工频巡检的问题

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1、自动巡检的工频方式分析：由于上述原因使得自动巡检功能已逐渐被本行业的许多企业所重视，并推出了多种自动巡检的运行方式。归纳起来大致可分为 2个种类。一种称为工频方式，另一种称为低频方式。工频方式：如上图所示，为防止超压在各泵的出水口和入水口之间加有回流管 DN1、DN2 并在中间装有电磁阀MEI、ME2,在总干管DN3上还装有电磁阀ME3。在工频巡检开始时，首先关闭主干管上的电磁阀ME3，再打开电磁阀ME1,然后用工频启动消防水泵Ml,这时水泵Ml的出水口经回流管DN1和电磁阀ME1回流到水池。由于DN3上的电磁阀ME3是关闭的也就关闭了向管网供水。第二台水泵的巡检过程同上。显然，采用上述方式是

2、可以解决水泵的锈死问题，但这种工频巡检的做法有以下缺点： 由于巡检周期不能太长，这样消防水泵频繁或较频繁的使用工频启动水泵，对于功率较大的消防泵来说机械冲击将会极大的减少水泵的使用寿命。 由于工频启动水泵时产生的启动电流（电机额定电流的58倍）会频繁地对供电电网造成冲击。 耗电量大，运行费用高。以2台55KW的消火栓泵和2台55KW的喷淋泵为例来说，若每周 每台泵运行10分钟，则全年的耗电量为：55 （KW）X4 （台泵）X10/60 （小时）X52=1907度/年 因为电磁阀本身质量和使用寿命的原因，使主干管上的电磁阀ME3的设置成为消防供水的一个隐患。通常电磁阀的使用寿命为一年左右，它可能

3、会锈死或失灵，虽然水泵防止了锈死， 可一旦这三只电磁阀 ME1、ME2、ME3 出现故障则消防也就无法进行了。二、低频自动巡检的特点：紫光新锐公司开发的低频自动巡检给水设备是区别于目前所有其他设备的一种独特的低频 低速自动巡检方式。该设备对供水管网未加任何改动，未加回流支管和电磁阀。它的运行过 程如下：微机控制器中的巡检周期时钟启动巡检子程序后，设备中的变频调速器输出一个较 低的频率（010HZ）去逐一驱动消防水泵，水泵以每分钟低于300转的速度运转，由于此时 转速低，达不到泵的出水转速，因此这种低频巡检方式不会给供水管网增压。这种低速方式的巡检具有以下特点： 由于采用的是变频调速器驱动水泵，

4、水泵启动时是从零赫兹开始缓缓启动，因此这 种软启动方式不会对水泵有机械冲击，特别是对大、中功率的水泵来说其意义更大。 无启动电流。 驱动功率小，运行高效节能。还是以 55KW 为例，在低频驱动时 300 转/分，其驱动 电压45V,电流16.50A，则驱动功率为：45X16.50=0.7425KW,则四台55KW消防泵全年用于巡检的耗能为：（实测值）10.45度/年。是工频方式的10.45度/年宁1907度/年X100%=5.5%,其高效节能是明显的。 由于在主干管上未加电磁阀，不改动给排水工程师的设计这对于旧设备的改造是方便适用的。出报警，使故障消灭在消防事件发生之前，确保设备时时处于良好状

5、态。 在自动巡检期间若遇有消防运行命令，会立即中断正在进行的巡检工作转而用工频 立即启动消防水泵使之达到额定转速和额定出水量进行消防供水。一个巡检周期且无消防运 行时，才又开始一个自动巡检过程。综上所述，TH-F系列低频自动巡检的消防给水设备以独到优越性能而深受用户欢迎。建筑消防给水设备智能化维护探讨中国消防在线|时间：2010-12-14丨文章来源：云南消防总队玉溪支队|作者：赵慧生摘要：随着我国工业化、城市化进程的不断加快，特别是高层建筑的不断涌现，高层 建筑火灾防控问题日趋突出。日益复杂的建筑环境对建筑消防给水设备和相关技术提出了 新的挑战和要求。论文紧密结合消防科研与实践，全面介绍了建

6、筑消防给水设备的多种自 动巡检方式，深入阐述了可编程控制技术在消防给水设备智能化维护保养领域广阔的应用 前景。关键词：建筑 消防给水 维护保养 探讨引言消防给水设备智能化维护保养技术的发展和完善程度直接决定着城市化居民的安危。可编程控制技术是汇聚边缘科学领先科技的新课题，这项技术作为实现消防给水设备智能 化巡检的可行性技术手段，在消防给水设备的节能和恒压供水等方面应用日趋广泛，有效 解决了消防给水设备的经常化、科学化、智能化维护和保养的常见性难题。既体现了现代 电气技术的发展优势，又承载了智能化控制技术的进步成果，不仅具备消防给水设备自动 巡检的优越性，还具备了消防给水设备的节能和恒压供水等特

7、色，在解决消防给水设备的 经常化、科学化、智能化维护和保养的常见性难题方面独树一帜，是建筑消防给水设备创 新发展不可或缺的新趋势。1 目前建筑消防给水设备控制技术的的弊端和缺陷。从笔者参与的众多灭火救援实际来看，建筑消防给水设备直接关系着被保护对象的安 全。因此，必须确保其性能和质量的可靠性，并加强日常维护与管理。目前，消防给水设 备的经常化、科学化、智能化维护和保养已成为新时期消防科技不可回避的一个新课题。 2010 年11月5日，吉林市商业大厦发生火灾，大厦内的自动喷淋设施在火灾发生后未能 正常动作，造成火灾的蔓延扩大。共造成 19人死亡、24人受伤，过火面积约 15830平方 米。根据民

8、用建筑水灭火系统设计规程的规定，超高建筑、一类高层公共建筑的消防 泵宜设定时自检装置。此外，建筑设计防火规范也要求消防给水设备必须具备自动巡 检功能。尽管规范，规章明确要求消防设施，器材应定期维护保养。但是，消防水泵定期 试机运行的难度很大。实际上，水泵使用时间一长，就不可避免的发生泵体，底阀和单向 阀卡死、锈死等问题。一旦发生火灾，经常会出现设备不能充分发挥预期作用的情况，给 人民群众带来难以挽回的损失。1.1 目前，大多数水泵都是靠调节出口或人口闸阀方法来控制，主要是通过人为增加管网阻力来实现流量和压力的变化。因此，在水泵的特性曲线不变，叶片转速不变，电机 输入功率也不减少的情况下，流程阻

9、力损失也会相应增加。根据测算，当水泵的流量下降 到一半时，采用调节出口方法时的的电机的输入功率为额定功率的 84；采用人口阀门 的方法时电机的输入功率为额定功率的 60。相比之下，水泵的轴功率仅为 12.5，也 就是说，损失功率分别为 71.5和 47.5。这说明若不采用先进的控制措施，即使水泵 的设计效率为 100，其现实的运营效率可能只有百分之十几或更低。落后的控制方法， 不仅使得运营现场噪声大，影响环境，还导致水泵长期处于高速、满负荷状态下运营，造 成维护工作量大，也降低了设备使用寿命。1.2 在日常维护工作中，由于消防水泵其功率较大，借助人工办法轮动难度很大。相 反，运用自动巡检技术就

10、能使消防给水系统在关键时刻发挥应有的作用。目前，消防给水 设备自动巡检的技术已逐渐被得到了重视，并推出了多种自动巡检的运行方式，规纳起来 大致可分为两种，第一种是工频方式，第二种是低速方式。目前应用于中的消防给水设备 多为工频方式的自动巡检。但这种工频巡检的做法有以下缺点，一是由于设备巡检周期的 依赖性较大，如果消防水泵频繁使用工频方式来启动，由于消防泵功率较大，机械冲击将 会导致水泵的使用寿命减少。如果一组90kW的消防泵每个月启动4次，那么1年就是48 多次， 2 年就有近百次。在机械冲击下，水泵使用寿命减少甚至损坏的频率会大大增加。 二是由于工频启动水泵时产生的启动电流是水泵运行电流的

11、58倍，也会频繁地对供电电 网造成冲击。三是设备耗电量大，机器运行费用高。由于水泵以额定功率运行，其耗电量 也十分惊人。四是电磁阀本身质量和使用寿命的原因，使主干管上的电磁阀的设置成为消 防供水的一个隐患。通常电磁阀的使用寿命为一年左右。虽然水泵防止了锈死，可一旦电 磁阀出现故障则巡检也就无法正常运行了。2 建筑消防给水设备可编程控制技术的操作原理。2.1 消防水泵智能自动巡检技术。自动巡检技术是在 90 年代末期开发的，符合国家 消防法规的智能型检测技术。当火灾出现时，能自动退出巡检模式，使消防泵组立即投入 消防模式，即“消防优先”原则。建筑消防给水设备自动巡检是指在设定的时间周期内自 动地

12、启动消防泵进行检查。消防泵自检的目的在于增加消防泵的可靠性，保证消防给水系 统整体的可靠性。采用消防泵的定时自检装置，可以及时了解消防泵的实际性能，解决消 防泵的锈蚀卡死问题、保持消防泵良好的工况，也有利于消防系统管理的智能化。它对提 高消防给水系统的安全可靠性有一定的意义。消防泵转速的可分为常速自检方式和低速自 检方式,其中低速自检方式中又有软启动器方法和变频方法。常速自检方式又称工频自检 方式。它是定期将消防泵以额定转速运行一段时间后自动停泵。为保证自检时消防泵运行 的压力对系统不造成破坏,必须对消防泵原有的进出水管路进行调整完善。在消防泵从消 防水池吸水的方式中，应在出水管上设旁通管。自

13、检时打开旁通管上的电磁阀,消防泵自 检运行的出水从旁通管排至消防水池,自检完成后关闭电磁阀,恢复原正常工作状态。在消 防泵从市政给水管网吸水的方式中,也应考虑自检运行时的超压。此时，在消防泵的进出 水管上设旁通，自检时打开电磁阀，使出水又回到进水管路。运行超压后，从系统的泄压 阀排至室外明沟。同时,为防止对市政给水的二次污染,在消防泵的吸水管路上须设置倒流 防止器。低速自检方式也是消防泵定期巡检的方式之一。消防泵在自检时是以独特的低速方式运行，消防泵的转速较低，其出水压力较小。 软启动器方法是利用软启动器来控制 消防泵的自检,不考虑降压启动。在预先设定的周期内，按预先设定的软启动器运行方式 进

14、行消防泵的自检。这种运行方式是由软启动器来控制消防泵的启动阶段，即消防泵的定 时软启动技术。一般在 10 秒左右。整个过程运用可编程控制技术来实现,，能够使消防泵 始终保持良好的工作状态。2.2 可编程控制技术的原理。可编程控制替代了消防水泵纯继电器控制技术，用梯形 图语言按消防要求编程，实现了消防水泵智能自动巡检。采用可编程序控制对消防泵组进 行控制，实现泵组在备用时定期试运行，扑救火灾时自动启动，从而有效地杜绝消防水泵 关键时刻不能用的局面。特点是即是在平常无火灾情况下，运用自动巡检技术，使消防泵 组能自动地周期性逐台起动运行，发现水泵故障能以声、光形式告知现场值班人员和将泵 组运行、故障

15、信息传递到远方的消防中心。2.3 可编程控制技术实施的方式。一种是可编程控制与变频调速器结合成一个控制体 系，可实现消防水泵周期性自动低频（定频）巡检。另一种是可编程控制与电动阀、旁通泄 压管路结合成一个控制体系，可实现消防水泵周期性自动工频巡检。由于运用了周期性自 动巡检技术，就可避免因潮湿造成的泵电机短路或泵轴锈蚀“抱轴”，使泵组处于常备不 懈状态，减轻了劳动力。采用可编程序控制对消防泵组进行控制，实现泵组在备用时定期 试运行，扑救火灾时自动启动，从而有效地杜绝消防水泵关键时刻不能用的局面。这一技 术之所以有生命力，就在于它的输入输出端更接近现场设备，不需添加太多的中间部件或 需要更多的接

16、口，可靠性高，抗各种干扰的能力强、维护方便，硬件无调整元件，价格低寿命长。这样既节省了用户时间和成本，又可以很容易地根据不同需要进行扩展。3 可编程控制技术在消防给水设备领域的优越性及其发展前景。3.1 方便快捷的自动巡检功能。在自动状态下，如果没有消防用水需求，第一台水泵 启动 5-30 秒钟，运行10 秒后，停机待命120-360 小时。待命期间如果没有消防用水，则 第二台水泵启动 5-30 秒，运行10 秒，停机待命120-360 小时，如此周而复始地循环，电 控柜并设有超压保护，从可靠角度出发，要设置泄压阀。在有消防用水需求时，泵组立即 自动启动，加压供水，充分发挥其应用的作用。为避免

17、因压力增大对管网产生破坏，可以 增加电磁阀，巡检启泵时才打开电磁阀泄压，巡检启泵时间也延时到 10 分钟。3.2 安全可靠的启泵方式。在自动启动多台泵的情况下，为了避免同时投入水泵而对 电网造成过大的冲击，水泵是一台台相隔 20 秒启动。自动启动和待机启泵时，先是发出 声光报警，再启动水泵。当设备的工作泵出现故障时，如过载和短路时，备用泵应能自动 投入运行。3.3 及时有效的控制柜面板显示。为防止指示灯灯泡损坏不能正确反映设备工 作情况，还应专门设置故障测试按钮，当设备出现故障时，信号箱将用声、光报警方式提 示工作人员，及时处理故障。在处理故障时，又将故障进行分类，有些故障是要求系统停 止运行

18、的，但有些故障对系统工作影响不大，系统可带故障运行，故障可在运行中排除， 这样就大大减少整个系统停止运行时间，提高系统可靠性运行水平。总之，采用可编程序控制进行控制系统设计，硬件结构简单，成本低廉，响应速度快， 性能、价格比很高，具有极高的可靠性。另外还可以根据实际需要很方便地进行扩展。对 于现代智能楼宇，控制系统还可以通过通讯模块纳入到整个大厦的监控系统之中，体现出 极大的灵活性和适应性，具有极高的实际推广价值。与传统消防给水方法相比，不论是设 备的投资、运营的经济性，还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等地方都具有无法比 拟的优势，而且具有显著的节能效果。结语：可编程序控制技术用于消防给水

19、设备控制系统，具有调速性能好、节能效果显 著、运营工艺安全可靠等优点。可以说是一项利国利民、有广泛应用前景的高新技术。推 广使用这种集现代先进电力电子技术和计算机技术于一体的高科技装置，具有重大的现实 意义。参考文献：1 马兰巍、鲁均消防给水设备控制技术研究J.消防科学与技术,2005(4):14-18.2 张蝶消防给水设备新技术初探J.消防科学与技术,2006 (6) :10-14.一、消防给水设备是固定消防供水系统的基本组成部分，虽然此部分在整个大厦消防系统中 的造价所占比例并不高(通常还不到百分之一左右)，但无数经验和教训都证明：初期火灾的 扑救成功与否，主要还是取决于此部分设备的完好与

20、否。消防给水设备的特点是：平时不用， 甚至长期不用，一旦使用必须要发挥作用。目前，由于消防设备长期不用造成的水泵锈蚀、 锈死现象十分普遍(有的地区达到 70%，甚至 80%),单纯的靠人工办法来实现对消防水泵的检 测已被多次事实证明根本无法保证消防水泵的可靠运行。针对这种现象，公安部制定了国家固定消防给水设备的性能要求和实验方法GA30.2这一强制性文件,文件明确要求消防设备必须具有自动巡检功能。二、文件明确规定：1、设备应具有自动和手动巡检功能,其自动巡检周期应能按需设定。2、消防泵控消防方式逐台启动运行,每台泵运行时间不少于 2min。3、设备应能保证在巡检过程中遇消防信号自动退出巡检,进

21、入消防运行状态。4、巡检中发现故障应有声、光报警。具有故障记忆功能的设备,记录故障的类型及故障发生的时间等,应不少于 5 条故障信息,其显示应清晰易懂。三、TH-ZGXR-XF数字智能消防巡检控制器是紫光新锐自主开发的第四代固定消防给水设备专用控制器，也是目前唯一达到中华人民共和国公共安全行业标准功能要求的产品。该产品严格按照国家固定消防给水设备的性能要求和实验方法设计、制造。设备特点：1、设备采用紫光新锐特有的TH-ZGXR-XF/400数字智能消防巡检控制器。2、低速巡检不给管网系统加压、能达到电机的驱潮、防止水泵锈蚀及锈死现象发生。3、电气巡检内容：电气主回路监测、电源电压、电流、缺相、

22、绝缘阻值、耐压等内容。4、设备性能：4.0 采用 TH-ZGXR-XF 数字智能消防巡检控制器4.1 电气主回路检测4.2 水泵逐台自动巡检低频低速4.4 运行图像显示4.5 故障内容显示4.6 故障信息存储4.7 故障报警、信息打印4.8 预留楼宇监控接口4.9 RS485 通讯接口4.10 当消防设备发生故障时会以电话或短信形式通知有关人员四、设备工作原理：采用“TH-ZGXR-XF数字智能消防巡检控制器组成的微机控制自动巡检消防给水设备”其工作过程是:在非消防状态时，采用TH-ZGXR-XF数字智能消防巡检控制器组成的消防自动巡检控制设备, 可对消防泵做自动巡检运行。自动巡检周期为数小时

23、至数百小时任选，周期时钟自动启动巡 检程序且具有手动巡检功能。巡检时 TH-ZGXR-XF 数字智能消防巡检控制器会对消防控制柜 的主回路进行检测确认正常后，逐台驱动消防泵使之低速运行，此时驱动功率很小，约是泵 电机额定功率的百分之一左右，所以节能显著。由于转速低，所以不会对供水管网增压。若 在巡检时接到消防运行命令，则本控制装置会立即中断巡检运行，控制设备会以工频驱动消 防泵投入消防命令运行。只有到了下一个巡检周期且无消防事件发生时，才开始一个新的巡检运行过程。巡检时，若水泵发生故障会给出故障报警信息。当发生输入过电压、欠压、缺 相、输出过电流、短路时 TH-ZGXR-XF 控制器会向消防中心发出报警信息。这种自动巡检的 结果可确保消防水泵不会产生锈蚀、锈死现象，使消防给水设备“养兵千日，用兵一时”成 为现实。本设备还具有主备泵自动互换，当主泵故障后，备用泵自动投入。主备电源自动互 投，当主电源故障后，备用电源会自动投入等功能，TH-ZGXR-XF数字智能消防巡检控制器 组成的消防自动巡检控制设备会对上述所有功能提供数据远传、图像监控、故障报警、信息 打印等功能。