核電廠火災自動報警系統設計

謝燕芬

摘 要：由于核電廠的特殊性，火災發生時如何更好地保護工作人員的人身安全問題尤為重要，該研究主要分析了目前使用較廣泛的火災自動報警系統，并在保留各自優點的情況下給予了改進意見，使其在功能和安全方面得到提高。隨著網絡技術的發展，核電廠的管理也趨向于網絡化，此火災報警系統亦通過對實施網絡控制的軟件進行設計，更進一步完善了核電廠的火災自動報警系統。

關鍵詞：核電廠 火災自動報警系統 設計

中圖分類號：TU892 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（c）-0039-02

現如今自然能源日益減少，新能源的開發利用迫在眉睫，核能是一種新能源的極好選擇，核電廠也越來越多，核電廠通過建立將原子核裂變釋放的核能轉變為電能的系統和設備發電，雖然基建投資高，但因燃料費用較低，發電成本也較低，并可減少污染等優點，近年來發展迅速。但核能有潛在的輻射損害，一旦核電廠發生火災等安全事故，核泄漏污染所造成的后果將極其嚴重，如何防止火災，如何及時撲滅火情，防止爆炸等重大核安全事故是核電站安全管理的關鍵。

1 核電廠火災自動報警系統的構成

核電廠由核島、常規島、輔助建筑物三部分構成，不同于一般電廠，其對震動、輻射、風速、電磁、雷擊等危險因素有更高的要求，所以火災自動報警系統的設置不僅要滿足國家相關設計規范，更要具備抵抗上述不良因素的性能。該研究采用全面防護的要求，使火災自動報警系統覆蓋核電廠所有區域，保證核電廠的安全運行?；馂淖詣訄缶到y的組成包括火災報警控制器、消防聯動控制器、各種不同類型的火災探測器、氫氣報警控制器、模擬盤、手動報警按鈕、火警聯動設備、火災應急廣播、消防專用電話等系統/設備組成。當某一區域火災探測器動作或手動報警時，所有聲光報警器均立即報警，提醒工作人員撤離，并將火警信號送至火災報警控制器，實現火災的早期報警，以便及早確認火情，采取相應措施，自動或手動啟動消防滅火設備，以減少損失?；馂淖詣訄缶到y按總線環路設計，任意一點且僅一點斷線時，不影響系統報警。系統總線上應設置總線短路隔離器，每只總線短路隔離器保護的火災探測器、手動火災報警按鈕和模塊等消防設備的總數不應超過32點；總線穿越防火分區時，應在穿越處設置總線短路隔離器。

2 應用核電廠火災自動報警系統的優勢

火災自動報警系統可以實時監測核電廠各區域情況，保障了故障及火情的及時發現，及時制止；通過控制器和就地模擬盤可以顯示火災具體發生位置，并且可顯示第一個報警信號，啟動DCS系統實現對消防閥門的聯動控制；可以對故障及火災的實時發展情況起到監測作用，以便采取進一步措施；氫氣探測器能夠實現對特定位置氫氣情況的實時監控；因有就地模擬盤的圖形顯示，現場工作人員可以根據基地模擬盤的指示，選擇最合適的避難場所及通道，能保證工作人員的安全撤離。

3 如何布置核電廠火災自動報警系統

系統中的火災報警控制器、消防聯動控制器和消防應急廣播的控制裝置、消防專用電話總機等起集中控制作用的消防設備，應設置在消防控制室內。探測器分為感煙、風管式感煙、線型光束感煙、本安型感煙、吸氣式感煙、紅外火焰、差定溫感溫、纜式線型感溫、氫氣探測器等不同類型。應根據保護場所可能發生火災的部位和燃燒材料的分析，以及火災探測器的類型、靈敏度和響應時間等選擇相應的火災探測器。對于可能產生煙霧的房間，選擇感煙探測器；在通風系統管道內監測煙霧情況，選擇風管式感煙探測器；在無遮擋的大空間安裝線型光束感煙探測器；在有爆炸性的危險區域安裝本安型感煙探測器；在反應堆廠房冷卻劑泵環路的潤滑油小室和LX廠房的電子設備間及與安全相關的電氣柜間安裝吸氣式感煙探測器；儲油及燃油間要安置紅外火焰探測器；在熱慣性高的區域安裝差定溫感溫探測器和火焰探測器；在電纜比較密集的區域或電纜橋架、電纜溝、電纜豎井安裝纜式線型感溫探測器；在汽機軸承設置點式感溫探測器和紅外火焰探測器；而可累計氫氣的部位安裝氫氣探測器。模擬盤主要考慮安置在工作人員通道及避難場所處，可以將核電廠建筑物內的火災、故障報警信號以圖形的形式顯示在模擬盤上，電源來自控制器，模擬盤上應設置防火排煙等閥門的控制操作按鈕。每個防火分區應至少設置一只手動火災報警按鈕。從一個防火分區內的任何位置到最鄰近的手動火災報警按鈕的步行距離不應大于30 m。手動火災報警按鈕宜設置在疏散通道或出入口處。每個報警區域內應均勻設置火災警報器，其聲壓級不應小于60 dB；在環境噪聲大于60 dB的場所，其聲壓級應高于背景噪聲15 dB。

4 如何完善網絡控制軟件

網絡控制系統采用TCP/IP通訊協議，它的優點是具有重發技術，擁塞控制技術，能夠保障信息傳輸，這對于整個報警系統都是極其重要的。是同步顯示、DCS聯動控制系統的基礎。此自動報警系統對網絡控制軟件的要求是具備實時監測、可進行定制、優良的圖形顯示、處理多項任務、具備強大的通訊能力等特點，才能滿足多區域跨區域消防聯動的功能需求。所以，核電廠火災自動報警系統宜選用Windows CE系統。該系統不僅具有以上描述的優勢，并且操作界面簡便明了，且便于定制升級。應用此系統進行火災自動報警系統的設計，包括主程序設計、系統自檢設計、接收數據及處理數據的設計、網絡控制設計、聯動設計、圖形平面顯示設計、存儲設計、網絡傳輸設計等。整個系統的正常進行要在系統自檢正常的基礎上，系統要完成對探測器、控制器、網絡等構成部件的自我檢測，若檢測出故障即給出故障提示，若未檢出故障即計入正常工作狀態。接收數據及處理數據設計是為滿足接受探測器報警信號，包括故障及火災信號，就地模擬盤的操作信號，在控制器進行相應的處理，將處理結果儲存并傳送出去；網絡控制設計是為實現DCS聯動系統，通過控制器傳送到DCS系統的信息進行消防閥門的控制；報警系統有自動報警系統和手動報警按鈕，聯動設計實現了對各系統的聯動控制；圖形平面顯示設計的功能是將控制器接受的各種信號以圖形的形式形象直觀地呈現到模擬盤上，切能夠顯示控制器，報警器位置、狀態。

5 結語

該研究探討的核電廠火災自動報警系統不僅能夠實現火災及故障的自動報警，更能實現消防系統聯動，通過DCS接口，各型號探測器的自動報警信號，手動控制器的手動報警信號，就地模擬盤的操作信號都能傳送到DCS系統，DCS系統實現對各種消防閥門和消防設備的控制，再將實施控制后的設備及閥門信號傳回控制系統，以此來實現消防聯動，更迅速準確地解決故障及火情，保障人員安全。探測器的布置實現了對整個核電廠的全方位監測，無論何處發生異常，均能啟動報警系統，無遺漏、無死角。相比與傳統的火災處理辦法，該系統能夠實現更及時、更準確、更可靠三大優點，有效地提高了核電站的安全性，大大降低了發生重大事故的可能。

核電的優點包括不會造成空氣污染、不會加重溫室效應、燃料成本低、能量密度高、發電方式穩定等，是值得開發利用的能源；缺點是核廢料具有高放射性及高熱，處理不當造成的放射污染及熱污染相當嚴重，投資建廠的成本較高，財務壓力較大，容易引發政治問題，最嚴重的風險是一旦核電廠發生事故，造成核泄漏，其對生態和人類的安全造成的傷害是不可估量的，所以火災自動報警系統在核電廠配置及應用尤為重要，各核電廠應積極配備，預防事故的發生，利用核電造福社會的同時，避免負面影響的產生。

參考文獻

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