自动喷水灭火系统设计毕业论文
自动喷水灭火系统设计毕业论文
目录
中文摘要 (1)
ABSTRACT (2)
目录 (3)
第一章绪论 (5)
1.1引言 (5)
1.2自动喷水系统的特点 (6)
1.3自动喷水系统设计的意义 (7)
第二章系统方案的确定 (8)
2.1自动喷水系统主要部件 (8)
2.2方案的确定 (9)
2.2.1洒水喷头 (9)
2.2.2水流指使器（水流开关） (12)
2.2.3压力开关 (12)
2.2.4报警阀 (13)
2.2.5末端试水装置 (14)
第三章控制系统的设计 (15)
3.1自动喷洒用消防泵的控制电路设计 (15)
3.2全电压启动的喷淋泵控制电路设计 (16)
3.3火灾自动报警系统设计 (18)
3.3.1火灾自动报警系统的形式 (18)
3.3.2火灾自动报警控制器 (23)
3.3.3火灾探测器 (25)
3.3.4手动报警器 (32)
第四章自动喷水灭火控制系统的实现 (34)
4.1系统硬件配置 (34)
4.2 EIA-RS-232的应用 (37)
4.2.1电气特性 (37)
4.2.2连接器的机械特性 (39)
4.2.3火灾信号检测原理 (40)
4.2.4控制软件及流程 (40)
4.2.5系统主要的子程序模块 (41)
4.2.6自动消防监控系统主要实现的功能 (42)
4.2.7火灾报警电路 (42)
参考文献 (44)
致谢 (45)
第一章绪论
1.1引言
火灾，作为一种具有突发性和强破坏性的灾害现象，严重危害人类生命财产安全和自然环境。据统计，在众多的灾种中，火灾造成的直接损失约为地震的5倍，仅次于干旱和洪涝，而火灾发生的频度则居于各灾种之首。千百年来，人类和火灾进行了长期的斗争，积累了许多防火、灭火的经验教训。随着社会的不断发展，人们对于火灾的认识不断加深，针对火灾初期不同特征的各种探测方法越来越多。人类逐步掌握了火的燃烧机理，燃烧条件和燃烧发展的过程，创造了各种各样防火、灭火的方法。在上世纪70年代后期，开始出现一门新兴的多学科交叉应用基础科学一火灾科学，其中心容就是用现代高科技手段研究火灾发生、发展和防治的机理和规律，为火灾防治提供新的思想、理论和方法，使得人类对火灾的研究进入了科学化、系统化的轨道，并促进了防火、灭火技术的进步。
自动喷水灭火系统之所以能成为目前世界上使用最广泛上午固定式灭火系统，特别是应用在高层建筑等火灾危险性较大的建筑物中，主要是由于它在保护人身和财产安全方面有着其他系统无法比拟的优点。
自动喷水灭火系统是一种重要的灭火措施，随着社会的发展迫使高层建筑拔地而起。更由于智能大厦的出现，使现代高层建筑以多功能且装饰豪华而著称。大量有机材料或可燃易燃物质拥入大厦，一旦起火，这些遍布全楼的可燃物便是火灾燃烧的极好物质条件，同时这些材料也是火灾迅速蔓延的良好途径。自动喷水灭火系统是目前世界上采用最广泛的一种固定灭火设施。其特征是：通过加压设备将水送入管网至带有热敏元件的喷头处，喷头在火灾的热环境中自动开启洒水灭火。对于装有闭式喷头的系统，只有那些受火灾影响的喷头才开启洒水扑灭下方的火灾。其基本功能是：能在火灾发生后，自动地进行喷水灭火；能在喷水灭火的同时发出报警。他分秒不离开值勤岗位，不怕浓烟烈火，随时监视火灾，是最安全可靠的灭火装置，使用于温度不低于4度(低于4度受冻)和不高于70度(高于70度失控,误动作造成水灾)的场所. 自动喷水用消防泵受水路系统压力开关或水流指示器直接控制.火灾时延时启泵或由消防中心控制挺泵，而自动喷水消防系统就可以很好的预防火灾的蔓延。
据美国NFPA（美国消防协会）调查统计，装有这种设备的建筑物比，没有此项设备的建筑物在火灾中的生命丧失要少1/3~2/3，财产损失少1/2~2/3。虽然装有自动喷水灭火设备的家庭发生火灾的比例极低，但其次数已看出它的效果。据1982~1991年之间的统计，在装有自动喷水设备的家庭中发生火灾48900次，死亡200人，而没有装该设备的家庭发生火灾3704600次，死亡33825人，估算在千次火灾中前者减少死亡率55%。
自动喷水灭火系统的控火灭火率还于喷头的开启数有关。当喷头开启数为1时，在高层建筑中系统的控火灭火率已达69.7%，在其他建筑中也达到61.3%。当喷头开启数为5个和少于5个的情况下，系统的控火灭火率已经达到了90%当喷头开启数接近100时，系统的控火灭火率也接近100%。
从自动喷水灭火系统的应用实践和统计资料可以看出，自动喷水灭火系统的控火灭火率很高，对建筑物的中的灭火具有很高的实用价值，而且随着科学的进步，该系统的应用围将会越来越广泛，系统可靠性和控火灭火率也会相应提高。
基于PLC控制的优点，本设计采用了SIEMENS S7-300 PLC的CPU模块、电源模块、数字量输入模块、数字量输出模块，通信处理器模块组成。主要采集火灾信号、现场的手动报警按钮信号、消防管线所有控制阀的运行和控制状态、消防水泵、稳压水泵的运行和控制状态、火灾报警手动确认信号、消防管线水压；主要控制消防水泵、稳压水泵的启停和消防管线上所有控制阀的开关、闪光报警器的报警输出、视频监视系统的报警联动。
1.2自动喷水系统的特点
自动喷水系统反应快，由于采用火灾探测传动装置来控制系统的开启，从火灾发生到火灾探测装置动作开启喷水系统的时间短，如果采用充水式雨淋系统，其反应会更快，有利与快速出水灭火。自动喷水灭火系统控制面积大，用水量大。由于开式喷头向系统保护区域同时喷水，能有效的控制住火灾，防止火灾蔓延，初期灭火用水量很大
完善系统自身的可靠性。自动喷水灭火系统将在发展中得到完善。一方面表现在，通过喷水灭火机理的研究，对不同火灾场所的火灾负荷，发展，蔓延过程，决定采用不同类型的喷水灭火方式。
自动喷水灭火系统，根据被保护建筑物的性质和火灾发生，发展特性的不同，可以有许多不同的系统形式。通常根据系统中所使用的喷头形式不同，分为闭式自动喷水灭火和开式自动喷水灭火系统两大类。
闭式自动喷水灭火系统采用闭式喷头，它是一种常闭喷头，喷头的感温闭锁装置只有在预定的温度环境下才会脱落，开启喷头。因此，在发生火灾时，这种喷头灭火系统只有处于火焰之中
或临近火源的喷头才会开启灭火。
开式自动喷水灭火系统采用的是开式喷头，开式喷头不带感温闭锁装置，处于常开状态。发生火灾时，火灾所处的系统保护区域的所有开启式喷头一起出水灭火。
根据被保护建筑物的要求，闭式自动喷水灭火系统还可以分为，湿式自动喷水灭火系统，干式自动喷水灭火系统，干湿式自动喷水灭火系统，预作用自动喷水灭火系统等形式；开式自动喷水灭火系统，可分为雨淋系统，水幕系统等形式。
1.3自动喷水系统设计的意义
住宅建筑的自动快速反应的喷水灭火系统。美国在1973年就制定了相关规对其推广，英国、澳大利亚、新西兰也使用多年，实践证明住宅安装该系统能够扑救住宅初期火灾，保护居民生命、财产安全，降低火灾损失以及为居民逃生疏散提供足够的时间并能及时报警。
随着我国自动喷水灭火系统的不断发展，自动喷水灭火系统的大大降低了火灾的危害性，把火灾给人们带来的经济损失将到了最低，为确保人的生命及财产安全提供了保障。
第二章系统方案的确定
2.1自动喷水系统主要部件
湿式喷水灭火系统是由喷头，报警止回阀，延迟器，水力警铃，压力开关（安在干管上），水流指示器，管道系统，供水设施，报警装置及控制等组成报警阀的前后充满压力水，主要器件（如列表1）所列。其动作程序（如图2-1）所示。
表1 主要部件
8
进水管
水源管
20
排水漏斗
排走系统的
出水
9
排水管
末端试水装置排水
21
压力表
指示系统压
力
10 末端试水装置 实验系统功能 22 节流孔板 减压 11
闭式喷头
感知火灾出水灭火
23
水表
计量末端实验装置出水
量
12
水流指示器
输出电信号，指示火
灾区域
24 过滤器 过滤水中杂
质
信号补偿室
电源
地
信号放检查检测室
确认灯
检查电路
检测回路
大电路
电阻
开关转故障自动换电路
图 2-1 湿式自动喷水灭火系统动作程序图
自动喷洒泵的启动过程是：当发生火灾时，随着火灾部位的 温度的升高，系统喷头上的玻璃球暴裂（或易熔合金喷头上的易熔合金片熔化脱落），喷头开始喷水，水管的水流推动水流指示器的桨片，使其电接点闭合接通电路，输出电信号至消防中心。此时，设在主干水管上的报警水阀被水流冲开，向洒水喷头供水，同时水流经过报警阀流入延迟器，竟延迟后，又流入压力开关使压力继电器动作SP 接通，使喷洒用消防泵启动，在压力继电器动作的同时，启动水力警铃，发出报警信号。
2.2方案的确定
2.2.1洒水喷头
喷头可分为开启式和封闭式两种。它是喷水系统的重要组成部分，因此其质量，性质和安装的优劣直接影响火灾初期灭火的 成败，可见选择时必须注意。