CN110215637B - 一种智能消防、喷淋供水系统和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能消防、喷淋供水系统和控制方法，该系统包括：水箱、消防监控器和多个供水子系统；所述供水子系统包括供水管路、第一变频器和第二变频器；所述供水管路包括进水管路、出水管路和回水管路；在所述进水管路和出水管路之间设有第一水泵和第二水泵；所述第一变频器和第二变频器均与消防监控器通信连接。所述第一水泵和第一变频器所在的第一管路与所述第二水泵和第二变频器所在的第二管路既互为备份又可协同工作；所述供水系统的性能评估和火灾报警信息通过物联网上报城市消防控制中心；本发明所述系统在备战状态进行日常的巡检、性能评估和火灾报警等功能，战时提供消防灭火供水，该系统能够确保消防灭火时供水系统安全可靠。

Description

一种智能消防、喷淋供水系统和控制方法

技术领域

本发明涉及消防供水控制技术领域，具体涉及一种智能消防、喷淋供水系统和控制方法。

背景技术

在建筑物内，比如大型商场或写字楼内都设有消防供水及巡检系统；现今的消防巡检系统，由通用变频器定时驱动水泵低速运转(300周/分钟)，该方法可以延长设备的使用寿命。但是如果水泵锈蚀堵转，系统一般是无法检测到的，即使加装检测装置可以检测水泵是否运转，但也无法保证消防灭火时水泵能够产生额定的水压和流量，现有巡检规定中还有人工巡检的方式来查看消防供水系统的状况。

但是，人工巡检(点检)周期一般很长无法及时发现问题，即便是进行人工巡检，巡检人员也不太敢直接启动消防、喷淋供水系统。因为现有的消防供水系统一般采用直启或降压启动，启动电流是水泵额定电流数倍，建筑物当初设计供电的容量可能被后期不断扩大的应用占用，过大的的启动电流可能造成供电系统跳闸，影响建筑物的正常运转；其次是担心启动供水系统后，可能会发生爆管等故障，如果处理不及时会造成较大的经济损失。此外，人工巡检很难发现系统软故障(比如，水泵扬程不够、流量不足)，如果水泵出现局部锈蚀、机器故障(比如，叶轮摩擦力增大，松动、刮碰泵壁、轴锈蚀松动等原因效率下降)时，水泵即使全速运转也达不到额定指标。水泵从最初性能良好到性能下降再到最终无法供水是一个几年的漫长过程，没有智能检测设备很难发现水泵性能下降过程。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能消防、喷淋供水系统和控制方法，本发明可以彻底解决上述关于自动巡检和人工巡检存在的问题，提供一种全新的消防巡检、消防报警、消防供水方法，本发明的应用可确保上级消防部门及时了解全市所有消防供水系统真实、准确的运行信息，监控全市所有消防供水系统维保状态。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种智能消防、喷淋供水系统，包括：

水箱、消防监控器和多个供水子系统；

其中，所述供水子系统包括：供水管路、第一变频器和第二变频器；

所述供水管路包括：进水管路和出水管路；所述进水管路与所述水箱相连接；在所述进水管路和所述出水管路之间设有第一水泵、第一水泵进水管、第一水泵出水管、第二水泵、第二水泵进水管、第二水泵出水管和回水管路；

其中，所述第一水泵进水管和所述第二水泵进水管分别与所述进水管路相连接，所述第一水泵出水管和所述第二水泵出水管分别与所述出水管路相连接；所述回水管路的一端分别与所述第一水泵进水管和所述第二水泵进水管相连接，另一端分别与所述第一水泵出水管和所述第二水泵出水管相连接；

在所述第一水泵进水管上设置有第一止回阀；在所述第二水泵进水管上设置有第二止回阀；在所述出水管路上设置有第一水压传感器和第二水压传感器；在所述回水管路上设有电磁阀；

所述第一水泵、所述第一水压传感器和所述电磁阀分别与所述第一变频器电连接；所述第二水泵、所述第二水压传感器和所述电磁阀分别与所述第二变频器电连接，所述第一变频器和所述第二变频器还分别与所述消防监控器通信连接。

可选的，所述出水管路的出水端与消防栓或喷淋头相连接。

可选的，所述供水子系统的个数为三个；其中，第一供水子系统的出水管路的出水端与高压区喷淋头相连接，第二供水子系统的出水管路的出水端与低压区喷淋头相连接，第三供水子系统的出水管路的出水端与消防栓相连接；所述高压区喷淋头、低压区喷淋头和消防栓的个数为多个。

可选的，在所述第一水泵进水管上设置有第一蝶阀；在所述第二水泵进水管上设置有第二蝶阀。

可选的，所述第一变频器和所述第二变频器均为具有巡检、喷淋报警和消防供水功能的消防变频器。

本发明还提供了一种智能消防、喷淋供水控制方法，包括：

接收巡检指令；

根据所述巡检指令，变频器缓启动到常备水压后，通过PID控制将出水管路的水压调整到巡检水压，记录所述变频器当前的工作频率为第一工作频率；

保持所述变频器当前的工作频率不变，将电磁阀打开以使回水管路导通，延时一定时间后，记录所述出水管路稳定水压；

所述变频器通过PID控制将出水管路的水压再次调整到巡检水压，并记录所述变频器当前的工作频率为第二工作频率；

根据所述第一工作频率、所述第二工作频率、巡检水压、出水管路稳定水压以及所述回水管路的截面积，计算得到与所述变频器相连接的水泵的最大扬程和流量；

将所述水泵的最大扬程和流量上传至消防监控器，以使所述消防监控器对所述水泵的性能做出判断，并当判断出所述水泵的性能异常时，发出报警信息；

所述变频器完成水泵性能测试后，通过PID控制将水压调整到特定值，关闭电磁阀，延时一定时间后，通过PID控制将水压调整到常备水压后缓停机结束巡检；

其中，所述变频器包括：如前面任一项所述的第一变频器和所述第二变频器；

所述特定值小于常备水压，所述常备水压小于所述巡检水压，所述巡检水压小于等于系统水泵额定扬程。

可选的，当所述出水管路的出水端与喷淋头相连接，且变频器设为喷淋供水工作模式时，该方法还包括：

实时采集所述出水管路的水压值；

根据所述出水管路的水压值变化判断喷淋头所在空间是否发生火灾；

当判断出发生火灾时，向所述消防监控器发送消息，以使所述消防监控器进行报警，同时，所述变频器缓启动，将所述出水管路的水压调整到喷淋工作水压，并持续供水；

当接收到消防结束的指令时，所述变频器缓停机停止供水，进入待机状态，等待喷淋头恢复正常后，系统恢复到常备状态；

其中，所述喷淋工作水压大于所述常备水压且小于等于所述巡检水压。

可选的，所述方法还包括：

接收消防灭火指令；

根据所述消防灭火指令，所述变频器将所述出水管路的水压调整到消防灭火水压，并控制供水管路持续供水；

当接收到消防结束的指令时，所述变频器通过PID控制将所述出水管路的水压调整到常备水压后，缓停机进入常备状态。

可选的，所述变频器将所述出水管路的水压调整到消防灭火水压，具体包括：

所述第一变频器缓启动并试图将所述出水管路的水压调整到消防灭火水压；

如果用水量过大，当所述第一变频器的工作频率等于工作频率上限值，且所述出水管路的水压还没有达到消防灭火水压时，所述第一变频器向所述消防监控器发送请求所述第二变频器进行协同的消息，以使所述第二变频器缓启动，并通过所述第一变频器和所述第二变频器的协同作用将所述出水管路的水压调整到消防灭火水压。

可选的，所述方法还包括：

在常备状态时，所述变频器通过水压传感器定时采集所述出水管路的水压值，并上报给所述消防监控器，以使所述消防监控器根据所述水压值的变化判断系统的漏水情况。

本发明采用以上技术方案，所述智能消防、喷淋供水系统包括：水箱、消防监控器和多个供水子系统；每个供水子系统由两组完全相同的管路：两台相同的水泵，两组进、出水管路，两台消防变频器和两个水压传感器等部件构成，互为备份又可协同工作。出水管路连接相应区域的喷淋头、消防栓等设备，确保供水子系统安全可靠；每个供水子系统的进、出水管路之间增加一个由电磁阀控制的回水管路，回水管路用以测试供水子系统各水泵性能指标，确保系统巡检过程做出正确的性能评估；消防监控器可以设定供水子系统中的一个水泵为主泵，另一个为备份泵，如果主泵供水故障，备份泵自动转为主泵。消防、喷淋供水时，如果用水量过大，主泵工作频率到达上限，主泵的变频器向消防监控器发出协同请求，监控器立即命令备份泵协同工作，备份泵启动协同主泵工作将水压调整到工作水压；本发明能够实现对该系统各项功能指标的检测，巡检周期每天一次，每个供水子系统巡检时间60秒左右，整个巡检过程系统自动完成；所述供水系统的性能评估和火灾报警信息可通过物联网上报城市消防控制中心；本发明所述系统的建设安装成本远低于现有消防供水系统，同时该系统具有安全、节能、智能和可靠性高的优点，有利于确保建筑物内消防供水系统的功能正常。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明智能消防、喷淋供水系统提供的整体结构示意图；

图2是本发明智能消防、喷淋供水系统之供水子系统的结构示意图；

图3是本发明智能消防、喷淋供水控制方法之巡检的流程示意图；

图4是本发明智能消防、喷淋供水控制方法之火灾报警的流程示意图；

图5是本发明智能消防、喷淋供水控制方法之消防灭火的流程示意图。

图中：1、水箱；2、消防监控器；31、进水管路；32、出水管路；331、第一水泵；332、第一止回阀；333、第一蝶阀；334、第一水泵进水管；335、第一水泵出水管；341、第二水泵；342、第二止回阀；343、第二蝶阀；344、第二水泵进水管；345、第二水泵出水管；35、回水管路；36、电磁阀；4、第一变频器；5、第二变频器；8、第一水压传感器；9、第二水压传感器；10、电缆；11、消防主管路；12、低压区喷淋主管路；13、高压区喷淋主管路；L1、变频器输入三相动力电缆；L2、变频器三相输出电缆；L3、电磁阀控制电缆；L4、压力传感器信号线；L5、消防二总线。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

图1是本发明智能消防、喷淋供水系统提供的整体结构示意图。

如图1所示，本实施例所述的智能消防、喷淋供水系统，包括：

水箱1、消防监控器2和多个供水子系统；

其中，所述供水子系统包括：供水管路、第一变频器4和第二变频器5；

所述供水管路包括：进水管路31和出水管路32；所述进水管路31与所述水箱1相连接；在所述进水管路31和所述出水管路32之间设有第一水泵331、第一水泵进水管334、第一水泵出水管335和回水管路35；

其中，所述第一水泵进水管334与所述进水管路31相连接，所述第一水泵出水管335与所述出水管路32相连接；所述回水管路35的两端分别与所述第一水泵进水管334和所述第一水泵出水管335相连接；

在所述第一水泵进水管334上设置有第一止回阀332；在所述出水管路32上设置有第一水压传感器8；在所述回水管路35上设有电磁阀36；

所述第一水泵331、所述第一水压传感器8和所述电磁阀36分别与所述第一变频器4电连接，所述第一变频器4还与所述消防监控器2通信连接。

进一步的，所述供水管路还包括：第二水泵341、第二水泵进水管344和第二水泵出水管345；

其中，所述第二水泵进水管344与所述进水管路31相连接，所述第二水泵出水管345与所述出水管路32相连接；所述回水管路35的两端还分别与所述第二水泵进水管344和所述第二水泵出水管345相连接；

在所述第二水泵进水管344上设置有第二止回阀342；在所述出水管路32上还设置有第二水压传感器9。

所述第二水泵341、所述第二水压传感器9和所述电磁阀36分别与所述第二变频器5电连接，所述第二变频器5还与所述消防监控器2通信连接。

在实际使用中，所述第一变频器4作为主变频器，所述第二变频器5作为备用变频器；相应的，所述第一水泵331作为主水泵，所述第二水泵341作为备用水泵；所述第二水压传感器9也作为第一水压传感器8的备份。

进一步的，所述出水管路32的出水端与消防栓或喷淋头相连接。

在实际使用中，对于某一个具体的智能消防、喷淋供水系统，所述供水子系统的个数可以为三个；其中，第一供水子系统的出水管路的出水端与高压区喷淋头相连接，第二供水子系统的出水管路的出水端与低压区喷淋头相连接，第三供水子系统的出水管路的出水端与消防栓相连接；所述高压区喷淋头、低压区喷淋头和消防栓的个数为多个。在实际使用中，用于消防的供水子系统，以及用于喷淋的供水子系统的个数可根据建筑物的实际需求进行设置。

如图2所示，所述变频器(所述第一变频器4和所述第二变频器5)的外部接口包括：水压传感器连接的接口、电磁阀36驱动接口、消防二总线通讯接口等。

进一步的，在所述第一水泵进水管334上设置有第一蝶阀333；在所述第二水泵进水管344上设置有第二蝶阀343。

进一步的，所述第一变频器4和所述第二变频器5均为具有巡检、喷淋报警和消防供水功能的消防变频器。

该系统在实际运行中，所述系统具有智能巡检、火灾报警和消防灭火等功能。具体工作原理如下：

按照图1所示安装好系统的供水管路、电磁阀36、变频器、消防监控器2等设备后，通过消防监控器2设置好系统参数，如巡检周期、时间、巡检水压、常备水压、喷淋工作水压、喷淋报警阈值、消防灭火水压、各泵的额定扬程、流量、性能下降报警百分比等参数，设置好内部通讯网及物联网，设置完成后，通过消防监控器2调试各供水子系统工作状态，如启动某供水子系统的变频器，完成一次水泵及供水子系统的巡检流程，如发现问题及时调试正确，对喷淋供水子系统可以通过手动打开末端试水装置检测变频器的喷淋自动报警及自动喷淋供水功能，直到所有的供水子系统工作状态都正常后，手动启动系统巡检功能，消防监控器2对各供水子系统的消防变频器依次发出巡检命令，接到巡检命令的消防变频器按下述的巡检流程完成巡检，直到所有变频器完成巡检过程且无问题，系统就可以正常工作了。当然，系统运行正常后，需要通过消防机构的消防验收，方可并网运行。本实施例所述系统的建设安装成本远低于现有消防供水系统，同时杜绝消防供水系统失效，从而避免绝大多数建筑物火灾发生。

智能巡检流程：变频器(所述第一变频器4和/或所述第二变频器5)接到消防监控器2的巡检指令后，变频器缓启动到常备水压，通过PID控制将出水管路32的水压调整到巡检水压，记录变频器当前的工作频率为第一工作频率F1，随后控制电磁阀36打开回水管路35后，记录稳定后的水压P1，变频器通过PID控制将出水管路的水压再次调整到巡检水压，记录变频器当前的工作频率为第二工作频率F2，通过F1、F2、P1以及回水管路35管径计算出该变频器所对应的水泵的最大扬程和流量，并将该水泵的最大扬程和流量上报至所述消防监控器2；

然后将出水管路32的水压调整到特定值(低于常备水压)，关闭回水管路35，所述变频器再将出水管路32的水压调整到常备水压后缓停机结束巡检过程；常备水压可以避免管路长期处于高压状态，有利于增加系统的使用寿命。期间如果变频器检测到各类故障，变频器会将故障信息上报给消防监控器2，以使消防监控器2发出报警，及时进行维修；巡检过程中如果发生供水管路爆管，变频器立即停机，所述变频器根据所述出水管路稳定后的水压计算出爆管高度及楼层，并将爆管高度及楼层信息上报监控器报警维修。

需要说明的是，在巡检过程中如果变频器接到消防灭火指令，则停止巡检转到消防灭火工作流程。

喷淋供水子系统火灾报警流程：当变频器设定为喷淋供水工作模式后，此时的变频器则具有火灾报警、自动供水功能。当发生火灾时，喷淋头会自动喷淋，系统水压快速降低，此时的水压下降速度在设定的范围内(区别爆管、系统漏水水压下降速度)，同时水压降低到常备水压之下一定值后(喷淋报警阈值)，变频器认为有火灾发生，通知消防监控器发出火灾报警，同时变频器启动喷淋供水系统，为火灾区域的喷淋系统提供持续供水并保持设定的喷淋工作水压，也可以通过消防监控器接受到的其他报警系统报告的火灾区域、楼层，发送给变频器自动调整喷淋工作水压。

需要说明的是，当发生爆管、火灾喷淋或系统管道漏水时，出水管路上水压下降的速度是不同的，变频器、监控器是可以根据水压下降的速度来区分出当前系统的状况类型。

消防灭火流程：当第一变频器4(主变频器)接到消防灭火指令，系统转入消防灭火工作流程，所述第一变频器4缓启动，通过PID控制相应的第一水泵331(主泵)启动供水，试图将所述出水管路32的水压调整到消防灭火水压，如果当所述第一变频器4的工作频率等于工作频率上限值，且所述出水管路32的水压还没有达到消防灭火水压(由于用水量过大而供水水压不足)时，所述第一变频器4向所述消防监控器2发送请求所述第二变频器5(备用变频器)进行协同的消息，以使所述第二变频器5缓启动，控制相应的第二水泵341(备用泵)启动供水，并通过所述第一变频器4和所述第二变频器5的协同作用将所述出水管路32的水压调整到消防灭火水压，并控制供水管路持续供水，直到接到消防结束指令后，变频器将水压调整到常备水压后停机。

在本实施例中，将第一水泵331设定为主泵，将第二水泵341设定为备用泵，主泵和备用泵对应的变频器就是主变频器和备用变频器；需要说明的是，第一水泵331和第二水泵341的型号完全相同，第一变频器4和第二变频器5的型号完全相同，在实际使用中，也可将第二水泵341设定为主泵，将第一水泵331设定为备用泵，主泵和备用泵对应的变频器分别就是主变频器和备用变频器。即供水子系统内的所述第一水泵331和第一变频器5所在的第一管路与所述第二水泵341和第二变频器5所在的第二管路既互为备份又可以协同工作，以确保供水系统安全可靠。

需要进一步说明的是，消防灭火时，消防人员可以通过智能终端的应用软件(如智能手机APP)或消防监控器2对消防灭火水压进行调整和启停控制，将消防灭火水压调整到一个安全消防水压上，过高的消防灭火水压可能造成不必要的经济损失和人员伤亡，所以本系统可以通过消防监控器2、消防指挥员的手机APP将消防灭火水压调整到一个安全值上，消防监控器2将新的消防灭火水压发给变频器，变频器通过PID控制将消防灭火水压稳定在这个安全值上。

所述消防监控器2作为该系统的上位机，用以监控消防喷淋供水系统的运行状态、设置系统运行参数、控制系统工作状态。所述消防监控器2可以采用触摸屏作为人机交互界面，完成以下功能：

1、监控智能消防、喷淋供水系统的工作状态，设定系统运行参数，如系统工作水压、喷淋报警阈值、巡检水压、常备水压、巡检周期、时长等参数。发布消防灭火指令和消防结束指令，以及修改消防灭火水压等。同时，所述消防监控器2可存储一段时间内的该系统运行的数据信息，以备查用；消防监控器2通过消防二总线连接各消防变频器、本区域消防控制中心，通过物联网连接城市消防控制中心。

2、巡检时，消防监控器2逐一对每一个变频器发出巡检命令，以完成系统巡检；

3、巡检状态下，根据变频器上报的水泵实测扬程、流量，及时作出性能评估，当某组水泵性能低于其额定值一定比例后，所述消防监控器2判断出该水泵的性能异常，发出报警信息，还可通知本系统的上层控制中心，如城市消防控制中心。系统巡检时，如果发生故障，消防监控器2及时报警。如果发生爆管故障，该供水子系统立即停机，同时报告漏水楼层，指导维护人员抢修；

4、常备状态下，如果系统发生故障及时报警，值班人员根据报警类型、地址进行维修处理。另外消防监控器2可以显示系统的各管路漏水信息，当漏水流速大于一定值时报警维修；

5、消防监控器2通过消防二总线连接系统内各个变频器以及本区域的消防控制中心，还可通过物联网连接城市消防控制中心。

此外，利用本实施例所述系统的工作原理，可对现有的消防供水系统进行改造，即拆除现有系统的喷淋系统高位水箱、各类报警阀、原消防巡检系统，原水泵启动设备，增加相应的可控回水管路35及电磁阀36，出水管路32安装水压传感器，消防变频器安装在变频柜内，消防监控室内安装本系统的消防监控器2，连接并设置好内部通讯网及物联网，可方便的改造出一套完整的类似于本实施例所公开的智能消防、喷淋供水系统。

本实施例通过在供水系统的第一水泵331的进、出水管两侧增加一个可控的回水管路35，并通过第一变频器4调整输出频率、控制回水、测量各阶段水压等过程，能够实现对该系统各项功能指标的检测；本实施例还在同一供水子系统的管路上设置两个变频器来分别控制主泵和备用泵，能够实现对系统出水管路32的水压的有效调节，从而保障该系统能够提供喷淋工作水压和消防灭火水压，保证喷淋和消防灭火的正常进行。此外，本系统采用变频器启动、控制水泵，启动和工作电流小于等于水泵额定工作电流，不会产生过大的启动电流而影响建筑物的正常供电，巡检操作定期自动完成，有利于确保建筑物内消防供水系统的功能正常。

本实施例所述的系统在备战状态进行日常的供水系统巡检、供水系统性能评估、火灾报警等功能，战时提供智能消防灭火供水，系统完全满足现在消防巡检及消防灭火的需要，能够确保消防灭火时供水系统安全可靠，避免了消防灭火时供水系统无水的现象发生。本实施例所述智能消防、喷淋供水系统的建设、安装成本低于现有的消防系统建设、安装成本，而且本系统日常维护成本低，系统检测的设备信息更加安全可靠。本系统中各种信息及时上报城市消防控制中心，能够避免不真实的消防维保报告导致发生火灾时消防供水系统无法供水的现象发生。

需要说明的是，也可以采用通用变频器加专用控制器或PLC构成上述的消防变频器，只要该变频器能够执行本实施例所述的巡检、喷淋报警和消防供水功能，该变频器就属于本发明所保护的消防变频器范围。

图3是本发明智能消防、喷淋供水控制方法之巡检的流程示意图。

如图3所示，本实施例所述的智能消防、喷淋供水控制方法，包括：

接收巡检指令；

根据所述巡检指令，变频器缓启动到常备水压后，通过PID控制将出水管路的水压调整到巡检水压，记录所述变频器当前的工作频率为第一工作频率；

保持所述变频器当前的工作频率不变，将电磁阀打开以使回水管路导通，延时一定时间(如2秒)后，记录所述出水管路稳定水压；其中，延时一定时间是为了消除水锤效应；

所述变频器通过PID控制将出水管路的水压再次调整到巡检水压，并记录所述变频器当前的工作频率为第二工作频率；

根据所述第一工作频率、所述第二工作频率、巡检水压、出水管路稳定水压以及所述回水管路的截面积，计算得到与所述变频器相连接的水泵的最大扬程和流量；

将所述水泵的最大扬程和流量上传至消防监控器，以使所述消防监控器对所述水泵的性能做出判断，并当判断出所述水泵的性能异常时，发出报警信息；

所述变频器完成水泵性能测试后，通过PID控制将水压调整到特定值，关闭电磁阀，延时一定时间后，通过PID控制将水压调整到常备水压后缓停机结束巡检；常备水压可以避免管路长期处于高压状态，有利于增加系统的使用寿命。

其中，所述变频器包括：如前面实施例所述的第一变频器和第二变频器；

各水压关系：水泵额定扬程≥巡检水压＞常备水压。

在巡检期间如果变频器发生如过流、过热等故障，变频器会将故障信息上报给消防监控器，以使消防监控器发出报警，及时进行维修；巡检过程中如果发生供水管路爆管，变频器立即停机，测量稳定后的水压并计算出爆管楼层并上报监控器报警维修；消防监控器及时报警，并指示报警类型、故障发生地址，以指导维护人员抢修。

图4是本发明智能消防、喷淋供水控制方法之火灾报警的流程示意图。

如图4所示，本实施例所述的智能消防、喷淋供水控制方法在实施例一的基础上，还包括：

当所述变频器处在常备状态下，且所述出水管路的出水端与喷淋头相连接时，该方法还包括：

实时采集所述出水管路的水压值；

根据所述出水管路的水压值变化判断喷淋头所在空间是否发生火灾；

当判断出发生火灾时，向所述消防监控器发送消息，以使所述消防监控器进行报警，同时，所述变频器缓启动，将所述出水管路的水压调整到喷淋工作水压，并持续供水；

当接收到消防结束的指令时，所述变频器缓停机停止供水，进入待机状态，等待喷淋头恢复正常后，系统恢复到常备状态；

其中，所述喷淋工作水压大于所述常备水压且小于等于所述巡检水压。

本实施例所述的火灾报警具体流程为：

当变频器(所述第一变频器和/或所述第二变频器)设定为喷淋工作模式后，此时的变频器则具有火灾报警功能。当发生火灾时，闭式喷淋头由于温度过热会自动喷淋，开式喷淋头由火灾报警器报警并打开电磁阀进行喷淋，系统水压快速降低，当水压低于喷淋报警阈值(小于常备水压)时，变频器认为有火灾发生，通知消防监控器发出火灾报警，同时变频器缓启动，将所述出水管路的水压调整到设定的喷淋工作水压，并持续供水进行喷淋；也可以通过消防监控器报告的火灾楼层，自动调整喷淋工作水压。所述变频器会定时将收集到的管路压力信息上报给所述消防监控器。

图5是本发明智能消防、喷淋供水控制方法之消防灭火的流程示意图。

如图5所示，本实施例所述的智能消防、喷淋供水控制方法在实施例一或实施例二的基础上，还包括：

接收消防灭火指令；

根据所述消防灭火指令，所述变频器将所述出水管路的水压调整到消防灭火水压，并控制供水管路持续供水；

当接收到消防结束的指令时，所述变频器通过PID控制将所述出水管路的水压调整到常备水压后，缓停机进入常备状态；

其中，所述变频器将所述出水管路的水压调整到消防灭火水压，具体包括：

所述第一变频器缓启动并试图将所述出水管路的水压调整到消防灭火水压；

如果用水量过大，当所述第一变频器的工作频率等于工作频率上限值，且所述出水管路的水压还没有达到消防灭火水压时，所述第一变频器向所述消防监控器发送请求所述第二变频器进行协同的消息，以使所述第二变频器缓启动，并通过所述第一变频器和所述第二变频器的协同作用将所述出水管路的水压调整到消防灭火水压。

本实施例所述的消防灭火具体流程为：

当第一变频器(主变频器)接到消防灭火指令，所述第一变频器缓启动，控制相应的第一水泵(主泵)启动供水，试图将所述出水管路的水压调整到消防灭火水压，如果当所述第一变频器的工作频率等于工作频率上限值，且所述出水管路的水压还没有达到消防灭火水压(由于用水量过大而供水水压不足)时，所述第一变频器向所述消防监控器发送请求所述第二变频器(备用变频器)进行协同的消息，以使所述第二变频器缓启动，控制相应的第二水泵(备用泵)启动供水，并通过所述第一变频器和所述第二变频器的协同作用将所述出水管路的水压调整到消防灭火水压，并控制供水管路持续供水，直到接到消防结束指令后，变频器将水压调整到常备水压后停机。

需要说明的是，消防灭火时，消防人员可以通过智能终端的应用软件或消防监控器对消防灭火水压进行调整和供水系统启停控制，当消防灭火水压过大时，可将该水压调整到安全的压力上，避免由于消防灭火水压过大造成不必要的经济损失和人员伤亡。具体的，消防灭火过程中需要将供水水压调整到消防灭火水压，这个水压不是越大越好，对于高层建筑的消防供水系统水压可达二、三帕以上，如果低层发生火灾，仍然采用高水压灭火可能会造成不必要的经济损失和人员伤害，因此，本系统可通过消防监控器或APP将消防灭火水压调整到一个安全值上(如控制消防灭火水压在0.6MP左右)，变频器通过PID恒压控制，将火灾现场的消防灭火水压稳定的设定值上。

此外，本发明所述的智能消防、喷淋供水控制方法在实施例一、实施例二或实施例三的基础上，还包括：

在常备状态时，所述变频器通过水压传感器定时采集所述出水管路的水压值，并上报给所述消防监控器，以使所述消防监控器根据所述水压值的变化判断系统的漏水情况。

本实施例所述巡检、消防、喷淋供水方法的工作原理与上文所述的智能消防、喷淋供水系统的工作原理相同，在此不再赘述。

本实施例所述方法能够实现在备战状态进行日常的供水系统巡检、供水系统性能评估、火灾报警等功能，战时提供智能消防灭火供水的功能，该方法通过供水系统备份、巡检过程能够及时发现系统内设备的异常，并进行上报，以便进行维修，从而有利于保障系统的正常功能，避免消防灭火时系统无水的现象发生；本方法还通过第一变频器和第二变频器的备份、协同作用能够实现对系统出水管路水压的有效调节，从而保障供水系统能够提供喷淋工作水压和消防灭火水压，保证喷淋和消防灭火的正常进行。此外，本实施例在实施巡检过程时，不会影响建筑物的正常运转，巡检操作定期自动完成，能够确保建筑物内消防供水系统的功能正常。所述供水系统的性能评估和火灾报警信息可通过物联网上报城市消防控制中心。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种智能消防、喷淋供水系统，其特征在于，包括：

水箱、消防监控器和多个供水子系统；

其中，所述供水子系统包括：供水管路、第一变频器和第二变频器；

所述供水管路包括：进水管路和出水管路；所述进水管路与所述水箱相连接；在所述进水管路和所述出水管路之间设有第一水泵、第一水泵进水管、第一水泵出水管、第二水泵、第二水泵进水管、第二水泵出水管和回水管路；

其中，所述第一水泵进水管和所述第二水泵进水管分别与所述进水管路相连接，所述第一水泵出水管和所述第二水泵出水管分别与所述出水管路相连接；所述回水管路的一端分别与所述第一水泵进水管和所述第二水泵进水管相连接，另一端分别与所述第一水泵出水管和所述第二水泵出水管相连接；

在所述第一水泵进水管上设置有第一止回阀；在所述第二水泵进水管上设置有第二止回阀；在所述出水管路上设置有第一水压传感器和第二水压传感器；在所述回水管路上设有电磁阀；

所述第一水泵、所述第一水压传感器和所述电磁阀分别与所述第一变频器电连接；所述第二水泵、所述第二水压传感器和所述电磁阀分别与所述第二变频器电连接，所述第一变频器和所述第二变频器还分别与所述消防监控器通信连接；

其中，所述第一变频器和所述第二变频器为智能消防变频器，其被配置为：

接收巡检指令；

根据所述巡检指令，变频器缓启动到常备水压后，通过PID控制将出水管路的水压调整到巡检水压，记录变频器当前的工作频率为第一工作频率；

保持变频器当前的工作频率不变，将电磁阀打开以使回水管路导通，延时一定时间后，记录所述出水管路稳定水压；

变频器通过PID控制将出水管路的水压再次调整到巡检水压，并记录所述变频器当前的工作频率为第二工作频率；

根据所述第一工作频率、所述第二工作频率、巡检水压、出水管路稳定水压以及所述回水管路的截面积，计算得到与变频器相连接的水泵的最大扬程和流量；

将所述水泵的最大扬程和流量上传至消防监控器，以使所述消防监控器对所述水泵的性能做出判断，并当判断出所述水泵的性能异常时，发出报警信息；

变频器完成水泵性能测试后，通过PID控制将水压调整到特定值，关闭电磁阀，延时一定时间后，通过PID控制将水压调整到常备水压后缓停机结束巡检；

其中，所述特定值小于常备水压，所述常备水压小于所述巡检水压，所述巡检水压小于等于系统水泵额定扬程；

所述消防监控器还接入城市消防控制中心，以上报供水系统的性能评估和火灾报警信息；

所述出水管路的出水端与消防栓或喷淋头相连接；

当所述出水管路的出水端与喷淋头相连接，且变频器设为喷淋供水工作模式时，所述第一变频器和所述第二变频器还被配置为：

实时采集所述出水管路的水压值；

根据所述出水管路的水压值变化判断喷淋头所在空间是否发生火灾；

当判断出发生火灾时，向所述消防监控器发送消息，以使所述消防监控器进行报警，同时，变频器缓启动，将所述出水管路的水压调整到喷淋工作水压，并持续供水；

当接收到消防结束的指令时，变频器缓停机停止供水，进入待机状态，等待喷淋头恢复正常后，系统恢复到常备状态；

其中，所述喷淋工作水压大于所述常备水压且小于等于所述巡检水压；所述第一变频器和所述第二变频器还被配置为：

接收消防灭火指令；

根据所述消防灭火指令，变频器将所述出水管路的水压调整到消防灭火水压，并控制供水管路持续供水；

当接收到消防结束的指令时，变频器通过PID控制将所述出水管路的水压调整到常备水压后，缓停机进入常备状态；

其中，变频器将所述出水管路的水压调整到消防灭火水压，具体包括：

所述第一变频器缓启动并试图将所述出水管路的水压调整到消防灭火水压；

如果当所述第一变频器的工作频率等于工作频率上限值，且所述出水管路的水压还没有达到消防灭火水压时，所述第一变频器向所述消防监控器发送请求所述第二变频器进行协同的消息，以使所述第二变频器缓启动，并通过所述第一变频器和所述第二变频器的协同作用将所述出水管路的水压调整到消防灭火水压。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述供水子系统的个数为三个；其中，第一供水子系统的出水管路的出水端与高压区喷淋头相连接，第二供水子系统的出水管路的出水端与低压区喷淋头相连接，第三供水子系统的出水管路的出水端与消防栓相连接；所述高压区喷淋头、低压区喷淋头和消防栓的个数为多个。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，

在常备状态时，所述变频器通过水压传感器定时采集所述出水管路的水压值，并上报给所述消防监控器，以使所述消防监控器根据所述水压值的变化判断系统的漏水情况。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，在所述第一水泵进水管上设置有第一蝶阀；在所述第二水泵进水管上设置有第二蝶阀。

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