電廠火災自動報警系統的設計與研究

國泰瑞安股份有限公司 張 佩

在日常電廠的運行中，一旦出現火災，同時無法對火災進行及時的預警和控制，就會對電廠的穩定性，以及對工作人員的生命安全造成直接的影響。為了保障電廠的更好的運行，同時更好的保障人身安全，設計出一個科學合理的火災預警系統，及時的發現火災的潛在隱患，進行針對性的處理，最大程度上保障電廠的運行安全性。

在符合其他核安全要求的情況下，核電廠的構筑物、系統和部件的設計、布置應盡可能降低由于外部或內部事件而引起火災的可能性，將火災的影響降至最低，以實現三個方面：確保工作人員人身安全、保證安全功能的實現、限制那些由火災引起的使設備長期不可用的損壞事故發生。電廠的防火設計應貫徹縱深防御的原則，應達到三個主要目標：防止火災發生；快速探測與報警并撲滅確已發生的火災，限制火災的損害；防止尚未撲滅的火災蔓延，將火災對核電廠的影響降至最低。

1 電廠火災自動報警網絡構建

現階段，在電廠火災自動預警系統的設計中基本上都會采用智能集中控制框架體系而設計。設計中采用多個不同的預警系統，基于電廠的經營規范，在預警系統當中設置出一個主要的監控盤，同時設置出多個區域監控盤，加上一個智能化的模擬顯示屏，以此構建出一個預警網絡框架。為充分保障網絡的整體安全性，要在火災報警監控盤之間，利用雙絞線電纜以及光纖的方式進行環形網絡的設計以及布置；其次，系統的網絡設計采用的也是較為先進的對等型環形數字通信網絡。這樣在日常運行中，可以與消防通信網進行實時的信息傳輸。一旦在主控盤出現了故障問題，也不會對其他的控制盤造成直接的影響，整體系統穩定性得到了保障。當下進行網絡設計中，基本上要對各種源頭的火災故障問題進行針對性的分析，以此構建出一種阻燃型的網絡系統[1]。

對于智能化的消防報警監控盤設計上，基本上會涉及到智能型地址感煙、感溫探測器、線性感溫電纜以及手動報警按鈕等諸多的裝置。為實現這樣的設計方式，也需做好多個不同部門間的模塊劃分，以此將其針對不同的規模形成不同類型的機組。

1.1 消防聯動控制系統

消防聯動是一種在火災預警系統的設計中十分重要的構建部分。在火災報警系統運行時，當某個單獨的探測器觸發動作，就會讓主機觸發預警預報警信號，之后通過人工確認方式，對探測器的動作進行檢驗。在系統發揮出火警確認信號之后，需聯動區域當中的聲光報警系統，及時通知人員進行疏散與撤離[2]。這樣的系統設計方式下，最后再聯動消防設備系統實現滅火處理。在火災報警系統的消防聯動處理上，所采用的聯動方式是一種利用聯動控制盤的方式，構建出一個完善的智能化消防報警控制框架。

在聯動控制盤的設置中，基本上都會安裝到火災報警控制柜當中，同時在盤上也相應的設置出了總線式的聯動按鈕，或者安裝了一定的硬接線聯動按鈕。這種總線式的聯動設計方式下，基本上涵蓋了雨淋閥、氣體滅火裝置、區域切非消防電源等功能。設計中對硬接線的處理上，基本上需要受到控制系統的合理設計，同時在聯動盤的硬接線控制上還要明確出具體的動作邏輯[3]。

在電動消防泵的啟停控制上，需要對電動消防泵故障以及運行情況進行針對性的把控。其次在排煙系統的處理上，也要得到啟停的控制，這樣就可以最大程度上顯示出排煙風機的處理。下圖1為典型網絡配置。

圖1 典型網絡配置

1.2 消防報警控制器內部聯動設置

在防排煙設別以及空調的設計上，火災的自動報警系統需要與其各種煙霧報警以及空調設備進行良好的聯動，一旦出現火災之后就要馬上進行針對性的處理，并聯動各種相關設備。但是需要格外注意的是，進行處理的過程中，需要在走廊內的排煙以及排煙閥的確認之后，才可以將其進行針對性的啟停邏輯設計以及安裝。

水噴霧聯動設計中采用的是線纜感溫探測器的方式，這樣就可以在得到火災預警信號之后，經過人工的再次確認，就可以馬上將其信號通過雙回路感溫電纜進行聯動信號的輸出。在控制好相關滅火設備之后，就可以實現順利的聯動滅火處理。疏散通道上的防火卷簾門采用兩步降，半降由防火卷簾門所在各分區內任意的兩只煙感或一只專用煙感聯動，降至距樓板面1.8m處。全降由防火卷簾門專用溫感聯動，降至樓板面。

最后，在氣體的滅火處理系統的聯動設計中，氣體的滅火控制盤需要布置到防護區域之外，同時配備好警鈴，并在出現預警信號之后馬上釋放指示燈，同時工作人員利用手動的方式按下緊急啟動按鈕。在氣體滅火控制盤的運行中要實時的對保護區當中的狀態進行檢測，進而可以形成一個良好的處理效果。另一方面，在處理的過程中，還要積極的保障對連鎖關閉防護當中的防火閥、空調、風機等設備，進行邏輯化的設計以及分析，保障設計運行的合理性。

2 電廠火災報警系統特殊化設計

在電廠的運行中，由于環境較為復雜，因此就需要得到特殊化的設計，這樣才可以最大程度上發揮出火災預警系統的合理性，同時全面提升設計的針對性。

2.1 可燃氣體探測系統

這是一種在燃氣電廠或者燃煤電廠的運行過程中都需要對可燃氣進行的實時檢測，除了在一些蓄電池室、供氫站以及發電機檢測當中，對于天然氣也需要進行全面的檢測以及分析。由氣體探測器與報警控制器組成的工業用氣體安全檢測儀器，當空氣中有被測氣體時，探測器即產生與被測氣體濃度成正比的電信號傳送給控制器，控制器經處理后顯示出被測氣體的濃度，當氣體濃度超過設定值時，控制器即發出聲、光報警并輸出控制信號啟動相應控制裝置（如開啟風機，增加通風量以降低其濃度），以避免重大事故的發生。在設計的工程中，往往將氣體濃度報警控制器作為輸出信號接入火災自動報警系統，組成一個統一的，適合工業廠房場所的報警系統。

另外，在燃煤電廠的日常運行中，還要重視起對一氧化碳的檢測與分析，同時設置出一個合理的保護連鎖邏輯。在不同的區域當中，對可燃氣體的泄露情況進行全面的分析，都需要基于局部探測區域以及對單個探測器進行單位形式的輸入模塊接入分析，同時保障集控室以及其他的控制系統處理上，可以形成一個良好的處理效果[4]。

2.2 消防栓控制系統

該系統的設計中，要嚴格的基于相關規定進行設計。其中在臨時高壓給水系統的不同消防栓設計上，要設置出一個直接啟動消防泵的按鈕，之后進行針對性的保護按鈕的處理。當下在進行重護理的過程中，需要基于不同的電廠情況進行針對性的分析，保障其輔助區域當中的消火栓按鈕，要采用硬接線的方式進行設計；其次在其他的輔助區域當中的消火栓按鈕，則需要利用好動作反饋的方式，實現輸入模塊的火災報警系統設計以及分析。這是由于電廠的消防水系統的運行中是一種穩壓系統，因此就會涉及到穩壓泵、電動本的運行，以保持消防水網的整體壓力穩定。

綜合水泵的設計中，設置出連鎖氣泵系統，可以在其水網的運行狀態下，始終保持一個良好的水網壓力值。在一些系統的運行過程中，全部的消火栓啟泵按鈕要與消防本形成聯鎖的設計邏輯，只有保障這樣的合理設計方式，才可以最大程度上滿足現階段火災報警系統的設計方式[5]。

2.3 線性感溫探測器的應用

現階段在電廠設計運行的過程中，由于過程存在著一定的特殊性，因此就會需要在設計中使用大量的線性感溫探測器，例如在電纜橋架、電纜溝以及郵箱等環節的系統設計中，始終保持一個較高的處理效果。另外，在線性的感溫探測器的使用上基本上分為兩種不同的方式。其中模擬量的處理上，使用的是可恢復式的感溫電纜類型，這個感溫電纜成為一個獨立單元，之后同探測的長度適中控制為200m。在每一根的感溫電纜上都需要配置一個微機頭模塊，同時保障對其火災報警點，進行良好的控制儀檢測分析。在發生了過熱的情況下，就會使得電纜可以充分性的使用。其次在線性的感溫光纖處理上，基本上是由光纖測溫主機以及對測溫光纖進行組成。

無論是哪種類型的線性感溫探測器，在實際運行中，都要始終結合油箱、變壓器的合理設計方式，基于四周接觸式的布置形式，將變壓器當中的設置中，采用油枕處的敷設方式實現針對性的處理。

2.4 超細干粉滅火系統

該系統的設計上，基本上都會采用水工工藝的專業設置方式，使得將其運用在電廠電纜的火災發生處。這樣的系統為了實現高性能的設計，基本上都會在實際設計中采用熱敏電纜驅動的方式，讓其隧道當中敷設一定量的電纜；其次，在溫度高達70攝氏度之后，就要保障接地閉合啟動超細干粉滅火裝置，以此發出滅火動作信號，進而實現報警信號的啟動。

2.5 電氣火災監控系統

電氣火災監控系統由電氣火災監控器、電氣火災監控探測器組成，能在發生電氣故障、產生一定電氣火災隱患的條件下發出報警，提醒專業人員排除電氣火災隱患，實現電氣火災的早期預防，避免電氣火災的發生。電氣火災監控系統是火災自動報警系統的獨立子系統，屬于火災預警系統。

2.6 接地系統

這是一種在進行運行過程中電廠的火災自動報警系統，基本上都會采用共用接地裝置，同時保障接地電阻值，始終需要控制在1歐姆之內。在集控樓以及主廠房的區域監控盤中，始終要保障對公用的電子設備進行良好的設計以及分析，并將其余的接入電氣接地網之后，保障其電網可以實現良好的接地處理。

2.7 系統布線線性原則

這是一種在進行設計的過程中，讓系統當中的回路線、電話線、廣播以及聲光報警線路，始終保持一個良好的處理方式。其次，在干線為建筑物的連接線路上，截面基本上控制為2.5mm的程度。另外，在支線為樓層或者單個建筑物的連接線路上，始終需要控制截面為1.5mm的程度。

在電廠的實際生產運行過程中，始終存在著一定的問題，因此在強電磁干擾情況下，就需要積極的保障對其電力通訊系統，進行抗干擾性的設計以及分析，這樣才可以讓其電廠的日常運行中將預警信號可以順利的發出，其次還要全面提升設計的合理性，避免受到一些外界因素的影響，以此導致預警信號無法順利的發出。這樣的線路合理化的設計方式，極大的提升了系統的穩定性，也相應的保障火災在出現之后，可以得到及時的預警以及處理，避免火災的進一步蔓延，控制損失。

3 結語

在現階段電力系統的運行中，為了極大的提升電力系統的運行穩定性，就要全面提升對火災預警系統的設計水平。火災自動報警系統的設計應遵循國家有關方針、政策，針對保護對象的特點，做到安全可靠、技術先進、經濟合理。本文提出的自動預警系統，可以很好解決電廠運行過程中的各方面問題，以此進一步的提升火電廠的實際運行效果。