弱電智能化系統(tǒng)在制造業(yè)廠房當(dāng)中的應(yīng)用（2）

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　四、有害物質(zhì)檢測(cè)控制系統(tǒng)HPM（一）構(gòu)建HPM系統(tǒng)的必要性由于生產(chǎn)需要，常常使用各種危險(xiǎn)物品，例如多種可燃?xì)怏w（蒸汽）、有毒氣體，還使用多種腐蝕性液體。在儲(chǔ)存、使用場(chǎng)所及輸送管道中均可能發(fā)生泄漏或液體異常情況。如果一旦泄漏或液體異常而未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，則可能發(fā)生火災(zāi)、人員中毒或破壞生產(chǎn)，造成人身和財(cái)產(chǎn)損失的生大事故，因此有必要對(duì)氣體、液體的泄漏、某些液體的液位進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。由于這是僅次于火災(zāi)消防的重要系統(tǒng)，而且需要監(jiān)測(cè)的點(diǎn)數(shù)多，監(jiān)控比較復(fù)雜，因此應(yīng)單獨(dú)構(gòu)建一個(gè)子系統(tǒng)。

　　（二）系統(tǒng)構(gòu)成該系統(tǒng)雖然很重要，但需要檢測(cè)的是泄漏氣體的濃度，達(dá)到限值時(shí)進(jìn)行報(bào)警，檢測(cè)液體的泄漏和液位，而控制的對(duì)象是機(jī)電設(shè)備，檢測(cè)點(diǎn)、控制點(diǎn)多而分散。這些特點(diǎn)與BAS系統(tǒng)相似，因此采用BAS技術(shù)是合適的。將現(xiàn)場(chǎng)的各種探測(cè)器、傳感器、開關(guān)、模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)（有的地方還包括電機(jī)控制中心MCC）等設(shè)備連接到集采集和控制功能于一體的程序邏輯控制器PLC，各PLC再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與HPM系統(tǒng)主機(jī)相連。設(shè)計(jì)要點(diǎn)如前所述，該系統(tǒng)應(yīng)有與BMS系統(tǒng)集成的接口，以便BMS監(jiān)管中心的人員管理。由于該系統(tǒng)的重要性，在BMS系統(tǒng)監(jiān)管中心應(yīng)設(shè)置專門用于HPM系統(tǒng)的工作站。

　　HPM系統(tǒng)中，有一部分是涉及可燃?xì)怏w（蒸汽）的檢測(cè)，根據(jù)我國(guó)規(guī)范是屬于火災(zāi)消防范疇，因此HPM系統(tǒng)的總控室應(yīng)與消防總控室合用。如果因?yàn)槟撤N原因使HPM系統(tǒng)總控室單獨(dú)設(shè)置時(shí)，應(yīng)在消防總控室單獨(dú)設(shè)置時(shí)，應(yīng)在消防總控室設(shè)置可燃?xì)怏w（蒸汽）的顯示報(bào)警裝置，并安裝相應(yīng)的手動(dòng)、自動(dòng)聯(lián)動(dòng)控制及顯示設(shè)備狀況的裝置。

　　1、各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備至PLC設(shè)備應(yīng)采用星形拓樸結(jié)構(gòu)布線，并根據(jù)不同設(shè)備選用相應(yīng)的線纜，以便提高可靠性。

　　2、在有毒、可燃?xì)怏w的儲(chǔ)存間，使用場(chǎng)地及輸送管理沿線都應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的探測(cè)器，并根據(jù)氣體特性、環(huán)境條件及探測(cè)器的技術(shù)性能進(jìn)行合理布置。

　　3、對(duì)于工藝使用的一般液體化學(xué)品，通常采用單層管進(jìn)行輸送，應(yīng)在化學(xué)品分配處及輸送管道的最低點(diǎn)集液盤處設(shè)置液體探測(cè)器。

　　4、對(duì)于有嚴(yán)重腐蝕性的液體化學(xué)品及某些重要的燃料通常采用雙層管輸送，應(yīng)在化學(xué)品分配處及輸送管道的最低位置的處管壁處設(shè)置T型接頭，在接頭處設(shè)置液位開關(guān)進(jìn)行檢測(cè)。

　　5、腐蝕性的工業(yè)廢液通常用管道輸送到處理池，因此在輸送管道的較低處的集液盤處設(shè)置液體探測(cè)器。

　　6、有的液體化學(xué)品儲(chǔ)量較少，為了檢測(cè)其泄漏，常在儲(chǔ)存間地面淺地溝，此時(shí)應(yīng)在溝內(nèi)敷設(shè)泄漏檢測(cè)電纜，以便檢測(cè)泄漏的液體。

　　7、由于使用化學(xué)品，可能發(fā)生濺射到眼睛內(nèi)的事故，因此通常設(shè)置了洗眼器和安全噴淋，因此應(yīng)將管道上的水流開水連接到PLC上，以便有情況發(fā)生時(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)進(jìn)行處理。

　　8、除上述探測(cè)器、傳感器、開關(guān)等獲取信號(hào)外，在一些重要位置還要設(shè)置人工手動(dòng)報(bào)警點(diǎn)，緊急情況時(shí)進(jìn)行報(bào)警。

　　9、有防爆和腐蝕性的地方，管線敷設(shè)和設(shè)備選型、安裝應(yīng)按相關(guān)要求進(jìn)行。

　　10、發(fā)生泄漏事故后，應(yīng)聯(lián)動(dòng)相關(guān)的閥門、泵、風(fēng)機(jī)，啟動(dòng)相應(yīng)的泄漏聲光警報(bào)裝置（與火災(zāi)警報(bào)相區(qū)別），并打印相關(guān)記錄。對(duì)某些特別重要的設(shè)備，應(yīng)采用硬接線，可以從總控室人工控制。某些地方應(yīng)采用探測(cè)器（傳感器）直接聯(lián)動(dòng)控制相應(yīng)的設(shè)備。

　　五、消防自動(dòng)化系統(tǒng)FAS（一）潔凈廠房的消防特點(diǎn)由于生產(chǎn)工藝對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的特殊要求，因此制造業(yè)工廠通常都有許多潔凈度等級(jí)不同的潔凈室。潔凈廠房?jī)?nèi)相對(duì)封閉，火情不易被外面發(fā)現(xiàn)，消防人員較難接近。另處潔凈室內(nèi)的人員較少，如果有火情，內(nèi)部人員也較難發(fā)現(xiàn)。潔凈廠房?jī)?nèi)人員進(jìn)出迂回曲折，人員疏散比較困難。一旦失火將造成巨大的人身和財(cái)產(chǎn)損失，而且要恢復(fù)生產(chǎn)也很困難。因此設(shè)置一套高效可靠的火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)就顯得非常重要。

　?。ǘ┫到y(tǒng)設(shè)計(jì)由于這類工廠火災(zāi)探測(cè)點(diǎn)多，需要聯(lián)動(dòng)的設(shè)備多，且可靠性要求高，因此采用探測(cè)中心報(bào)警系統(tǒng)。

　　在每個(gè)較大的建筑內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的智能型火災(zāi)報(bào)警控制器，各智能報(bào)警控制器之間形成環(huán)型網(wǎng)絡(luò)。這種分布智能系統(tǒng)與采用一臺(tái)大容量的火災(zāi)報(bào)警控制器覆蓋全廠或集中——區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)相比可靠性更高。

　　消防總控室的主機(jī)（或管理主機(jī)）應(yīng)有與BMS集成的接口，保證可靠通信。

　　應(yīng)配備消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備、圖形顯示器、打印設(shè)備、火災(zāi)應(yīng)急廣播系統(tǒng)、消防專用電話、UPS電源等。

　?。ㄈ崈魪S房?jī)?nèi)選擇火災(zāi)探測(cè)器需要考慮的幾個(gè)因素可燃物質(zhì)初期火災(zāi)的特點(diǎn)和發(fā)展特性、環(huán)境條件（如高度、面積、溫濕度、空氣流向、流速、有無(wú)對(duì)火災(zāi)探測(cè)器的干擾源等）是我們選擇火災(zāi)探測(cè)器要考慮的基本因素。

　　潔凈室內(nèi)除可燃?xì)怏w外的火災(zāi)屬于普通火災(zāi)，其燃燒過(guò)程一般要經(jīng)歷火災(zāi)醞釀期的不可見煙霧（陰燃）、可見煙、可見光和劇烈燃燒四個(gè)階段。如何盡早在不可見煙霧（陰燃）階段發(fā)現(xiàn)火情贏得時(shí)間是很關(guān)鍵的。

　　對(duì)于潔凈室來(lái)說(shuō)，影響火災(zāi)探測(cè)器探測(cè)火災(zāi)的主要因素是空氣流向及流速。

　　（四）空氣流向及流速對(duì)火災(zāi)探測(cè)器的影響為了滿足生產(chǎn)工藝對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的潔凈要求，對(duì)室內(nèi)的氣流流型、送風(fēng)量、換氣次數(shù)都有嚴(yán)格要求。潔凈度等級(jí)為1-5級(jí)的一般采用單向流，平均風(fēng)速為0.2~0.5m/s；潔凈度等級(jí)為6～9級(jí)的通常采用非單向流，層高小于4米的潔凈室其換氣次數(shù)在10～60次/h，在某些情況下，換氣次數(shù)在100次/h以上。

　　舒適性空調(diào)房間內(nèi)的換氣次數(shù)較低可以不考慮火災(zāi)時(shí)對(duì)煙霧粒子探測(cè)的影響。而較高的換氣次數(shù)將減少煙霧粒子到達(dá)探測(cè)器的幾率。美國(guó)NFPA72標(biāo)準(zhǔn)中表明當(dāng)換氣次數(shù)為10次/h時(shí)，探測(cè)器的保護(hù)面積是標(biāo)準(zhǔn)狀況的0.833，當(dāng)換氣次數(shù)為30次/h時(shí)，其保護(hù)面積僅為原來(lái)的0.278.（五）探測(cè)器的選擇及布置根據(jù)潔凈室構(gòu)造特點(diǎn)、氣流流型、風(fēng)速、換氣次數(shù)及各種火災(zāi)探測(cè)器性能特性的綜合考慮，探測(cè)器的選擇和布置宜按下列要點(diǎn)進(jìn)行：對(duì)于吊頂上滿布高效過(guò)濾器，利用技術(shù)下夾層、技術(shù)夾道、技術(shù)夾墻作回風(fēng)通道的，應(yīng)選擇采樣管+激光探測(cè)裝置+吸氣泵結(jié)構(gòu)的吸氣式感煙探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)（也稱極早期煙霧探測(cè)預(yù)警系統(tǒng)、空氣采樣式煙霧偵測(cè)系統(tǒng)）。靈敏度達(dá)0.004%~0.005%obs/m，比常規(guī)的探測(cè)器高約1000倍，其報(bào)警時(shí)間比常規(guī)探測(cè)器提早30～120分鐘，這對(duì)于不宜啟動(dòng)自動(dòng)滅火裝置的潔凈廚房來(lái)說(shuō)極為重要。

　　采樣管網(wǎng)應(yīng)布置在技術(shù)下夾層、技術(shù)夾道、技術(shù)夾墻內(nèi)。如何設(shè)計(jì)采樣管網(wǎng)有許多因素要考慮，但最根本的一占就是使得該系統(tǒng)能有效的采集到火災(zāi)煙霧粒子，并將這些“樣本”在10～90s內(nèi)，最好是在60s內(nèi)從采樣管上最遠(yuǎn)的采樣孔傳輸?shù)教綔y(cè)器并產(chǎn)生響應(yīng)，并使整個(gè)系統(tǒng)可靠工作。

　　結(jié)束語(yǔ)制造業(yè)工廠的弱電智能化系統(tǒng)適合采用建筑設(shè)備綜合管理系統(tǒng)BMS，把FAS、HPM、SAS及BAS等各個(gè)子系統(tǒng)集成起來(lái)，形成設(shè)備及環(huán)境的信息化網(wǎng)絡(luò)。