抽水泵故障自动报警(一文读懂消防水泵的启泵控制原理)

Posted 2023-05-27

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抽水泵故障自动报警(一文读懂消防水泵的启泵控制原理)

消防水泵是指达到国家标准《消防泵性能要求和试验方法》GB6245的普通清水泵或者专用消防水泵。在民用建筑的设计中，消防系统多采用临高压系统，消防水源提供的消防用水，都需要采用消防水泵进行加压，以满足灭火时所需的水压和水量的要求。在给排水消防设计中，消防水泵的合理设计至关重要，消防水泵的可靠启泵也应得到有效保障，其重要性不言而喻，本文结合基本常用规范对消防水泵的启泵方式做一个较为全面的介绍。

从水专业的规范可以知道，水泵的启泵控制主要有：（1）高位消防水箱出水管上的流量开关直接启动；（2）消防水泵出水管压力开关直接启动；（3）报警阀压力开关直接启动；（4）手动启泵；（5）自动启泵；（6）消防水泵控制柜机械应急启泵。至于如何其控制原理分别如何，下面我们将进行逐一介绍。

1、高位消防水箱出水管流量开关启泵

流量开关又称为水流开关、流量传感器和水流动作阀，是利用各种原理测量管路中介质的流动情况，并适时地传输给后端设备以开关通信信号的一种传感控制器。流量开关在流量高于或低于某一个设定点时触发报警信号，系统获取信号后即可作出相应的指示动作。以消火栓系统来举例，灭火初期系统主要依靠消防水箱和稳压泵来保证水量和水压，水流通过流量开关进人消火栓系统，流量开关通过感应流量的变化来启动消防泵。

流量开关应能在管道流速为0.1m/s-10 m/s时可靠启泵，其他性能宜符合现行国家标准《自动喷水灭火系统第７部分：水流指示器》GB5135.7的有关规定。

2、消防水泵出水管压力开关启泵

压力开关是指采用高精度、高稳定性能的压力传感器和变送线路，再经专用的CPU模块化信号处理技术，实现对介质压力的检测、显示、报警和控制信号输出。

在水消防系统中，一般在消防水泵出水干管上设置低压压力开关。当流量开关失效，水消防系统继续依靠水箱及稳压泵来提供水量、水压来灭火，稳压泵补水不及时会导致系统内压力的下降。或者仅依靠消防水箱静水压力灭火，水箱水位下降，消防泵出水压力开关感应压力降，压力开关动作。当流量开关失效，无论消防水箱稳压是否设置稳压泵，供水的过程中压力均会下降，压力开关的设置正是基于这一基本原理。

消防水泵出水管上的压力开关一般可采用电接点压力表、压力传感器等。压力传感器是将压力转换为电信号输出的传感器。初级的压力传感器是压力引起应变产生毫伏信号变化，如果传感器内带有放大整形电路，输出标准电压或电流信号，这样的传感器称为压力变送器。压力传感器有很多种类，目前比较常见的是压阻式和压电式传感器。电接点压力表是压力表操纵的电路开关，比普通压力表仅多了一个电接点信号。一般的电接点压力表是用于测量气体、液体介质的正负压力，并在压力达到预定值时发出信号，接通控制电路，达到自动控制或报警的目的。据“水消规”条文说明中介绍，国际上发达国家的启泵信号是压力和流量，原因是可靠性较高。

3、报警阀压力开关启泵

报警阀压力开关在国家标准《自动喷水灭火系统第10部分：压力开关》GB5132.10-2016中有相关定义，它是指自动喷水灭火系统中的一个部件，其作用是将系统的压力信号转换为电信号。

湿式报警阀组的压力开关是一种压力型水流探测开关，安装在延迟器和水力警铃之间的报警管路上。当报警阀开启后，报警管路中充水，并流向水力警铃。压力开关收到水压的作用接通电触点，给出电接点信号。报警阀压力开关的构造和要求是：当系统中有任一个或一个以上的喷头流量出现后，压力开关动作，自动启动喷洒水泵，并发出火警信号。当该流量停止时，电触点断开。

4、手动启泵

消防控制室或消防水泵房均应设置手动启泵功能。为了保证消防控制室启泵的可靠性，采用硬拉线直接启动消防水泵，可以最大的可能减少干扰和风险。因为采用联动控制存在极端情况下失效的可能性，例如，软件受病毒侵害等危险而导致弱电信号总线无法动作。由此可见，手动直接启泵是消防启泵必不可少的一道防线。消防控制室的手动控制盘设置在消防控制室内的消防联动控制器上。

泵房的就地强制启泵实际上是设在消防水泵控制柜上并由专用线路连接到电机上的。根据《火灾自动报警系统设计规范》图示中关于消防水泵控制启停泵的按钮得知，该按钮是通过继电器这种电控制器件操作水泵电机的。由上可知，就地强制启动是手动启泵的一种，只是它与手动控制盘设置的位置不同，它是靠近消防水泵的一个按钮，其目的是为了便于维修时控制的应急控制。

5、自动启泵

前述的压力开关、流量开关可以直接启泵，此类控制不需要火灾自动报警系统参与，也不依赖于消防联动控制系统，不受消防联动控制器处于手自动状态的影响，它通过专用的线路连接至水泵控制柜的继电器来控制消防水泵的开启，可以统称为联锁控制方式。那么如何利用火灾报警系统来实现消防水泵的自动启动呢？《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013消防联动控制器应能按设定的控制逻辑向相关的受控设备发出联动信号，并接受相关设备的联动反馈信号，可知消防水泵还可以由消防联动控制器实现自动启泵。

需要火灾自动报警系统联动控制的消防设备，其联动触发信号应采用两个独立的报警触发装置报警信号的“与”逻辑组合。联动触发信号包括感温（感烟）火灾探测器信号、手动火灾报警按钮信号、压力（流量）开关动作信号、消火栓按钮动作信号灯。联锁控制方式和消防联动控制器（联动控制方式）均可以实现消防水泵的自动启泵。

6、机械应急启泵

压力开关、流量开关等弱电信号和硬拉线均是通过继电器来自动启动消防泵的。消防系统中的应急机械启动功能是通过手动闭合消防水泵启动的，它是指因信号线路或消防水泵控制箱的控制线路故障，导致不能自动或手动启动消防水泵时，通过消防水泵控制箱门上的机械应急启动装置，直接手动闭合消防水泵的主接触器来启动消防水泵。消防水泵只要在正常供电的条件下，无论控制线路如何，都能强制启动，以保证火灾扑救的及时性。

机械应急启动装置启动手柄平时处于停止状态（带锁），紧急火警时必须由被授权的专业人员来进行，而且从接到报警到消防水泵正常运转的时间不应大于5min，这个时间包括了专业人员从消防控制室至消防泵房的行走时间，以及水泵从启动到正常工作的时间。