1、成人高等教育毕业设计题 目： 自动喷水灭火系统设计 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对 本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷
2、本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 山东理工大学高等成人教育毕业设计（论文）1独 创 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。作者签名:
3、二一年九月二十日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名: 二一年九月二十日山东理工大学高等成人教育毕业设计（论文）I自动喷水灭火系统设计摘 要自动喷水灭火系统作为一种建筑消防设施，已经证明了其灭火、控火的高效性，但由于一些历史原因，使得它在建筑消防减灾
4、中的主导地位尚未确立。在分析研究国内外大量的相关数据及文献的基础上，结合工程实践经验,从安全性、经济性、合理性的原则出发，强调了自动喷水灭火系统在建筑消防中不可替代的地位。同时，对规范中的相关条文及工程实践中难以解决的问题，提出了自己的观点，使之不断完善 1。本文主要对系统方案确定、控制系统的设计和自动喷水灭火控制系统的实现等几个方面进行的探讨。第一章主要对课题背景、课题依据、课题特点以及意义作了简单的介绍，第二章对设计中一些重要部件作了简单的概述以及系统的组成。第三章主要对系统控制系统进行了系统的阐述。第四章就系统的硬件以及软件作了简要的说明。本设计可广泛用于高层建筑、办公场所、住宅以及地下
5、建筑和大空间建筑中。关键词：自动喷水灭火系统；消防；自动报警；喷淋泵山东理工大学高等成人教育毕业设计（论文）IIAutomatic sprinker system designAbstractAutomatic sprinkler system as a kind of building fire control facilities, has proved its fire control of efficiency, but because some historical reasons, and make it in the fire disaster has established d
6、ominance. In the analysis of related data and documents on the basis of practical engineering experience, from safety, economy, the principle of rationality, emphasize the sprinkler system in building fire in the irreplaceable position. At the same time, to regulate the relevant provisions and engin
7、eering practice to solve problems, the author puts forward his own view, make continuous improvement.This paper focuses on the system plan, the design of control system and the automatic sprinkler control system were discussed from several aspects. The first chapter of subject background, subject, s
8、ubject characteristics and significance of simple introduction, the second chapter to design some important parts of simple overview and system composition.The third chapter of system control system of the system. The fourth chapter of the hardware and software of the system makes a brief explanatio
9、n.This design can be widely used in high-rise buildings, office buildings, housing and underground space and building.Key words: automatic sprinkler system; Fire; Automatic alarm;Spray pump山东理工大学高等成人教育毕业设计（论文）i目 录第一章 绪论 .11.1 课题背景 .11.2 理论依据 .11.3 课题特点 .11.4 课题意义 .2第二章 系统方案的确定 .32.1 方案的确定 .32.1.1 洒水
10、喷头 .32.1.2 水流指使器（水流开关） .42.1.3 压力开关 .42.1.4 报警阀 .52.2 系统主要部件 .5第三章 控制系统的设计 .73.1 自动喷洒用消防泵的控制电路设计 .73.2 全电压启动的喷淋泵控制电路设计 .83.3 火灾自动报警系统设计 .103.3.1 火灾自动报警系统的设计形式 .103.3.2 火灾自动报警控制器 .133.3.3 火灾探测器 .143.3.4 手动报警器 .19第四章 自动喷水灭火控制系统的实现 .214.1 系统硬件配置 .214.2 控制软件及流程 .224.2.1 火灾报警电路 .24第五章 总结 .26参考文献 .27谢 辞 .
11、28山东理工大学高等成人教育毕业设计（论文）1第一章 绪论1.1 课题背景火灾，作为一种具有突发性和强破坏性的灾害现象，严重危害人类生命财产安全和自然环境。据统计，在众多的灾种中，火灾造成的直接损失约为地震的 5 倍，仅次于干旱和洪涝，而火灾发生的频度则居于各灾种之首。千百年来，人类和火灾进行了长期的斗争，积累了许多防火、灭火的经验教训。随着社会的不断发展，人们对于火灾的认识不断加深，针对火灾初期不同特征的各种探测方法越来越多。人类逐步掌握了火的燃烧机理，燃烧条件和燃烧发展的过程，创造了各种各样防火、灭火的方法。在上世纪 70 年代后期，开始出现一门新兴的多学科交叉应用基础科学一火灾科学，其中
12、心内容就是用现代高科技手段研究火灾发生、发展和防治的机理和规律，为火灾防治提供新的思想、理论和方法，使得人类对火灾的研究进入了科学化、系统化的轨道，并促进了防火、灭火技术的进步。1.2 理论依据基于 PLC 控制的优点，本设计采用了 SIEMENS S7-300 PLC 的 CPU 模块、电源模块、数字量输入模块、数字量输出模块，通信处理器模块组成。主要采集火灾信号、现场的手动报警按钮信号、消防管线所有控制阀的运行和控制状态、消防水泵、稳压水泵的运行和控制状态、火灾报警手动确认信号、消防管线水压；主要控制消防水泵、稳压水泵的启停和消防管线上所有控制阀的开关、闪光报警器的报警输出、视频监视系统的
13、报警联动。1.3 课题特点自动喷水系统反应快，由于采用火灾探测传动装置来控制系统的开启，从火灾发生到火灾探测装置动作开启喷水系统的时间短，如果采用充水式雨淋系统，其反应会更快，有利与快速出水灭火。自动喷水灭火系统控制面积大，用水量大。完善系统自身的可靠性，自动喷水灭火系统将在发展中得到完善。一方面表现在，通过喷水灭火机理的研究，对不同火灾场所的火灾负荷，发展，蔓延过程，决定采用不同类型的喷水灭火方式。自动喷水灭火系统，根据被保护建筑物的性质和火灾发生，发展特性的不同，山东理工大学高等成人教育毕业设计（论文）2可以有许多不同的系统形式。通常根据系统中所使用的喷头形式不同，分为闭式自动喷水灭火和开
14、式自动喷水灭火系统两大类。闭式自动喷水灭火系统采用闭式喷头，它是一种常闭喷头，喷头的感温闭锁装置只有在预定的温度环境下才会脱落，开启喷头。因此，在发生火灾时，这种喷头灭火系统只有处于火焰之中或临近火源的喷头才会开启灭火。开式自动喷水灭火系统采用的是开式喷头，开式喷头不带感温闭锁装置，处于常开状态。发生火灾时，火灾所处的系统保护区域的所有开启式喷头一起出水灭火。根据被保护建筑物的要求，闭式自动喷水灭火系统还可以分为，湿式自动喷水灭火系统，干式自动喷水灭火系统，干湿式自动喷水灭火系统，预作用自动喷水灭火系统等形式；开式自动喷水灭火系统，可分为雨淋系统，水幕系统等形式。1.4 课题意义住宅建筑内的自
15、动快速反应的喷水灭火系统，美国在 1973 年就制定了相关规范对其推广，英国、澳大利亚、新西兰也使用多年，实践证明住宅内安装该系统能够扑救住宅初期火灾，保护居民生命、财产安全，降低火灾损失以及为居民逃生疏散提供足够的时间并能及时报警。 随着我国自动喷水灭火系统的不断发展，自动喷水灭火系统的大大降低了火灾的危害性，把火灾给人们带来的经济损失将到了最低，为确保人的生命及财产安全提供了保障 2。山东理工大学高等成人教育毕业设计（论文）3第二章 系统方案的确定2.1 方案的确定2.1.1 洒水喷头喷头可分为开启式和封闭式两种。它是喷水系统的重要组成部分，因此其质量，性质和安装的优劣直接影响火灾初期灭火
16、的成败，可见选择时必须注意,本课题采用封闭式喷头。封闭式喷头：可以分为易熔合金式，双金属片式和玻璃球式三种。应用最多的是玻璃球式喷头，喷头不止在房间顶棚下面，与支管相连。喷头主要技术参数如表 2.1 所示，动作温度级别如表 2.2 所示。表 2.1 玻璃球式喷淋头主要技术参数型号直径（mm）通水口径(mm)接管螺纹(in)温度级别(度)炸裂温度范围%玻璃球色标最高温度环境（度）流量系数K(%)ZST-15系列 15 11 1/257687993+15橙红黄绿2738496380表 2.2 玻璃球式喷水头动作温度级别动作温度（度） 安装环境允许最高温度级别（度） 颜 色57 38 橙68 49
17、红79 60 黄93 74 绿141 121 蓝182 160 紫227 204 黑260 238 黑山东理工大学高等成人教育毕业设计（论文）4在正常情况下，喷头处于封闭状态。火灾时，开启喷水是由感温部件（充液玻璃球）控制，当装有热敏液体的玻璃球达到动作温度（57 度，68 度，79 度，93 度，141 度，182 度，227 度，260 度）时，球内液体膨胀，使内压力增大，玻璃球炸裂，密封垫脱落，喷出压力水，喷水后，由于压力降低压力开关动作，将水压信号变为点信号向喷淋泵控制装置发出启动喷淋泵信号，保证喷头有水喷出。同时，流动的消防水使主管道分支处的水流指示器电接点动作，接通延时电路（延时
18、2030s） ，通过继电器触点，发出声光信号给控制室，以识别火灾区域。综上可知，喷头具有探测火情，启动水流指示器，扑灭早期火灾的重要作用。其特点是：结构新颖，耐腐蚀性强，动作灵敏，性能稳定 3。适用范围：高（多）层建筑，仓库，地下工程，宾馆饭店等用水灭火的场所。2.1.2 水流指使器（水流开关）水流指使器的作用是：把水的流动转换成电信号报警的部件。其电接点即可直接启动消防水泵，也可接通电警铃报警。在保护面积小的场所（如小型商店，高层公寓等） ，可以用水流指使器代替湿示报警阀，但应仍设置止回阀于主管道底部，一是可防止水污染（如和生活用水同水源） ，二是可配合设置水泵接合器的需要。2.1.3 压力
19、开关ZSJY,ZSJY25,和 ZSJY50（上海消防器材厂生产） 。它安装在延迟器与水力警铃之间的信号管道上。压力开关的工作原理是：当喷头启动喷水时，报警阀阀瓣开启，水流通过阀座上的环型槽流入信号道和延迟器。延迟器充满水后，水流经信号管进入压力继电器，压力继电器接到水压信号，即接通电路报警，并启动喷淋泵。压力开关特点：ZSJY 型 ：1. 膜片驱动，工作压力为 0.071MPa 之间可调。2. 适用于空气，水介质。3. 可用交流直流电，工作电压为VC22V,380V,DC12V,24V,36V,48V;触点所能承受的电容量：AC220V,5A,DC24V,3A,接线电缆外径 20mm。 ZSJY25，50 型：工作压力为 0.020.025MPa 及0.040.05MPa。用弹簧线柱给接线带来了方便，触点容量为 DC24V,5A。以上三种压力开关都有一对常闭触点开关，作自动报警时控制作用。压力开关应用接线：压力开关用在系统中需经模块与报警总线连接， （如图 2.1）所示。
