用是對系統(tǒng)進行定期檢查，以確定系統(tǒng)是否正常工作。濕式噴水

28、滅火系統(tǒng)的操縱原理：當發(fā)生火災時，隨著火災部位溫度的升高，自動噴灑系統(tǒng)噴頭上的玻璃球爆破 (或易熔合金噴頭上的易熔合金片熔化脫落 )，噴頭開啟噴水。水管內(nèi)的水流推動水流指示器的槳片，使其電觸頭閉合，接通電路，輸出報警電信號至消防中心。水流指示器安裝在噴水管網(wǎng)的每層水平分支管上或某一區(qū)域的分支管上，能夠直截了當?shù)弥ㄖ锏哪囊粚?、哪一部分閉式噴頭已開啟噴水。也可安裝在主干水管上支管上，直截了當操縱啟動水泵。現(xiàn)在，設在主干水管上的報警閥被水流沖開，向灑水噴頭供水，同時水通過報警閥流入延遲器，水流充滿延遲器后，經(jīng)延遲，又流入壓力開關 (繼電器 )，使壓力繼電器動作， SP接通，使噴灑用消防泵啟動。在

29、壓力繼電器動作的同時，啟動水力警鈴，發(fā)出報警信號（如圖 5）。圖 5 噴淋泵閉環(huán)操縱3.2 自動噴灑消防泵的電氣操縱自動噴灑用消防泵受水路系統(tǒng)的壓力開關或水流指示 (繼電 )器直截了當操縱，延時啟泵，或者由消防中心操縱啟停泵。自動噴灑用消防泵一樣為兩臺泵一用一備，互為備用，工作泵故障，備用泵延時自動投入運行的形式（如圖 6）。圖 6 自動噴灑消防泵一用一備電氣操縱電路發(fā)生火災時，噴灑系統(tǒng)的噴頭自動噴水，設在主立管上的壓力繼電器 (或接在防火分區(qū)水平干管上的水流繼電器 )SP 接通，其常開觸頭 S P(1a-5)8閉合，使通電延時時刻繼電器 KT38 得電吸合。經(jīng)延時， KT3 的延時閉合的常開

30、觸頭 KT3(1a-7)10 閉合，使中間繼電器 KA49 和通電延時時刻繼電器 KT410 得電吸合并自鎖。若萬能轉(zhuǎn)換開關 SA 置于 1#泵用 2#泵備的位置，則 1#泵的接觸器 KM1 得電吸合， 1#泵啟動向系統(tǒng)供水。如果現(xiàn)在 1#泵故障，接觸器 KM1 跳閘，使 2#泵操縱電路中的時刻繼電器 KT2 得電吸合，經(jīng)延時， KT2 的延時閉合的常開觸頭 KT2(65-59)25 閉合， KA4 的常開觸頭 25 已閉合，使接觸器 KM2 得電吸合， 2#泵作為備用泵啟動向自動噴灑系統(tǒng)供水。 當水泵作為備用泵運行時，水泵過負荷熱繼電器不再使接觸器跳閘，只發(fā)出報警信號。按照消防規(guī)范的規(guī)定，火

31、災時噴灑泵啟動運轉(zhuǎn) 1h 后，自動停泵。因此，時刻繼電器 KT4 的延時時刻整定為 lh。KT4 得電吸合 1h 后，其延時斷開的常閉觸頭 KT4(7 9)9 斷開，使中間繼電器 KA49 失電開釋。 KA4 的常開觸頭復位，使正在運行的噴灑泵操縱電路失電，水泵停止運行。液位器 SL 安裝在水源水池，當水源水池無水時，液位器 SL 的常開觸頭 SL(1a-3)7 閉合，使 KA37 得電吸合，其在圖區(qū) 17、25 中的常閉觸頭斷開，使 1#泵、 2#泵自動操縱電路失電，水泵停止運轉(zhuǎn)。3.3 PLC 樓宇消防操縱的優(yōu)點用西門子公司的SIEMENSs7200 系列的 PLC，此系列的 PLC具有結(jié)

32、構緊湊、 模塊化、可擴展性強、 指令集豐富等特點。 所選用的 C PU 型號為 CPU 224 可擴展 7 個模塊，最大達 94DI/74DO,16AI/16AO （模擬量輸入 /模擬量輸入）同時提供 14 個數(shù)字量輸入和 10 個數(shù)字量輸出。輸入 /輸出接口電路均采納了光耦合電路，對外界接口具有專門強的適應性。由于使用了電動調(diào)劑閥，因此還擴展了一個EM 232 模擬量輸入模塊。該模塊具有2 路模擬量輸出，電流輸出量程為，電流全量程辨論率為11 位， 25時的精度為 0.25%，穩(wěn)固時刻為2ms?？蓾M足比較復雜的操縱系統(tǒng)的要求。為了提升工作的可靠性，及時接收外來的操縱命令，PLC 在每次掃描期

33、間，除完成上述三步操作外，通常還要進行故障自診斷，完成與編程器等的通信。每次掃描開始，先執(zhí)行一次自診斷程序，對各輸入輸出點、儲備器和 CPU 等進行診斷，診斷的方法通常是測試出各部分的當前狀態(tài)，并與正常的標準狀念進行比較，若兩者一致，講明各部分工作正常，若不一致則認為有故障?，F(xiàn)在，PLC 趕忙啟動關機程序，保留現(xiàn)行工作狀態(tài)，并關斷所有輸出點，然后停機。診斷終止后，如沒發(fā)覺故障，PLC 將連續(xù)往下掃描，檢查是否有編程器等的通信要求。如果有則進行相應的處理，例如，同意編程器發(fā)來的命令，把要顯示的狀態(tài)數(shù)據(jù)、出錯信息送給編程器顯示等。處理完通信后， PLC 連續(xù)往下掃描，輸入現(xiàn)場信息，順序執(zhí)行用戶程序

34、，輸出操縱信號，完成一個掃描周期。然后又從自診斷開始，進行第二輪掃描。PLC 就如此持續(xù)反復循環(huán)，實現(xiàn)對機器的連續(xù)操縱，直到接收到停機命令，或因停電、顯現(xiàn)故障等才停止工作。與一般微機類似， PLC 也是由硬件和軟件兩大部分組成的。在軟件的操縱下， PLC 才能正常地工作。軟件分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩部分。PLC 的差不多工作如下：輸入現(xiàn)場信息：在系統(tǒng)軟件的操縱下，順次掃描各輸入點的狀態(tài)；執(zhí)行程序：順次掃描用戶程序中的各條指令，按照輸入狀念和指令內(nèi)容進行邏輯運算；輸出操縱信號：按照邏輯運算的結(jié)果，輸出狀態(tài)寄存器向各輸出點并行發(fā)出相應的操縱信號，實現(xiàn)所要求的邏輯操縱功能。上述過程執(zhí)行完后，又重新開

35、始，反復地執(zhí)行。每執(zhí)行一遍所需的時刻稱為掃描周期。 PLC 的掃描周期通常為幾十毫秒。4 樓宇消防聯(lián)動操縱設計消防聯(lián)動包括監(jiān)視和操縱兩部分。辦公樓宇按需要監(jiān)視的設備有：水流指示器、信號閥、報警閥，需要操縱的設備有：消防泵、防排煙系統(tǒng)、火災事故廣播等。消防聯(lián)動在整個系統(tǒng)中有重要的地位，當探測器探測到火災信號發(fā)送至報警操縱中心，經(jīng)主機分析確認后向需要聯(lián)設備發(fā)出信號，啟動滅火設備撲救火災，同時啟動滅火和防排煙設備，防止火災蔓延。其中消防聯(lián)動操縱設備的組成包括如下：火災報警操縱器，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，防排煙系統(tǒng)，災事故廣播。4.1 消防聯(lián)動操縱系統(tǒng)的設計4.1.1 室內(nèi)小火栓系統(tǒng)的聯(lián)動設計室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的

36、每個消火栓都配有一個消火栓啟動按鈕，本設計采納編碼消火栓按鈕，直截了當接入火災報警操縱器，當發(fā)生火災的時候能夠直截了當啟動消防泵，啟泵的同時向消防操縱中心發(fā)送反饋信號，在消火栓按鈕處設有啟泵指示燈，用來指示消防泵的運行狀態(tài)，同時消防操縱室能夠操縱相仿泵的啟、停，顯示消火栓水泵的工作、故障狀態(tài)，顯示消火栓啟泵按鈕的位置（如圖 7）。圖 7 消防泵電器原理操縱圖4.1.2 防排風系統(tǒng)的聯(lián)動設計每層任一感煙探測器、火災手動報警器按鈕動作后，向報警操縱中心發(fā)出報警，同時啟動相鄰層排煙閥，并啟動消防排煙風機，當樓梯間內(nèi)煙感報警，正壓送風閥開啟并啟動正壓送風機，當溫度超過70，時， 70防火閥自熔并閉合，

37、當溫度超過 280時 280排防火閥自熔關閉并關閉排防風機（如圖 7）。圖 7 排煙風機操縱電路圖4.1.3 火災事故廣播系統(tǒng)的設計火災事故廣播系統(tǒng)有廣播功放盤、廣播錄放盤、傳輸線路、電源、揚聲器及廣播操縱模塊組成，本設計為專用的廣播系統(tǒng)，在火災發(fā)生后，保證及時向著火區(qū)發(fā)出警報，按照疏散的順序接通火災事故廣播系統(tǒng)。設計中每層設有SD8012 揚聲器一層 12 個，二層 10 個其他各層10 個。每只音箱功率 3W，采納 SD8100 系列總線式火災事故廣播系統(tǒng)，由 SD8000 廣播錄放盤， SD8010 消防廣播功放盤， SD8120 消防廣播分配盤， SD8130 廣播系統(tǒng)操縱模塊及 SD

38、8012 揚聲器組成。SD8100 系統(tǒng)總線式火災事故廣播系統(tǒng)是通過專用的廣播操縱總線及總線上的廣播操縱模塊來啟動各個廣播回路。當火災發(fā)生時，由設置在消防操縱中心的火災事故廣播系統(tǒng)對火災現(xiàn)場及有關場所實施緊急廣播， 通過 SD8120 廣播分配盤可實現(xiàn)手動、 自動、某一路或多路消防廣播，系統(tǒng)構成如圖 8。圖 8 廣播系統(tǒng)構成圖在分置揚聲器的過程中，按照規(guī)范要求在每層的走廊、樓梯間、電梯前廳及活動大廳等處設置，保證從一個防火分區(qū)的任何部位到最近的揚聲器的距離不大于 25M，走道內(nèi)最后一個揚聲器至走道末端的距離不大于 12.5，滿足規(guī)范的要求。4.2 樓宇消防操縱程序的設計及實現(xiàn)噴淋降塵系統(tǒng)一樣都

39、有場地比較大，操縱距離遠的特點。如果采納人工操縱的方式，不僅勞動強度大，而且由于人為緣故，還會造成噴灑不平均等情形，因此選擇一種自動操縱系統(tǒng)是比較理想的解決方式。系統(tǒng)操縱采納進口工業(yè)可編程操縱器（PLC）實現(xiàn)程序操縱； 選用PLC 有若干種類型擴展差不多單元，可按照實際輸入、輸出點進行本地擴展或遠程擴展。樓宇噴淋系統(tǒng)操縱方式要緊包括就地程序操縱和就地手動操縱兩種操縱方式，也可實現(xiàn)遠程操縱啟停的操縱方式，工作方式分為：同時噴淋、循環(huán)噴淋、組合噴淋、定時噴淋等。同時各種方式時刻能夠調(diào)整。采納就地程序操縱和就地手動操縱相結(jié)合的操縱方式，,操作人員可按照實際的運行環(huán)境選擇相應的操縱方式；簡單靈活地設置噴槍噴淋的組合方式、噴淋時刻、噴淋順序；并可對時刻參數(shù)進行任意設定；為滿足系統(tǒng)在不同季節(jié)氣候條件下的運行要求,操縱系統(tǒng)可選擇夏季及春秋季的噴淋，可滿足不同季節(jié)的噴淋要求；可實現(xiàn) PLC 時鐘定時噴灑，無需人員值守。操縱柜內(nèi)主機 PLC