摘要:建筑工程的一個重要方面就是做好消防工作。消防技術的好壞將直接影響到整個建筑施工的消防質量。消防給水自動巡檢技術是一種安全可靠的消防技術，本文將對其展開全面的探討。

　　關鍵詞:消防給水自動巡檢技術;改進;問題;措施

　　Abstract: an important aspect of the construction works is to do a good job of fire prevention. Fire technology will directly affect the quality of the fire construction. Automatic inspection of the fire water supply technology is a safe and reliable fire protection technology; this article will commence its full discussion.

　　Key words: fire water supply automatic inspection techniques; improvement; problem; measures

　　中圖分類號：D631.6文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104(2012)03-0020-02

　　1引言

　　消防給水設備歷來是消防機構消防監督檢查的工作重點，可是，由于該設備位置的特殊，往往成為工作檢查和物業管理的死角而被忽略，如果處理不好將會給人們的生命財產造成無法挽回的損失。

　　2 HSZ型消防給水自動巡檢技術

　　HSZ消防給水自動巡檢的功能是在非消防運行期間才自動啟動的，是為防止消防泵長期不用可能發生的銹蝕和銹死現象而設置的一種維護態的運行方式。若自動巡檢正在運行時遇到消防運行命令，則無條件立刻退出自動巡檢，并立即轉為執行消防運行方式。其原理圖見圖1。

　　自動巡檢可以由控制器HSZ-BC的系統時鐘觸發啟動，時鐘周期可以設定為24h的倍數。

　　HSZ設備運行過程如下:自動巡檢時鐘啟動系統程序中的自動巡檢子程序，該程序使輸出單元控制變頻器HSZ-BP上電，同時控制自動巡檢回路接通變頻器的輸出和向消防泵組饋電，變頻器以較低的輸出頻率逐一驅動消防泵組，使之以較低的轉速轉動5～10min，然后，對消防泵主控制回路的主要低壓器件逐一的給出2s的動作信號使之動作。上述過程可以有效的防止消防泵的銹蝕和銹死，也保證了消防泵主控制回路的主要低壓器件的完好。由于消防泵轉速低，不出水，不會對消防給水管網產生壓力，消防給水管網是安全的。若在上述過程中不論消防泵還是低壓器件有故障，則會立刻停止巡檢動作并給出故障報警信號。此報警信號會啟動手機短信傳呼，以告知用戶維修。同時，也會發至消防中心控制室和記錄入顯示屏記錄模塊。顯示屏記錄模塊每次記錄自動巡檢的結果和時間，相當于飛機上的“黑匣子”，這樣，消防的行政管理部門就可以方便的了解掌握設備的工作狀況，給火災調查提供了方便。

　　HSZ型自消防給水自動巡檢技術推出后，特別是在即將頒發的國家標準《消防給水與消火栓系統技術規范》中就是以HSZ型自動巡檢技術為藍本而作了明確的規定。

　　3消防給水自動巡檢技術的改進

　　消防給水自動巡檢裝置已經推出多年，由于該裝置良好的性能和為提高消防給水系統可靠性的作用，已經被市場廣泛接受，也更由于國家有關規范的實施，而使得該裝置成為了目前消防給水系統中必須具有的設備了。但是由于該技術在推出時就有它先天不足的問題而被忽略，從而可能導致設備安全和消防給水系統安全的問題。

　　3.1問題的提出

　　我們知道，目前的消防給水自動巡檢裝置通常主要是由變頻器、控制器和接觸器組組成。該裝置的運行過程是:控制器使變頻調速器輸出一個較低的頻率，例如:10Hz，驅動消防水泵電機，使各消防水泵能夠周期性(通常不大于7d)的、低速(大約300rpm)的轉動5～10min。由于水泵是低速運轉，泵體內沒有形成真空，所以不會出水，不會對消防供水主干管增壓。同時，在此工況時，功耗很低，通常不大于水泵電機額定功率的2%。這種良好的功能的確很好地解決了消防泵的銹蝕和銹死問題。

　　在上述動作中，自動巡檢裝置中的變頻器容量和消防水泵電機的功率是不匹配方式設計的，這是因為:

　　P=Q×H×g×ρ/1000×η

　　式中:P———水泵軸功率，kW;

　　Q———流量，m3/h;

　　H———揚程，m;

　　g———重力加速度，9.8m/s2;

　　ρ———液體密度，kg/m3;

　　η———傳動效率，%。

　　由于在上述自動巡檢的過程中，水泵是低速運轉，并不出水，所以有:Q=0;H=0。

　　這樣就得:P=0。

　　就是說在自動巡檢時，水泵電機是不做功的。

　　實際上，上述談到的所消耗的電機額定功率的2%左右的功耗是，由于水泵電機在低速轉動時，為了克服泵軸的摩擦阻力，需要產生相應的扭矩時，是變頻調速器驅動水泵電機所做的功。

　　正是由于功耗很小，所以就采用了小功率的變頻調速器。這樣也降低了成本。

　　人們會發現，盡管實際功耗很小，但是，若真的使用泵電機額定功率為2%的容量的變頻調速器去拖動它，變頻器立即會過載保護而停機。

　　通過實驗的方法，人們認為:把變頻器的容量選在消防水泵電機額定功率的1/2%左右為好。

　　盡管如此，也并沒有解決所有的問題，在實際應用中，變頻器過載保護的情況時有發生。一旦此情況發生，管理者在檢查并排除了各方面的原因后，往往采用給變頻器復位的方式來解決。由于多為無人值守的情況，如果不人為地去給變頻器復位，自動巡檢裝置是不會自動復位，也就等于刪除了自動巡檢功能，從而，給水設備的可靠性就得不到保證。

　　為什么變頻器會有如上所述的過載現象呢?其問題就是變頻器與消防水泵電機功率不匹配造成的!而HSZ-PP型匹配器就是要使其形成匹配。

　　3.2HSZ-PP型匹配器的設計原理

　　交流三相異步電動機的T型等效電路見圖2。

　　由于在自動巡檢發生時，可以看成是空載啟動運行，所以又可使圖2簡化為圖3。

　　現使用15kW變頻器拖動75kW的水泵電動機作自動巡檢，先求出15kW電動機等效電路中的總阻抗:

　　ZZ15=Z1+Z2

　　R15=R1+R2

　　再求出75kW電動機等效電路中的總阻抗

　　ZZ75=ZX1+Z2

　　R75=R1+R2

　　求出兩者阻抗差值:

　　ZZ差值=ZZ15-ZZ75

　　R差值=R15-R75

　　使匹配器的阻抗值等于ZZ差值和R差值就可得出匹配器的參數了。

　　在匹配器的實際設計中，還要結合電機的功率來考慮制作該匹配器導線線徑的大小。

　　在匹配器的實際設計中，采用硒鋼片鐵芯或者低頻磁芯來減小匹配器的體積。導線繞制在該磁芯上，且線間和層間均良好絕緣處理。

　　匹配器的外殼由金屬材料制做，該金屬材料的選擇應避免在其本身產生渦流，并能良好散熱和良好接地。

　　3.3HSZ-PP型匹配器優點

　　(1)解決了變頻器和消防水泵電機的匹配問題，完善了自動巡檢技術，提高了消防給水系統的可靠性。

　　(2)雖然增加了此匹配器，不但沒有增加設備的制作成本，而且還降低了成本。這是由于，在使用了本匹配器后，可以較大地減小變頻器的容量。比如:在過去拖動75kW水泵電機作自動巡檢時，往往要使用37kW容量的變頻器。但是，現在可以使用15kW容量的了。一只15KW的變頻器加上一只匹配器，其成本是小于一只37kW變頻器的。更重要的是:匹配器的加入使得設備在物理理論上合理了。

　　(3)匹配器還有抑制無線電高次諧波的作用。

　　(4)由于本匹配器為無源器件，并且工藝簡單，結構合理，因此，它本身的可靠性是很高的。

　　3.4HSZ-PP匹配器的應用實例(見圖4)。

　　從圖4看出，消防給水自動巡檢裝置中的HSZ-PP匹配器的內芯為三相電感線圈，其一端的三個端子串連連接于自動巡檢裝置中的變頻調速器的三個輸出端，另一端的三個端子通過一組接觸器連接至各消防水泵電動機。

　　當自動巡檢發生時，控制器使變頻器輸出一個低頻交流電(10Hz)，該交流電串聯通過匹配器，再饋到接觸器組，控制器使接觸器組作相應動作，使低頻交流電分別驅動各消防水泵電機作低速轉動(約300rpm)不少于2min。控制器周期性的如上動作，保證了消防泵由于長期不使用而可能造成的銹蝕銹死得以避免，從而，在火災發生時，保證可靠供水。而HSZ-PP匹配器的作用保證了設備的安全運行，從而保證了消防給水系統的安全可靠。目前已經有大量的工程實例證明了HSZ-PP匹配器存在的必要和重要。

　　4結束語

　　(1)綜上所述，由于HSZ型消防給水自動巡檢技術的先進性、創造性和實用性，自推出此技術以來，已經廣泛地應用在國防、科研、工業、核工業、化工、電力、建筑業等領域，比如:航母基地、田灣核電站、西昌衛星發射中心、大連南航機場、中石油大廈、中石油創新基地、中石化石家莊煉化廠、大唐和華能多處電廠項目及大量的房地產項目中。

　　(2)在即將推出新的國家標準《消防給水及消火栓系統規范》中明確規范了自動巡檢的技術，這必將給消防監督工作有力的推動。

　　(3)HSZ-PP匹配器的推出是對消防給水自動巡檢技術的完善及貢獻。

　　參考文獻:

　　[1]翟慶志。電機學[M].北京:中國電力出版社，2008.

　　[2]周順榮.電機學[M].北京:科學出版社，2004.