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1、内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）毕业设计论文智能消防供水系统设计摘 要随着我国智能建筑（IB）业的发展，高层建筑及建筑群体越来越多，从而也促进消防系统以迅猛的速度向前迈进。在智能建筑的建筑物自动化系统（BAS）中消防系统是非常重要的一个子系统, 担负着保障人员及财产安全的重任。该论文设计了智能建筑的消防系统，主要是消防系统的感应机构和其执行机构。着重论述了利用变频器、压力传感器、可编程序控制器组成的消防智能供水控制系统。此系统具有自动定期检查消防泵能否正常工作，并且当火灾发生时可自动启动消防泵，克服了以前人工操作或只能依赖于火灾传感器的情况。本设计中采用了MCGS组态软件和西门子S7-
2、200小型PLC控制器来组建本次消防供水系统。系统主要由集中管理个人计算机即上位机和可编程序控制器PLC构成。组态软件MCGS用于上位机监视，主要作用是监视消防过程；S7-200小型PLC则用于下位机的控制，主要作用是对采集信号的处理和对系统的PID控制。关键词：消防；火灾报警 ；消防供水内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）The design of water supply for fire fighttingAbstractWith the development of Intelligence Building(IB) industry in our country, high bu
3、ildings and building community are more and more, and that promote the fire fighting system to move forward with swift and violent speed. In Building Automation System(BAS) of Intelligence Building,the fire fighting system is a very important subsystem, and its assignment is to protect the safety of
4、 people and property. This thesis designed a fire system of a comprehensive building, about the part of response,including heat fire detectorand the part of execution.This thesis discusses improved water supply control system with constant pressure in the firefighting that is composed of transducer,
5、 pressure sensor, PLC as well as homemade controller. This system possesses the function that can automatically time-examine whether the fire engine works normally.Furthermore, thesystem possesses the function that can automatically start-upfire engine when fire happens and overcomethe status operat
6、ed manually or depended on fire sensor formerly.In this design, MCGS configuration software and the S7-200 small PLC controller are used to set up the fire fightting system. MCGS configuration software is used in the up-position machine process surveillance, the main function is to monitor the proce
7、ss. S7-200 small PLC uses in the lower-position control, the main function is to gather the signals and to launch the PID control.Key words: fire fighting；fire alarm；water supply for fire fightting内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）目 录摘 要IAbstractII第一章 研究背景1第二章 消防系统简介22.1 智能建筑22.2 火灾报警及消防联动控制系统22.2.1 消防系统的组成22.2.2
8、 消防系统的分类32.2.3 消防系统的工作原理32.3 消防器件的介绍42.3.1 探测器42.3.2 手动报警按钮62.3.3 消火栓按钮72.3.4 短路隔离器72.3.5 区域显示器72.4 火灾自动报警系统82.4.1 防火分区的划分82.4.2 火灾探测区域的划分82.4.3 探测器的布置782.4.4 手动报警按钮92.4.5 消火栓按钮102.5 灭火及联动控制系统102.5.1 火灾事故广播102.5.2 消防专用电话系统102.5.3 防排烟系统112.5.4 灭火系统11第三章 消防供水系统的设计133.1 系统介绍133.2 系统实现的功能133.3 设备选型及其介绍1
9、43.3.1 电动机143.3.2 PLC143.3.3 变频器213.4 消防供水系统控制原理243.4.1 下位机控制原理243.4.2 上位机监控原理283.5 系统程序29总结34致谢35参考文献36 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）第一章 研究背景目前高层建筑在各类城市中比比皆是。为了防止意外火灾，高层建筑一般均设有消防专用泵组。尽管规范，规章明确要求消防设施，器材应定期维护保养。但是目前消防水泵都不能做到定期试机运行，天长日久就会导致泵体，底阀和单向阀卡死、锈死，所以经常会出现在发生火灾时设备不能充分发挥作用的情况，造成不应有的损失，为此高层民用建筑设计防火规范规定超高建筑
10、、一类高层公共建筑的消防泵宜设定时自检装置。国家消防总局在1999 年下文要求所有消防设备必须具有自检功能，消防控制设备必须在15 天内自动启动一次，防止水泵生锈腐蚀。另在修订中的建筑设计防火规范也提出：消防给水设备必须具有自动巡检功能。通常老设备采用落后继电接触器控制方式，中间继电器和定时继电器太多，功能少,线路复杂，接点多，造成故障多可靠性差，维修困难。我们采用可编程序控制器（PLC）对消防泵组进行控制，实现泵组在备用时定期试运行，扑救火灾时自动启动，从而有效地杜绝消防水泵关键时刻不能用的局面。PLC 之所以有生命力，在于它的输入输出端更接近现场设备，不需添加太多的中间部件或需要更多的接口
11、，可靠性高，抗各种干扰的能力强、维护方便，硬件无调整元件，价格低寿命长。这样既节省了用户时间和成本，又可以很容易地根据不同需要进行扩展。第二章 消防系统简介2.1 智能建筑智能建筑（Intelligent Building,IB）也称为智能大厦，它是采用计算机技术对建筑物内的设备进行自动控制、对信息资源进行管理和对用户提供信息服务等一种新型建筑。现代智能建筑主要由三大系统组成：建筑物自动化系统(Building Automation System，BAS)；办公自动化系统（Office Automation System，OAS）；通信系统（Telecommunication System，T
12、CS）。2.2 火灾报警及消防联动控制系统在智能建筑中火灾报警及消防联动控制系统是建筑物自动化系统(BAS)中非常重要的一个子系统，其原因一方面是因为现代高层建筑的建筑面积大、人员密集、设备材料多，建筑上竖向孔洞多（电梯井、电缆井、空调及通风管等），使得引发火灾的可能性增大，另一方面是由于智能建筑比传统的建筑投资了较多技术先进、价格昂贵的设备和系统，一旦发生火灾事故，除了造成人员伤亡外，各种设备及建筑物遭受损害造成的损失也比一般建筑物严重得多，由此我们不难了解到，在火灾报警及消防联动控制系统中，火灾报警系统的重要性更加突出，火灾的发生在其初期阶段往往只是规模甚小而又易于扑灭的，但是由于火灾的初
13、期阶段人们不易发觉或疏于防范，而使火灾蔓延，酿成灾难，这就对于系统的安全可靠性、技术先进性及网络结构、系统联网等方面提出了更新、更高的要求。2.2.1 消防系统的组成所谓消防系统主要由两大部分组成：一部分为感应机构，即火灾自动报警系统，另一部分为执行机构，即灭火及联动控制系统。火灾自动报警系统由探测器、手动报警按扭、报警器和警报器等构成，以完成检测火情并及时报警之用。灭火系统的灭火方式分为液体灭火和气体灭火两种，常用的为液体灭火方式。目前国内经常使用的消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统。无论哪种灭火方式，其作用都是：当接到火警信号后应执行灭火任务。联动系统有火灾事故照明及疏散指示标志、消防专用通
14、讯系统及防排烟设施等，均是为火灾下人员较好的疏散、减少伤亡所设。综上所述，消防系统的主要功能是：自动捕捉火灾探测区域内火灾发生时的烟雾或热气，从而发出生光报警并控制自动灭火系统，同时联动其它设备的输出接点，控制事故照明及疏散标记、事故广播及通讯、消防给水和防排烟设施，以实现监测、报警和灭火的自动化。2.2.2 消防系统的分类消防系统的类型，如按报警和消防方式可分为两种： 自动报警，人工消防 自动报警，自动消防2.2.3 消防系统的工作原理 图2.1 火灾自动报警系统原理框图火灾自动报警系统的工作原理如图2.1所示。安装在保护区的探测器不断的向所监视的现场发出巡测信号，监视现场的烟雾浓度、温度等
15、，并不断反馈给报警控制器，控制器将接收的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。当火灾发生时，发出声光报警，显示烟雾浓度，显示火灾区域或楼层房号的地址编码，并打印报警时间、地址等。同时向火灾现场发出警铃报警，在火灾发生楼层的上下相邻层或火灾区域的相邻区域也同时发出报警信号，以显示火灾区域。各应急疏散指示灯亮，指明疏散方向。2.3 消防器件的介绍2.3.1 探测器一般说来，物质燃烧前往往是先产生烟雾，接着周围温度渐渐升高，同时产生一些可见光和不可见光。而物质由开始燃烧到火势渐大酿成火灾总是有个过程的。探测器的功能就是“捕捉”、“观查”物质刚刚开始燃烧时产生的“信号”。它把捕捉到的火灾信号转变为电信号，立即提供给报警控制器。由于场所的不同，燃烧物的不同，燃烧时产生的信号也不同。同样，在不同的场合需要不同的探测器。火灾探测器的种类很多，主要有如下几种： 感温式火灾探测器 感烟式火灾探测器 光电式火灾探测器 可燃气体探测器 复合式火灾探测器探测器种类的选择应根据探测区域内的环境条件、火灾特点、房间高度、安装场所的气流状况等，选用其所适宜类型的探测器或几种探测器的组合。1根据火灾特点、环境条件及安装场所确定探测器的类型感烟探测器做为前期、早期报警是非常有效的。对火
