浅谈自动跟踪定位射流灭火系统的电气设计

李东杰

中国中元国际工程有限公司

摘要：自动跟踪定位灭火系统是以水为射流介质,利用探测装置对初期火灾进行自动探测、跟踪、定位,并运用自动控制方式来实现射流灭火的固定灭火系统。

自动跟踪定位射流灭火系统可分为自动消防炮灭火系统、喷射型自动射流灭火系统和喷洒型自动射流灭火系统，本文着重介绍自动消防水炮灭火系统的电气设计。

关键词：自动消防水炮灭火系统，火灾自动报警系统，电磁阀，电源及配电

1 引言  

随着我国经济的快速发展，各种高大空间的建筑在全国各地不断兴建。高大空间的跨度一般在百米以上，空间高度也在十几米以上，给消防补救带来新的课题。对此建筑来说，传统的室内自动喷淋灭火效果很弱。因此自动跟踪定位灭火系统越来越多地应用到实际工程中，由于其产品的多样性，也要求消防联动控制具有多重方式。本文主要介绍了自动消防水炮灭火系统的联动控制及设计中要注意的问题。

一．自动消防水炮的优点

自动消防水炮灭火系统是将计算机技术、红外传感技术、机械传动技术、图像传输技术、激光定位技术有机的结合在一起。保护范围内一旦发生火情，该装置会立即启动，扫描火源，精确定位;一旦确认，系统立即启泵喷水并发出警报，将火源迅速扑灭，火情扑灭后系统自动停止射水，如有新火情时自动重复上述灭火过程。该系统能重复启闭，可有效避免水溃，减少损失。该系统既可自动扑灭火灾，又可人工操作设备进行火情控制，是现代化、智能型灭火设备。

自动消防水炮主要有以下优点：

1. 灭火效率高：自动消防水炮具有射程远、流量大、灭火能力强等特点，可以在短时间内迅速控制火势。

2. 安全可靠：自动消防水炮可以自动寻找火源并进行喷射，不需要人员直接操作，避免了人员伤亡。

3. 适用范围广：自动消防水炮可以用于各种场所，如商场、工厂、仓库、高层建筑等。

4. 安装方便：自动消防水炮可以安装在墙壁、天花板等位置，不需要占用过多的空间。

5. 维护简单：自动消防水炮结构简单，维护方便，不需要经常更换部件。

总之，自动消防水炮是一种高效、安全、适用范围广的消防设备，可以有效地保护人们的生命财产安全。

二.系统的组成

自动消防水炮灭火系统应由下列部分或全部部件组成：

1）智能灭火装置控制器；

2）智能型探测器组件；

3）电源装置；

4）火灾警报装置；

5）水泵控制箱；

6）其他控制配件。

智能灭火装置控制器：能显示自动消防水炮灭火系统的工作状态并能进行联动控制操作的设备。

智能型探测器组件：由火焰传感器，中央处理器，放大与滤波电路等组成，火灾时能探测火灾发出报警及联动控制信号的部件。

三．火灾自动报警的联动控制

                               图1

电磁阀是火灾联动控制以及自动消防水炮灭火系统中必不可缺少的重要组成部分。它和大空间喷头，红外探测组件组成一个重复启闭的喷水系统，红外探测组件作为探测器来探测火灾控制其开合。

根据《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范》规定：自动消防水炮灭火系统中的电磁阀应有如下控制方式（各种控制方式应能进行相互转换）：

1. 由红外探测组件自动控制；
2. 消防控制室手动强制控制并设有防误操作设施；
3. 现场人工控制。

这就对自动消防水炮灭火系统的电磁阀的控制方式做出了规定。有些严禁误喷的场所，如；演出过程中可能产生正常道具用火焰的舞台，演出时，应使电磁阀处于现场人工控制状态，待演出完毕，再转换为自动控制状态。而有些场所，如：存放遇水会产生较严重损失的物品的场所，电磁阀的开启要由智能型探测组件发出的控制信号和人工控制信号的“与”来实现。若上述控制失效，在消防控制室应能进行强制启动，以确保既可防止误喷，又能再火灾发生时启动电磁阀。为防止消防控制室的值班人员无意中误触启动按钮，设置防误操作措施。

工作流程：

智能型红外探测组件对保护现场的火灾信号采集，分析；如发生火灾，智能型红外探测组件发出指令，启动传动装置进行扫描，同时，智能型红外探测组件对火源信号进行监视；如发现火源停止扫描，完成对火源的定位，启动电磁阀；智能型红外探测组件向火灾报警控制器发出火灾信号；火灾报警控制器按联动控制逻辑向联动控制器发出联动控制指令，同时通知图形显示系统进行火灾部位和水流指示器工作状态的显示和打印；联动控制器自动发出各种联动指令，启动报警装置，水泵供水等其他联动设备让大空间喷头连续喷水，如智能型红外探测组件探测到火源扑灭则关闭报警装置，停止水泵关闭电磁阀,若有新火源，则系统重新上述动作。若发生误喷或联动失败则可由联动控制器手动强制停止或开启。

                             图2

①为DC24V电源（为扩展模块端子提供电源）

②为接地线

③为启泵线

④为信号反馈线

⑤为AC220V电源线（为水泡和电磁阀提供电源）设计选用的电磁阀电压等级多数为AC 220V， 此时按图中所选用的电源导线一般都可以满足电压损失的要求。 但是当电磁阀电压等级为DC24V，且其电源由消防控制中心引来时， 应校验其电压损失。

⑥为通讯总线（接火灾报警控制器）

火灾自动报警系统通过与消防水炮的联动，实现对消防水炮的控制一般来说，当火灾自动报警系统检测到火灾信号后，会向消防水炮发出启动信号，消防水炮接收到信号后会自动启动并开始喷水灭火，系统的设置应具有自动控制、消防控制室手动控制和现场手动控制三种控制方式。消防控制室手动控制和现场手动控制相对于自动控制应具有优先权。

火灾自动报警系统与消防水炮的联动可以通过以下几种方式实现：

1. 自动控制：火灾自动报警系统直接控制消防水炮的启动和停止，这种方式简单直接，但需要确保系统的可靠性和稳定性。

2. 消防控制室手动控制：当发生火灾时，火灾自动报警系统未联动开启自动消防水炮或联动控制发生故障，消防控制室工作人员可通过手动控制盘远程直接控制自动消防水炮的启停。

3. 现场手动控制：现场工作人员可以通过现场控制箱手动直接开启消防水炮。

四．配电设计中应注意的事项

1. 自动消防水炮灭火系统的供电电源应采用消防电源。
2. 自动消防水炮灭火系统的供电电源应设置SPD电涌保护器。
3. 自动消防水炮灭火系统供电电源的保护开关不应采用漏电保护开关，但可采用具有漏电报警功能的保护开关。
4. 系统的供电电缆和控制线缆应采用耐火铜芯电线电缆,系统的报警信号线缆应采用阻燃或阻燃耐火电线电缆。

参考文献

1. 主编单位：广州市设计院    《大空间智能型主动喷水灭火系统技术规程》（CECS 263：2009)  出版社：中国计划出版社
2. 主编单位：广州市设计院     《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范》（DBJ 15-34-2004)
3. 主编单位：中华人民共和国公安部 《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013) 出版社：中国计划出版社
4. 主编单位：应急管理部上海消防研究所 《自动跟踪定位射流灭火系统技术标准》（GB51427-2021)