消防水泵電氣控制設計可靠性研究

余延妃

（廣東遠順建筑設計有限公司，廣東 惠州516003）

1 引言

在建筑工程施工設計過程中，消防水泵主要包括自動噴淋和消火栓泵2種，并且多采用專業設備進行配置。在對消防水泵進行設計時，常見的電氣控制方案比較多樣化，二次控制接線的繁雜程度也存在一些差異，出現了不規范、不合理、不標準等問題，增加了設計難度。為了保證方案的合理性，需要科學地選擇消防水泵啟動方案，保證方案的標準化和規范化。

2 防火規范相關法律條文

為了保證能夠及時將火災撲滅，使消防水泵的利用效率達到最大化；為了讓人們對防火知識有一定的了解和重視，政府不斷對防火相關法律條文進行修改和編制，增強人們的防火意識，加強人們對防火設備質量的檢測，將火災隱患消滅在萌芽期，將火災的危害性降到最低。主要有以下防火規范的相關條文對消防水泵的電氣控制提出要求：GB 50016—2014《建筑設計防火規范》（2018年版）【1】、JGJ 16—2008《民用建筑電氣設計規范》【2】、GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統技術規范》【3】、GB 50116—2013《火災自動報警系統設計規范》【4】、GB 50084—2017《自動噴水滅火系統設計規范》【5】。

3 消火栓泵的控制措施

3.1 消火栓自動報警系統的作用

在工程設計過程中，要在建筑中設置自動報警系統，并將報警系統與消火栓相連接。消火栓受到火災的影響后會自動引發自動報警系統進行報警。所以，在選擇消火栓泵的型號時，要注重其的功能和質量，確保消火栓泵能夠順利啟動。

消火栓泵生產廠家生產的報警按鈕可以分為2種：按下玻璃片型和擊碎玻璃片型，2種類型的玻璃片需要利用不同形式的按觸點作為其打開形式，通常會利用常開觸點作為按下玻璃片的接觸點形式，利用常閉觸點作為擊碎玻璃片的觸點形式。但為了保證消火栓泵能夠順利啟動，一般會采用動作報警和直接啟動同時進行作為消火栓泵的啟動方式。

對利用常開觸點作為按下玻璃片的接觸點形式進行分析：在消火栓泵表面設置有機玻璃片，啟動消火栓泵時，只需直接將有機玻璃片的自鎖按鈕按下，就能自動觸發常開觸點，然后將報警信息傳輸到報警系統中；自鎖按鈕傳輸報警信息后，該消火栓泵按鈕的紅色指示燈就會發亮，標志著報警系統已經開始運行。而在常開觸點啟動的同時，常閉觸點也會觸發，啟動消火栓泵，隨后該消火栓泵按鈕的綠色指示燈亮起，標志著消火栓泵已經處于運行中；不需要進行報警的時候只要將自鎖按鈕再按一下，該按鈕就會恢復到之前的狀態。需要注意的是，在該報警系統中，需要進行電流連接，具體電流的大小要根據不同的內部解碼來確定。

根據規范要求，在設計消防控制室的過程中應注重優化消防水泵操作機制，即能夠以手動的方式直接控制。根據國標圖集16D303-3《常用水泵控制電路圖》【6】的相關規定，起泵按鈕需與220V控制回路連接，目的在于隔絕交流強電，以免其進入交流系統內，并增設總線交流隔離器。此外，在消防控制柜設置時對其配置DC24V中間繼電器也是可行的方式。從國內產品性能來看，大部分都能夠達到硬件電路直接啟動要求，但考慮到運行環境復雜，在消防控制室設計時宜對其增設消防泵控制盤，其作用在于單獨控制消防水泵運行，以提高設備穩定性。

在較大的建筑項目中，所需消火栓數量會比較大，所以要在建筑設計圖紙中將每個消火栓的位置和報警按鈕的位置按照地址編碼的順序進行編排。但為每個消火栓安裝報警按鈕，會提高建筑施工的施工成本；對此，設計方可采取將各消火栓報警按鈕并聯的方式來節約施工成本，各報警按鈕并聯后可使用同一個地址編碼進行控制。

3.2 消防控制室的主要功能

消防控制室采取先進的設備來控制消防設備，該控制室既可以自動控制消防設備，也可以手動控制消防設備。控制室進行自動控制時，主要原理是利用消火栓泵的報警按鈕、煙霧報警器等自動報警系統將信號傳輸到消防控制室，控制室在確認發生火災后就會啟動消火栓泵進行滅火；控制室進行手動直接控制時，主要原理是將各消火栓泵與控制室相連接，當發生火災后就會通過該連接設備將火災信息傳輸到控制室，然后控制室就會發出啟動啟泵的命令進行滅火。以下是自動控制和手動直接控制的滅火方案分析：

方案一：自動控制和手動直接控制分別進行滅火。采取該方案進行滅火，需要在自動控制的現場電控箱旁安裝編碼模塊，然后將編碼模塊進行排序。發生火災時，編碼模塊向控制室傳輸報警信息，控制室在查閱編碼模塊的序號后就可以快速準確地知道火災發生的區域，從而為滅火贏得寶貴的時間。在進行手動直接控制時，需要在手動直接控制的現場電控箱旁安裝轉換控制模塊，轉換模塊會將火災信號傳輸到控制室，控制室的工作人員利用控制盤啟動消防泵來發出滅火命令。雖然這種方案可以有效及時地進行滅火，但由于需要安裝的模塊較多，增加了施工成本，所以，一般情況下不會采取該方案進行滅火。

方案二：總線聯動與手動直接控制相結合。采取該方案進行滅火時，同樣也要在現場電控箱旁安裝轉換控制模塊，利用該模塊將火災信號同時轉換，增加信號的穩定性和準確性。但這種方案也存在局限性，即這種轉換控制模塊的生產規模較小，不能滿足市場的需要。

方案三：手動控制盤直接控制進行滅火。采取該方案進行滅火的時候，要安排工作人員在控制室值班，當火災現場發來信號時，工作人員通過控制盤按鈕發出滅火指令。由于該方案需要值班人員時刻保持警惕狀態，一旦值班人員出現問題，將會導致嚴重后果。所以該方案也不符合設計要求。

方案四：自動控制與手動控制盤直接控制相結合。采取該方案進行滅火時，如果在控制室有值班人員就采取手動控制盤直接控制，火災現場發出報警信號時，值班人員通過控制盤按鈕來發出滅火指令；如果控制室值班人員不在或者其他影響因素導致值班人員不能發出指令時，就可以切換為自動控制，此時只要將控制信號的連接線轉換到自動控制中來，就可以實現自動控制消防設備。該方案可以結合2種形式的優點，彌補單一形式的不足；可以避免將高壓電流直接引入到控制系統中，起到保護控制設備的作用；還可以使控制設備與各模塊保持分離的狀態，避免出現短路的現象。滿足設計要求。

需注意的是，無論采取以上哪種方案，都要在現場電控箱旁安裝轉換控制模塊。

4 自動噴淋泵的啟動控制原理

4.1 自動噴淋泵的啟動條件

自動噴淋泵啟動主要是利用信號傳輸的原理進行的，濕式報警閥的開關是啟動噴淋泵的前提條件。在濕式報警閥開關部位有一對常開觸點，該觸點可以同時滿足動作報警和直接啟泵2種不同的需求。需注意的是，在進行報警閥壓力電源電壓選擇時，要與控制室內的電源電壓相同，避免出現設備損壞的現象。

4.2 濕式報警閥壓力開關報警信號

濕式報警閥壓力開關部位的一對常開觸點處于閉合狀態時，表明消防控制室已經收到了報警信號，而當另一對常開觸點處于閉合狀態時，則表明濕式報警閥已經向噴淋泵發出啟動的命令。需注意的是，要在現場電控箱內安裝繼電器隔離轉換器，將電流最終導向啟泵的回路中來。各項連接線路見圖1。

圖1壓力開關報警與啟泵控制連接線路示意圖

4.3 對控制方案進行分析

分析自動噴淋泵的控制方案可知，濕式報警閥壓力開關可以與自動控制、控制室自動控制及手動直接控制的啟泵控制連接線相連接，同時啟動這三者控制的消防水泵。自動噴淋泵的啟動和關閉情況也要通過指示燈顯示出來，從而方便控制室對自動噴淋泵的掌控。消防控制室在控制濕式報警閥壓力開關時，為了能夠快速找到火災發生區域，且節約施工成本，通常會采取在現場電控箱旁安裝編碼模塊的方法，將現場情況傳輸到控制室內。同時還要控制系統內的電源情況和消防水箱內的水位情況，利用編碼模塊的方式傳輸到控制室內，從而達到監控的目的。

5 結語

綜上所述，在進行消防泵電氣控制設計時，需要認真做好消防水泵電氣控制工作，消防設備需要嚴格按照規范要求進行安裝。此外，消防系統設計需要結合實際情況確定，要從多角度進行思考，充分發揮消防水泵的作用，保證住戶的財產安全和人身安全。