萬進

【摘 要】隨著我國的社會經(jīng)濟快速發(fā)展，國家對和諧穩(wěn)定社會環(huán)境提出了更高要求。城市化、工業(yè)化進程不斷加快，各種致災因素不斷增多，使城市火災的危險性及復雜性和火災危害造成的損失都明顯的增加。然而由于超大規(guī)模、復雜的、特殊建筑的不斷出現(xiàn)，尤其是高層、超高層以及大型公共建筑、地下工程的迅速發(fā)展。新技術(shù)、新材料、新能源的開發(fā)與利用所帶來新的消防安全的問題，使得此類建筑的火災危險性更加的復雜和嚴重，火災預防及補救更加的困難，火災形勢十分嚴峻，因此給消防科學研究和消防部隊的防火監(jiān)督與滅火救援工作提出新的挑戰(zhàn)。本文主要介紹了實現(xiàn)一臺機組兩種多種用途的創(chuàng)新設計，減少中間控制環(huán)節(jié)， 提高機組運行的可靠性，提高機組對不利環(huán)境應對能力，實現(xiàn)機組的智能化、程序化及系統(tǒng)化工作；研發(fā)出一體化的發(fā)電，消防供水多功能機組—消防油電混合動力給水機組。新型設備可以滿足各個行業(yè)以及場所的應急供電與消防供水的需求，可以有效地降低火災和緊急事故對社會造成的危害和經(jīng)濟損失。

【關(guān)鍵詞】消防水泵機組；油電混合動力①；消防供水設備；新型設備

消防水泵機組乃消防給水設備中的重要組成部件，目前大多數(shù)采用電動機驅(qū)動，雖然國家標準與規(guī)范中明確提出了為保證消防給水設備煩人正常運行應采用雙回路供電，但是真正實現(xiàn)雙電源的設備很少，并且由于火場情況復雜，供電系統(tǒng)遭到破壞的事件時而發(fā)生，造成消防給水設備運行的可靠性差。因現(xiàn)有的技術(shù)原因，單一的設備只能完成單一的用途，如果需滿足多種需求時那么必須購置多臺設備，然后這樣勢必造成前期的投資過大、后期設備運行費用高，而且操作、管理、維護的難度大，設備可靠性減低等一系列問題。為了改變以上狀況，我們研制出一臺機組兩種或多種用途，減少中間的控制環(huán)節(jié)運行可靠性，提高機組對不利環(huán)境應對能力，實現(xiàn)機組的智能化、程序化、系統(tǒng)化工作，且一體化應急發(fā)電消防多功能供水、消防油電混合動力的給水機組。

1.多用途消防供水設備功能及模式

1.1功能設計

1.1.1發(fā)動機運行模式設計

控制系統(tǒng)的自動化控制，可選擇手動、自動、遙控以及強行啟動等模式?？稍O定柴油機各種過程的控制時間、包括啟動前預熱和預潤滑油時間、啟動延時時間、啟動限時以及啟動電機脫離轉(zhuǎn)速、軟升過程時間、怠熱冷卻停機時間等。

可設定報警的限定值，自動實現(xiàn)超限預報警、報警同時自動停機等；預報警的項目應包括：超速、低速、低潤滑油壓、高冷卻溫度、低氣溫、低燃油位、低水位、低電池電壓、高電池電壓、超流量等；自動報警并停機的項目應包括：無轉(zhuǎn)速信號、超速、低速、低潤滑油壓、高冷卻溫度、啟動失敗、停機失敗、油壓傳感器開路/短路。

柴油機運行狀態(tài)顯示系統(tǒng)的實時情況，顯示設備當前所處的狀態(tài)；守候、開機、供油、啟動、啟動延時、怠速延時、正常運行、冷卻停機、緊急停機等。泵組運行參數(shù)測量顯示是在系統(tǒng)運行過程中，顯示現(xiàn)時的有關(guān)參數(shù)值為：轉(zhuǎn)速、運行時間、燃油油量、電池電壓、冷卻溫度、潤滑油壓力、水泵出口壓力、水泵流量。

1.1.2高效集成的專用控制器

若要完成監(jiān)測顯示功能，要處理和控制的參數(shù)較多，如果采用普通繼電器或分立電子元件那么是很難實現(xiàn)的。我們設計研發(fā)了專用控制器，采用一體化模塊化設計，面板操作，并添加網(wǎng)絡通信功能，可與樓宇控制中心，消防控制中心聯(lián)網(wǎng)。

1.1.3泵組轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計

泵組的轉(zhuǎn)速能接受專用控制器進行優(yōu)化控制，能實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)轉(zhuǎn)速調(diào)整率，達到最理想的調(diào)節(jié)效果.異步電動機的轉(zhuǎn)差率一般為2%到3%，但普通柴油發(fā)動機的穩(wěn)態(tài)調(diào)速率為5%到10%，瞬態(tài)調(diào)速率為10%到30%，因此采用普通柴油發(fā)動機裝配消防水泵很難達到到電動機消防泵的水平，必須裝配電子調(diào)速系統(tǒng)。

1.2工作模式設計

（1）在市政的供電正常情況下，由電動機拖動水泵進行供水，并且供水可以是生活用水，也可以是消防用水。

（2）在市政供電故障的情況下，只需要供電不需供水時，內(nèi)燃發(fā)動機②會驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，給消防電梯排煙通風、應急照明等設備進行供電，快速疏導人員、減少火災的危害性，既需供電又需供水時，發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，保障應急用電設備工作的同時，也拖動消防水泵進行消防供水，只需供水不需要供電時，發(fā)動機拖動水泵進行單一供電，而發(fā)動機不工作，不消耗功率。

1.3泵組結(jié)構(gòu)的特點

消防油電混合動力給水機組具有如下特點：

（1）與傳統(tǒng)內(nèi)燃的動力發(fā)電機和內(nèi)燃動力水泵相比，不僅具有發(fā)電用途，且市政供電正常的情況下發(fā)電機可作為電動機拖動水泵供水；停電時機組不但能發(fā)電，也能供水，開創(chuàng)了動力設備多用途的應用功能。

（2）運用一體化結(jié)構(gòu)設計，改變了傳統(tǒng)的多臺設備復雜組合，具有結(jié)構(gòu)設計簡單、巧妙、制造成本低等特點。經(jīng)技術(shù)查新后，國內(nèi)外均無此類技術(shù)創(chuàng)新。

（3）實用性強，具有體積小、質(zhì)量輕、造價低、可靠性高等優(yōu)點，可直接帶來社會經(jīng)濟效益。

2.多用途消防供水設備在消防中的應用前景

消防油電混合的動力給水機組運用了智能化的自動控制技術(shù)，將柴油發(fā)電機、發(fā)電機以及水泵等多臺設備有機結(jié)合起來，形成了全新雙動力消防水泵。在市政供電正常的情況下可以利用市政供電驅(qū)動發(fā)電機，從而拖動水泵供水，而在市政供電切斷的情況下，可以直接由柴油發(fā)動機拖動水泵供水并可同時發(fā)電。此項研究成果填補了我國應急消防領(lǐng)域的一項空白?，F(xiàn)代化民用建筑、生活小區(qū)、工礦企業(yè)、公共場所均須裝配后備發(fā)電機及消防給水系統(tǒng)，如若采用雙動力多功能的機組，可以節(jié)省大量的資金、場地及可觀的相關(guān)費用。由于此項設備的應用范圍極廣，因此會產(chǎn)生巨大的社會經(jīng)濟效益。

3.總結(jié)

隨著科學技術(shù)的進步，我國的消防事業(yè)得到了長足的發(fā)展，尤其是近十幾年來科技強警戰(zhàn)略的實施，我國在消防科學研究及消防工程應用、消防部隊建設發(fā)展等方面，取得了矚目的可喜成果，大批消防科學成果的應用，提高了消防科學研究及消防部隊建設的科技創(chuàng)新力。黨中央、國務院對消防工作給予高度重視、十分肯定，對于加強消防工作的領(lǐng)導，促進消防科技的進步，實現(xiàn)消防管理科學化、法制化、規(guī)范化和促進消防工作的社會化，都起到十分重要的作用。新型設備可廣泛應用于民用生活小區(qū)、油、汽田等開采、海上鉆井平臺③、工礦、礦井、野外作業(yè)、樓宇、軍事等領(lǐng)域，也可應用于現(xiàn)役柴油發(fā)動機組的技術(shù)改造，提高消防裝備的綜合能力。

【參考文獻】

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