王赵玺,宋春丽,徐 涵
(中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,杭州 311122)
为有效地防范火灾事故的发生,保障电站的安全运行及人员、设备的安全,水电站火灾自动报警系统按“无人值班”(少人值守)原则设计,采用集中报警系统。
水电站火灾自动报警系统由集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和各种火灾探测器、手动火灾报警按钮、控制模块、监视模块、火灾声光警报器和消防应急广播扬声器等组成。火灾自动报警系统能接收火灾探测器、手动火灾报警按钮的报警信号,联动相关消防设备,并接收受控消防设备的工作状态和故障状态信号。
大部分水电站生产区域包括厂房、开关站、柴油机房、水库等,以及独立设置的中控楼。为方便水电站运行管理,水电站消控中心设于中控楼。
中控楼在水电站整体投运后作为水电站管理人员的控制中心,是运行期水电站值守人员执行运维等工作的主要场所。另一方面,中控楼内部设置的办公室、会议室、档案室等,作为水电站施工期建设和管理人员的指挥、办公场所。
由于在施工期中控楼需要先行消防验收并竣工投运,所以在整个水电站竣工之前,先要在中控楼建设一套火灾自动报警系统。随着水电站其他部分的建设和竣工投运,逐步形成完整的水电站集中火灾自动报警系统。
为使项目前期建成的中控楼火灾自动报警系统在项目后期顺利接入水电站整体集中火灾自动报警系统,采用一体化管理平台对系统进行管控,则需要两个系统使用相同品牌及型号的设备。原因是,虽然目前市场上主流火灾自动报警系统设备厂商大都采用MODBUS 接口协议实现系统间的通信,但经过私有化的二次开发,不同品牌的设备大都无法兼容,即使相同品牌不同型号的设备也存在兼容困难。由于水电站存在数年的建设周期,系统设备招标分开等原因,很难保证前期中控楼火灾自动报警系统在后期能够接入水电站整体集中火灾自动报警系统。
自中控楼前期火灾自动报警系统建设至水电站整体系统的建设,可能经历数年时间。如果考虑在水电站整体火灾自动报警系统建设时,同步新建中控楼火灾自动报警系统,替换掉原系统,则可能面对以下问题:一是需要拆除原有火灾自动报警系统,同时重新安装相关设备,现场施工工作量较大;二是由于消防系统涉及多个专业,拆除火灾自动报警系统设备将会对暖通、给排水、建筑、供配电等设施、设备产生较大影响;三是拆除并新建中控楼火灾自动报警系统,需要对整个中控楼重新进行消防验收。
由于采用上述方案存在较大的困难与风险,提出一种方案,将中控楼前期火灾自动报警系统与后期水电站整体火灾自动报警系统相结合,对于水电站整体安全、高效、经济、稳定运行十分重要。
前期投运的中控楼的火灾报警控制器、消防联动控制器、图形显示装置等安装于中控楼消控中心,与分布于中控楼各个部位的火灾探测器、手动火灾报警按钮、各类模块、火灾声光警报器等现地报警、联动设备组成中控楼火灾自动报警系统,自施工期中控楼投运开始独立运行。
水电站后期建设的集中火灾自动报警系统,其主要控制系统由集中控制设备、区域控制设备两部分组成。集中控制设备包括:集中火灾报警控制器、消防应急广播主机、专用消防电话总机、图形显示装置等,这部分设备位于电站中控楼的消控中心;区域控制设备包括区域火灾报警控制器、消防应急广播扬声器、消防电话分机等,这部分设备位于厂区各个生产区域现场。所有火灾报警控制器之间采用专用光缆连接成环网,每个火灾报警控制器都是网络上的一个节点,各个节点之间都可以相互自动联控和监视,形成高可靠性的网络。
后期建设的水电站集中火灾报警控制器与图形显示装置组网,主要对中控楼以外的水电站各生产区域进行火灾探测和对有关消防设备进行控制,并接收区域火灾报警控制器转发过来的火灾报警信息和消防设备控制动作反馈信息。
集中火灾报警控制器通过分布于电站生产区域不同位置的各类智能型火灾探测器对现场进行不间断的火情监测。当发生火情时,通过系统总线自动向火灾报警控制器报警,控制器在收到报警信号后,经过软件编程设定的各种联动逻辑关系,进行信息处理,并联动火灾声光警报器和消防应急广播扬声器、固定式灭火系统、通风空调设备、工业电视和门禁系统、防火卷帘、电梯等,同时接收动作反馈信号。
这样,在后期电站火灾自动报警系统建设时,只需在中控楼消控中心原有中控楼火灾自动报警系统基础上,新增管理电站生产运行区域的集中火灾报警控制器、消防应急广播主机、专用消防电话总机、图形显示装置即可。在中控楼消控中心形成相互独立的两套AB 双平面系统,分别负责电站中控楼及厂房等生产运行区域的消防安全,两套系统独立运行,互不联系。
采用中控楼消控中心AB 双平面设计方案,可满足消防标准规范的有关规定,在消控中心可对全厂火情、消防设备进行集中监视和控制;对于值守人员而言,中控楼火灾自动报警系统的操作在不同阶段具有延续性,方便消防运行和维护;采用该方案也可大大减少电站火灾自动报警系统的投入成本,减少施工工程量,缩短工程建设周期,具有较大的经济效益;对于后期消防验收,也可以极大简化相关工作。
综上所述,在水电站消控中心采用AB 双平面设计,可以解决电站中控楼火灾自动报警系统与生产区域火灾自动报警系统在不同时期建设,无法较好相互融合的问题,从而降低建设成本、提高施工进度,利于运行维护,对于电站消防系统的稳定、可靠、高效运行具有较重要的意义。此种方案,也可以运用于同类型工业建筑火灾自动报警系统的设计之中,希望相关设计人员能够获得启发。