红石岩堰塞湖整治工程火灾自动报警系统设计

吴小燕 任洪剑

摘  要：火灾自动报警系统选用微机型报警系统，设有自动与手动两种触发功能装置，消防系统采用模块化设计，具有友好的人机界面，系统各监控设备之间采用总线（或以太网）通信方式进线数据交换，并具有与电站通风设备控制系统、电站计算机监控系统、工业电视、电站MIS系统（预留）等监控设备的联动和通信功能。系统在技术上达到先进性和可靠性的统一，性能上应有很高的可靠性和安全性;使用上应有可维护性和扩展性;并具有优良的性能价格比。本文介绍了红石岩堰塞湖整治工程火灾自动报警系统的设计方案。

关键词：红石岩  火灾自动报警  设计  整治工程

中图分类号：TP23                               文献标识码：A                   文章编号：1674-098X（2020）08（a）-0017-03

Abstract： The automatic fire alarm system uses a micro-type alarm system， with automatic and manual triggering devices. The fire protection system adopts a modular design with a friendly man-machine interface. The monitoring equipment of the system uses a bus （or Ethernet） communication method for incoming data exchange， and has linkage and communication functions with monitoring equipment such as power plant ventilation equipment control system， power station computer monitoring system， industrial TV， power station MIS system （reserved） and so on. The system achieves the unity of advancement and reliability in technology， and the performance should have high reliability and safety; the use should have maintainability and scalability; and it has an excellent performance-price ratio. This paper introduces the design plan of the fire automatic alarm system for the remediation project of Hongshiyan Barrier Lake.

Key Words： Hongshiyan; Automatic fire alarm; Design; Remediation project

1  工程概况

红石岩堰塞湖整治工程位于云南省昭通市鲁甸县牛栏江干流上，是牛栏江水电梯级规划的第六级电站，距昭通市直线距离45km，距鲁甸县城20km。

工程枢纽主要由以下建筑物组成：挡水建筑物为堆石坝，泄洪建筑物为右岸溢洪洞、泄洪冲沙洞;右岸引水发电建筑物等。堰塞体（挡水建筑物）为1级建筑物，其余泄洪、引水建筑物为2级建筑物，发电厂房建筑物为3级。

工程以发电为主，为岸边式电站。电站引用流量228m3/s，电站装机容量201MW（3×67MW）。电站按无人值班（少人值守）原则设计。

2  火灾自动报警系统的构成

2.1 火灾自动报警系统构成

根据《水电工程设计防火规范》（GB50872-2014）、《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）和《水力发电厂火灾自动报警系统设计规范》（DL/T 5412-2009）的规定及红石岩水电站厂房布置的特点，电站设置集中火灾自动报警系统。

在中控室设置1面火灾自动报警控制屏，火灾报警控制系统的报警控制信号采用总线传输方式，通过控制模块对需要联动控制的设备进行控制，并通过监视模块接收其反馈信号。感温、感烟探测器、手动报警按钮、控制模块和监视模块上都带有地址编码，火灾报警控制器通过这些编址单元可区分出发生火灾的部位并能对这些单元进行监视控制。全电站重要的火灾信号同时上送至电站计算机监控系统。

全厂设置1套消防应急广播，在人员可能集中的地方设置消防广播，用于火灾发生时的应急措施。

在蝶阀层3号机组左端头的楼梯口、安装场（大门入口处）、GIS厅门口各设置一个区域火灾显示器，显示全厂火灾报警信号，共3个。

在风机、雨淋阀等需要联动控制的设备附近配置控制模块和监视模块，用于这些设备的联动控制。

在溢洪洞配电室或柴油发电机室发生火灾时，探测器发报警信号至溢洪洞区域火灾自动报警控制器，由溢洪洞区域火灾自动报警控制器通过串口通信把火灾报警信号送至厂房火灾自动报警控制器系统。

2.2 系统报警区域划分

全厂火灾自动报警系统根据消防设备在厂房的位置可分为厂房3个报警区域和坝区1个报警区域，根据电站设备布置和建筑结构的特点划分：主厂房（包括不同高程）（包括主厂房各层、油处理室及油罐室等）划分为1个区;上游副厂房（包括不同高程）（包括GIS室、通风设备室、柴油机室、主变及发电电压设备室等）划分为1个区;控制楼（包括不同高程）分為1个区（包括中央控制室、计算机室、蓄电池室、通信室等）;坝区溢洪洞（包括配电室及柴油机室）分为1个区。

3  火灾自动报警系统功能

3.1 消防联动功能

3.1.1 机组消防

机组自带消防系统的检测设备及报警信号仅作为报警用，机组火灾报警信号送本系统火灾报警控制器参与机组自动灭火控制。本系统在每台机组上布置的吸气式空气采样装置，将参与机组自动灭火控制。考虑到机组火灾绝大多数均由机组电气事故引发，机组电气事故保护的动作信号亦引入机组火灾逻辑判别，当两种不同原理的探测器动作同时伴随机组电气事故发生，则经确认后（有发变组保护动作信号、发电机断路器跳闸、灭磁开关跳闸位置信号等），本系统联动或手动启动机组消防系统，根据预定的逻辑启动机组停机流程及水喷雾系统进行灭火并进行声光报警。火灾联动系统带切换开关，可选择自动“投入”或“切除”，机组消防灭火系统亦可采用手动方式投入。当机组发生火灾时，消防控制系统还应联动控制本区域内的消防设备，可靠切断火源。机组火警信号采用硬接点信号送本系统火灾报警控制器及电站计算机监控系统，并通过电站计算机监控系统进行紧急停机操作。

3.1.2 主变压器消防

当主变发生火灾时，由装在主变周围的火灾探测器发信号，经本系统确认后联动变压器高、中、低压侧断路器跳闸并开启水喷雾系统，水喷雾系统 “手动/自动”工作方式可现场选择。

3.1.3 防火阀、通风机、排烟风机及空调机

当某一区域火灾事故发生时，该区域内的火灾探测器、手动按钮等报警信号启动该区域火灾报警控制器，火灾报警控制器再发出指令启动消防联动控制器，消防联动控制器联动控制该区域相关通风空调系统和防火排烟系统动作，关闭相应通风空调系统的防火阀、风机及空调设备。

3.1.4 计算机室消防

计算机室火警信号启动对应的气灭火设备，控制系统“手动/自动”工作方式可现场选择。

3.1.5 防火门及防火卷帘门

当火灾事故发生时，防火门或防火卷帘门所在防火分区的火灾探测器、手动按钮等报警信号启动该区域火灾报警控制器，火灾报警控制器再发出指令启动消防联动控制器，消防联动控制联动控制防火门或防火卷帘门的关闭。

3.2 火灾报警控制器主要功能

火灾报警控制器应为智能型，网络联接采用总线或以太网结构，对火灾探测器送来的数据进行处理，做出正常、预警、火警或各类故障的判断并发出相应的声光报警信号及联动控制信号;火灾报警控制器具有画面、文字信息显示等功能，能快速、准确、直观地提供火警发生位置，自动登录火灾处理结果及各消防设备的动作情况。

4  结语

火灾自动报警系统能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，由火灾报警控制器根据对应处理逻辑发出指令并由联动控制设备执行，关闭相关的防火阀、风机及通风设备，开启有关排烟、防火排烟风口，排烟风机排烟，开启对应的水喷雾灭火设备，启动相应的声光警报器和消防事故广播报警。报警信号不仅可以提醒警示人员疏散，而它的根本目的，是为了能够在最早时间探测到火灾的发生，从而响应人员第一时间采取措施，把火灾控制和消灭在初期阶段。

参考文献

[1] 赵海峰.火灾报警控制系统在錦屏一级水电站的应用[J].水电与抽水蓄能，2018，4（6）：109-112.

[2] 邓飞.贵州省正安县水电站火灾自动报警系统设计 [J].珠江水运，2019（19）：24-25.

[3] 崔启明，郭子翔，赵雨桐，等.火灾报警控制系统的维护与使用[J].中国仪器仪表，2019（12）：45-47.

[4] 张峻铭.储油罐区消防控制系统的设计及应用[D].w武汉：武汉工程大学，2018.

[5] 闫珺.中庄110kV变电站综合自动化系统的设计[D].太原：太原科技大学，2016.

[6] 杨光.综合体智能化管理系统[D].大连：大连交通大学，2016.