天雨牌PSZS8/20-50自动寻的智能消防炮
主要技术指标和性能特征
一、自动寻的智能消防炮系统简介
为了与公司现行的各类灭火装置一起形成一个较完整的大空间消防灭火装置系列，以适应不同大空间场所及不同用户的需求，天雨人在现有大空间灭火装置的基础上，大胆的进行技术创新，在科学的道路上进行着艰辛的摸索，用天雨人的智慧与汗水，历经两年多的技术攻关，研制开发出“大流量、远射程的自动寻的智能消防炮”，不仅成功地研制了各种不同型号规格的消防炮，更是在远距离非接触红外线被动式火焰探测技术研究上有了新的突破，并于2007年投入生产，年生产能力1000套。运用了双波段红外线探测技术，在红外线自动寻的和火灾火源的确认技术上取得阶段性成果，提高了对自然界非火源的其他光线和红外源干扰的免疫能力，从而提高了系统的可靠性、抗干扰性。
自动寻的智能消防炮, 是利用可燃物在着火(明火或阴火) 时所产生的大量的红外线辐射为目标, 采用一种对火焰发出的红外线光谱敏感的传感器，对火焰信号进行可靠的探测。再通过对信号的放大、滤波及提取处理，确认后发出控制指令。
自动寻的智能消防炮自动寻的火源、自动灭火、灭火后自动停止。具有定位精确、灭火效率高、保护面积大、响应速度快的特点；同时对非火灾区域所造成的损失可减至最少；另外有现场图象传输功能，使灭火过程可视化。其具有三种操作方式：
（1）自动控制功能：在其受保护的空间场所内，若发现有火源，前端探测器发出报警，报警信号传输给消防炮的中央控制系统，发出指令启动消防炮寻找火源，确定火源的具体位置后，打开水泵及电动阀门，对应火源区域的两台消防炮自动指向火源，进行准确的射水灭火，灭火后自动停止。若有新的火源发生，则重复以上的射水灭火动作；
（2）值班室远程操作功能：值班室人员通过消防控制台上的监视器图象信号，及时掌握现场火灾情况。若发现受保护空间场所内有火源发生，则值班室人员可通过消防炮控制台操作消防炮自动对准火源，通过消防控制中心控制台上的面板按键直接启动水泵及电动阀进行射水灭火；
（3）现场人员手动操作：现场人员发现火源，通过消防炮现场控制器上的面膜按键，就可以直接操作消防炮对准火源，直接启动水泵及电动阀进行射水灭火。
二、 自动寻的智能消防炮原理介绍
2.1 消防炮工作原理
自动寻的智能消防炮实现对火灾的探测瞄准并进行准确的射水灭火，需由三个探测过程组成。分别是探测感知(也称Ⅰ级启动探测) 、水平方向寻的定位(Ⅱ级定位探测) 和垂直方向寻的定位(Ⅲ级定位探测) 。图2.1.1为PSZS8/20-50型自动寻的智能消防炮的外观图。
图2.1.1 PSZS8/20-50型自动寻的智能消防炮
2.2 探测感知原理
图2.2为双波段红外线启动探测器的电子原理方框图。平时启动探测器处于24小时的监控状态。一旦保护区域内发生火情，就能可靠的探测感知，消防炮现场控制器对探测到的火灾信号进行处理分析确认后，再输出控制指令，使消防炮进入水平扫描状态。
图2.2 双波段红外线启动探测器的电子原理方框图
2.3 寻的定位原理
图2.3为消防炮自动寻的系统。它由X(水平) 方向寻的和Y(水平) 方向寻的两大部分组成。而X 、Y 两大部分的电原理基本相同。当消防炮控制器接收到Ⅰ级启动探测信号后，就开始启动水平电机运转，进入水平方向扫描定位(水平回转角≥180º) ，寻找火源在水平方向的位置点。确认位置后，消防炮
停止水平扫描，驱动垂直方向电机进行垂直定位扫描。在进行完水平、垂直方向的火源定位后，消防炮控制器发出指令及火警信号，同时启动水泵、打开电动阀门，自动对准火源进行射水灭火，火源扑灭后，消防炮控制器再发出指令停止射水。若有新的火源，消防炮将重复上述过程，待全部火源扑灭后重新回到监控状态。
图2.3 消防炮自动寻的系统原理方框图
三、 消防炮的性能特点、主要参数及外观尺寸
3.1 消防炮性能特点
● 消防炮对保护区域的扫描、探测、灭火可达到100%覆盖，无盲区、无死角。
● 系统具备定期自检能力。系统可以自我检验信号探测通道是否正
常，并出示报告，通知消防控制中心。
● 系统集火灾启动探测、火灾定位和图象传输为一体化设计。
● 产品供电电源采用AC220，装置采用交流220V 电源供电。
● 可根据火源的远近距离不同，系统自动进行直流柱状或喷雾射水形式的无极转换；
● 流量大、射程远、扑灭早期火灾更迅速。
● 转动机构具有离合功能，能有效保护电机。
● 红外线双波段启动探测，能提高探测灵敏度，又可提高产品的抗干扰能力。
● 具有现场手动及消防控制室的远控功能，手动及远控具有优先权； ● 具有传输现场彩色图象画面功能，图象传输可消防控制中心进行自动或手动切换。
● 具有与其他消防报警系统联动功能，便于与其他形式系统的火灾报警系统进行接口联动操作。
● 产品具备地面调试功能和检验功能。水炮控制器提供标准RS232接口，供电脑接入，对水炮的参数进行读写操作，即可以方便的在地面对水炮灵敏度、射水时间、摆动角度等参数进行设置和调整，方便调试与维护；可以地面检验信号探测通道是否正常。
● 重量轻、机械结构紧凑，维修简便。
3.2 主要参数
3.3 外观尺寸 PSZS8/20-50消防炮外观尺寸(单位：mm)
图3.3.PSZS8/20-50消防炮外观尺寸
四、 消防炮系统构成及功能
消防炮系统由自动寻的智能消防炮、智能消防炮现场控制器、现场电源控制箱、消防电源联动控制台、控制阀、水流指示器及一些水路配件组成。
4.1 自动寻的智能消防炮
自动寻的消防炮具有定位精确，灭火效率高，保护面积大，响应速度快的特点；同时对非火灾区域所造成的损失可减至最小。
4.1.1 各构成模块
1） 启动探测器
启动探测器属于消防炮的I 级启动装置，
其可以同消防炮一体安装，也可分体安装（具体安装方式由现场实际场 所要求决定，一般为一体化安装）。启动探测器由一组精密的红外光学系 统及特别的红外火灾探测传感器和信号处理电路组成，采用双波段的启 动探测方式，不仅可以提高探测的灵敏度，而且又可提高产品的抗干扰 能力（太阳光，日光灯等光源的干扰）。
2）定位探测组件
定位探测组件（包括水平、垂直方向的火源定位）由定位传感器、 传感器狭缝、信号处理电路、功率驱动装置、运转电机组成，定位组件 完成对火源的二维定位，实现定点准确灭火。
3）彩色微型摄像机
摄像机负责采集现场的彩色图像信号，以传回消控室的监视器，便于消控室人员结合图像信号，进行有线的远程控制。摄像机安装在消防炮内。
4.2智能消防炮现场控制器(见图4.2)
消防炮控制器是整个消防炮系统的中央处理器，对采集的信号进行处理，驱动装置进行水平方向、垂直方向的扫瞄定位，同时，还具有现场人工手动控制功能，利用控制器上的面板按键，人工调整炮口进行射水灭火。每台炮配一个现场控制器。
注：现场控制器安装于方便人员能手动操作的位置！
4.3 现场电源控制箱(见图4.3) 现场电源控制箱是为了方便工程的调试、日后维护及为消防炮提供DC24V 电源而开发的。能对分区内的装置用DC24V 、控制阀用AC220V 等供电电源进行现场控制。现场电源控制箱按分区设置。
主要技术指标：
1）2路AC220V 控制开关。触点最大容量为~220V*5A
2）内设报警、控制、调试等转接端子
3）一路AC/DC电源转换装置，功率为500W 。输出24V ，20A 。
图4.3 现场电源控制箱外型尺寸
注：现场电源控制箱安装于方便人员能手动操作的位置！
4.4 消防电源联动控制台
消防电源联动控制台TYLD-Q08A 是根据PS 系列自动寻的智能消防炮而设计的配套产品。该控制柜除了通过与现场电源控制箱和消防炮现场控制器的配合使用以及与其他消防联动控制设备联机，实现报警联动控制和灭火功能外；还具有图象监控功能，结合现场图象信号，值班人员可通过消防控制中心的联动控制台，手动控制现场消防炮，使消防炮能达到自动和人工手动干预相结合，大大提高灭火装置的工作可靠性，更直观的把握现场火灾情况，有效的进行防火，灭火。
4.4.1 主要技术指标
1）TYLD-Q08A 有8个分区(可根据需求扩展到16个、32个分区)
2）采用总线制信号传输实现报警联动控制与通讯；
3）总驱动功率(含本身功耗) ：700W(UPS为1KW 时) 、1400W(UPS为2KW 时) ；
4）本身功耗：60W ；
5）供电线路：按分区供电，每区需要2路交流220V ；
6）额定输入电压：交流220V ，电压范围为交流160~276V；
7）监视器：显示现场火灾图象信号；
8）嵌入式数字硬盘录象机：多画面显示各消防炮监视的图象信号，保存现场火灾和灭火情况及其历史记录；
注意：不同的工程按要求配置不同。
9）双绞线视频接收器：放大处理现场传回的图象信号；
注意：不同的工程按要求配置不同，每台消防炮需要配置一个接收器
10）手动控制操作杆和薄膜面板可手动控制消防炮射水方向、射水角度、射水方式，也可以进行系统复位、强制射水等操作。
11）使用环境：储存温度：-20℃~+55℃
相对湿度：5%~95% 无凝霜
4.4.2 各种控制柜外型尺寸：
1）双联控制台外观尺寸图(单位：
mm)
图4.4.2.1双联控制台外观尺寸
2）三联控制台外观尺寸图(单位：mm)
图4.4.2.2三联控制台外观尺寸
4.5 集中控制器
在集中控制系统中，为了实时监视各消防炮的工作状态而在消防中心或值班室设置，主要包括火灾报警控制器或天雨公司研制的专用控制器。其中，火灾报警控制器在我国和世界上已经应用得非常普及，生产厂家众多。使用单位可根据自身情况进行灵活的选择。但是由于没有统一的标准，各家产品的性能、参数、总线通讯格式等差别较大，产品的兼容性能不好，给工程的维护和管理造成了较大困难。特别是对各种各样的改造工程的维护来说更是如此。为了克服这一缺陷，本公司开发的各种型号的消防炮与火灾报警控制器之间的联系采用无源开关信号格式进行，这样就避开了复杂的通讯协议的束缚，几乎能与所有厂家的不同类型的火灾报警控制器兼容。关键点是采用与火灾报警控制器同一厂家的总线型智能编码信号模块，利用该模块监视消防炮的开关信号。系统图示如下：
图4.5 采用通用总线型火灾报警控制器时与消防炮的连接 一般而言，只需监视消防炮是否射水。因此，一个装置配备一个信号模块(监视模块) 就够了。上述结构可适合绝大多数火灾报警设备生产厂家的产品，具有广泛的适应性和灵活性。特别适合于那些火灾自动报警系统与大空间主动喷水灭火系统混合应用的场所。可减少控制器数量和系统复杂度，降低工程造价。
五、智能消防炮设计与安装
5.1 智能消防炮设计要求
1、依照国家标准《固定消防炮灭火系统设计规范》(GB50338-2003)，凡室内空间高度大于8米的大空间建筑物均应当采用消防炮灭火装置。如：大型展览馆、会议厅、体育馆、影剧院、电视演播大厅、航空港、停机坪、飞机库、大型厂房、仓库和处于露天的贮粮、贮棉、贮烟草库、燃油装载码头、炼油厂、易燃化学品厂等。
2、消防炮的位置、选型以及喷流强度的计算应依照国家标准《固定消防炮灭火系统的设计规范》要求进行。
3、根据被保护物的大小，计算出灭火剂的总所需量和单位时间所需量，以便选择和确定不同流量的消防炮型号。
4、根据被选炮的射程和被保护面积，求得整体工程中所需消防炮的门数。并可大致得出炮位的分布位置。原则上是使任何一处着火点，都应处于两门
炮的射程之内。
5、根据炮数决定供电电源、功率和电力布线。
6、蓄水池应满足二门炮同开1小时的水量。水泵应有主副两套，并能自动替换。
7、应采用UPS 电源装置，确保在火灾中不停电。电路布线应有防火护套。
5.2 智能消防炮安装
5.2.1 消防炮系统流程图(见图5.2.1)
图5.2.1 消防炮系统流程图
5.2.2 消防炮安装示意图(见图
5.2.2.1)
图5.2.2.1 消防炮安装示
图5.2.2.2 支架安装示意图
安装说明：
消防炮沿墙壁安装，入口法兰为DN50(80)，安装须牢固、可靠；
● 水流指示器须水平安装，安装须牢固、可靠；
● 支架现场制作，用膨胀螺丝固定，材料采用角钢。
六、消防炮系统综合设计举例
6.1工程及设计说明：此为一高大空间场所篮球训练场，场内布置PSZS9/30-65型消防炮4门，系统设一个分区。消防控制中心设置消防电源联动控制台一台。
6.1.1 设计依据
● 根据消防部门审核意见；
● 体育馆建筑设计等资料；
● 《建筑设计防火规范》（GBJ16-87，2001版）；
● 《固定消防炮灭火系统设计规范》（GB50338-2003）。
6.1.2 基本设计参数及有关说明
● 消防用水量：60L/s；
● 消防炮采用PSZS9/30-65型，参数如下：
单台流量：30L/s 额定工作压力：0.9Mpa 射程：65米；
● 消防炮数量为4台，采用湿式给水系统，消防水炮能使两门水炮的水射流到达被保护区域的任一部位。消防炮具有现场手动操作功能。
6.1.3 消防泵
● 消防泵采用一用一备，单台流量：60L/s，扬程120m 。
6.1.4 管道及设备安装
● 埋地管道采用球墨铸铁管，其他管道采用热镀锌钢管；
● 连接方式管道关管径小于100mm 的采用丝接，大于等于100mm 的采用
法兰或卡箍连接；
● 管道安装方式：室外管道埋地，深度1m ；室内沿墙、柱或屋面明装； ● 系统施工安装完毕，应进行验收前全系统运行试验，经验收合格后方可投入使用。
6.1.5 管道试压
● 水压强度试验为1.8 Mpa，水压强度试验的测试点应设在系统管网的最低点。对管网注水时，应将管网内的空气排净，并应缓慢升压，达到试验压力后，稳压30min 。
6.1.6 管道防腐与保温
● 管道镀锌层被破坏后，刷防锈漆二道；
● 埋地管刷防镀锌钢管锈漆二道；
● 室外明露消防管道按国标87S159图2进行保温。
6.1.7 自动消防炮控制
自动消防炮应具有消防控制室自动、手动和现场应急手动控制三种控制方式
6.1.8接地体的设置和接地干线的选择应满足国家火灾报警规范中的相关规定。
6.1.9 未及说明处均按国家有关规范或图集进行施工。
6.2 管道及电控系统布局及组成
6.2.1 管道组成系统图(见图6.2.1)
图6.2.1 管道及装置的系统布局及组成
6.3 电控系统平面布局及电控系统图
6.3.1 电控系统平面布局(见图
6.3.1)
图6.3.1 电控系统平面布局图
6.3.2 电控系统图(见图
6.3.2)
图6.3.2 电控系统图
佛山市南海天雨智能灭火装置有限公司
日期：2010年01月13日