谈自动消防炮灭火系统的应用

李建平

(晋城煤业集团审计部，山西晋城 048006)

0 引言

自动消防炮灭火系统是近年来我国科技人员自主研发的一种喷水灭火系统。该系统采用定点定位主动喷水灭火的灭火方式，具有迅速扑灭早期火灾，可持续喷水、主动停止喷水并可多次重复启闭的特点。

1 系统的基本组成

自动消防炮灭火系统主要由火灾探测、图像处理与控制、自动消防炮灭火这三个部分组成。

1)火灾探测。

它主要包括光截面探测器和双波段图像型火焰探测器。其中，光截面探测器以主动红外光源为目标，并以烟雾为线索发现和判断早期的火灾。它可以分成不同的小组，每个小组可以拥有多个发射器和一个接收器。而双波段火焰探测器的优点是可快速实现对火灾的确认和空间定位。

2)图像处理与控制装置包括信息处理主机、消防炮解码器、消防炮控制器、现场手动控制盘、消防泵控制盘、消防炮集中控制盘等部件。

3)自动消防炮灭火主要由数控消防炮、定位器、解码器等组成。据相关条款规定，必须在不同的区域部署消防炮，而且区域内的消防炮不得少于2门。

自动消防炮系统平时管网中的压力主要是由屋顶水箱和稳压装置保持。火灾时，系统在接收到火警信号，自动进行扫描并且锁定火源以后，自动消防炮系统加压泵，同时开启电磁阀进行喷射灭火，水流指示器将出水信号反馈至消防控制中心，并稳压装置停止工作。

2 具体应用

山西大剧院总建筑面积:73 133.82 m2，总建筑高度:56.85 m，平台上建筑高度为0.45 m，平台下1层，局部3层，平台下层高6.4 m;平台上6层，局部10层，平台上各层层高5.0 m，它有着令人咋舌的空间，其中就有面积广阔的大剧场、音乐厅和多功能小剧场及配套设施，此外，还包括用于展览的大厅和专门用于办公的管理用房。这种大剧场主要用于大型的文艺演出或者是重要会议，音乐厅主要是用于室内的相关音乐内演出，而作为大剧场和音乐厅重要补充的多功能小剧场，主要用于小型的演出以及相关会议。

作为一项庞大的工程，山西大剧院还设置了多种功能的厅堂，这些厅堂有着足够的空间，也显得干净空明，其中超过12 m高度的区域最多;在歌舞厅的地板下，还设置了电气传动设备，当进行演出时，可能会有一些易燃易爆道具出现，威胁人们的生命安全。在演出的时候，人流大多聚集于前厅。

结合以上所有观点可知，在山西大剧院的建设中应用了自动消防炮灭火系统，并在礼仪大厅、大剧院、音乐厅及多功能厅观众厅不适宜设置闭式自动喷水灭火系统的场所设置了大空间自动扫描定位喷水灭火系统进行保护。

2.1 系统设置

在大剧院室内净空高度大于12 m～18 m且没有设置其他自动灭火系统的高大空间设置微型自动扫描灭火装置系统保护工作压力0.6 MPa，最大射程32 m，按两股水射流同时到达保护区的任一部位设计。系统设计流量20 L/s，一次灭火时间1 h。微型自动扫描灭火装置水平回转角360°，垂直旋转角度－90°～+15°，每台装置前设水流指示器、电磁阀和手动蝶阀。微型自动扫描灭火装置系统设隔膜式气压罐稳压装置一套，加压泵三台，两用一备。设水泵接合器两套，供水干管环状布置。

2.2 系统组成

1)火灾探测。

包括光截面探测器和双波段图像型火焰探测器两种。主要在大剧场、小剧场及音乐厅等部位设置。

2)图像处理与控制装置。

由于控制范围较大，相关管理人员必须设立消防控制室，还要尽量的采用先进设备电视墙，通过电视墙，相关操作人员就可以观察到全部的画面，对于即将出现的，或者已经出现的问题，也可以及时的采取措施。此外，当有火灾发生时，电视墙的显示屏上能够自动显示报警的位置以及火灾现场的画面，同时，数字硬盘自带的录像机还会自动记录火灾发生的时间、地点，为下一步的调查提供可靠证据。

3)自动消防炮灭火。

这里所说的消防炮灭火剂指的是水，为保障大剧院的安全，应当在剧院前厅、多功能厅二层前厅、音乐厅内部设置不同数量的自动水炮，这些水炮为整个大剧院的重要部位以及关键场所提供保护。

自动消防炮系统平时管网中的压力主要是由屋顶水箱和稳压装置来保持。火灾时，系统在接收到火警信号，自动进行扫描并锁定火源后，自动消防炮系统加压泵，同时开启电磁阀进行喷射灭火，水流指示器将出水信号反馈至消防控制中心，并稳压装置停止工作。

3 施工要点

1)水炮安装时需根据消防防护对象和范围以及建筑物的净空高度、平面尺寸、配置物、架的分布情况进行准确合理的布置。

布置间距到底多少才合适，可以以一只水炮的射程为标准，也就是说，间距的计算要满足水炮能实际到达室内任何地方时的室内布置间距。

2)水炮安装的基本要求。

首先，要能够在水平、垂直方向旋转;其次，在侧墙壁上的任何位置都可以悬挂;最后，要有利于瞄准室内任何起火地方。

3)水炮的安装必须垂直向下。

与管网连接为螺纹连接，不得泄漏。安装时不得进行解体、改动，严禁给喷水头附加任何装饰性涂层。

4)水炮安装的高度应满足设计和消防炮规定的安装高度范围(≥6 m，≤25 m)。

探测器上端应固定在支架上。水炮的保护半径为8 m～20 m，在控制器的探测敏感元件周围不能有遮挡物，以免影响视角。

5)水炮的安装应牢固，并保证其射流不受阻挡，其下端的短立管固定应牢固，短立管应设固定支架，支架应设在消防炮入口法兰10 cm处。

在消防炮下端的固定支架不应妨碍消防炮的旋转和遮挡消防炮的出水，同时该支架还承担着消防炮在喷射式的反作用力。在砖墙上设固定支架时不应使用膨胀螺栓固定。为方便水炮的转动，要求短立管中心距离墙面不少于40 cm。

4 系统调试

在整个系统调试前对设备和系统的完好性进行一次全面的检查。

4.1 控制系统检测

系统接通电源后，系统开始进行自检。自检后对水炮火灾探测器探测点进行地址码编写，编好后再进行一次系统检测。在检测过程中如发现不能正常工作，需对有关回路和设备进行检查，分析发生不能正常工作的原因并及时解决。

4.2 电磁阀的检测

对电磁阀进行自动控制模式和手动控制模式下启动的控制检测。

4.3 电机的检测

在给电机控制信号后，消防炮上的电机能工作正常。

4.4 系统的调试要点

完成所有检测工作后，就可对系统进行调试。

1)初步调试。

通过设定模拟信号检测探测器、控制模块、电磁阀，控制电机、水泵的扫描、定位、启动、通信、复位的信号传输、工作是否正常，自动和手动切换动作是否正确可靠，水炮运行是否正常。

2)联动调试。

联动调试也就是进行水炮防控点点火试验，是检验水炮的试验启动时间、射水流量、保护距离、保护半径等等是否满足设计的要求。

在点火数秒之后应有如下反应:

a.自动控制模式下，火灾探测器迅速报警，火焰定位器是指火灾发生时能够进行自动定位，并且炮口可以自动开阀喷水并扑灭火焰，在火灾扑灭后又能够恢复到炮口的原始状态，以展开新一轮的探测与监控的一种仪器。

b.人工控制模式下，操作者可使用手动控制盘来实现消防水炮的各种功能。

调试现场严禁其他明火(除点火试验用明火外);要注意两着火点同时兼顾，自动寻找、瞄准定位、自动灭火、自动检测、自动停比、自动归位。试验后需要做好防护以及保护工作，关闭所有设备，避免其他工程作业时对现场探测设备的损坏或者造成水炮的误动作。

5 结语

自动消防炮灭火系统在大剧院消防系统中有着举足轻重的地位，它着重保护大剧院的整体安全，并且得到消防主管部门的一致认可，相信不久的将来，它就可以在现代建筑中“大展身手”。

［1］ 胡国良.固定式消防水炮的设计及仿真分析［J］.液压与气动，2009(1):78-80.

［2］ 蔡传义，田希彬.浅谈固定消防水炮［J］.中国建设信息(水工业市场)，2009(4):56-57.

［3］ 曾银波.浅谈消防水炮［J］.广东建材，2010(6):95-97.

［4］ 李华嵩，李小兵，董全义.基于CANOPEN的智能消防水炮系统设计［J］.微计算机信息，2007(14):151-153.