专利名称：消防水泵自动巡检应急电源装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及消防设施技术领域，特别是涉及一种在市电停电时既能给消防水泵提供应急供电，市电正常时又能为消防水泵等消防设备提供自动巡检的消防设备应急电源装置。
背景技术：
近年来由于高层建筑不断的增多和消防灭火云梯使用时的局限性，给消防灭火工作带来巨大的障碍，导致很多火灾无法控制。所以，火灾时消防水泵能否正常运行就显得尤为重要，消防水泵在火灾时能否正常供水，决定着整个火灾事故的结果。大多数火灾是由于电缆短路、电器故障造成的，这类原因造成的火灾往往会导致配电房跳闸断电或人为切断电源，消防水泵便无法正常工作。由于消防水泵平常几乎不使用的特点，以致消防水泵极易生锈“卡死”，在这种情况下，即便是消防水泵的供电正常，也无济于事。要解决这一问题， 必须确保消防水泵在火灾事故发生市电跳闸时应急电源供电正常和设备状态完好，要达到这一目的，消防水泵必须做到“现场供电，实时巡检”。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种消防水泵自动巡检应急电源装置， 以解决消防水泵的应急供电和防止消防水泵锈蚀“卡死”的问题，从而满足消防水泵在发生火灾的情况下，市电短路停电后的应急供电和日常对消防水泵的状态实时巡检的要求。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是主要由微处理器、逆变电源电路和与微处理器的信号输入/输出端子相连的巡检电路组成，其中所述逆变电源电路包括充电机、电池组、逆变器；充电机的交流输入端与市电相连，充电机的直流输出端的正、负极与电池组的正负极相连；微处理器的信号输入/输出端子由导线与充电机的信号反馈端子相连；电池组的正、负极由导线与一个以上逆变器的直流输入端相连；所述逆变器的信号输入/输出端子与微处理器的信号输入/输出端子相连；每个逆变器的负载输出端由导线通过接触器后与消防水泵相连。所述逆变电源电路还包括不间断电源；不间断电源的交流输入端与市电相连，不间断电源的直流输入端与电池组相连，不间断电源的交流输出端与微处理器的电源输入端相连。所述微处理器通过数据线分别与显示屏、声光报警器、打印机、路由器和消防控制中心消防控制台相连。所述微处理器通过市电检测端子与市电电网相连。本实用新型与现有技术相比具有以下的主要优点其一.性能可靠由于充分利用微处理器强大、快速的数字信号处理能力和丰富的硬件资源，实现了系统的全数字化智能控制，因而提高了本电源装置的可靠性和智能化程度。[0010]其二 .结构新颖由于采用了逆变电源电路和巡检电路的有效结合，从而将逆变电源技术和消防设备巡检技术完美的融合到本电源装置中，使得逆变器在市电停电或故障时，不但可为消防水泵提供正常的工作电源，还可在市电正常情况下，为水泵提供低频巡检时的驱动电源。其三.具有现场供电、实时巡检功能。本电源装置置于消防泵房，供电线路短，避免了火灾时，由于市电跳闸、电缆短路等原因造成消防设备不能正常供电的风险，平时还可以定期输出低频率电源驱动水泵以每分钟约300转的低转速运转几分钟，防止消防水泵长期不运转造成的锈蚀现象，对消防设备的状态进行实时的巡检，将设备的故障信息通过声光报警、数据传输等方式报告给管理者，及时的处理设备故障，确保消防设备始终处在良好的备用状态。总之，本实用新型具有现场供电、实时巡检功能，可以解决火灾现场的应急供电和平常对消防水泵的状态实时巡检，防止消防水泵出现生锈“卡死”的现象，同时具有结构新颖和性能可靠等优点。
图1是本实用新型的结构框图。图2是本实用新型的使用原理图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明。本实用新型提供的消防水泵自动巡检应急电源装置，如图1所示，主要由微处理器、逆变电源电路和巡检电路组成，其中所述逆变电源电路包括不间断电源、充电机、电池组、逆变器。充电机的交流输入端与市电相连，直流输出端的正、负极与电池组的正负极相连；不间断电源的交流输入端与市电相连，直流输入端与电池组相连，交流输出端与微处理器的电源输入端相连；微处理器的信号输入/输出端子由导线与充电机的信号反馈端子相连；电池组的正、负极由导线与多个逆变器的直流输入端相连；每个逆变器的信号输入/输出端子与微处理器的信号输入 /输出端子相连；每个逆变器的负载输出端由导线通过接触器后与消防水泵相连。所述巡检电路为现有技术，其包括水位探测器、压力传感器、逆变器，以及多个电流传感器、电压传感器、接触器和启动器，它们均与微处理器的信号输入/输出端子相连。所述逆变器，其作用是一是在市电停电时，给消防水泵提供应急运行电源；二是作为日常巡检时低频驱动消防水泵低速运转的巡检电源。所述微处理器是本实用新型控制系统的中枢，它不但与逆变电源电路中的不间断电源、充电机、电池组、多个逆变器相连，与巡检电路中的水位探测器、压力传感器、接触器、 启动器及电流传感器、电压传感器相连。还通过数据线分别与显示屏、声光报警器、打印机、 路由器和消防控制中心消防控制台相连。所述电流传感器、电压传感器、接触器和启动器的数量，可以依据实际情况而定。本实施例给出了四个接触器(接触器的数量根据实施例所带负载的数量变化而变化)，分别是第一、第二、第三、第四接触器，它们结构相同，均由市场上购买，例如可以采用型号CJX2-9511接触器，也可以采用其它型号的接触器。本实施例通过接触器相互切换，可实现单台逆变器轮番驱动两台或两台以上水泵的应急运行，并可对这些水泵依次进行巡检，如第一接触器和第二接触器间的相互切换，可实现第一逆变器拖动的主用喷淋泵和备用喷淋泵的运行和停止，第三接触器和第四接触器间的相互切换可实现第二逆变器拖动的主用消火栓泵和备用消火栓泵的运行和停止。本实施例给出的四个启动器，分别是第一启动器、第二启动器、第三启动器和第四启动器，它们结构相同，它们可以是软启动器也可以是接触器或其他的启动装置，均由市场上购买，例如可以采用ABB公司型号为PST72的软启动器，或者是采用型号CJX2-9511接触器。也可以采用其它公司生产的软启动器或接触器。第一、第二、第三、第四接触器一一对应分别与第一、第二、第三、第四启动器互锁。 当启动器吸合时则与之对应的接触器必须断开，即当启动器吸合启动水泵前，接触器必须断开，停止巡检或应急运行；反之只有水泵停止，启动器处于断开状态时，接触器才能吸合， 水泵才能巡检或应急运行。每个启动器和一个接触器与一台水泵配合使用，其中，第一启动器和第一接触器与主用喷淋泵配合使用，第二启动器和第二接触器与备用喷淋泵配合使用，第三启动器和第三接触器与主用消防栓泵配合使用，第四启动器和第四接触器与备用消防栓泵配合使用。本实施例给出两个逆变器，分别是第一逆变器和第二逆变器，它们结构相同，均由市场上购买的智能逆变模块组装而成。智能逆变模块可以采用日本三菱公司生产的型号为 PM300CLA060的智能逆变模块，也可以采用其它公司生产的智能逆变模块组装逆变器。还可以采用其他公司生产的成品逆变器。所述微处理器还通过数据线分别与显示屏、声光报警器、打印机、路由器和消防控制中心消防控制台相连。所述微处理器可采用西门子公司生产的S7-200型PLC，也可以采用其它公司生产的 PLC。所述声光报警器由市场上购买，例如可以采用型号AD62-22SM声光报警器。所述不间断电源利用电池组的直流电源由IGBT模块组装的逆变器逆变取得所需的交流电源。也可以从市场上购买UPS电源替代。所述充电机由市场上购买，例如可以采用型号TH600X05ZZ充电机。所述打印机由市场上购买，例如可以采用型号A62R10_30E7^数据打印器。所述显示屏由市场上购买，例如可以采用型号LEVI777T7寸真彩人机界面显示屏。所述路由器由市场上购买。所述水位探测器可以由市场上购买，例如可以采用北京赛亿凌生产的型号为 STLP-R04-0A-TM1-P5-L10-S0的水位探测器。也可以采用其它型号的水位探测器所述压力传感器可以由市场上购买，例如可以采用北京赛亿凌生产的型号为 STP-TC1-R208-TG-P5-0A-N20-S0D压力传感器，也可以采用其它型号的压力传感器。下面结合图2对本实用新型的工作原理和一些部件的功能进行说明图2中，TDC表示显示屏，SLA表示声光报警器，DYJ表示打印机，LYQ表示路由器，FCC表示消防控制中心，WLS表示水位探测器，PS表示压力传感器，RQ1、RQ2、RQ3、RQ4分别表示第一启动器、第二启动器、第三启动器和第四启动器，KM1、KM2、KM3、KM4分别表示第一接触器、第二接触器、第三接触器和第四接触器，M表示水泵。当消防控制中心无消防信号输入给微处理器(CPU)，且微处理器检测到市电正常时，根据巡检周期的时间设定，微处理器定期启动巡检功能。第一、第二、第三、第四接触器分别与之对应且相连的第一、第二、第三、第四起启动器之间设有互锁电路，当巡检周期到来时，微处理器检测到水泵启动器为断开状态时，根据设定的顺序，微处理器给第一接触器吸合信号，第一接触器吸合，同时给与之相连的第一逆变器启动逆变信号，第一逆变器逆变通过第一接触器输出低频率电源给与之相连的主用喷淋泵，喷淋泵以每分钟约300转的低转速运转，当设定的巡检运行时间到达时，微处理器给第一逆变器发出停机指令，第一逆变器停止工作，微处理器断开第一接触器后给第二接触器吸合信号，第二接触器吸合，同时微处理器再次给第一逆变器启动逆变信号，第一逆变器通过第二接触器输出低频率电源给与之相连的备用喷淋泵，备用喷淋泵以每分钟约 300转的低转速运转，当设定的巡检运行时间到达时，微处理器给第一逆变器停机指令，第一逆变器停止工作，微处理器断开第二接触器，即完成了备用喷淋泵的巡检；同理，通过对控制回路的改动，依此类推，第一逆变器可对多台水泵进行巡检检测。当微处理器给第三接触器吸合信号时，同时又给第二逆变器启动信号，第二逆变器启动通过第三接触器输出低频率电源给与之相连的主用消火栓泵，消火栓泵以每分钟约300转的低转速运转，当设定的巡检运行时间到达时，微处理器给第二逆变器停机指令，第二逆变器停止工作，微处理器断开第二接触器后给第四接触器吸合信号，第二逆变器启动通过第三接触器输出低频率电源给与之相连的备用消火栓泵，消火栓泵以每分钟约300转的低转速运转，当设定的巡检运行时间到达时，微处理器给第二逆变器停机指令，第二逆变器停止工作，微处理器断开第四接触器，即完成了备用消火栓泵的巡检，至此一个巡检周期完成。同理，通过对控制回路的改动，依此类推，第二逆变器可对多台水泵进行巡检。当上述一个巡检周期完成，巡检电源处于待机状态，等待下一个巡检周期的到来， 充电机将检测到直流电压值反馈给微处理器，微处理器根据设备的电压值确定是否发出为电池组充电指令，若此时设备处于自动放电状态时，微处理器根据设定的放电百分比自动启动充电机。微处理器对巡检检测信息进行处理后，将消防设备的运行状态信息通过显示屏显示出来。若有故障，声光报警器发出声光报警，每一个或几个(可设)巡检周期完成后， 微处理器将设备的状态通过打印机打印出来，微处理器还可将设备的状态信息传送给路由器，路由器将设备的状态信息通过互联网、短信等方式传输给用户终端。微处理器还可将设备的状态信息传输给消防控制中心，并可接收消防控制中心发出的各种指令。当设备正处于巡检状态，消防控制中心给微处理器消防信号时，微处理器立即中止巡检运行，给逆变器发送停机指令，并断开所有的巡检接触器触点，设备处于消防工作状态，此时只要满足消防水泵的启动条件，设备自动启动消防水泵运行。当设备正处于消防工作状态时，此时巡检周期到来，微处理器自动屏蔽本次巡检指令，进入下一个巡检周期，当消防工作状态解除后，设备自动进入巡检状态，根据设定自动对消防设备进行巡检。当设备正处于消防工作状态，如主用喷淋泵、主用消火栓泵正在运行，市电突然停电时，设备内的不间断电源给消防系统提供必要的控制电源，微处理器给巡检电路发出指令，立即断开与主用喷淋泵相连的第一启动器、与主用消火栓泵相连的第三启动器，同时第一接触器、第三接触器吸合，微处理器给第一逆变器、第二逆变器发出启动指令，两个逆变器变频输出50Hz工频电源，主用喷淋泵、主用消火栓泵继续正常运行(市电停电后5秒钟内即可切换到应急运行)，若主用喷淋泵或主用消火栓泵出现故障，逆变器立即停止工作恢复至待机状态，微处理器给巡检电路发出指令，断开第一接触器或第三接触器，吸合第二接触器或第四接触器，再次启动第一逆变器或第二逆变器，输出50Hz工频电源，备用喷淋泵或备用消火栓泵启动运行继续为系统供水。同时，微处理器将主用喷淋泵或主用消火栓泵的故障信息发出声光报警，并将故障信息反馈给消防控制中心设备，消防系统继续运行直至电池电量耗尽自动关机。市电恢复正常后逆变器停止工作，所述四个接触器断开，四个启动器处于备用状态，根据需要启动充电机为电池组充电，并将信息反馈给微处理器，若此时仍然是消防状态，巡检电路则按需启动其中的水泵，当消防事件已过去时，设备又进入自动巡检周期。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型、作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均属于本实用新型的技术方案的范围内。
权利要求1.一种消防水泵自动巡检应急电源装置，其特征是主要由微处理器、逆变电源电路和与微处理器的信号输入/输出端子相连的巡检电路组成，其中所述逆变电源电路包括充电机、电池组、逆变器；充电机的交流输入端与市电相连，充电机的直流输出端的正、负极与电池组的正负极相连；微处理器的信号输入/输出端子由导线与充电机的信号反馈端子相连；电池组的正、负极由导线与一个以上逆变器的直流输入端相连；所述逆变器的信号输入/输出端子与微处理器的信号输入/输出端子相连；每个逆变器的负载输出端由导线通过接触器后与消防水泵相连。
2.根据权利要求1所述的消防水泵自动巡检应急电源装置，其特征是所述逆变电源电路还包括不间断电源；不间断电源的交流输入端与市电相连，不间断电源的直流输入端与电池组相连，不间断电源的交流输出端与微处理器的电源输入端相连。
3.根据权利要求1所述的消防水泵自动巡检应急电源装置，其特征是所述微处理器通过数据线分别与显示屏、声光报警器、打印机、路由器和消防控制中心消防控制台相连。
4.根据权利要求1所述的消防水泵自动巡检应急电源装置，其特征是所述微处理器通过市电检测端子与市电电网相连。
专利摘要本实用新型提供的消防水泵自动巡检应急电源装置主要由微处理器、逆变电源电路和巡检电路组成，其中所述逆变电源电路包括与市电相连充电机，与充电机相连的电池组，与电池组相连的多个逆变器；每个逆变器的负载输出端由导线通过接触器后与消防水泵相连；所述微处理器，其直流取样端子与电池组的正极、负极相连，其信号输入/输出端子由导线分别与充电机的信号反馈端子、逆变器的信号输入/输出端子和巡检检测电路相连；巡检电路与微处理器的信号输入/输出端子相连。本实用新型可以解决火灾现场的应急供电和平常对消防水泵的状态实时巡检，防止消防水泵“卡死”，具有性能可靠等优点。
文档编号H02J7/02GK202014130SQ20112010102
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月8日 优先权日2011年4月8日
发明者颜焱 申请人:颜焱