機(jī)械論文發(fā)表期刊推薦國(guó)家級(jí)期刊《中國(guó)機(jī)械》，《中國(guó)機(jī)械》雜志始創(chuàng)于1982年北京，現(xiàn)由中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)聯(lián)合會(huì)、中國(guó)工業(yè)報(bào)社主管。國(guó)內(nèi)刊號(hào)：CN:11-5417/TH、國(guó)際刊 號(hào)：ISSN:1003-0085。2012年迎來(lái)創(chuàng)刊30年周年華誕，并開(kāi)啟了雜志專(zhuān)業(yè)、細(xì)分、國(guó)際化新征程這是一本中國(guó)的機(jī)械王國(guó)權(quán)威雜志，一本分享 機(jī)械行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的雜志。

　　摘要:消防巡檢技術(shù)的應(yīng)用在現(xiàn)今消防系統(tǒng)中的應(yīng)用越發(fā)廣泛普遍，本文通過(guò)分析比較消防給水中的工頻自動(dòng)巡檢方式與低頻自動(dòng)巡檢方式，突出低頻自動(dòng)巡檢的優(yōu)勢(shì)，并介紹低頻自動(dòng)巡檢技術(shù)的特點(diǎn)及其應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：消防巡檢,工頻自動(dòng)巡檢,低頻自動(dòng)巡檢

　　1.引言

　　我國(guó)正在向著工業(yè)化、城市化不斷發(fā)展，高層建筑物不斷地涌現(xiàn)，越來(lái)越復(fù)雜的建筑環(huán)境對(duì)建筑消防給水設(shè)備和相關(guān)技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)和要求。消防泵是消防給水中的關(guān)鍵設(shè)備。在消防給水系統(tǒng)中,消防泵給水的可靠性直接決定了滅火的成功與否，但是消防給水設(shè)備在運(yùn)行上具有一個(gè)普遍的特點(diǎn),就是這些設(shè)備平時(shí)很少運(yùn)行,但是在火災(zāi)發(fā)生時(shí)卻需要可靠地投入使用。而由于這些設(shè)備長(zhǎng)期不用,到了滅火時(shí)卻不一定能保證設(shè)備的正常運(yùn)行。因而消防泵的自動(dòng)巡檢便顯得十分必要。消防泵的自動(dòng)巡檢,它是在設(shè)定的時(shí)間周期內(nèi)自動(dòng)地啟動(dòng)消防泵,對(duì)消防泵的運(yùn)行進(jìn)行檢查。消防泵自檢的目的在于能夠及時(shí)了解消防泵的實(shí)際性能,解決消防泵的銹蝕卡死問(wèn)題、保持消防泵良好的工況,增加消防泵的可靠性,保證消防給水系統(tǒng)整體的可靠，也有利于消防系統(tǒng)管理的智能化。它對(duì)提高消防給水系統(tǒng)的安全可靠性有一定的意義。

　　2.消防泵自動(dòng)巡檢方式的分析與比較

　　2.1工頻自動(dòng)巡檢方式

　　工頻自動(dòng)巡檢方式是定期將消防泵以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行一段時(shí)間后自動(dòng)停泵。為保證自檢時(shí)消防泵運(yùn)行的壓力對(duì)系統(tǒng)不造成破壞,必須對(duì)消防泵原有的進(jìn)出水管路進(jìn)行調(diào)整完善。如圖1所示：

　　如圖1所示，為防止超壓在各泵的出水口和消防水池之間加有回流管DN1、DN2并在中間裝有電磁閥YV1、YV2，在總干管DN3上還裝有電磁閥YV3。在工頻巡檢開(kāi)始時(shí)，首先關(guān)閉主干管上的電磁閥YV3，再打開(kāi)電磁閥YV1，然后用工頻啟動(dòng)消防水泵M1，這時(shí)水泵M1的出水口經(jīng)回流管DN1和電磁閥YV1回流到消防水池。由于DN3上的電磁閥YV3是關(guān)閉的也就關(guān)閉了向管網(wǎng)供水。第二臺(tái)水泵的巡檢過(guò)程同上。

　　工頻自動(dòng)巡檢在一定的時(shí)間內(nèi)模擬了消防給水的實(shí)際工況。其檢測(cè)的是消防泵啟動(dòng)、正常運(yùn)行的全過(guò)程。而在管路設(shè)計(jì)上需作改進(jìn)。最重要的是要防止旁通管路上的電磁閥故障,必須做到在自檢時(shí)打開(kāi),自檢完成后及時(shí)關(guān)閉。采用工頻自動(dòng)巡檢方式可以解決水泵的銹死問(wèn)題，但這種工頻巡檢的做法有以下缺點(diǎn):

　　1.由于巡檢周期不能太長(zhǎng)，這樣消防水泵頻繁或較頻繁的使用工頻啟動(dòng)，對(duì)于功率較大的消防泵來(lái)說(shuō)機(jī)械沖擊將會(huì)極大的減少水泵的使用壽命。

　　2.由于工頻啟動(dòng)水泵時(shí)產(chǎn)生的啟動(dòng)電流（電機(jī)額定電流的5～8倍）會(huì)頻繁地對(duì)供電電網(wǎng)造成沖擊。

　　3.耗電量大，運(yùn)行費(fèi)用高。以2臺(tái)55KW的消火栓泵和2臺(tái)55KW的噴淋泵為例來(lái)說(shuō)，若每周每臺(tái)泵運(yùn)行10分鐘，則全年的耗電量為：55（KW）×4（臺(tái)）×10/60（小時(shí)）×52=1907度/年

　　4.因?yàn)殡姶砰y本身質(zhì)量和使用壽命的原因，使主干管上的電磁閥YV3的設(shè)置成為消防供水的一個(gè)隱患。通常電磁閥的使用壽命為一年左右，它可能會(huì)銹死或失靈，雖然水泵防止了銹死，可一旦這三只電磁閥YV1、YV2、YV3出現(xiàn)故障則消防也就無(wú)法進(jìn)行了。

　　2.2低頻自動(dòng)巡檢方式

　　低頻自動(dòng)巡檢的運(yùn)行過(guò)程如下：微機(jī)控制器中的巡檢周期時(shí)鐘啟動(dòng)巡檢子程序后，設(shè)備中的變頻調(diào)速器輸出一個(gè)較低的頻率（0~10HZ）去逐一驅(qū)動(dòng)消防水泵，水泵以每分鐘低于300轉(zhuǎn)的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，由于此時(shí)轉(zhuǎn)速低，達(dá)不到泵的出水轉(zhuǎn)速，因此這種低頻巡檢方式不會(huì)給供水管網(wǎng)增壓，不需對(duì)消防泵的管路作改動(dòng),但其檢測(cè)的僅是消防泵正常工況中的一個(gè)階段。對(duì)比工頻自動(dòng)巡檢，低頻自動(dòng)巡檢具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1.由于采用的是變頻調(diào)速器驅(qū)動(dòng)水泵，水泵啟動(dòng)時(shí)是從零赫茲開(kāi)始緩緩啟動(dòng)，因此這種軟啟動(dòng)方式不會(huì)對(duì)水泵有機(jī)械沖擊，特別是對(duì)大、中功率的水泵來(lái)說(shuō)其意義更大。

　　2.無(wú)啟動(dòng)電流。

　　3.驅(qū)動(dòng)功率小，運(yùn)行高效節(jié)能。還是以55KW為例，在低頻驅(qū)動(dòng)時(shí)300轉(zhuǎn)/分，其驅(qū)動(dòng)電壓45V，電流16.50A，則驅(qū)動(dòng)功率為：45×16.50=0.7425KW，則四臺(tái)55KW消防泵全年用于巡檢的耗能為：（實(shí)測(cè)值）10.45度/年。是工頻方式的10.45度/年÷1907度/年×100%=5.5%，其高效節(jié)能是明顯的。

　　4.由于不用在主干管上加電磁閥，不用改動(dòng)原有的設(shè)計(jì)，這對(duì)于舊設(shè)備的改造提供了方便與適用性

　　2.3兩種自檢方式的比較

　　在消防泵自檢方式中,工頻自動(dòng)巡檢方式和低頻自動(dòng)巡檢方式都在消防泵的日常維護(hù)中起到了一定的作用。從維護(hù)管理的角度看,它們都可在消防給水系統(tǒng)中運(yùn)用。相對(duì)而言,工頻自動(dòng)巡檢方式能實(shí)際反映出消防泵的運(yùn)行工況。但從消防泵故障原因的角度來(lái)看,消防泵因長(zhǎng)期不用而造成的故障主要是泵機(jī)組軸的咬合問(wèn)題。電機(jī)啟動(dòng)不完全的工況問(wèn)題比較少,故過(guò)分強(qiáng)調(diào)消防泵完整工況的運(yùn)行,其意義不是很大。通過(guò)對(duì)比可以看出，低頻自動(dòng)巡檢方式可以使消防泵的巡檢高效化、節(jié)能化，并保證安全、環(huán)保和簡(jiǎn)約。

　　3.低頻自動(dòng)巡檢技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用

　　以可編程控制器為控制核心，當(dāng)?shù)搅搜矙z周期且無(wú)消防事件發(fā)生時(shí)，PLC發(fā)出指令逐臺(tái)驅(qū)動(dòng)消防泵使之低速運(yùn)行，此時(shí)驅(qū)動(dòng)功率很小，約是泵電機(jī)額定功率的百分之一左右，所以節(jié)能顯著。由于轉(zhuǎn)速低，所以不會(huì)對(duì)供水管網(wǎng)增壓。在自動(dòng)巡檢期間若遇有消防運(yùn)行命令，會(huì)立即中斷正在進(jìn)行的巡檢工作轉(zhuǎn)而用工頻立即啟動(dòng)消防水泵使之達(dá)到額定轉(zhuǎn)速和額定出水量進(jìn)行消防供水。一個(gè)巡檢周期且無(wú)消防運(yùn)行時(shí)，才又開(kāi)始一個(gè)自動(dòng)巡檢過(guò)程。

　　采用人機(jī)界面（觸摸屏）技術(shù)，方便用戶(hù)實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，可以從觸摸屏上面方便地修改各種巡檢參數(shù)，以及了解到消防泵的運(yùn)行狀態(tài)。如圖2、圖3所示

 

 

　　用戶(hù)可在運(yùn)轉(zhuǎn)操作界面啟動(dòng)手動(dòng)或自動(dòng)巡檢功能，選擇手動(dòng)功能則可手動(dòng)逐臺(tái)啟動(dòng)每一臺(tái)消防泵，自動(dòng)則由系統(tǒng)自動(dòng)控制。更可方便地修改每臺(tái)水泵的巡檢時(shí)間、每臺(tái)水泵巡檢間隔的停止時(shí)間、水泵巡檢的周期。

　　在狀態(tài)監(jiān)控界面則可看到每臺(tái)水泵的運(yùn)行或停止?fàn)顩r；正常運(yùn)行或故障狀況，還有變頻器的運(yùn)行狀況。還可以從巡檢記錄里查看到每一臺(tái)水泵巡檢狀況記錄；從故障記錄里查看到巡檢中水泵或變頻器出現(xiàn)故障的記錄。使現(xiàn)場(chǎng)操作人員可清晰的了解到巡檢系統(tǒng)的工作情況。

　　可將PLC的通訊模塊和上位機(jī)通過(guò)RS485通訊接口進(jìn)行通信，達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的，一旦上位機(jī)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)巡檢中的問(wèn)題，上位機(jī)的值班人員將會(huì)通知現(xiàn)場(chǎng)值班人員進(jìn)行進(jìn)一步檢查，監(jiān)控者可在監(jiān)控室清楚的了解到現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行控制情況，實(shí)現(xiàn)真正意義上的通信對(duì)接無(wú)障礙。

　　4.結(jié)束語(yǔ)

　　消防泵是消防給水系統(tǒng)的重要組成部分，但在平常卻不投入使用，而當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)必須保證100%可靠地投入運(yùn)行。因此，維護(hù)其基本性能的日常巡檢至關(guān)重要。低頻自動(dòng)巡檢技術(shù)作為現(xiàn)今最主流的消防泵巡檢技術(shù)，為消防泵的日常維護(hù)監(jiān)測(cè)提供了一種自動(dòng)化、智能化、簡(jiǎn)單化的解決方案，相對(duì)于工頻自動(dòng)巡檢技術(shù)，低頻自動(dòng)巡檢技術(shù)能夠使消防泵的巡檢更加高效化、節(jié)能化，并保證安全、環(huán)保。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1].李軍奇.消防給水系統(tǒng)中消防泵自檢方式的分析[J].鐵道勞動(dòng)安全衛(wèi)生與環(huán)保，2007

　　[2].中華人民共和國(guó)建設(shè)部.《城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50440-2007)[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2005

　　[3]廣州廣一泵業(yè)有限公司消防低頻自動(dòng)巡檢控制柜產(chǎn)品使用手冊(cè)。