Tutorial para ingenieros de seguridad: preguntas frecuentes sobre el diseño de sistemas automáticos de alarma contra incendios

Resumen: A través de algunos problemas en la práctica de la ingeniería y de acuerdo con las especificaciones nacionales, se plantean cuestiones a las que se debe prestar atención en el diseño para diseños que son causados ​​por una falta de comprensión profunda de las especificaciones de diseño o; características del producto Inadecuación, se proponen métodos mejorados.

Palabras clave: zona de protección; radio de suministro de energía; señal de pulso de nivel;

El sistema automático de alarma contra incendios es una parte importante de las instalaciones de protección contra incendios de la construcción. Su función principal es brindar alerta temprana de incendio, y también tiene funciones como controlar los equipos contra incendios, guiar al personal para la evacuación y transmitir información sobre las actividades de extinción de incendios. A continuación se analizan varios problemas comunes en el diseño de sistemas automáticos de alarma contra incendios.

1 Diseño de extinción de incendios por gas

El artículo 6.3.4 del GB 5011621998 "Código para el diseño de sistemas automáticos de alarma contra incendios" estipula: "El equipo de control de incendios debe tener los siguientes controles sobre el gas sistema de extinción de incendios de la red de tuberías, Función de visualización:

(1) Muestra el estado de funcionamiento manual y automático del sistema

(2) Durante cada etapa de alarma e inyección, la sala de control debe tener señales de alarma luminosas y sonoras correspondientes y puede cortar manualmente la señal sonora.

(3) Durante la etapa de retardo, las puertas y ventanas contra incendios deben cerrarse automáticamente, la ventilación y el aire acondicionado; el sistema debe detenerse y las compuertas cortafuegos en las partes relevantes deben cerrarse

( 4) Mostrar el estado de las alarmas, rociadores, puertas cortafuegos (cortinas), ventilación y aire acondicionado y otros equipos en la protección; área del sistema de extinción de incendios por gas. ”

De este artículo podemos ver que el control del sistema de extinción de incendios por gas es, principalmente para el control de las instalaciones auxiliares relacionadas en el área fortificada. no existe una disposición clara para el control de puesta en marcha del sistema (o dispositivo) de extinción de incendios por gas. La extinción de incendios con gas tiene dos características básicas: en primer lugar, el lugar de instalación es particularmente importante; en segundo lugar, el costo de la extinción de incendios es muy alto y algunos agentes extintores siguen siendo tóxicos para el cuerpo humano durante el proceso de extinción. Por lo tanto, para la activación de la extinción de incendios por gas, no se recomienda el control remoto manual o automático, sino la operación manual en el sitio. En GB5016321992 "Especificaciones de diseño para sistemas de extinción de incendios con halón 1301" y GBJ11021987 "Especificaciones de diseño para sistemas de extinción de incendios con halón 1211", el artículo 6.0.2 establece que "el control automático debe iniciarse después de recibir señales de incendio de ambos sistemas". "Se puede iniciar", no es necesario iniciar. En otras palabras, que el controlador de alarma reciba señales de incendio de dos sistemas independientes es sólo una condición necesaria para poner en marcha el sistema de extinción de incendios por gas, pero no una condición suficiente. En la práctica de ingeniería específica, la opinión de revisión del diseño del departamento de protección contra incendios sobre el proyecto de extinción de incendios por gas también contiene la opinión de revisión de que "la información de acción del sistema de control de extinción de incendios en cada zona protectora del sistema de extinción de incendios por gas debe transmitirse al sistema". centro de control de incendios." Por lo tanto, los diseñadores deben prestar atención al control de los sistemas o dispositivos de extinción de incendios por gas.

En el diseño de ingeniería, suelen ocurrir dos tipos de errores. Primero, utilice un sistema de múltiples cables para activar de forma remota el sistema de extinción de incendios por gas. En un proyecto clave en la provincia de Henan, el instituto de diseño utilizó cables para conducir los botones de inicio y parada desde el panel de control de extinción de incendios por gas instalado en el área fortificada hasta la sala de control. Este enfoque no sólo carece de base normativa, sino que también demuestra que el diseñador no comprende el desempeño del producto seleccionado. El botón de inicio del panel de control de extinción de incendios por gas es una operación de inicio de primer nivel y el resultado de la operación es una pulverización inmediata y sin demora. Más importante aún, este enfoque implica importantes riesgos para la seguridad. Una vez que se produce una falla de cortocircuito en el circuito de control, provocará la pulverización de gas, con consecuencias extremadamente graves. La causa fundamental de esta idea de diseño errónea es la falta de comprensión profunda de las especificaciones anteriores. Desde la perspectiva de la especificación, la seguridad es la primera prioridad cuando se trata del control de sistemas de extinción de incendios por gas. Se recomienda confirmar el incendio en el sitio, juzgar en función de la situación del incendio en el sitio y realizar un control de operación en el sitio. . En segundo lugar, el panel de control de extinción de incendios está ubicado en el área de protección. Este enfoque es relativamente común. El artículo 6.0.2 de GB 5016321992 "Especificaciones de diseño para sistemas de extinción de incendios con halón 1301" y GBJ 11021987 "Especificaciones de diseño para sistemas de extinción de incendios con halón 1211" también estipula: "El dispositivo de control manual debe ubicarse fuera de la protección. área para una fácil operación".

El panel de control de extinción de incendios es el dispositivo de control manual más importante. Colocarlo en el área protectora viola las disposiciones de las normas anteriores. Para evitar el primer error mencionado anteriormente, los diseñadores deben aclarar la relación de conexión del gas en la descripción del diseño, de modo que la unidad de construcción no programe programas automáticos ni establezca teclas manuales para operación remota durante la programación y depuración.

2. Selección de conductores y cuestiones de tendido de líneas

2. Selección de conductores

2. 1. Modelo de conductor

Sí. En muchos diseños se utilizan alambres o cables resistentes al fuego para las líneas de transmisión de señales y las líneas de control de conexión del sistema automático de alarma contra incendios. Creemos que esta selección carece de una base normativa y aumenta el costo del proyecto. GB 5011621998 "Código para el diseño de sistemas automáticos de alarma contra incendios" estipula los cables de los sistemas automáticos de alarma contra incendios, que se resumen a continuación:

①Los cables deben ser alambres o cables con núcleo de cobre; > ② El voltaje de aislamiento de las líneas de transmisión del sistema y las líneas de control de suministro de energía por debajo de 50 V no es inferior a 250 V CA; el voltaje de aislamiento de las líneas de control que utilizan una fuente de alimentación de 220 V/380 V no es inferior a 500 V CA; p>③ Líneas de transmisión del sistema El polo " " debe usar cables rojos y el polo " - " debe usar cables azules. Los colores de los cables para el mismo propósito en el mismo proyecto deben ser consistentes. Esta especificación es la especificación básica para el diseño de sistemas automáticos de alarma contra incendios, es decir, la especificación de requisitos mínimos. Muchas especificaciones de la industria tienen regulaciones más detalladas y estrictas al respecto. J GJ/T 1621992 "Código de diseño eléctrico para edificios civiles" estipula en la sección de selección de cables y tendido de líneas que se deben utilizar alambres y cables retardantes de llama para líneas de energía, iluminación y control automático en edificios de gran altura; Circuitos de alimentación de equipos importantes contra incendios. Se deben utilizar cables resistentes al fuego. Para un tipo de edificio de gran altura, las palabras correspondientes a la selección de conductores de los proyectos mencionados anteriormente se cambian a "adecuados" y "se pueden utilizar cables resistentes al fuego cuando las condiciones lo permitan", respectivamente. Para equipos eléctricos de extinción de incendios en edificios de poca y gran altura de Clase II, se deben utilizar alambres y cables retardantes de llama.

De las disposiciones de las especificaciones anteriores, podemos ver claramente que para los circuitos de suministro de energía de importantes equipos de extinción de incendios (bombas contra incendios, elevadores contra incendios, extractores y prevención de humo, etc.) en super- En edificios de gran altura, hemos tomado medidas para cables resistentes al fuego. Por lo tanto, para los cables de los sistemas automáticos de alarma contra incendios, incluidos los edificios de gran altura, siempre que se utilicen cables o alambres retardantes de llama, se pueden cumplir las especificaciones. Dentro del alcance de las especificaciones, la práctica del diseñador de elevar artificialmente los estándares para la seguridad de su propio diseño o para una comprensión inexacta de las especificaciones es un acto a expensas de los indicadores económicos, y los indicadores económicos del documento de diseño también son importante en el proyecto de diseño. Una pauta que se debe seguir. Por lo tanto, no se debe promover esta práctica de mejorar artificialmente los estándares de cableado.

2. 1. 2 Especificaciones del cable

El cable de transmisión de señal del sistema automático de alarma contra incendios es principalmente un canal para la transmisión de información. El papel de la transmisión de energía es ligeramente menor, en términos. de capacidad de carga de corriente, es suficiente elegir un cable con núcleo de cobre de 1,5 mm2, porque la corriente de funcionamiento del bucle del sistema de alarma doméstico no supera 1 A (la corriente de funcionamiento del bucle de alarma del sistema importado es menor) y el voltaje de funcionamiento. El rango del equipo de bucle es muy amplio, generalmente entre 16 y 30 V, dentro del rango de longitud de cable de bucle especificado de la mayoría de los sistemas (generalmente 1 200 ~ 1 500 m), los cables de cobre de 1,5 mm2 y menos pueden cumplir con los requisitos, y la mayoría Los fabricantes de productos también los tienen en sus manuales de diseño. El área de la sección transversal del cable de conexión del bloque de terminales del equipo de circuito es ≤1,5 ​​mm2. Sin embargo, el límite inferior de la sección transversal del conductor debe cumplir con las disposiciones de GB 5011621998 y cumplir con los requisitos de resistencia mecánica durante el tendido. Para la línea eléctrica de control externo del control del varillaje, se deben realizar los cálculos necesarios en función de las condiciones de carga. La mayor parte del voltaje de suministro de energía del sistema de control del varillaje es de 24 V CC. Debido a su bajo voltaje de funcionamiento, la caída de voltaje del circuito es la principal contradicción del suministro de energía. Normalmente, las cargas de la fuente de alimentación del varillaje son principalmente relés de CC, válvulas de solenoide (como la válvula de solenoide de accionamiento de la válvula de diluvio, la válvula de solenoide de disparo de la válvula de aire de escape antihumo, la válvula de solenoide de escape de la acción previa sistema, etc.), dispositivos de alarma y pantallas de área y otros dispositivos.

Entre ellos, la corriente de trabajo de la válvula solenoide es relativamente grande, generalmente alrededor de 1 a 115 A, y su requisito de voltaje terminal es en su mayoría ≥85 Ue, es decir, la caída de voltaje es 15. En este momento, la resistencia del bucle es:

R = 24 ×0. 15/ 1, 5 = 2, 4 Ω,

Radio de alimentación CC r = RS/ (2ρ)

>En la fórmula: r ———Radio de la fuente de alimentación de CC, m

R ———La resistencia total del conductor del bucle,

S ———La cruz; -área de sección del conductor, mm2;

ρ— ——Resistividad del cable, mm2·Ω/m.

Si el cable de alimentación utiliza un cable con núcleo de cobre de 1,5 mm2, el radio de alimentación es: rmax = 2,4 × 1,5P (2 × 0,01724) ≈ 104 m

De hecho, por motivos de calidad de la construcción, no se puede ignorar la resistencia de contacto del cable en proyectos reales. Por lo tanto, en proyectos con una superficie de construcción de 15.000 m2 o más, cuando la fuente de alimentación del enlace utiliza un cable con núcleo de cobre de 1,5 mm2 de circuito único para suministrar energía, la acción del equipo de válvulas en el punto más alejado del sistema no es confiable. Es por eso que durante la detección de incendios o durante el proceso de aceptación, a menudo ocurren razones importantes para el funcionamiento anormal de la válvula de escape y prevención de humo.

Con base en el análisis anterior, se recomienda tomar las siguientes medidas al diseñar la fuente de alimentación de enlace para proyectos más grandes:

① Seleccione cables con núcleo de cobre con una sección transversal de 2,5 mm2 y más para las líneas troncales en el eje;

② El cable de alimentación para la segunda capa debe utilizar cables con núcleo de cobre con una sección transversal de 1,5 mm2, pero debe tenderse de forma circular o utilice cables con núcleo de cobre con una sección transversal de 215 mm2 (debe cumplir con los requisitos del manual de diseño del producto para la sección transversal del cable de conexión

③ En circunstancias especiales, se puede suministrar alimentación bidireccional); Se puede proporcionar un dispositivo de alimentación de CC y se puede agregar un dispositivo de suministro de energía CC en el extremo más alejado del sistema.

2.2 Métodos de cableado de cables

En la actualidad, los métodos de cableado de los sistemas automáticos de alarma contra incendios se pueden dividir aproximadamente en dos métodos, uno es el cableado horizontal y el otro es el vertical. método de cableado.

Método de cableado horizontal: todas las líneas troncales de bucle, líneas troncales eléctricas de enlace, etc. se colocan verticalmente en pozos de corriente débiles, y todas las líneas en la capa plana no pasan a través de esta capa, y todos los cables están conectados al cableado en esta capa dentro de la caja. Este método de cableado cumple totalmente con las disposiciones de GB 5011621998 "Código para el diseño de sistemas automáticos de alarma contra incendios" y GB 506621995 "Código para la construcción y aceptación de sistemas automáticos de alarma contra incendios", y también cumple con las disposiciones de J GJ/T 1621992 " Reglamento del Código de Diseño Eléctrico de Edificaciones Civiles. Este método de cableado tiene las características de cableado claro y fácil operación y mantenimiento, y debería adoptarse ampliamente.

Método de cableado vertical: además de los cables colocados verticalmente en ejes de corriente débil, también hay cables que pasan a través de esta capa en la capa plana. Por lo general, el diseñador de este método de cableado organiza cada capa en forma de bucle. Las líneas y líneas eléctricas de los módulos de enlace con la misma posición de instalación se colocan verticalmente por las siguientes razones:

① Para mejorar la seguridad del sistema, del Artículo 10.2.1 y Se puede ver en el Artículo 10.2 .2 que los requisitos de tendido de cables para el control de los enlaces son más estrictos que los requisitos de tendido de las líneas de transmisión de señales, por lo que los bucles de los módulos deberían cablearse por separado.

② Ahorrar cables puede reducir los costos del proyecto.

De hecho, las dos razones anteriores son insuficientes y existe un problema de conceptos poco claros.

En primer lugar, GB 5011621998 "Especificación de diseño para sistemas automáticos de alarma contra incendios" es una especificación unificada para varios sistemas automáticos de alarma contra incendios. No solo es aplicable a sistemas de alarma de centros de control y sistemas de alarma centralizados, sino también. a los sistemas de alarma regionales.

En lo que respecta a las características del producto del sistema automático de alarma contra incendios, existen sistemas de alarma y separación de vínculos, así como sistemas integrados de alarma y vínculos, por lo tanto, para el sistema de alarma regional y el sistema de alarma en el sistema de alarma y separación de vínculos. , el método de tendido de los cables puede ser el siguiente: De acuerdo con el artículo 10.2.2 del GB 5011621998 "Código de diseño para sistemas automáticos de alarma contra incendios", los cables deben colocarse con un estándar inferior al de los cables del sistema de control de varillaje. Pero para el sistema integrado de alarma y enlace, el bus de bucle no solo transmite información de alarma, sino que también transmite información de comando de control; en lo que respecta al hardware del controlador, no podemos separar la función de alarma y la función de enlace. intentar mejorar la confiabilidad del sistema dividiendo los dispositivos de alarma en circuitos y tarjetas. De acuerdo con los procedimientos de manejo de incendios publicados en el sitio web del Ministerio de Seguridad Pública, luego de confirmar el incendio, el personal de servicio debe poner el controlador de alarma contra incendios en estado automático para vincular el sistema. La condición para el control del enlace es información de alarma. Si el sistema de alarma no es confiable, ¿cuál es la base para el control del enlace? Se puede ver que para un sistema de enlace de alarma integrado, todos los cables deben tenderse de acuerdo con los estándares para el control del enlace.

En segundo lugar, para limitar el alcance de los fallos del sistema, se debe proporcionar al menos un aislador de cortocircuito en cada piso o en cada compartimento contra incendios. Si el módulo utiliza cableado vertical, ¿cómo configurar el módulo de aislamiento? Si cada bucle de cableado vertical está equipado con un aislador de cortocircuito, el resultado es que una vez que se activa el aislador, todas las funciones de conexión del proyecto fallarán y el las consecuencias serán más graves. En el cableado horizontal, incluso si el aislador de cortocircuito en este piso funciona, después de que se confirma el incendio, las partes relevantes del equipo que deben conectarse, como cortar la energía que no es contra incendios, encender la transmisión de emergencia, abrir la válvula de suministro de aire de presión positiva en el piso adyacente, etc. Se puede vincular.

El cableado vertical puede ahorrar parte del cable de alimentación de conexión, pero agrega un tubo protector colocado verticalmente, el efecto económico no es obvio y este método de cableado genera grandes inconvenientes para el mantenimiento.

Se puede ver que el cableado vertical no tiene ningún beneficio para mejorar la seguridad del sistema y el efecto económico no es obvio, por lo que no se debe promover este método de cableado.

3 Control de la bomba estabilizadora de presión

El dispositivo estabilizador de presión en el sistema de protección contra incendios es un dispositivo que mantiene la presión de trabajo más baja en el punto más desfavorable del sistema de rociadores automáticos y Sistema de suministro de agua contra incendios. En circunstancias normales, las funciones de arranque automático de la bomba de bajo voltaje y parada automática de la bomba de alta presión se han diseñado en ingeniería eléctrica y su control no tiene nada que ver con el sistema automático de alarma contra incendios. A diferencia de las bombas de rociadores y de las bombas de hidrantes contra incendios, la bomba estabilizadora de presión arranca y se detiene automáticamente de vez en cuando en condiciones sin incendio. Por lo tanto, no es necesario controlar su estado de funcionamiento. Sin embargo, como resultado directo de su falla, el sistema automático de alarma contra incendios debe ser monitoreado. Hay dos tipos de fallas comunes en las redes de tuberías de extinción de incendios por agua:

Una es la sobrepresión en la red de tuberías del sistema. La causa directa de esta situación es que hay un problema con el circuito de control de presión de la bomba estabilizadora de presión. Por ejemplo, falla el interruptor de presión de alto nivel o el manómetro de contacto eléctrico, el contacto del relé intermedio del circuito de control o el contacto principal del contactor del circuito principal está conectado, etc. En este momento, la bomba estabilizadora de presión funcionará continuamente. Si no se descubre a tiempo, provocará daños en el equipo o fugas de agua a presión ultraalta en la red de tuberías.

La otra es la presión ultrabaja en la red de tuberías del sistema. Las principales razones de esta situación son: la bomba estabilizadora de presión no funciona o aunque la bomba estabilizadora de presión funciona, la fuga de agua en la red de tuberías es relativamente grave, lo que hace que el funcionamiento continuo de la bomba estabilizadora de presión aún no funcione. hacer que la presión de la red de tuberías alcance el valor establecido (la cantidad de fuga de agua no es suficiente). Active el grupo de válvulas de alarma). El funcionamiento a presión ultrabaja de la red de tuberías no cumple con los requisitos reglamentarios y se le debe prestar más atención.

Dado que el dispositivo estabilizador de voltaje tiene los dos modos de falla anteriores, el diseño debe aumentar el monitoreo de la presión extremadamente alta y extremadamente baja del dispositivo estabilizador de voltaje del sistema de rociadores y del sistema de hidrantes contra incendios. Durante la implementación específica, se pueden agregar dos manómetros de contacto eléctrico al dispositivo estabilizador de voltaje. Un manómetro se utiliza para detectar la alta presión máxima de la red de tuberías, y su valor de configuración no debe ser menor que el valor de presión inicial. bomba estabilizadora; una se utiliza para detectar la red de tuberías. El valor de ajuste de la presión extremadamente baja debe ser menor que el valor de presión inicial de la bomba estabilizadora de presión. Sin embargo, para el sistema de rociadores, el valor límite de configuración de baja presión no puede ser inferior a 0,05 MPa; para el sistema de hidrantes contra incendios, el valor límite de configuración de baja presión no puede ser inferior a 0,07 MPa.

La acción del manómetro de contacto eléctrico límite se transmite a la sala de control de incendios a través del módulo de entrada del sistema de alarma y se emite una señal de alarma para que el personal de servicio pueda detectar fallas en el sistema a tiempo.

4 Formas de comandos de control de varillaje

Normalmente, hay dos formas de salida del módulo de control de varillaje. Una es la salida de nivel continuo, es decir, la información del comando de salida recibe una alarma automática. el fuego El sistema mantiene; el otro es la salida de pulso, es decir, el comando emitido por el sistema automático de alarma contra incendios es solo una señal de pulso con un cierto ancho. En el diseño de ingeniería, se debe hacer la elección correcta entre estas dos formas de salida.

Entre los objetos de control de varillaje, algunos utilizan DC24V como método de control o no tienen su propio equipo de control dedicado. Por ejemplo, el control del sistema de transmisión de emergencia basado en bus lo realiza el módulo de conmutación de transmisión. Por lo tanto, el módulo de conmutación de transmisión debe mantener el estado de salida durante el período de operación continua estipulado en la especificación. También hay algunos objetos controlados con equipo de control especial y el voltaje de control es AC220 V o AC380 V. Por ejemplo, bombas de agua contra incendios, extractores y extractores de humo, dispositivos de iluminación de emergencia y dispositivos de conmutación de energía no contra incendios, etc. Para este tipo de objeto controlado, la salida de nivel del módulo de conexión del sistema automático de alarma contra incendios no se puede usar para mantener el estado de control. Solo se puede usar la salida de pulso, y el mantenimiento de los comandos de control lo completa el propio equipo de control del objeto controlado. Esto se debe a que, para el control de iluminación de emergencia y conmutación de suministro de energía no contra incendios, las señales de pulso generalmente pueden realizar la función de control. La salida de nivel a largo plazo expande el rango electrificado del sistema y aumenta la posibilidad de falla. Para las bombas de agua contra incendios y los extractores y prevención de humo, las regulaciones estipulan que deben tener suficiente tiempo de trabajo continuo en condiciones de incendio. Por ejemplo, el funcionamiento continuo del sistema de rociadores no debe ser inferior a 1 hora; el sistema de hidrante contra incendios no debe ser inferior a 2 horas; la prevención de humo y el ventilador extractor deben estar en condiciones de funcionar hasta que la temperatura del flujo de aire en la salida principal; del tubo de salida de humos no alcanza los 280°C. Sin embargo, la especificación no impone requisitos tan estrictos sobre el tiempo de funcionamiento continuo del sistema automático de alarma contra incendios en condiciones de incendio. J GJ/T 1621992 "Código de diseño eléctrico para edificios civiles" estipula en el artículo 241916 que el tiempo mínimo de suministro de energía continua de los equipos eléctricos de extinción durante un incendio es: dispositivo automático de alarma contra incendios ≥10 min, alarma manual ≥10 min y varias confirmaciones; notificaciones Significa ≥10 min; transmisión de incendios ≥20 min. Durante este período, el sistema debe emitir todos los comandos de control, realizar la evacuación del personal y contactar a todo el personal que debe permanecer en sus puestos. Dado que parte del sistema automático de alarma contra incendios siempre está dentro del área del incendio, no está claro si el sistema puede seguir funcionando normalmente después de 20 minutos. Este estado es consistente con el hecho del incendio.

En este punto podemos ver que es muy peligroso utilizar la señal de salida del módulo de enlace del sistema automático de alarma contra incendios para mantener el estado de control de la bomba contra incendios y la prevención de humos y el ventilador extractor, y nunca debe volver a utilizarse en el diseño.

Los anteriores son solo algunos de los problemas que enfrentan las personas en proyectos reales. Según nuestra comprensión de las regulaciones nacionales, las sugerencias superficiales que presentamos deben ser inapropiadas. Solicitamos sinceramente su comprensión.