CN101439223B

CN101439223B - 一种网络状层级消防控制系统

Info

Publication number: CN101439223B
Application number: CN2008102201508A
Authority: CN
Inventors: 陈倩茵; 杨莉; 陈华民; 汪少勇; 谢创树
Original assignee: Guangdong Electric Power Design Institute
Current assignee: China Energy Construction Group Guangdong Electric Power Design Institute Co Ltd
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2028-12-19
Also published as: CN101439223A; WO2010069178A1

Abstract

本发明涉及一种网络状层级消防控制系统，其特征是：由火警探测器(1)、中央信号处理单元(2)、控制模块(3)、中间继电器(4)和消防设备(5)构成；所述火警探测器(1)的输出端子连接到第一信号总线(Bus1)，该第一信号总线连接到中央信号处理单元的一个输入端(Sin1)，中央信号处理单元(2)的输出端(Sout1)连接到第二信号总线(Bus2)，该第二信号总线连接到控制模块(3)的输入端，控制模块(3)的输出端与中间继电器(4)的控制输入端相连，中间继电器(4)的输出端与消防设备(5)的控制输入端相连。本发明降低了构建和运行成本，也使得消防系统的控制和设备分区的重新设置更为简便，使得现场布线更为简单，从而提高了火灾示警、运行控制以及设备维修范围的精确度。

Description

一种网络状层级消防控制系统

技术领域

本发明涉及一种网络状层级消防控制系统，是一种自行探测火灾险情并能进行控制从而自动喷水的网络状层级控制系统，适用于核电站的网络状的电爆击碎玻璃泡式自动喷水消防控制。属于核电站消防设备技术领域。

背景技术

在现有技术用于电站或是核电站的消防控制系统中，尤其是使用了电爆击碎玻璃泡式自动喷水消防设备的消防控制系统中，一般是通过在建筑物内的电缆夹层设置自动喷水装置并且在当发生火灾时将自动喷水装置进行击破来实现自动监测以及控制功能。这种消防系统采用的方法是固定的消防设备负责固定的消防范围，所有的接线采用硬接线，在发生险情的时候采用手动操作，因此，存在着人力成本高、消防动作不及时且准确度不高等弊病。而在其它的一些场合采用的自动喷水控制系统中，常规的做法是每一个自动喷水装置分别对应于一个控制模块并且在工作时都需要一个直流24V的电信号进行击破，从而启动自动喷水。为了实现这种消防控制系统的控制功能，需要使用多个模块进行一对一控制，所以存在着构建成本较高、运行耗能较多以及维护检修人力代价大等问题。而当水压不足时由于缺乏及时的反馈，因此在实现消防控制功能时存在有不能及时发现设备故障等缺陷。此外，现有技术的自动喷水装置的联动控制分区的设定是固定的，因此存在着灵活性不足难以再次自行调整分区设置等问题。

发明内容

本发明的目的，是为了克服现有核电站消防系统存在结构复杂、构建成本高、维护困难的缺点，提供一种网络状层级消防控制系统。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种网络状层级消防控制系统，其结构特点是：由火警探测器、中央信号处理单元、控制模块、中间继电器和消防设备构成；所述火警探测器的输出端子连接到第一信号总线，该第一信号总线连接到中央信号处理单元的一个输入端，所述中央信号处理单元的输出端连接到第二信号总线，该第二信号总线连接到控制模块的输入端，所述控制模块的输出端与中间继电器的控制输入端相连，所述中间继电器的输出端与消防设备的控制输入端相连。

所述火警探测器用于探测火警；中央信号处理单元用于根据火警信号生成控制信号并输出控制信号；控制模块用于根据控制信号控制中间继电器进行动作；中间继电器用于启动消防设备；消防设备用于进行消防作业。

每一个火警探测器的输出端子连接到第一信号总线，该第一信号总线连接到中央信号处理单元的一个输入端，所述中央信号处理单元能够根据预定的规则对接收到的信号进行分区，该中央信号处理单元的输出端连接到第二信号总线，该第二信号总线继而连接到多个控制模块，所述每一个控制模块的输出端与一个或是多个中间继电器相连，所述每一个中间继电器的输出端与一个或多个消防设备相连。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

本发明的一种实施方案是：在消防设备的水管通路中可以设有压力开关，该压力开关的信号输入端连接于消防设备的水管通路上、其信号输出端通过反馈模块连接第三总线上，该第三总线连接到中央信号处理单元的另一个输入端。

本发明的一种实施方案是：各部件之间的连接可以为有线连接或无线连接。

本发明的一种实施方案是：所述的消防设备可以由电爆击碎玻璃式自动喷水装置构成。

本发明的一种实施方案是：火警探测器可以由若干个探测器D1～Dn构成；控制模块可以由若干个控制单元C1～Cx构成；中间继电器可以由若干个继电器R1～Ry构成；消防设备可以由若干个继电器F1～Fm构成；其中，n、x、y和m分别为大于1的自然数，并且符合n≤x，x≤y，y≤m。

本发明的一种实施方案是：压力开关由若干个压力式开关S1～Sz构成，反馈模块由若干个反馈单元I1～Iz构成；其中，z为大于1的自然数。

本发明具有如下显著的有益效果：

本发明构成的消防控制系统，实际上形成了一种网络状的层级结构，例如火警探测器的输入端通过信号总线将信号输入CSPU，控制模块与中间继电器之间的连接可以是一对一也可以是一对多，而中间继电器与消防设备之间的连接同样可以是一对一或是一对多，如此，通过采用这种网络状的分层级结构，本发明达到了这样的有益效果，一方面，通过使用CSPU对火警探测器的输入信号进行分区并且通过根据一个分区的信号来驱动一个控制模块，使得控制模块的数量大大减少，从而降低了构建和运行成本；另一方面，这种利用一个中央信号处理单元对火警探测器输入的信号进行分区的现场设置方法也使得消防系统的控制和设备分区的重新设置更为简便，基本上可以在中央信号处理单元中完成；此外，由于采用了信号总线来集中传输信号并且采用节点层层扩展的做法，使得现场布线更为简单，降低了成本，而且当需要加入新的设备或是模块时，无需进行大的固件的改动，仅仅需要增加节点并进行简单的改动，从而使得这种系统的普适性和升级能力更强；而采用压力开关则进一步优化了本发明，使得消防设备的工作状态得到监测，从而提高了火灾示警、运行控制以及设备维修范围的精确度。

附图说明

通过以下结合附图对本发明所作出的进一步详细的描述，本发明的有益效果将得到体现。本领域的技术人员可以理解的是，附图仅仅出于说明本发明的实现方法和结构的目的，其不应当理解为意在对本发明构成任何限制。本发明的范围应当如其后所附的权利要求来划定。

图1是本发明具体实施例1的网络状层级消防控制系统的方框图。

图2是本发明具体实施例2的网络状层级消防控制系统的方框图。

图3是根据本发明的网络状消防控制系统的工作流程图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明进行进一步的描述。在下面的详细描述中，相同的组件给予相同的编号，无论它们是否表示在本发明的不同实施方式中。为了清楚和简明地示出本发明，附图不必按照比例并且可以用稍微示例性的形式来示出某些特征。

具体实施例1：

参照图1，本实施例由火警探测器1、中央信号处理单元2、控制模块3、中间继电器4和消防设备5构成；所述火警探测器1的输出端子连接到第一信号总线Bus1，该第一信号总线连接到中央信号处理单元的一个输入端Sin1，中央信号处理单元2的输出端Sout1连接到第二信号总线Bus2，该第二信号总线连接到控制模块3的输入端，控制模块3的输出端与中间继电器4的控制输入端相连，中间继电器4的输出端与消防设备5的控制输入端相连。

本实施例中，各部件之间的连接为有线连接或无线连接。消防设备5由电爆击碎玻璃式自动喷水装置构成。火警探测器1由若干个探测器D1～Dn构成；控制模块3由若干个控制单元C1～Cx构成；中间继电器4由若干个继电器R1～Ry构成；消防设备5由若干个继电器F1～Fm构成；其中，n、x、y和m分别为大于1的自然数，例如：2、3、4、5、7、9、10、12、15、18、20、25、30、35、40、45或50以上等，并且符合n≤x，x≤y，y≤m。

在本实施例1构成的消防控制系统中，有N个火警探测器D以及M个消防设备F(在此没有全部示出)，根据这些火警探测器和消防设备所处的位置、启动条件或是工作状态所需的电容量、水容量等等参数，将这N个火警探测器以及M个消防设备进行分区。如图所示，将N₁个探测器(D₁，D₂，D₃，…D_n1)分为一个区，应当理解的是，这种分区并不是物理上可见的分区，而仅仅是在CSPU中完成的对于输入信号的分区，该N₁个探测器所输出的信号在CSPU中被设定为第一区的信号，当在第一区发生火灾时，火警探测器D₁，D₂，D₃，…D_n1中的任何一个将报警信号传输到第一总线Bus₁，继而传输到CSPU，为了清楚起见，我们将第一区的报警输入信号称为S_in1，CSPU根据信号中所携带的ID标识信息判断出该信号为第一区的信号并生成控制信号S_out1，接着将控制信号S_out1传输到第二总线Bus₂，接着该控制信号S_out1被输出到负责处理第一区信号的控制模块C₁，接着控制模块C₁根据S_out1启动其所连接的中间继电器R₁，R₁根据预先设定的连接结构启动其所带动的消防设备(F₁，F₂，…F_p)，由此启动消防作业。在这里，虽然没有明示，但是根据前面所公开的内容，可以理解的是其中中间继电器的数量小于等于消防设备的数量，而控制模块的数量又小于等于控制模块的数量，这种规定并非强制性，其目的在于达到同样的技术效果的同时最大限度地减少所使用器件或模块的数量，从而降低成本、减少线路的复杂度。

本领域技术人员可以理解的是，所述的第一、第二、第三信号总线可以是一根，也可以是其任意组合。具体的布线方式可以根据现场条件、建筑物特点、设备数量以及信号要求而定。

下面参见图3所公开的流程图，对本发明的消防控制系统的工作流程进行进一步的说明。

在步骤S110，本发明的消防控制系统开始工作；在步骤S120，某一分区内的火灾控制器探测到火灾信号，发出示警信号；在步骤S130，接收到示警信号的CSPU根据示警信号的ID判断出发出报警信号的探测器所属的分区并由此生成控制信号，接着将控制信号传输到负责该分区的控制模块，接着系统进入步骤S140，在该步骤，分区控制模块根据所接收到的信号启动其所负责控制的中间继电器；接着，在步骤S150，中间继电器启动其连接的消防设备进行消防作业；在步骤S160，CSPU确认在预定时间间隔内是否收到第三总线上传来的相应的压力反馈确认信号ACK，如果判断结果为否，则进入步骤S170，报警信号处理器发出人工干预示警信号，请求人工排查；如果判断结果为是，则进入步骤S180，在该步骤，整个流程结束。

以上结合具体的实施方式对本发明的原理以及工作流程进行了详细的说明，可以看出，通过本发明所公开的这种网络状层级结构，大大降低了控制模块的使用量，因此降低了建构成本、减小了运行能耗并且大大减轻了维修人员的负担。而这种即插即拔性质的节点扩展结构也使得整个系统的升级变更非常方便。另外本发明所采用的压力开关能够实现对设备水压状态的及时反馈，因此能够有效地防止由于控制系统的水压不足而引发的问题。本领域的技术人员可以理解的是，本发明中所述的连接并不限于有线连接，其可以为无线连接方式，例如蓝牙、红外、WLAN等等。此外，本发明中所涉及的所有信号可以包括声音、文字、图像、画面等等人类或是机器可以识别的信息。本领域中熟练的技术人员显然了解，随着科技进步，本发明的基本思想可以用多种方式实现。从而，本发明及其实施方式并未限于上述实例，而是可在权利要求书的范围内进行变化。本发明可以用其它形式来具体实施而不脱离其精神或者基本属性。因而，应当参照所附权利要求而不是前述说明书来指示本发明的范围。

本实施例1针对现有技术的消防控制系统的不足，提出一种新颖的网络状的层级消防控制系统。根据消防设备所处的场点、设备的参数(例如容量、水压、工作电压等等)将多个消防设备以及与其相对应的火警探测器进行分区，将每一个火警探测器的输出端子连接到第一信号总线，该第一信号总线连接到中央信号处理单元(Central Signal Processing Unit，以下简称为CSPU)的一个输入端，而由于每一个火警探测器所输出的信号带有其唯一的ID′标识，由此，CSPU能够根据预定的分区规则将所接收到的带有ID标识的输入信号进行分区，经过了分区的控制信号从CSPU的输出端输出，该输出端连接到第二信号总线，第二信号总线继而连接到多个控制模块，这样，每一个分区的控制信号从第二信号总线输出，所输出的控制信号继而进入相应的分区的控制模块的输入端，由此，就由一个控制模块来负责一个分区内的控制信号。接着，将每一个控制模块的输出端与一个或是多个中间继电器相连(在此处，中间继电器的数目可以根据需要自行设定，根据本发明的较为优化的实施例，一个控制模块的输出端与两到三个继电器相连)。所述中间继电器的输出端与消防设备相连，在这里，中间继电器将所接收到的启动信号扩展开来，从而使得一个继电器能够启动多个消防设备(同样，一个继电器所能够启动的消防设备的数目可以根据现场条件和布置自行设定，根据本发明较为优化的实施例，将一个继电器所启动的消防设备的数目控制在八个以内)。

具体实施例2：

参照图2，本实施例2的特点是：在消防设备5的水管通路中设有压力开关6，该压力开关6的信号输入端连接于消防设备的水管通路上、其信号输出端通过反馈模块7连接于第三总线Bus3上，该第三总线连接到中央信号处理单元2的一个输入端。压力开关6由若干个压力式开关S1～Sz构成，反馈模块7由若干个反馈单元I1～Iz构成；其中，z为大于1的自然数，例如：2、3、4、5、7、9、10、12、15、18、20、25、30、35、40、45或50以上等。其余可以同具体实施例1。

本发明的实施例2是在实施例的基础上进一步设有压力开关6，其布置在消防水管的通路上，通过相应的反馈模块7连接到第三信号总线，该第三信号总线继而与CSPU的另一输入端相连，用于检测消防设备的工作是否正常。当消防设备的工作正常时，压力开关向CSPU反馈确认信号，而当出现异常情况时，该压力开关无法向CSPU反馈指示着消防设备正确动作的确认信号，此时，如果在预先设定的时间间隔内没有收到压力开关所发出的指示着消防设备正确动作的确认信号，CSPU发出设备异常示警信号，从而进行人工干预。应该注意的是，压力开关的布置可以根据现场具体条件以及设备具体情况来完成，可以自行设置在水网的主水管、分支水管等位置。

图2示出了根据本发明又一个实施方式的网络状层级消防控制系统的局部方框图。根据本发明又一个方面，所述的网络状层级消防控制系统进一步具有压力开关S₁，S₂，…S_x，其中x的具体数量根据消防设备的水管布置而定，可以在总水管或是分支水管处或是其它需要的接点处设置压力开关，该压力开关的输入端连接在水管处，输出端连接于第三总线Bus₃。当消防设备所属的管路水压指标正常时，该相应的压力开关传输确认信号ACK到第三总线Bus₃，接着确认信号被传输到CSPU，而当出现异常情况时，该压力开关无法向报警信号处理器反馈指示着消防设备水压正常的确认信号ACK。因此，如果在预先设定(可以作为固定参数设定在CSPU中，也可以通过人工手动自行设定)的时间间隔内没有收到压力开关所发出的指示着消防设备正确动作的确认信号，则CSPU发出水压异常示警信号，从而通知操作人员或检修人员进行人工干预，从而实现了状态实时监测。当出现意外故障或是设备老化等问题时，由于存在有及时的水压反馈，可以人工进行排查，从而提高系统的工作效率，降低人工成本。

Claims

1.一种网络状层级消防控制系统，其特征是：

1）由火警探测器（1）、中央信号处理单元（2）、控制模块（3）、中间继电器（4）和消防设备（5）构成；所述火警探测器（1）的输出端子连接到第一信号总线（Bus1），该第一信号总线连接到中央信号处理单元的一个输入端（Sin1），中央信号处理单元（2）的输出端（Sout1）连接到第二信号总线（Bus2），该第二信号总线连接到控制模块（3）的输入端，控制模块（3）的输出端与中间继电器（4）的控制输入端相连，中间继电器（4）的输出端与消防设备（5）的控制输入端相连；

2）火警探测器（1）由若干个探测器D1～Dn构成；控制模块（3）由若干个控制单元C1～Cx构成；中间继电器（4）由若干个继电器R1～Ry构成；消防设备（5）由若干个继电器F1～Fm构成；其中，n、x、y和m分别为大于1的自然数，并且符合n≤x, x≤y, y≤m；

3）在消防设备（5）的水管通路中设有压力开关（6），该压力开关（6）的信号输入端连接于消防设备的水管通路上、其信号输出端通过反馈模块（7）连接于第三总线Bus3上，该第三总线连接到中央信号处理单元（2）的一个输入端。

2. 根据权利要求1所述的一种网络状层级消防控制系统，其特征是：各部件之间的连接为有线连接或无线连接。

3. 根据权利要求1所述的一种网络状层级消防控制系统，其特征是：所述消防设备（5）由电爆击碎玻璃式自动喷水装置构成。

4. 根据权利要求1所述的一种网络状层级消防控制系统，其特征是：压力开关（6）由若干个压力式开关S1～Sz构成，反馈模块（7）由若干个反馈单元I1～Iz构成；其中，z为大于1的自然数。