消防水泵的运行和调试详解

知识导读

火灾探测器按其探测的火灾参数的不同分为感烟探测器、感温探测器、火焰（感光）探测器、可燃气体探测器等。

一、火灾烟雾探测器的种类和基本原理

1.离子型烟雾探测器

此类探测器会产生由不带电的粒子经电离后形成带电的粒子（离子），故称之为离子型烟雾探测器。其原理是在两块电极板之间的空气受直流电压的调制而被电离，如借助于一个微小的放射性辐射源产生传导作用。由于被电离化，在采样探测腔内会产生微弱的电流信号。而当烟雾粒子进入到此探测腔时，这些离子附着了烟雾粒子后会减弱电流，减弱值与测量范围内的烟雾粒子数量成一定的比例。离子烟雾探测器尤其适用于开放型火灾的探测，如产生大量的细微的初期不可见烟雾粒子的火灾，但不适用于仅产生少量的大型烟雾粒子的阴燃型的火灾。

2.光电型烟雾探测器

光电型烟雾探测器通过烟雾的光散射原理来测量。

探测器内部构造，尤其是光的发射源和接收器的位置会直接影响探测的反应。从内部结构（探测腔）来看，光电接收器被设计安装的位置可以不会直接接收来自发射光源的红外线，在没有烟雾的时候，光线被射入一密闭结构并被完全吸收；如果有任何烟雾粒子进入红外光线发射的光束区域，光线就会被散射，继而光电接收器接收的光信号会发生改变。信号的强度由烟雾浓度和烟雾粒子的光学特性来决定。

光电型烟雾探测器相当于可以捕捉到可见的白烟粒子，并且尤其适合探测那种火灾中的白烟带有明显的烟雾光谱标记的火灾。前向散射探测器更适用于探测阴燃的白烟火灾，而具有后向散射的探测器倾向于适合探测产生黑色烟雾粒子的火灾。

3.多重复合型火灾探测器

多重复合型火灾探测器配备了至少2 个以上的传感器，通过合适的方法其信号可以相互关联。如此类型的探测器常常被称为具有更高精度的多判据探测器，其能够更早期地可靠探测不同的火灾现象。

在这里列举的多重复合型火灾探测器配备了2 个光散射传感器（前向散射及后向散射）和一个热敏传感器。其探测行为表现为以下特性：

（1） 对于阴燃火灾，通过前向散射传感器探测白烟可以获得极佳的探测效果。

（2） 对于黑烟的火灾，通过后向散射传感器探测黑色烟雾粒子达到良好的探测效果。

（3） 对于不可见的烟雾火灾，通过热敏传感器的辅助探测提高了探测可靠性。

（4） 基于各自独立的传感器信号的组合，对于一些假象具有高度可靠性和分辨力，如水蒸气、废气或热源。

4.线型光束感烟火灾探测器

线型光束感烟火灾探测器的工作原理是根据信号的衰减来进行判断的，如测量由于烟雾遮挡造成的光的衰减。此类探测器又分为两种，即反射式和对射式。其原理是发射器发送一聚集的红外光束，当没有烟雾时，反射器会收到没有强度减弱的光束。而如果有烟雾遮挡在发射器和接收器之间，红外光就被部分地吸收及散射了，这就造成了其信号的直接改变，仅仅有部分的发射光可以到达接收器，在测量环节，信号的减弱反映了烟雾的平均密度。

5.吸气式感烟火灾探测器

吸气式感烟火灾探测器也称空气采样烟雾探测器或吸入式烟雾探测器。其原理是：监视区域内的空气样本通过敷设在监视区域内的采样管由一吸气泵引入到探测腔来进行探测。该探测器可以分为以下一些类别：

（1） 点型烟雾探测器。

（2） 云雾式探测器。

（3） 激光烟雾探测器。

（4） 氙气探测器。

（5） LED 光源探测器。

二、消防用传感器的种类及选用

消防用传感器的种类及选用情况如表2.6.1 所示。(www.xing528.com)

表2.6.1　消防用传感器的种类及选用

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任务实施

根据消防控制系统的要求，采用两台消防泵，7.5 kW 互为备用，当工作泵出现故障时，备用泵自动投入运行。当发生火灾时，打开消防栓箱门，启动消防泵，可以手动进行泵的停止运行。当消防给水管网水压过高时，停止水泵并报警。当低水位消防水泵缺水时，水泵停止并开始报警。具有自动、手动的工作模式，有必需的各种电气保护。本任务采用的是三菱FX2N-48MR 的可编程控制器。

一、准备阶段

PLC 实训室，FX2N 系列PLC（或FX3U 系列PLC）及模拟实物控制板，测绘工具，电工工具，安全用具。

二、操作过程

1.消防水泵PLC 控制I/O 分配表

根据控制要求分析，可统计出现场输入信号需要设计12 个，输出信号共7 个，所以我们选择PLC 型号为FX2N-48 MR 就完全可以满足需求，此PLC 有24 个输入点和24 个输出点，预留一些输入和输出口，以便后面进行扩展功能使用。消防电气设备PLC 控制系统的输入/输出分配表，如表2.6.2 所示。

表2.6.2　消防电气设备PLC 控制系统的输入/输出分配表

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2.消防水泵PLC 控制外部接线图

PLC 根据I/O 分配表的分配关系，对FX2N-48MR 端子排的位置进行相应的接线，在PLC 的外部接线图中，图中各个接触器均采用220 V 的电压，信号指示灯和报警指示灯与交流接触器共用同一规格的220 V 电源，其接线图如图2.6.6 所示。

图2.6.6　PLC 外部接线图

3.消防水泵梯形图程序设计

消防水泵梯形图程序如图2.6.7 所示。

图2.6.7　消防水泵梯形图程序

4.根据电路原理图进行PLC 接线

（1） 连接PLC 的输入、输出端外接元件。

（2） 连接PLC 的电源。

（3） 注意连接PLC 接地线。

5.调试和运行

（1） 将梯形图程序输入计算机，在线监视进行模拟仿真调试，检查程序运行的状况，排除故障并进一步优化程序。

（2） 将PLC 与计算机连接好，设置好端口数据，下载程序。

（3） 脱机运行，查看程序的运行情况，观察消防水泵的工作过程。