隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，越來越多的高層建筑和工業(yè)建筑廠房出現(xiàn)在我們的生活中，搞好火災的預防和報警工作對保障我們生產(chǎn)和生活的 安全就變得十分重要。在火災預防和報警方面,主要涉及到的就是 消防聯(lián)動控制。
消防聯(lián)動控制的內(nèi)容非常多，主要涉及到防排煙系統(tǒng)、正壓送風系統(tǒng)、防火卷簾門迫降、非消防電源切除、消防電梯和客梯迫降、消防泵及噴淋泵的啟、停等等。它們的控制原理主要是由安裝于被監(jiān)控現(xiàn)場的火災探測器檢測到火災狀態(tài)并達到設(shè)定值后，傳遞電信號給消防報警及聯(lián)動主機，同時消防報警及聯(lián)動主機給出相應指令(有源DC24V或無源NO、NC)去接通或斷開中間繼電器的線圈，使消防聯(lián)動設(shè)備啟動或停止，達到消防聯(lián)動的目的。其基本原理框圖如下。
下面就部分消防聯(lián)動設(shè)備的控制原理和改進方法作一點簡單的淺議。
電動脫扣器在消防中的作用
在這里主要淺議防排煙系統(tǒng)的控制原理，其他消防聯(lián)動設(shè)備的控制原理基本上是按照防排煙系統(tǒng)的控制原理來實現(xiàn)的。防排煙系統(tǒng)主要是由機械部分和電氣部分兩大系統(tǒng)組成。機械部分是由排煙風機、排煙防火閥(280℃)以及排煙風管等組成。電氣部分是由排煙風機控制箱、智能編碼單輸入/單輸出模塊以及消防聯(lián)動線路等組成。
在發(fā)生火災時，根據(jù)物體燃燒現(xiàn)象，首先是產(chǎn)生大量煙霧，當感煙探測器檢測到煙霧濃度(靈敏度可調(diào))并達到設(shè)定值時，向消防報警及聯(lián)動主機發(fā)送一個電信號，此時通過消防報警及聯(lián)動主機預先編制好的聯(lián)動公式，發(fā)出聯(lián)動控制指令，即先打開排煙防火閥、經(jīng)過數(shù)秒延時后再啟動排煙風機。通過排煙風機和排煙防火閥可以將火災現(xiàn)場的煙霧及時排走，為人員疏散和撲滅火災提供了有利條件。本文根據(jù)消防聯(lián)動邏輯關(guān)系，在介紹防排煙系統(tǒng)的控制原理時，首先介紹消防報警聯(lián)動主機控制排煙防火閥的原理和方法，然后再介紹消防報警及聯(lián)動主機是如何啟動排煙風機的。
火災發(fā)生時，由消防控制中心的消防報警及聯(lián)動控制器給出(指令)DC24V電源，DC24V電源通過消防聯(lián)動電源總線將單輸入/單輸出模塊內(nèi)部的軟繼電器(J1)線圈接通，如圖b），同時內(nèi)部軟繼電器J1的常開觸點(NO)閉合，使單輸入/單輸出模塊內(nèi)部的直流電源(DC24V)的正極(+)和模塊外部接線端子(V+)連通，在消防報警及聯(lián)動控制器給出指令(DC24V)的同時，模塊內(nèi)部的兩對觸點(NO1、COM1）同時也接通，由于電動脫扣式排煙閥電磁鐵線圈的另一端B點是連接在單輸入/單輸出模塊外部接線端子G上的，G點同時也是DC24V電源的負極，因此排煙閥防火閥電磁鐵線圈通電，即可產(chǎn)生一個電磁力，通過彈簧帶動機械部分動作，排煙閥在彈簧的作用下，通過連桿將其閥葉打開。同時，由于彈簧動作，通過連桿與安裝于閥門內(nèi)的行程開關(guān)(微動開關(guān))發(fā)生碰撞，這樣就使行程開關(guān)的常開觸點(NO)閉合，將通過單輸入/單輸出模塊的外部接線端子(I1、G)，使模塊的相應內(nèi)部電路接通，產(chǎn)生一個電信號，此電信號通過模塊的外部信號接線端子(Z1、Z2)和聯(lián)動總線的信號線路(聯(lián)動四總線中的Z1、Z2)傳送。
到消防控制中心，消防控制中心在接收到單輸入/單輸出模塊的反饋信號后，將消防報警及聯(lián)動主機手動鍵盤上的相應指示燈點亮，同時單輸入/單輸出模塊上的指示燈也由檢測狀態(tài)時的閃爍狀態(tài)變?yōu)槌Ａ翣顟B(tài)，此時說明排煙防火閥已完全打開。消防值班人員通過此信號就可以知道排煙防火閥的動作狀態(tài)。根據(jù)燃燒原理，物體在燃燒初期，燃燒產(chǎn)生的煙霧溫度不是很高(T﹥280℃)，隨著燃燒過程的發(fā)展，煙霧的溫度也越來越高，火勢也越來越大，對周圍非著火區(qū)域的威脅也越來越嚴重，如果此時再不采取任何措施，即再不關(guān)閉排煙防火閥，后果不堪設(shè)想。也就是說在排煙過程中，如果煙霧溫度達到280℃時，安裝于排煙防火閥內(nèi)部的熔斷片在高溫作用下迅速熔化，由于熔斷片是通過彈簧連接在杠桿上的，所以行程開關(guān)(微動開關(guān))在杠桿的作用下，常開觸點(NO)閉合，使模塊的內(nèi)部電路接通，控制器在接收到該信號后，將排煙風機及排煙防火閥關(guān)閉，防止煙霧排出后，引燃其他非著火區(qū)域，以減少財產(chǎn)損失。與此同時，雙輸入/雙輸出模塊同樣接收到消防控制中心的指令(DC24V)，內(nèi)部軟繼電器的線圈，在直流電源(DC24V)的作用下，如圖a），使外部繼電器(ZJ1)的線圈得電，其常開觸點(NO1)閉合，由于繼電器(ZJ1)的常開觸點(NO1)是與排煙風機控制箱內(nèi)的啟動按鈕(SB2)并聯(lián)的，所以排煙風機不論是在手動(M)還是在自動(A)狀態(tài)下，只要消防報警及聯(lián)動主機給出指令，控制箱內(nèi)的三相交流接觸器(KM)均能得電，主觸頭閉合，排煙風機通電運行。在需要排煙風機停止的時候，同樣由消防報警及聯(lián)動主機給出另一個指令，內(nèi)部軟繼電器的線圈在直流電源(DC24V)的作用下，使外部繼電器(ZJ2)的線圈得電，其常開觸點(NO2)閉合，由于繼電器(ZJ2)的常閉觸點(NO2)是串聯(lián)在排煙風機控制電路中，所以，消防控制中心發(fā)送相關(guān)指令，控制箱內(nèi)的三相交流接觸器(KM)線圈一當失電，主觸頭就會斷開，排煙風機就會停止運行。
一般情況下，運行信號取交流接觸器的常開觸點(NO)，停止信號取交流接觸器的常閉觸點(NC)。另在消防系統(tǒng)中用的各種聯(lián)動模塊還為被控制對象設(shè)置獨立的地址碼，以便實現(xiàn)點對點的控制。從控制理論的角度來看，再結(jié)合前面的框圖和上述控制過程，火災自動報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)從火災信號的采集、傳輸、分析、聯(lián)動控制等這一控制過程，其實就是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。
在火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)中，被控制的對象很多，如正壓送風機、噴淋泵、消防泵、防火卷簾門等等，它們的控制原理和方法基本是由消防報警及聯(lián)動主機采集火災探測器的傳輸信號，輸出指令給控制模塊，控制模塊再輸出DC24V電源給繼電器，使繼電—接觸控制電路中的觸頭動作，來達到消防控制的目。它們的控制線路雖然錯綜復雜，各不相同，只要我們熟悉繼電—接觸控制電路二次線路圖，了解各種消防弱電設(shè)備輸入、輸出點的功能，那么就可以用直流電源(DC24)去控制交流(AC220V)控制線路，達到消防聯(lián)動控制的目的，使我們身邊建筑物內(nèi)的消防設(shè)施設(shè)備發(fā)揮應有的作用，保障人民的生命和財產(chǎn)安全。
改進方法
在消防聯(lián)動控制系統(tǒng)中，大部分聯(lián)動設(shè)備屬于電動式脫扣(分勵)設(shè)備，如排煙防火閥、正壓送風閥、照明配電箱等非消防電源箱內(nèi)的空氣斷路器(帶分勵脫扣裝置)等，它們在結(jié)構(gòu)上的脫扣裝置大同小異，主要是由電磁鐵、彈簧、連桿以及行程開關(guān)(微動開關(guān))等組成，這些機構(gòu)時間長了以后，很容易銹蝕，發(fā)生卡死等現(xiàn)象。電動式脫扣設(shè)備在原理上靠電磁鐵線圈得電后，產(chǎn)生電磁力，彈簧釋放帶動連桿撞擊行程(微動開關(guān))開關(guān)而動作。同時，行程開關(guān)(微動開關(guān))的觸頭就發(fā)生變化，常開觸頭(NO)閉合、常閉觸頭(NC)斷開。根據(jù)電工學原理得知，電磁力的大小與電磁鐵的匝數(shù)有關(guān)，匝數(shù)越多、電磁力越大，匝數(shù)越少、電磁力越小，工作電壓高的電磁鐵的匝數(shù)比工作電壓低的電磁鐵的匝數(shù)多。根據(jù)這一原理，我們在實際工作中可以將電動式脫扣(分勵)設(shè)備電氣部分電磁鐵的工作電壓增大，即用標準電壓為DC48V的電動式脫扣設(shè)備代替標準電壓為DC24V的電動式脫扣設(shè)備，通過實驗證明，標準為DC48V的電動式脫扣設(shè)備確實比標準電壓為DC24V的電動式脫扣設(shè)備容易控制，所以在消防聯(lián)動控制系統(tǒng)中，帶DC48V電磁鐵的電動式脫扣設(shè)備比帶DC24V電磁鐵的電動式脫扣設(shè)備容易控制，在實際運用中，只需一個線圈電壓為DC24V的中間繼電器作為中間轉(zhuǎn)換就能實現(xiàn)，可以減少維修，且控制速度更快。
結(jié)束語
所以我們在《火災自動報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)》 工程的設(shè)計和施工工程中，不管最終是執(zhí)行哪種功能的電動脫扣器，最好是選用工作電壓比較高的電磁鐵，既保證了消防控制系統(tǒng)的響應時間，又不會對工程造價造成太大的投資。平時，由消防報警及聯(lián)動主機采集和分析各個(種)傳輸來的正常、故障和火警等各種信息。在發(fā)生火災時，消防報警及聯(lián)動主機收集信息并經(jīng)過分析確認發(fā)生火災時，通過傳輸通道指令動作執(zhí)行點操作避災或滅火的動作。所以在火災自動報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)的設(shè)計、施工、調(diào)試以及維護過程中。必須熟悉各種消防聯(lián)動設(shè)備的控制原理以及存在問題的解決辦法，只有這樣我們才能及時處理消防聯(lián)動設(shè)備在運行過程出現(xiàn)的各種問題，才能確保各種消防聯(lián)動設(shè)備及設(shè)施始終在最佳狀態(tài)下運行。
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