专利名称：一种应用于化工企业的消防报警联动控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及自动控制和消防给水技术领域，尤其一种应用于化工企业的消防报警联动控制系统。
背景技术：
众所周知，消防报警和联动系统对于化工企业的重要性是不言而喻的。当前化工企业中所有设备和系统的启停等操作均是统一由工艺操作人员实现，消防控制系统的功能一般是通过DCS生产控制系统实现的，DCS虽经过了多年实际运行验证，其可靠性较高，但由于其主要服务于生产，可以满足消防控制系统的功能，3C认证较难推行。再者，由于火灾 是非频繁发生的事件，上述设备并不经常使用，各设备的维护主要还是依靠人工完成，消防给水设备、储罐区消防管道的各个控制阀门的完好状态及消防给水管网的水压值的正常与否，以及人员素质、管理制度不完善等原因均直接影响到整个消防系统的可靠性。因此，已经有多起案例的惨痛教训说明，当消防事件发生时，仅仅是由于某个电动阀门不能打开，仅仅是由于消防供水管道已经失压而没有被查觉，仅仅是由于某台消防泵或者泡沫泵由于锈死不能启动，而致使油罐区的火灾不能立即扑灭，给人民的生命和国家的财产造成无可挽回的重大损失。因此有必要提供一种应用于化工企业的消防报警联动控制系统以避免此种损失。
发明内容
为了解决上述的技术问题，提供了一种应用于化工企业的消防报警联动控制系统，其目的在于，检测消防设施以避免其无法启用。本发明提供了一种应用于化工企业的消防报警联动控制系统，该系统在能够实现消防报警的结构上，其特征是，包括第一自动巡检控制设备，用于对化工厂区的消防设备进行自动巡检；第二自动巡检控制设备，用于对可燃液体和液化烃区的各个电动阀门或雨淋阀组进行自动巡检；压力表组，用于实时指示消防供水管网状态；压力表组、第一自动巡检控制设备以及第二自动巡检控制设备与消防中心控制室是通过冗余PLC和环状以太网的方式进行通信联动，把消防设备状态实时显示在消防中心控制室的电子屏和琴式操作台上。优选地，第一自动巡检控制设备由高压开关柜、自动巡检控制柜内的变频器、变压器、自动巡检控制器、真空接触器和光纤控制线路组成。优选地，第二自动巡检控制设备由冗余PLC和电动阀配电箱组成。优选地，压力表组、第一自动巡检控制设备以及第二自动巡检控制设备与消防中心控制室进行通信联动的系统，由冗余PLC、交换机及环状以太网组成，并以“危险分散”的方法设计，该系统按消防中心控制室和设备机房两级管理模式设置，并以消防中心、设备机房层、现场设备层三级模式进行控制。优选地，安装在各泵出口、消防给水主干管、各支路管上的压力表组通过冗余PLC上传，可在消防中心控制室实时指示泵出口压力和消防供水管网压力状态。优选地，中心控制室的电子显示屏和琴式操作台的结构由人机界面、显示仪表组、琴式操作台柜体、柜体上若干指示灯和按钮、冗余PLC组成。优选地，消防报警联动控制系统包括消防报警系统；消防报警系统包括报警控制器、感烟传感器、感温传感器、激光探测器、红外探测器和智能图象火灾探测器。本发明提供了一种应用于化工企业的消防报警联动控制系统，包括自动巡检控制器，用于向变频器输出控制信号，并向开关柜输出开关信号；变频器，用于根据所述控制信号输出低频交流电； 变压器，用于对所述交流电升压；真空接触器，用于将升压后的交流电馈接到消防泵和/或泡沫泵的电机上；开关柜，用于根据所述开关信号启动或停止所述消防泵和/或泡沫泵。优选地，所述自动巡检控制器用于通过光纤控制线路向所述开关柜输出开关信号。优选地，所述自动巡检控制器包括可编程逻辑控制器和电动阀配电箱，所述可编程逻辑控制器用于控制电动阀配电箱通过接触器动作逐一打开和闭合油罐区的各电动阀门，所述电动阀门将所述电动阀门打开或闭合的状态反馈至所述可编程逻辑控制器。优选地，所述自动巡检控制系统还包括电子显示屏和琴式操作台，所述琴式操作台用于向所述自动巡检控制器发送控制指令或接收所述动巡检控制器返回的数据。优选地，所述琴式操作台通过环状以太网与所述自动巡检控制器连接。优选地，压力表组通过所述可编程逻辑控制器上传至琴式操作台，并在电子显示屏上显示。优选地，所述电子显示屏上显示人机界面以及仪表组，所述琴式操作台包括琴式操作台柜体、指示灯、按钮以及可编程逻辑控制器。优选地，自动巡检控制系统还包括消防报警系统，所述消防报警系统至少包括报警控制器、感烟传感器、感温传感器、激光探测器、红外探测器和智能图像火灾探测器中的一个。优选地，所述消防报警系统采用二总线。本发明能够实现对消防泵和泡沫泵的自动智能管理，解决了消防泵长期不用可能造成的锈蚀锈死现象；在对消防泵和泡沫泵进行自动巡检时，由于转速低，泵不会产生压力，即不会对供水管网有超压破裂之虑，也非常节省电能，在泵低速巡检状态所耗能量仅为泵额定功率2%以下；实现对储油罐区消防供水管道上的各个电动阀门的自动管理，解决了消防发生时，由于某个电动阀门故障而影响消防水源或者泡沫不能输送的隐患；实现对整个消防供水管网压力实时监测的问题，一旦管网有失压现象可立即得到报警指示；PLC与环状以太网的局域网的传输结构优于传统的消防联动的两总线结构，扬弃了大量的联动模块的应用方式，并且PLC强大的可靠性、数据的安全性以及丰富的网络通讯功能更优于传统的方式，特别是在强调消防系统可靠性的化工企业来说，使此结构具有良好的可移植性、可扩展性和联网功能；在消防中心控制室设置电子显示屏和琴式操作台，即利于监视，又利于控制；它是把消防报警的电系统信号置于电子显示屏，而消防给水系统的信号置于琴式操作台，这样的布置可非常清晰的进行操作管理；在消防报警系统中交叉结合使用多种探测器，使之可智能的全天候值守。
图I为应用于化工企业的智能巡检消防报警联动控制系统示意图；图2为自动巡检控制柜和闻压开关柜不意图；图3为自动巡检电动阀门的示意图；图4为消防报警系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。图I为本发明的智能巡检消防报警联动控制系统示意图，在具有基本的消防报警及联动功能外，还包括可对化工厂区的消防给水设备的消防泵、泡沫泵进行自动巡检的控制设备。该控制设备由启动消防泵和泡沫泵的高压开关柜I、巡检控制柜2、及柜内的变频器3、变压器4、自动巡检控制器5、真空接触器6和光纤控制线路7组成。该设备有2种工作状态非消防工作状态和消防工作状态。在非消防状态时，由自动巡检控制器5的巡检时钟启动巡检程序，它使变频器3输出一个较低频率的交流电，该交流电通过变压器4升压后再通过一组真空接触器6馈到高压消防泵的电机上，该电机以一个低的转速使得消防泵转动，如此，逐一使每台消防泵和泡沫泵这样运行5-10分钟。这样周期性的自动巡检，可以彻底解决消防泵和泡沫泵长期不用造成的锈死问题。在进行上述自动巡检时，若发生供电电源缺相、欠压、电机过载、短路等故障时，则可立即发出报警信号。光纤控制线路7是在控制高压电路时采用的一种安全电路方式，即可以完成控制逻辑，又没有高压电平的危险之虑。在消防状态时，可由消防中心控制室发来的启动命令或者由压力表给出的预置的阀值使消防泵、泡沫泵立即启动并以额定转速运行，以额定的扬程和流量提供消防水源和泡沫，完成油罐区的灭火。消防事件结束后，手动关闭消防泵和泡沫泵。消防泵或者泡沫泵通常设定为2用一备或者一用一备，若消防泵或者泡沫泵在消防运行时运行泵故障，则备用泵可以自动投入。可对储油罐区的各个电动阀门设备进行自动巡检的控制设备由PLC 8和电动阀配电箱9组成，如图3所示。由可编程逻辑控制器(PLC)S内的的巡检时钟启动巡检电动阀门的程序，该程序使电动阀配电箱9内各阀门各自的接触器动作，使得油罐区内的电动阀门逐一进行打开-闭合的一组动作，各电动阀门动作后，电动阀门上的位置开关会同步给出阀门打开或者闭合的状态，该状态逐一反馈到PLC 8，再传送到消防中心控制室的琴式操作台14得以显示。各设备通过PLC 8与、交换机10和环状以太网11与消防中心控制室以双工通讯联动的方式把设备状态实时显示在消防中心控制室的电子显示屏13和琴式操作台14上，也同时把消防中心发出的指令相应传递给各个联动对象。可实时指示消防供水管网状态的压力表组12由安装在各消防泵和泡沫泵的泵出口、消防供水主干管、支管上的压力表组成。各压力表指示的压力值以模拟量送给PLC 8内的模/数转换接口，该接口把此模拟量转换成高精度的数字量通过它自己的通讯口，经过交换机10和环形以太网11送到消防中心控制室显示在仪表16上。某些压力表的阀值还作为消防稳压泵、消防泵和泡沫泵的启动函数。在消防中心控制室的电子显示屏由人机界面(HMI) 15及显示仪表组16组成，可实时观察到化工厂区整个消防报警系统的状态和可实时观察到消防供水主干管的压力、泵出口压力。琴式控制台14由柜体17、若干指示灯和若干按钮18组成，可实时观察到各个消防泵和泡沫泵的巡检状态、故障状态储油罐区各电动阀门的巡检状态、消防泵和泡沫泵的启动和停止控制按钮及启动后的应答状态、各电动阀门的开-闭控制按钮及各电动阀门的位置开关的状态等。当消防发生时，消防泵、泡沫泵及油罐区的各电动阀门的启动依据消防运行的程序启动运行，其启动程序存于PLC 8，其启动此程序的函数可以是压力表的某一阀值或者消防中心控制室的琴式操作14上的相应启动按钮18。当上述设备启动后，会把各设备的状态信号反馈相应指示灯18。在消防报警系统19中，采用二总线S，除报警控制器20、感烟探测器21、感温探测 器22外，还使用了激光探测器23、红外探测器24和图象火灾探测器25。在室外环境使用传统的火灾探测手段具局限性，而图像火灾探测器25具有非接触式探测特点，不受高温、易爆、有毒、闻速气流等环境条件的限制，极大提闻了火灾报警的准确率和响应速度，它和其它探测器交叉使用，有效地避免了各种环境背景因素所产生的干扰。本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。
权利要求
1.一种应用于化工企业的消防报警联动控制系统，该系统在能够实现消防报警的结构上，其特征是，包括 第一自动巡检控制设备，用于对化工厂区的消防设备进行自动巡检； 第二自动巡检控制设备，用于对可燃液体和液化烃区的各个电动阀门或雨淋阀组进行自动巡检； 压力表组，用于实时指示消防供水管网状态； 压力表组、第一自动巡检控制设备以及第二自动巡检控制设备与消防中心控制室是通过冗余PLC和环状以太网的方式进行通信联动，把消防设备状态实时显示在消防中心控制 室的电子屏和琴式操作台上。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征是第一自动巡检控制设备由高压开关柜(I)、自动巡检控制柜⑵内的变频器(3)、变压器(4)、自动巡检控制器(5)、真空接触器(6)和光纤控制线路(7)组成。
3.根据权利要求I所述的系统，其特征是第二自动巡检控制设备由冗余PLC(S)和电动阀配电箱(9)组成。
4.根据权利要求I所述的系统，其特征是压力表组、第一自动巡检控制设备以及第二自动巡检控制设备与消防中心控制室进行通信联动的系统，由冗余PLC(S)、交换机(10)及环状以太网(11)组成，并以“危险分散”的方法设计，该系统按消防中心控制室和设备机房两级管理模式设置，并以消防中心、设备机房层、现场设备层三级模式进行控制。
5.根据权利要求I所述的系统，其特征是安装在各泵出口、消防给水主干管、各支路管上的压力表组(12)通过冗余PLC(S)上传，可在消防中心控制室实时指示泵出口压力和消防供水管网压力状态。
6.根据权利要求I所述的系统，其特征是中心控制室的电子显示屏(13)和琴式操作台(14)的结构由人机界面(15)、显示仪表组(16)、琴式操作台柜体(17)、柜体上若干指示灯和按钮(18)、冗余PLC(8)组成。
7.根据权利要求I所述的系统，其特征是消防报警联动控制系统包括消防报警系统(19);消防报警系统(19)包括报警控制器(20)、感烟传感器(21)、感温传感器(22)、激光探测器(23)、红外探测器(24)和智能图象火灾探测器(25)。
全文摘要
本发明涉及一种应用于化工企业的消防报警联动控制系统，该系统在能够实现消防报警的结构上，包括第一自动巡检控制设备，用于对化工厂区的消防设备进行自动巡检；第二自动巡检控制设备，用于对可燃液体和液化烃区的各个电动阀门或雨淋阀组进行自动巡检；压力表组，用于实时指示消防供水管网状态；压力表组、第一自动巡检控制设备以及第二自动巡检控制设备与消防中心控制室是通过冗余PLC和环状以太网的方式进行通信联动，把消防设备状态实时显示在消防中心控制室的电子屏和琴式操作台上。本发明能够实现对消防泵和泡沫泵的自动智能管理，解决了消防泵长期不用可能造成的锈蚀锈死现象。
文档编号A62C37/50GK102961842SQ20121045103
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月12日 优先权日2012年11月12日
发明者张力, 张志刚, 张力克, 马恒, 黄晓家, 孙青格 申请人:孙青格, 张力