专利名称：微机控制自动巡检消防给水设备控制柜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种由微机控制的对水泵实施自动巡检的消防给水设备控制柜。
近年来，消防给水设备在技术水平、设备成本、设备的占地面积、自动化程度和节能效益等方面都有了长足的发展。但是对于各类消防给水设备来说，不论是早期的水塔、高位水箱，还是后来的气压给水方式或近期发展起来的变频调速恒压变量给水方式等等均普遍存在着2个问题1、对于某一台设备来说，由于消防事件发生的概率很低，因此设备中的消防泵组在平时往往是不运转的，这样只要时间不长，大约几个月左右，这些泵的泵轴或叶轮就会生锈，甚至“锈死”，一旦设备启动时，水泵却不能运转，此情况在我国南方尤为突出。2、在上述各类消防给水设备中大都没有运行记录和故障记录的功能，这对于设备的维护，特别是火灾调查造成困难。以上2点。特别是前者，已成为消防给水设备的一大隐患，其危害不难想象。
根据以上情况，本实用新型将提出由微机控制的对水泵采取自动巡检的并带有运行工况记录及故障记录的一种消防给水设备控制柜。其目的是针对消防给水设备的特点，彻底解决泵组的锈蚀问题，消除设备的故障隐患并把运行工况及故障记录下来。本控制柜也具有一般所配有的双电源转换线路和低压驱动回路，因此，本控制柜可以适合各类消防给水方式的控制，从而成为一种完全适应消防给水特点的通用性强的，控制准确、简捷，运行安全可靠和节能的新型消防给水设备专用控制柜。
本实用新型的目的是这样实现的在双电源转换线路、低压驱动回路的连接结构和控制柜前面板上的电流表、电压表、若干指示灯和若干按钮的结构外还包括了一个可编程序控制器9，其内的系统程序在自动巡检的周期时钟启动后使微机控制器8执行自动巡检程序，并把变频调速器10的频率输出设置为一个低频常数，在执行消防程序时可编程序控制器9又控制与工频电源连接的继电器组的闭合，使消防水泵以额定转速运行；一个微机控制器8，在自动巡检时，控制变频调速器10的上电、启动、和停止，并控制与变频调器10输出端相连的继电器组逐一闭合、关断，一个变频调速器10，其低频输出信号通过此继电器组逐一驱动消防水泵进行低速转动完成自动巡检。具体过程和具体连接是这样的由可编程序控制器9给出巡检周期，巡检时间一到，此巡检时钟启动了巡检程序，则微机控制器8控制继电器11闭合，使变频调速器上电。变频调速器的频率设定控制端20通过可编程序控制器9的连接给定为10HZ，变频调速器的启/停控制端21通过微机控制器8的连接给出运行指令，微机控制器8连接继电器组(2、3、4、)并按程序依次使它们闭合、关断，这样，变频调速器10输出的低频交流电就可依次去驱动水泵做低速转动，依程序控制使每台水泵转动10分钟，之后，微机控制器8通过它的输入输出接口的一只微型打印机打印出此次巡检的运行记录。记录内容有巡检启动时间、巡检水泵台数、消防管网的压力值。倘若在巡检时发生故障，可编程序控制器9会通过电铃和警灯给出声光指示。倘若在巡检期间发生消防事件，可编程序控制器不论接到手动25或自动26消防命令后，会立即进入消防运行程序，使相应的继 电器组(5、6)闭合，用工频驱动消防水泵投入全速运行，完成消防给水。若正在消防给水运行时自动巡检时间也到了，则可编程序控制器9不会响应此时钟信号，只有待下一个巡检时间到来，且无消防运行情况时，才开始又一次自动巡检。
由于采用了上述方案，有效防止了消防水泵锈蚀现象，确保消防给水设备时时处于常备不懈，而且控制简捷、可靠，以无人值守的自动方式运行，又由于巡检时水泵是低速转动的，不会给给水管网增压，巡检时只有较小的驱动功率，节能显著。又由于有了运行记录，这对日常维护和火灾调查有极大的便利。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的电连接结构图。
图2是微机控制器的电连接结构图。
图3是实施例的示意图。
图中1、双电源转换线路 2、3、4、5、6、7、11、28、继电器8、微机控制器9、可编程序控制器10、变频调速器12、22、23、24、27、三相空气开关13、电源指示灯14、互感器15、16、19导线开关17、电压表18、电流表20、变频调速器频率设定控制端21、变频调速器启/停控制端25、手动消防命令26、自动消防命令29、火灾报警手动按钮30、消火栓或自动喷淋系统IC1、单片计算机IC2、程序存储器IC3、输入输出接口IC4、IC6、地址/数据锁存器IC5、激励器件XS、数码管SSR、固态继电器Print、微型打印机ZX、总线QY、气压罐M1、M2压力控制器M3压力传感器V-1、V-2、V-3、V-4、V-5、V-6、V-7、V-8、V-10、V-12、手动阀V9、水位控制阀V-11、安全阀SC、水位传感器Z-1、Z-2、Z-3、Z-4止回阀I、电源1II、电源2、P-1、P-2、消防泵P-3、备用泵，P-4、稳压泵。
在
图1中，双电源转换线路1在电源I或电源II任一路断电时，另一路自动投入，以确保消防给水设备的供电电源。电源指示灯13在控制柜上电后给出指示。三相空气开关12连接在双电源转换线路之后是本设备的总电源开关。供电电源线的任一相穿过电流互感器14，与互感器14相接的电流表18给出运行总电流指示。导线开关15、和导线开关16连接在三相电源的任两相上，它们闭合后与电压表17给出供电电源的相电压指示。设备上电后，可编程序器9的内部程序给出巡检周期，周期时间可从数小时至数百小时由程序设定。巡检时钟把巡检程序启动后，微机控制器8控制继电器11闭合，这样就使变频调速器10上电，同时可编程序控制器9使变频调速器频率设定控制端20设定为10HZ。微机控制器8的控制步骤是首先闭合继电器2，再给出变频调速器的启/停控制端21启动命令，则变频调速器10输出的低频交流电就通过继电器2馈至水泵P-1，水泵在这种驱动下做低速转动，转速为300转/分，这样运行10分钟后，微机控制器8又给出以下动作给出变频调速器的启/停控制端21停止命令，并同时关断继电器2，计时3秒后，又使继电器3闭合，同时又给出变频调速器的启/停端21启动命令，则另一只消防泵P-2，开始了上述的低速转动。依此类推，直到巡检完毕备用泵P-3。然后，微机控制器8给出变频调速器10停止命令，同时使继电器4关断，之后，微机控制器8内部的微型打印机打印出此次巡检运行记录。记录内容有巡检运行的启动时间、巡检消防泵的台数和消防给水管道的压力值。另外，在巡检期间内，微机控制器8的数码管XS始终显示出消防给水管道的压力值。最后，微机控制器8使继电器11关断，也就是关断变频调速器10的电源。至此，一次巡检过程就结束了。在消防事件发生时，无论是手动消防命令25或是自动消防命令26送到可编程序控制器9后，使消防运行程序启动，它首先隔离巡检程序的执行，同时使继电器5、6闭合，这样，用工频驱动消防泵P-1、P-2投入全速运行，完成消防给水。通常泵P-3作为设备的备用泵。
图2是本实用新型内的微机控制器8的电连接结构图。由单片计算机IC1通过总线ZX和程序存储器IC2、地址/数据锁存器IC4和IC6及输入输出接口IC3相连接，时钟发生器T的频率选用6MHZ，并直接馈到单片计算机IC1。输入信号通过光电耦合器Photo进入输入输出接口IC3，这是抗干扰措施之一。输出信号通过激励器件IC5去驱动固态继电器SSR，输出信号也送到三位7段LED数码管XS去显示。巡检运行的工况由微型打印机Print打印输出。
图3是一个实施例的示意图。它是本实用新型用于消防气压给水设备控制的一个实例。
运行情况介绍。
1、非消防时的待机状态。此时，消防给水管道静压力由气压罐QY和稳压泵P-4维持。当由滴漏造成的压力下降到压力控制器M1设定的下限值时，它给出信号到可编程序控制器9，则可编程序控制器9使继电器28闭合启动稳压泵P-4，稳压泵P-4启动后，使压力回升到压力控制器M1设定的上限值时再给出信号关闭稳压泵P-4。通常管道滴漏的流量较小，所以总是选择流量小的水泵做稳压泵。
2、自动巡检运行情况。由可编程序控制器9内的巡检时钟启动巡检程序，巡检开始后微机控制器8使继电器11闭合，可编程序控制器9使变频调速器的频率设定控制端20设定为10HZ。继电器11闭合后把电源馈至变频调速器10。微机控制器8给出的动作是给出变频调速器的启/停控制端21启动命令，同时使继电器2闭合。这样，变频调速器10的低频交流电就通过继电器2馈至消防泵P-1，使该泵以300转/分运行，微机控制器8的程序计时10分钟后又给出以下控制动作给出变频调速器10的停止命令，关断继电器2，再计时3秒后，使继电器3闭合，同时给出变频调速器10启动命令。则消防泵P-2开始了巡检运行。依次类推，直至使备用泵P-3巡检完毕。之后，微机控制器8给出变频调速器10停止命令，同时关断继电器4，然后它内部的微型打印机打印出此次巡检的运行记录，记录内容有巡检运行的启动时间、巡检消防泵的台数、消防给水管道的压力值。另外，由于压力传感器M3安装于气压罐上，并随时把消防管道上的压力值以电信号送到了微机控制器8，这样，在巡检期间内，它的数码管XS始终显示出消防管道上的压力值。在微型打印机打印完之后3秒钟微机控制器8使继电器11关断，至此，一次巡检过程就结束了。
3、消防给水工作情况。当消防事件发生时，首先由气压罐QY和稳压泵P-4给出灭火水头，由消火栓或自动喷淋系统30给出消防流量，由于消防用水量较大，稳压泵不能满足此大的流量要求，所以供水管网的压力必然跌落，当压力下降到压力控制器M2所设定的控制值时，压力控制器M2会向可编程序控制器9给出自动消防命令26，则可编程序控制器9进入消防运行程序，其控制动作是使继电器5和6接通，消防泵P-1和消防泵P-2由工频驱动投入全速运行，完成消防给水。若在消防事件发生时，使用火灾报警手动按钮或把启动信号送到手动消防命令25，则控制过程如上述相同。通常消防泵P-3是设备的备用泵。
如上所述，本实用新型具有如下特点。
1、从适应消防给水特点出发，用自动巡检的方式解决了消防给水设备中普遍存在的锈蚀问题。
2、使消防给水设备有了运行工况记录，对于日常维护特别对火灾事故的调查提供了原始记录。
3、可以适用于各类消防给水设备的控制。
权利要求1.一种消防给水设备控制柜，在双电源转换线路、低压驱动回路的连接结构和柜体前面板上的电压表、电流表、若干指示灯和按钮的结构外，其特征是包括一个可编程序控制器9，其内的系统程序在自动巡检的周期时钟启动后使微机控制器8执行自动巡检程序，并把变频调速器10的频率输出设置为一个低频常数，在执行消防程序时可编程序控制器9又控制与工频电源连接的继电器组的闭合使消防水泵以额定转速运行；一个微机控制器8，在自动巡检时，控制变频调速器10的上电、启动和停止，又控制与变频调速器10输出端相连的继电器组逐一闭合、关断；一个变频调速器10，其低频输出信号通过此继电器组逐一驱动消防水泵进行低速转动完成自动巡检。
2.根据权利要求1所述的控制柜，其特征是变频调速器10的频率设定控制端20通过可编程序控制器9的连接给定，变频调速器的启/停控制端21通过微机控制器8的连接控制，微机控制器8与继电器(2、3、4、11)连接，变频调速器10输出的低频交流电通过继电器(2、3、4、)去驱动水泵，可编程序控制器9与继电器(5、6、7)连接。
3.根据权利要求1所述的控制柜，其特征是微机控制器8由单片计算机IC1通过总线ZX和程序存储器IC2、地址/数据锁存器IC4和IC6、输入输出接口IC3相连接，时钟发生器T直接馈到单片计算机IC1，输入信号通过光电耦合器Photo进入输入输出接口IC3，输出信号通过激励器件IC5去驱动固态继电器，输出信号也送到数码管XS和微型打印机Print。
专利摘要一种由微机控制的对水泵实施自动巡检的消防给水设备控制柜，它是在一般控制柜所配备的双路电源转换线路、低压驱动回路的结构中增加了可编程序控制器、微机控制器、变频调速器和相应的继电器组并顺序电连接。控制程序周期性地使变频调速器输出低频去逐一驱动泵组做低速转动，解决了消防给水设备中普遍存在的水泵锈蚀问题。微机控制器还连接了一只微型打印机，给出设备运行的记录，解决了日常维护特别是火灾调查时无原始记录的问题。
文档编号A62C37/00GK2251403SQ9520768
公开日1997年4月9日 申请日期1995年4月8日 优先权日1995年4月8日
发明者王统浚, 孙青格 申请人:北京科进电子技术开发公司