主动水炮系统设计手册.docx

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主动水炮系统设计手册

大空间主动喷水灭火系统设计和应用说明书

佛山市南海天雨智能灭火装置有限公司

前言

南海天雨智能灭火装置有限公司是一家集研制开发、生产、销售及安装服务于一体的高科技消防企业，本公司研制开发成功的大空间智能型主动喷水灭火装置，不同于传统的自动喷淋灭火装置，其灭火性能在国内、国际上处于领先地位，并已批量投放市场，在国内外很多项工程中应用，得到公安部消防局、各地消防部门、设计部门及广大用户好评，产生了良好的社会效益。

本公司已经通过了ISO9001:

2000质量管理体系认证，其产品均通过了国家消防质量监督检验中心的型式检验，获得了《型式检验报告》，并以天雨产品的技术性能、技术指标为基础编写了广东省标准《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范》。

南海天雨智能灭火装置有限公司秉承“精诚团结，拼搏进取”的企业精神，以“质量取信于人，信誉联络于人，服务感动于人”的服务宗旨，坚持走“以人为本，科技领先“的经营方向，以“一流的技术，一流的设备，一流的产品，一流的服务”为经营理念，面向国内外市场，领先时代潮流，与广大用户携手合作，共创消防事业的美好明天！

截止目前，天雨公司生产的大空间主动型灭火装置已经在众多的工程中得到成功应用。

从中我们深刻体会到工程设计部门对大空间主动喷水灭火系统（特别是电控系统）的具体设计还存在许多疑问和不解的地方。

这一方面是由于大空间智能型消防产品出现的时间较晚，另一方面也是由于相应的产品及设计资料不健全。

本设计手册是在充分参考了已经完工的工程实际情况的基础上，以大空间主动喷水灭火系统的电控系统为重点，详细介绍了天雨公司生产的各类大空间主动喷水灭火装置的主要技术指标、工程安装指导、系统组成及其主要部件、设计举例等内容。

至于水路系统部分，建议各级设计部门参考相应的国家或地方规范执行。

本手册全面详实，图文并茂，可作为大空间智能型主动喷水灭火系统应用设计的参考资料使用。

一、大空间智能型主动喷水灭火系统简介

二、各型号大空间智能型灭火装置的工作原理、应用参数及安装

2.1ZSS-20自动扫描射水灭火装置

2.1.1工作原理

2.1.2外观尺寸及主要技术指标

2.1.3不同压力下的射水抛线

2.1.4安装和注意事项

2.2ZSS-25自动扫描射水高空水炮灭火装置

2.2.1工作原理

2.2.2外观尺寸及主要技术指标

2.2.3安装和注意事项

2.3ZSD-40A大空间智能灭火装置

2.3.1工作原理

2.3.2外观尺寸及主要技术指标

2.3.3ZSD-40A喷头布水图

2.3.4ZSD-40A探测器探测范围

2.3.5安装和注意事项

三、控制系统主要配件及使用方法

3.1智能灭火装置控制器

3.2电源联动控制柜

3.3通用模块

3.4现场控制箱

3.5模拟末端试水装置

四、控制系统的配置

5.1不设智能灭火装置控制器的系统配置

5.1.1系统水路组成示意图及主要部件

5.1.2控制系统组成示意图及主要部件

5.2设有智能灭火装置控制器的系统配置

5.2.1系统水路组成示意图及主要部件

5.2.2控制系统组成示意图及主要部件

五、系统综合设计举例

5.1自动扫描射水高空水炮灭火装置系统设计举例

5.2大空间智能灭火装置系统设计举例

一.大空间智能型主动喷水灭火装置简介

天雨公司研制开发的大空间主动喷水灭火装置，是一个针对现代大空间建筑的消防需要，采用高新科学技术而研发生产的系统化消防产品。

产品把红外传感、计算机、机械传动、远程通讯等技术集于一身，实现了高度智能化的现代消防理念。

其主要特点是：

全天候的自动火灾监控，全方位的主动喷水灭火。

当其保护的场所一旦发生火灾，装置便及时发现、及时启动，实现全方位扫描，在20秒的时间内判定着火点，并精确定位射水灭火，同时发出信号，联动水泵、电磁阀、消防报警器等系统配套设施。

火灾扑灭后便自动关闭阀门、系统复位，回复到监控状态。

该系列产品还具有较强的电子电路和机械传动组件的自检能力，可迅速发现故障并报告消防控制中心。

由于系统的维护性能优越，其维护费用较低，灭火装置供水、供电电路简单，有利于工程设计和施工，且自动关闭节省水资源，最大限度减低了火灾现场的水灾危害，具有较高的性能价格比。

二.各型号大空间智能型灭火装置的工作原理、应用参数及安装

2.1ZSS-20自动扫描射水灭火装置

2.1.1工作原理

本装置将红外传感技术、信号处理技术、通讯控制技术、计算机技术和机械传动技术有机地结合在一起，全天候自动监测保护范围内的火灾。

一旦发生火灾，装置立即启动，对火源进行水平方向的一维扫描，确定火源方位后，中央控制器发出指令，发出火警信号，同时启动水泵、打开阀门，灭火装置对准火源进行射水灭火，火源扑灭后，中央控制器再发出指令停止射水。

若有新的火源，灭火装置将重复上述过程，待全部火源被扑灭后重新回到监控状态。

本装置的射水形式为扇面射水，除具有较强的灭火能力外，还具有一定的防止火灾蔓延的能力。

2.1.2外观尺寸及主要技术指标

（外观尺寸、安装接口如图2.1.2.1、图2.1.2.2）

图2.1.2.1

图2.1.2.2

主要技术指标出线定义（11根导线）

●　工作电压：

~220V±10%①~220V电源线：

2根（红：

火线，黑：

零线）

●　功耗：

监视≤3W，扫描≤10W②保护地线：

1根（黄绿）

●　标准工作压力：

0.15MPa③报警控制线（无源触点，给信号模块）：

2根（白）

●　标准射水流量：

2L/s④联动控制线（无源触点，给通用模块）：

2根（蓝）

●　保护半径：

6m⑤调试总线：

4根（2对双绞线。

红：

A，黄：

B）

●　启动时间：

20s

●　安装高度范围：

2.5—6m

●工作环境温度：

4～55℃

注意：

●应将装置与通用模块配合使用。

详见第3章第3.3节有关内容；

●设立2对调试双绞线的目的是为了最大限度地减小“T”型抽头的长度，调试总线应从其中的1对双绞线进入装置，再从另外1对双绞线引到其它装置。

如果是调试总线上的末端装置，只利用1对双绞线即可，另外1对处理好接线头后引到接线盒备用，同时应使驱动板上的短路器“JP3”有效。

2.1.3不同压力下的射水扇面

2.1.4安装和注意事项

ZSS-20灭火装置工程安装分楼板安装、天花吊顶安装及沿梁边安装三种悬挂安装形式，装置与管道安装示意图如下：

（1）楼板安装

　短立管长度小于50cm时，采用DN20规格的短立管，短立管通过变径弯头与电磁阀后的配水支管连接，如图2.1.4.1安装；

图2.1.4.1

②　短立管长度大于50cm时，采用DN40规格的短立管，短立管通过弯头与电磁阀后的配水支管连接且应加装防晃支架，灭火装置通过变径与短立管连接，如图2.1.4.2安装。

图2.1.4.2

（2）天花吊顶安装（天花板开口处圆周边宜与ZSS-20装置保持1±0.5cm的空隙，要绝对避免ZSS-20装置与天花板产生接触，以免影响其旋转性能。

）

①短立管长度大于20cm小于60cm时，采用DN40规格的短立管，灭火装置通过变径与短立管连接，如图2.1.4.3安装；

图2.1.4.3

②短立管长度X小于20cm时，采用DN20规格的短立管，短立管通过变径弯头与配水支管连接，如图2.1.4.3安装，

图2.1.4.3

短立管长度X大于60cm时，短立管应加装防晃支架，灭火装置通过变径与短立管连接，如图2.1.4.4安装。

图2.1.4.4

（3）沿梁边安装（ZSS-20装置探测部分须低于梁的底边水平线，保证不遮挡装置探测及喷水；其水平方向与梁要留有不少于300mm的空隙，应能保证装置的正常旋转。

其它方面参考楼板安装方式。

）如图2.1.4.5。

`图2.1.4.5

安装注意事项：

●电磁阀和灭火装置的安装应在管道冲洗合格后进行；

●安装时应将射水嘴对准墙面、柱面和墙角等不易引发火灾的方向，使得装置启动后，在正向扫描过程中就能扫描易发生火灾的区域；

●将装置安装在短立管的过程中，首先用手将装置的进水管轻轻地拧进管网的短立管几个螺扣后，再采用板手转动装置的进水管直到将进水管与短立管扣紧，在该过程中严禁直接转动装置的壳体；

●每个电磁阀前应安装一个手动闸阀，电磁阀宜靠近灭火装置水平安装；

●不得将导线功能混淆，装置的外接导线应设接线盒，采用压接或焊接方式，焊接时不得用腐蚀性焊剂；

●装置的外接导线应采用金属软管保护，金属软管要与系统的电线管路可靠连接，并留有300--400mm的余量，以不影响装置往返旋转扫描为宜；

●装置穿过顶棚安装时，顶棚开口边缘处与装置应保持足够大的空隙，以免影响装置的旋转扫描及喷水；

●安装时注意不要损坏装置的启动传感器和工作指示灯，装置的出水口、传感狭缝不应有堵塞物，随时保持清洁。

当传感器的滤光片上有浮尘时，应由专业维护人员进行清洁；

●装置的进水管应保持与地平面垂直。

2.2ZSS-25自动扫描射水高空水炮灭火装置

2.2.1工作原理

同ZSS-20灭火装置一样，将红外传感技术、信号处理技术、通讯控制技术、计算机技术和机械传动技术有机地结合在一起，能全天候自动监测保护范围内的火灾。

一旦发生火灾，装置立即启动，对火源进行水平方向和垂直方向的二维扫描，确定火源的两个方位后，中央控制器发出指令，发出火警信号，同时启动水泵、打开阀门，灭火装置对准火源进行射水灭火，火源扑灭后，中央控制器再发出指令停止射水。

若有新的火源，灭火装置将重复上述过程，待全部火源被扑灭后重新回到监控状态。

本装置的射水形式为柱形射水，射程远，保护范围广，灭火能力非常强大。

适合在体育运动场馆展览馆等大空间场所应用。

2.2.2外观尺寸及主要技术指标

（外观尺寸、安装接口如图2.2.2.1、图2.2.2.2）

图2.2.2.1

图2.2.2.2

主要技术指标出线定义（11根导线）

●　工作电压：

~220V±10%①~220V电源线：

2根（红：

火线，黑：

零线）

●　功耗：

监视≤3W，扫描≤17W②保护地线：

1根（黄绿）

●　标准工作压力：

0.6MPa③报警线（无源触点，给信号模块）：

2根（白）

●　标准射水流量：

5L/s④联动控制线（无源触点，给通用模块）：

2根（蓝）

●　保护半径：

20m⑤调试总线：

4根（2对双绞线。

红：

A，黄：

B）

●　启动时间：

≤25s

●　安装高度范围：

6—20m

●　工作环境温度：

4～55℃

注意：

●应将装置与通用模块配合使用。

详见第3章第3.3节有关内容；

●设立2对调试双绞线的目的是为了最大限度地减小“T”型抽头的长度，调试总线应从其中的1对双绞线进入装置，再从另外1对双绞线引到其它装置。

如果是调试总线上的末端装置，只利用1对双绞线即可，另外1对处理好接线头后引到接线盒备用。

同时应使驱动板上的短路器“JP”有效。

2.2.3安装和注意事项

ZSS-25灭火装置工程安装分楼板安装、天花吊顶安装及沿梁边安装三种悬挂安装形式，装置与管道安装示意图如下。

⑴楼板安装

短立管长度小于50cm时，短立管通过变径弯头与电磁阀后的配水支管连接，如图2.2.3.1安装；

图2.2.3.1

②短立管长度大于50cm时，短立管采用支架固定，灭火装置通过变径与短立管连接，如图2.2.3.2安装。

图2.2.3.2

（2）天花吊顶安装（天花板开口处圆周边宜与ZSS-25装置保持1±0.5cm的空隙，要绝对避免ZSS-25装置与天花板产生接触，以免影响其旋转性能。

）

①短立管长度X大于20cm小于60cm时，灭火装置通过变径与短立管连接，如图2.2.3.3安装；

图2.2.3.3

②短立管长度X小于20cm时，短立管采用变径弯头与电磁阀后的配水支管连接，如图2.2.3.4安装；

图2.2.3.4

③短立管长度X大于60cm时，短立管采用支架固定，灭火装置通过变径与短立管连接，如图2.2.3.5安装。

图2.2.3.5

（3）沿梁边安装（ZSS-25装置探测部分须低于梁的底边水平线，保证不遮挡装置探测及喷水，其水平方向与梁要不小于300mm的间隙，应能保证装置的正常旋转）如图2.2.3.6。

图2.2.3.6

安装注意事项：

●电磁阀和灭火装置的安装应在管道冲洗合格后进行；

●安装时应将射水嘴对准墙面、柱面和墙角等不易引发火灾的方向，使得装置启动后，在正向扫描过程中就能扫描易发生火灾的区域；

●将装置安装在短立管的过程中，首先用手将装置的进水管轻轻地拧进管网的短立管几个螺扣后，再采用板手转动装置的进水管直到将进水管与短立管扣紧，在该过程中严禁直接转动装置的壳体；

●安装过程中，不得扭动射水嘴；

●每个电磁阀前应安装一个手动闸阀，电磁阀宜靠近灭火装置水平安装；

●不得将导线功能混淆，装置的外接导线应设接线盒，采用压接或焊接方式，焊接时不得用腐蚀性焊剂；

●装置的外接导线应采用金属软管保护，金属软管要与系统的电线管路可靠连接，并留有300--400mm的余量，以不影响装置往返旋转扫描为宜；

●装置穿过顶棚安装时，顶棚开口边缘处与装置应保持足够大的空隙，以免影响装置的旋转扫描及喷水；

●安装时注意不要损坏装置的启动传感器和工作指示灯，装置的出水口、传感狭缝不应有堵塞物，随时保持清洁。

当传感器的滤光片上有浮尘时，应由专业维护人员进行清洁；

●装置的进水管应保持与地平面垂直。

2.3ZSD-40A大空间智能灭火装置

2.3.1工作原理

与ZSS-20（25）不同，ZSD-40A大空间智能灭火装置是将探测与喷水机构分体设置的一种新产品。

该装置由控制器和喷头两部分组成，控制器完成对所保护范围内的火情的监测及一些联动控制。

控制器一旦探测到火灾，立即输出控制信号进行报警、启动水泵、打开阀门，喷头便会在水力的直接驱动下进行360度全方位旋转射水灭火。

火灾扑灭后，装置自动停止射水。

若有新的火源，灭火装置将重复上述过程，待全部火源被扑灭后重新回到监控状态。

由于本装置的喷头射水方式为360度全方位喷水，具有很强的灭火和防止火灾蔓延的能力，适合安装在火灾危险较大、火灾时蔓延较快的场所。

2.3.2外观尺寸、安装接口见图2.3.2.1、图2.3.2.2

图2.3.2.1ZSD-40A探测器及其安装接口

图2.3.2.2ZSD-40A喷头

主要技术指标出线定义（11根导线）

●　工作电压：

~220V±10%①~220V电源线：

2根（红：

火线，黑：

零线）

●　功耗：

监视≤2W②保护地线：

1根（黄绿）

●　标准工作压力：

0.25MPa③报警线（无源触点，给信号模块）：

2根（白）

●　标准射水流量：

5L/s④联动控制线（无源触点，给通用模块）：

2根（蓝）

●　保护半径：

6m⑤调试总线：

4根（2对双绞线。

红：

A，黄：

B）

●　启动时间：

≤30s

●　安装高度范围：

6—25m

●　工作环境温度：

4～55℃

注意：

●应将装置与通用模块配合使用。

详见第3章第3.3节有关内容；

●设立2对调试双绞线的目的是为了最大限度地减小“T”型抽头的长度，调试总线应从其中的1对双绞线进入装置，再从另外1对双绞线引到其它装置。

如果是调试总线上的末端装置，只利用1对双绞线即可，另外1对处理好接线头后引到接线盒备用。

同时应使驱动板上的短路器“JP”有效。

2.3.3ZSD-40A喷头布水图

ZSD-40A喷洒水形侧视图ZSD-40A喷洒水形俯视图

2.3.4ZSD-40A探测器探测范围（侧视）

2.3.5安装和注意事项

ZSS-40A灭火装置工程安装分楼板安装、天花吊顶安装及沿梁边安装三种悬挂安装形式，装置与管道安装示意图如下。

（1）楼板安装

①短立管长度小于50cm时，如图2.3.5.1安装（左边是探测器安装，右边是喷头安装），短立管规格为DN40；

图2.3.5.1

②短立管长度大于50cm时，喷头如图2.3.5.2安装（探测器安装同上），短立管规格为DN50。

图2.3.5.2

（2）天花吊顶安装（天花板开口处圆周边宜与ZSD-40A喷头保持1±0.5cm的空隙，要绝对避免ZSD-40A喷头与天花板产生接触，以免影响其旋转性能。

）

水平管网到天花板的距离大于20cm小于60cm时，喷头如图2.3.5.3安装；

图2.3.5.3

水平管网到天花板的距离小于20cm时，喷头如图2.3.5.4安装；

图2.3.5.4

水平管网到天花板的距离大于60cm时，喷头如图2.3.5.5安装。

图2.3.5.5

（3）沿梁边安装（ZSS-40A探测器及喷头须低于梁的底边水平线，保证不遮挡装置探测及喷水，喷头水平方向与梁要留有不小于300mm的间隙，应能保证装置的正常旋转）探测器及喷头如图2.3.5.6安装。

图2.3.5.6

安装注意事项：

●电磁阀和喷头的安装应在管道冲洗合格后进行；

●探测器与喷头之间的水平安装距离不得超过600mm；

●探测器或喷头的装饰圈应与天花板紧密、牢固连接；

●电磁阀前应安装一个手动闸阀，电磁阀宜靠近灭火装置水平安装；

●不得将导线功能混淆，探测器的外接导线应设接线盒，采用压接或焊接方式，焊接时不得用腐蚀性焊剂；

●探测器的外接导线及导线出口应做防水处理并进行金属软管保护，金属软管要与系统的电线管路可靠连接；

●应保证探测器透镜的清洁。

其周围不得有遮挡物，以避免影响探测视角；

●探测器底面应与地平面保持平行，喷头的进水管应与地平面垂直。

三、控制系统主要配件及使用方法

3.1智能灭火装置控制器

在较大规模的系统中，为了实时监视各灭火装置的工作状态（特别是射水状态）而在消防中心或值班室设置，主要包括火灾报警控制器或天雨公司研制的专用控制器。

其中，火灾报警控制器在我国和世界上已经应用得非常普及，生产厂家众多。

使用单位可根据自身情况进行灵活的选择。

但是由于没有统一的标准，各家产品的性能、参数、总线通讯格式等差别较大，产品的兼容性能不好，给工程的维护和管理造成了较大困难，特别是对各种各样的改造工程的维护来说更是如此。

为了克服这一缺陷，本公司开发的各种型号的大空间灭火装置与火灾报警控制器之间的联系采用无源开关信号格式进行，这样就避开了复杂的通讯协议的束缚，几乎能与所有厂家的不同类型的火灾报警控制器兼容。

关键点是采用与火灾报警控制器同一厂家的总线型智能编码信号模块（监视模块），利用该模块监视大空间灭火装置的开关信号。

系统图示如下：

图3.1采用通用总线型火灾报警控制器时与灭火装置的连接

一般而言，只需监视灭火装置是否射水。

因此，一个装置配备一个信号模块（监视模块）就够了。

上述结构可适合绝大多数火灾报警设备生产厂家的产品，具有广泛的适应性和灵活性。

特别适合于那些将火灾自动报警系统与大空间主动喷水灭火系统混合应用的场所。

可减少控制器数量和系统复杂度，降低工程造价。

3.2TYLD系列电源联动控制柜

电源联动控制柜是控制系统必须的配件。

其作用除了为系统提供交直流电源以外，还具有声光报警、分区报警显示、分区电磁阀控制、水泵的手动与自动控制等功能。

TYLD系列电源联动控制柜有3中规格，型号分别为：

TYLD-G16、TYLD-T8、TYLD-G3。

不同型号之间的区别只是在外型尺寸和可控区间的多少，工作原理和内部接线端子的定义完全一样。

3.2.1主要技术指标

⑴TYLD-G16可控16个分区、TYLD-G3可控3个分区、TYLD-T8可控8个分区；

⑵水泵的启停控制（包括手动控制与自动控制的相互转换）

⑶总驱动功率（含本身功耗）：

700W（UPS为1KW时）、1400W（UPS为2KW时）；

⑷本身功耗：

40W；

⑸供电线路：

按分区供电，每分区需要2路交流220V、1路直流24V；

⑹额定输入电压：

交流220V，电压范围为160—276V；

⑺使用环境：

工作温度：

0℃--40℃

储存温度：

-20℃--+55℃

相对湿度：

5%~95%无凝露

3.2.3柜式控制器UPS电池容量的选择与计算：

表3.2.3.1UPS的选择与后备电池容量

表3.2.3.2UPS后备电池容量与阀门开启个数及装置功率对照表

3.2.4各种控制器外型尺寸

⑴TYLD--G16柜式控制器外型尺寸：

（2）TYLD--G3柜式控制器外型尺寸：

（3）TYLD--T8琴台式控制器外型尺寸：

3.2.5各种控制柜接线端子定义：

3.3TYM—7B通用模块

TYM—7B通用模块是为了扩展智能灭火装置的联动控制的节点数目以及方便工程应用而开发的。

每个灭火装置必须配备一个通用模块。

灭火装置通过有源或无源方式启动该模块而产生多路联动控制信号。

3.3.1主要技术指标

⑴4路同步电磁阀控制输出。

每路输出电压为~220V，最大负载电流5A；

⑵3路无源触点开关控制输出。

触点最大容量为~220V×5A；

⑶直流工作电压：

DC24V；

⑷交流工作电压：

~220V；

⑸灭火状态下功耗：

2.4W；

⑹启动方式：

无源触点（装置控制线）或12V直流电压启动（功能扩展线）；

⑺使用环境温度：

-30℃--+70℃

3.3.2控制板的结构布局及接线端子定义（见图3.3.2）

]

图3.3.2通用模块控制板的结构布局及接线端子定义

3.3.3接线端子功能说明

①电磁阀电源线1—4组：

本通用模块可同时控制4个电磁阀。

各组控制端子（共4组F+、F-控制端子）分别与电磁阀的两根控制线连接。

不得用同一组端子控制2个以上的电磁阀；

②~220V电源线（L、N）：

从现场控制箱或电源联动控制柜引来，为电磁阀提供电源。

连接时注意零线和火线的区别，L—火线，N—零线；

③DC24V电源线（24+、24-）：

与模块用直流24V电源连接（模块用直流24V电源从现场控制箱或电源联动控制柜引来），为无极连接；

④功能扩展控制线（12+、12-）：

这是为了使通用模块适应不同的控制方式而设立的。

如果装置输出直流12V控制信号，需将该控制信号接入功能扩展端，为无极连接。

此时，通用模块上的装置联动控制线端子不用；

⑸装置联动控制线（N1、N2）：

这是一对无源控制节点，由装置提供。

当该节点闭合时，通用模块的对外控制输出有效；

⑥水泵控制线（B1、B2）：

提供启泵信号，为无源触点；

⑦报警控制线（L1、L2）：

可代替灭火装置提供的报警控制线，提供给火灾自动报警系统总线上的信号模块，为无源触点。

火灾自动报警系统可根据该信号做进一步的联动控制；

⑧信号反馈线（S1、S2）：

提供给电源联动控制柜做区域报警信号，为无源触点。

该信号应与工程中同一分区内的其他通用模块的报警控制线并联使用。

3.3.4与装置及分区