第０５卷第Ｏ １期２Ｏ １ ８年２月 Ｉ ｄ工业技术创新ｕｓｔｒｉａｌＴｅｃｈｎｏｌｏ８ｙｌｎｎｏｖａｔ ｏｎ Ｖｏ１．０５ Ｎｏ，０１ Ｆｅｂ。２０１８ 智能巡检控制系统在消防泵中的应用与运维 郭满祥 （海南省建设工程顾问监理有限公司，海南海口，５７０３１１） 摘 要：针对消防泵易锈蚀、维护难等问题，构建了一套智能巡检控制系统。集成信号输入单 元、中央控制单元、巡检驱动单元、参数设定单元等模块，设计系统工作流程，分析并设置系 统参数。通过分析系统功能与特点，提出系统运维与管理理念。智能巡检控制系统研究表明： 系统不仅能够降低工作强度，还可提高维护效率、降低工作成本，为消防工作提供可靠保障。 关键词：智能化；巡检控制；消防泵；运维 中图分类号：ＴＰ２７３：ＴＨ３ 文献标识码：Ａ 文章编号：２０９５．８４１２（２０１８）０１·０２３—０３ 工业技术创新ＵＲＬ．＂ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｈｉｎａ—ｉｔｉ．ｃｏｍ ＤＯＩ：１０．１４１０３￣．ｉｓｓｎ．２０９５—８４１２．２０１８．０１．００６ 引言 １智能巡检控制系统 消防水泵由电机和消防泵两部分组成。电机一 １．１系统组成 般采用Ｙ系列三相异步电动机，电机和消防泵的联接 智能巡检控制系统主要由信号输入单元、中央 采用联轴器，经安装调校验收合格后投入运行，一 控制单元、巡检驱动单元、参数设定单元等组成。 般无需校正。消防水泵属于水灭火系统，在建筑工 中控室上位机控制参数的设定。各单元之间的关系 程消防系统中占有十分重要的地位。火灾发生后， 如图１所示。 最直接、有效的手段就是启动消防泵、喷淋泵消灭 火源。为保证消防泵在火灾时能正常供水，常采用 一用一备，但消防泵房大都安排在建筑屋地下室或 半地下建筑内，其环境潮湿，导致电气性能降低。 在消防水泵长时间处于待机状态时，容易造成内部 泵轴和叶轮等出现锈蚀、锈死现象，火灾时无法启 图１智能巡检控制系统组成 动运转，消防安全保障机制失效。因此，必须按照 建筑设计防火规范》定期对消防水泵进行周期性 １．２单元功能 的维护巡检，以保持水泵的机械性能和电气性能始 １．２．１信号输入单元 终处于良好状态Ｕ－３１。 消防系统中的各种信号，如消防池的液位信号、 当前，各建筑工程消防系统对水泵灭火大都 消防管的压力信号、驱动信号、执行器件的动作信 只有启、停控制措施，无法避免水泵内部部件不 号、消控中心的控制信号等均由信号输入单元接收并 出现锈蚀的现象。消防泵的日常维护常采用人工 传递给中央控制单元。 巡检，工作强度大，巡检过程复杂，极易导致误 １。２．２参数设定单元 操作和日常维护管理不到位。随着科学技术的进 采用人机界面友好的触摸屏对运行参数进行设定 步与发展，技术创新不断地与实际问题相结合， 和更改。通过组态软件编程，使人机界面能实时动态 采用集自动化和智能化于一体的巡检控制技术， 显示所设置的参数，一旦故障发生，人机界面将显示 可使消防泵维护工作在友好的人机交互界面下完 具体故障点位并发出报警信号，同时完成对故障瞬时 成，不仅能够降低工作强度，也将极大地提高维 参数值的记忆。 护效率、降低维护成本。 本设定单元人机界面ＨＭＩ装置可选西门子ＴＰ１７７Ｂ 工业技术创新Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ２０ｉ ８年第０１期 通用触摸屏、国产昆仑通泰ＴＰＣ７０６２ＴＤ、台达ＤＯＰ系 能，若巡检时消防水泵发生故障，巡检驱动单元将发 出报警信号并自动停止运行。 列等产品。通过产品本身具有的以太网通信能力与中 控室上位机进行信息交换联络。在接收上位机参数和 指令的同时，将运行状态参数实时传输给上位机进行 实时监控，ＨＭＩ装置与ＰＬＣ控制单元间采用ＭＰＩ通信 联络。 １．３系统流程 系统流程如图４所示。 人机界面参数设定及显示如图２所示。 否 图２人机界面参数设定及显示 １．２．３中央控制单元 中央控制单元接收来自人机界面所设定的各种参 数和信号，输入单元传递的消防管路、电路的各种信 号。根据输入的信号进行判断，从而通过可编程控制 图４系统控制流程 器对驱动系统发出控制指令。 控制单元可选用西门子ｓ７．３００系列、台达ＤＶＰ２４ 系列、和利时ＬＥ系列等，需支持Ｐｒｏｆｉｂｕｓ．ＤＰ通信及 ＭＰＩ通信【 】。 ２系统功能与特点 （１）智能巡检控制系统能完成消防水泵低速转动 下的定期定时自动巡检。巡检周期及巡检时间可人为 设定，一般１ ０天左右巡检一次，每次运行２分钟。 （２）系统对巡检过程中的故障具有声光报警功 能，并能记录、存储故障参数及故障点位。 （３）人机界面友好，参数设置方便，能与终端计 算机联网，实现远程监控。 （４）具有防止误操作的保护功能，对长时间置于 手动位状态的未按时定期的巡检予以报警，防止水泵 漏检。 控制过程可在人机界面装置上进行实时监控与操 作。例如，图３所示为巡检状态控制画面。 ⑨ 罾口 罾 口 幢完 Ｉ§酸完毕ｌＩ 图３巡检状态控制 圉 ＿￣＿－Ｉ ｌ （５）在水泵的日常安全维护检测运行中，接到 消防指令时将立即退出巡检状态并自动切换到工频回 路．转入灭火准备状态。巡检时发生消防事故会立即 停止巡检并启动消防泵。 （６）具有线路的过电压、过电流、短路、缺相等 保护。 （７）驱动单元变频器是风机水泵专用型变频 １．２．４巡检驱动单元 巡检驱动单元接收控制单元的指令，根据不同的 电机参数对变频调速器进行参数的设定。利用变频调 速装置的可低频输出、输出转矩大及过载能力强等特 点，对日常维护的水泵进行低频率、低转速下的定时 间运行。变频调速器同时还具有电机的过载与保护功 器，针对不同的消防水泵可设置多组驱动数据，通过 变频器控制参数的切换，分别对消防泵和喷淋泵进行 巡检。 ３系统运维与管理 消防报警及其联动控制系统工程是构成建筑工程 郭满祥：智能巡检控制系统在消防泵中的应用与运维 的基本单元，因其专业要求严、技术含量高而直接关 系到整个建筑物体的消防安全，关系到防火灭火的成 败。消防水泵的正常运行是消防灭火的基本保障，因 此必须做好智能巡检控制系统投运后的运维和管理工 作。智能巡检控制系统集中反映了计算机、控制、通 信等技术在消防水泵日常安全维护工作的应用，为搞 好运维和管理。应做好如下重要事项： （１）对已按照设计要求进行安装并验收合格的 设备，除应按计划检查单元设备功能、各系统间的联 锁联动是否正常外，还应确保设备对所处的环境的要 护成本，变频技术的应用也降低了能源的消耗，实现 了对消防泵的精准监管。智能巡检控制技术还将得到 更为广泛的应用。 参考文献 ［１】 中华人民共和国公安部：ＧＢ ５００１６－２０１４建筑设计防火规范［ｓ】．北 京：中国计划出版社，２０１４． ［２】 王洪立，陈国栋．消防泵的低频自动巡检技术 ．电器与能效管 理技术．２００９（４）：２５－２７． ［３】 张辑，陈天翔，孙园，等．消防泵自动巡检系统的设计与实现叨．机 电工程，２０１１，２８（１０：１３６３—１３６７． 求，包括自然环境（如温度、湿度、震动等）和设备 用电环境（如用电的电压、波动范围、频率、接地是 否良好等）。 （２）在手动巡检时，每次都应逐台进行循环检 测，不可同时启动两台以上的水泵，否则可能会导致 ［４］ 廖常初．西门子人机界面（触摸屏）组态与应用技术［Ｍ】．北京： 机械工业出版社，２００７． ［５］ 西门子（中国）有限公司．深入浅出西门子人机界面 ．北京： 负载过大，造成不必要的电气件的损坏。 （３）编制安全巡检维护手册，严格执行操作规程 规范．做好人员的培训工作，以保障系统投运后设备 正常工作。 北京航空航天大学出版社。２００９． ［６］西门子（中国）有限公司． 深入浅出西门子Ｓ７－３００ＰＬＣ［Ｍ］．北京： 北京航空航天大学出版社．２００９． ４结束语 目前，智能巡检控制技术已推广应用于消防泵巡 检工作中，彰显了国内综合技术应用于消防领域的先 进水平。系统稳定、可扩展性能好、通信可靠、成本 低、远程监控人机界面友好，克服了人工巡检过程复 杂、日常维护误操作及管理不到位的缺点，在提高巡 检工作自动化程度的同时也提高了数据参数的记录存 档水平。不但减少了工作人员的工作量，也降低了维 作者简介： 郭满祥（１９６４一），通信作者，男，湖北人，注册监理工程师，现主 要从事建筑工程的监理工作与电气自动化及机电一体化的应用工作。 Ｂ－ｍａｉｌ：ｗｙｇｓｇｍｘ＠１２６．ｃｏｍ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｆ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐａｔｒｏｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｆｉｒｅ Ｐｕｍｐｓ ＧＵＯ Ｍａｎ－ｘｉａｎｇ （Ｈａｉｎａｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｓｕｌｔａｎｔ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａｉｋｏｕ，Ｈａｉｎａｎ，５７０３１１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｅａｓｙ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ ｈａｒｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｆ ｆｉｒｅ ｐｕｍｐｓ，ａ ｓｅｔ ｏｆ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｐａｔｒｏｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．Ｂｙ ｈｉｇｈｌｙ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｇｎａｌ ｉｎｐｕｔ ｕｎｉｔ，ｃｅｎｔｒａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ，ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｄｒｉｖｅ ｕｎｉｔ，ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｓｅｔｔｉｎｇ ｕｎｉｔ，ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ’Ｓ ｗｏｒｋ ｆｌｏｗ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ ｐｕｔｔｉｎｇ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｉｔ ｉｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｗｏｒｋ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｗｏｒｋ ｃｏｓｔ，ＳＯ ａｓ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｉｒｅ ｓａｆｅｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｚａｔｉｏｎ；Ｐａｔｒｏｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ；Ｆｉｒｅ Ｐｕｍｐ；Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ