專利名稱：一種網(wǎng)絡狀層級消防控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡狀層級消防控制系統(tǒng)，是一種自行探測火災險情并能進行 控制從而自動噴水的網(wǎng)絡狀層級控制系統(tǒng)，適用于核電站的網(wǎng)絡狀的電爆擊碎玻璃 泡式自動噴水消防控制。屬于核電站消防設備技術領域。
背景技術：
在現(xiàn)有技術用于電站或是核電站的消防控制系統(tǒng)中，尤其暴使用了電爆擊碎玻 璃泡式自動噴水消防設備的消防控制系統(tǒng)中，一般是通過在建筑物內(nèi)的電纜夾層設 置自動噴水裝置并且在當發(fā)生火災時將自動噴水裝置進行擊破來實現(xiàn)自動監(jiān)測以
及^wm。這iw^系f^mm方法是固定的消防設備負責固定的消防范圍，所 有的接線采用硬接線，在發(fā)生險情的時候采用手動操作，因此，存在著人力成本高、 消防動作不及時且準確度不高等弊病。而在其它的一些場合采用的自動噴水控制系
統(tǒng)中，常規(guī)的做法是每一個自動噴水裝置分別對應于一個控制模塊并且在工作時都
需要一個直流24V的電信號進行擊破，從而啟動自動噴水。為了實現(xiàn)這種消防控制
系統(tǒng)的控制功能，需要使用多個模塊'進行一對一控制，所以存在著構建'成本較高、
運行耗能較多以及維護檢修人力代價'大等問題。而當水壓不足時由于缺i及時的反 饋，因此在實現(xiàn)消防控制功能時存在有不能及時發(fā)現(xiàn)設備故障等缺陷。此外，現(xiàn)有 技術的自動噴水裝置的聯(lián)動控制分區(qū)的設定是固定的，因此存在著靈活性不足難以 再次自行調整分區(qū)設置等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是為了克服現(xiàn)有核電站消防系統(tǒng)存在結構復雜、構建成本高、 維護困難的缺點，提供一種網(wǎng)絡狀層級消防控制瑪統(tǒng)。
本發(fā)明的目的可以通過采取如下技術方案達到
一種網(wǎng)絡狀層級消防控制系統(tǒng)，其結構特點是由火警探測器、中央信號處理單, 元、控制模塊、中間繼電器和消防設備構成；所述火警探測器的輸出端子連接到第 一信號總線，該第一信號總線連接到中央信號處理單元的一個輸入端，所述中央信 號處理單元的輸出端連接到第二信號總線，該第二信號總線連接到控制模塊的輸入 端，所述控制模塊的輸出端與中間繼電器的控制輸入端相連，所述中間繼電器的輸 出端與消防設備的控制輸入端相連。
所述火警探測器用于探測火警；中央信號處理單元用于根據(jù)火警信號生成控制 信號并輸出控制信號；控制模塊用于根據(jù)控制信號控制中間繼電器進行動作；中間 繼電器用于啟動消防設備；消防設備用于進行消防作業(yè)。
每一個火警探測器的輸出端子連接到第一信號總線，該第一信號總線連接到中 央信號處理單元的一個輸入端，所述中央信號處理單元能夠根據(jù)預定的規(guī)則對接收 到的信號進行分區(qū)，該中央信號處理單元的輸出端連接到第二信號總線，該第二信號總線繼而連接到多個控制模塊，所述每一個控制模塊的輸出端與一個或是多個中 間繼電器相連，所述每一個中間繼電器的輸出端與一個或多個消防設備相連。
本發(fā)明的目的可以通過采取如下技術方案達到
本發(fā)明的一種實施方案是在消防設備的水管通路中可以設有壓力開關，該壓 力開關的信號輸入端連接于消防設備的水管通路上、其信號輸出端通過反饋模塊連 接第三總線上，該第三總線連接到中央信號處理單元的另一個輸入端。
本發(fā)明的一種實施方案是各部件之間的連接可以為有線連接或無線連接。
本發(fā)明的一種實施方案是所述的消防設備可以由電爆擊碎玻璃式自動噴水裝 置構成。
本發(fā)明的一種實施方案是火警探測器可以由若干個探測器Dl Dn構成；控 制模塊可以由若干個控制單元C1 CX構成；中間繼電器可以由若干個繼電器Rl
Ry構成；消防設備可以由若干個繼電器Fl Fm構成；其中，n、 x、 y和m分別為 大于l的自然數(shù)，并且符合n《x， x《y， y《m。
本發(fā)明的一種實施方案是壓力開關由若干個壓力式開關Sl Sz構成，反饋 模塊由若干個反饋單元11 Iz構成；其中，z為大于l的自然數(shù)。 '
本發(fā)明具有如下顯著的有益效果 -
本發(fā)明構成的消防控制系統(tǒng)，實際上形成了2種網(wǎng)絡狀的層級結構，例如火警
探測器的輸入端通過信號總線將信號輸入CSPU，控制模塊與中間繼電器之間的連
接可以是一對一也可以是一對多，而中間繼電器與消防設備之間的連接同樣可以是 一對一或是一對多，如此，通過釆用這種網(wǎng)絡狀的分層級結構，本發(fā)明達到了這樣
的有益效果， 一方面，通過使用CSPU對火警探測器的輸入信號進行分區(qū)并且通過 根據(jù)一個分區(qū)的信號來驅動一個控制模塊，使得控制模塊的數(shù)量大大減少，從而降 低了構建和運行成本；另一方面，這種利用一個中央信號處理單元對火警探測器輸 入的信號進行分區(qū)的現(xiàn)場設置方法也使得消防系統(tǒng)的控制和設備分區(qū)的重新設置 更為簡便，基本上可以在中央信號處理單元中完成；此外，由于采用了信號總線來 集中傳輸信號并且采用節(jié)點層層擴展的做法，使得現(xiàn)場布線更為簡單，降低了成本， 而且當需要加入新的設備或是模塊時，無需進行大的固件的改動，僅僅需要增加節(jié) 點并進行簡單的改動，從而使得這種系統(tǒng)的普適性和升級能力更強；而采用壓力開 關則進一步優(yōu)化了本發(fā)明，使得消防設備的工作秋態(tài)得到監(jiān)測，從而提高了火災示 警、運行控制以及設備維修范圍的精確度。


通過以下結合附圖對本發(fā)明所作出的進一步詳細的描述，本發(fā)明的有益效果將 得到體現(xiàn)。本領域的技術人員可以理解的是，附圖僅僅出于說明本發(fā)明的實現(xiàn)方法 和結構的目的，其不應當理解為意在對本發(fā)明構成任何限制。本發(fā)明的范圍應當如 其后所附的權利要求來劃定。圖1是本發(fā)明具體實施例1的網(wǎng)絡狀層級消防控制系統(tǒng)的方框圖。 圖2是本發(fā)明具體實施例2的網(wǎng)絡狀層級消&控制系統(tǒng)的方框圖。 圖3是根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡狀消防控制系統(tǒng)的工作流程圖。
具體實施例方式
以下參照附圖對本發(fā)明進行進一步的描述。在下面的詳細描述中，相同的組 件給予相同的編號，無論它們是否表'示在本發(fā)明的不同實施方式中。為了清楚和 簡明地示出本發(fā)明，附圖不必按照比例并且可以用稍微示例性的形式來示出某些 特征。
具體實施例1:
參照圖l，本實施例由火警探測器l、中央信號處理單元2、控制模塊3、中 間繼電器4和消防設備5構成；所述火警探測器1的輸出端子連接到第一信號總 線Busl，該第一信號總線連接到中央信號處理單元的一個輸入端Sinl，中央信 號處理單元2的輸出端Soutl連接到第二信號總線Bus2，該第二信號總線連接到 控制模塊3的輸入端，控制模塊3的輸出端與中間繼電器4的控制輸入端相連， 中間繼電器4的輸出端與消防設備5的控制輸入端相連。
本實施例中，各部件之間的連接為有線連接或無線連接。消防設備5由電爆擊 碎玻璃式自動噴水裝置構成?；鹁綔y器1由若千個探測器Dl Dn構成；控制模 塊3由若干個控制單元Cl Cx構成；中間繼電器4由若干個繼電器Rl Ry構成； 消防設備5由若干個繼電器Fl Fm構成；其中，n、 x、 y和m分別為大于l的自 然數(shù)，例如2、 3、 4、 5、 7、 9、 10、 12、 15、 18、 20、 25、 30、 35、 40、 45或 50以上等，并且符合n《x, x《y, y《m。
在本實施例1構成的消防控制系統(tǒng)中，有N個火警探測器D以及M個消防設 備F (在此沒有全部示出)，根據(jù)這些火警探測器和消防設備所處的位置、啟動條 件或是工作狀態(tài)所需的電容量、水容量等等參數(shù)，將這N個火警探測器以及M個 消防設備進行分區(qū)。如圖所示，將N,個探測器(D"D2，D3，…D^)分為一個區(qū)，應 當理解的是，這種分區(qū)并不是物理上可見的分區(qū)，而僅僅是在CSPU中完成的對' 于輸入信號的分區(qū)，該N,個探測器所輸出的信號在CSPU中被設定為第一區(qū)的信 號，當在第一區(qū)發(fā)生火災時，火警探測器Dt,D2,D3，…DM中的任何一個將報警信號 傳輸?shù)降谝豢偩€Bus,，繼而傳輸?shù)紺卩PU，為了清楚起見，我們將第一區(qū)的報警輸 入信號稱為S^，CSPU根據(jù)信號中所^帶的ID標識信息判斷出該信號為第一區(qū)的 信號并生成控制信號S。utl，接著將控制信號S。^傳輸?shù)降诙偩€Bus2，接著該控 制信號S。^被輸出到負責處理第一區(qū)信號的控制模塊Ci，接著控制模塊d根據(jù) S。uu啟動其所連接的中間繼電器Rw R,根據(jù)預先設定的連接結構啟動其所帶動的 消防設備(Ft,F2，…Fp),由此啟動消防作業(yè)。在這里，雖然沒有明示，但是根據(jù) 前面所公開的內(nèi)容，可以理解的是其中中間繼電器的數(shù)量小于等于消防設備的數(shù) 量，而控制模塊的數(shù)量又小于等于控制模塊的數(shù)量，這種規(guī)定并非強制性，其目 的在于達到同樣的技術效果的同時最大限度地減少所使用器件或模塊的數(shù)量，從 而降低成本、減少線路的復雜度。 '本領域技術人員可以理解的是，所述的第一 、第二、第三信號總線可以是一根， 也可以是其任意組合。具體的布線方式可以根據(jù)現(xiàn)場條件、建筑物特點、設備數(shù)量 以及信號要求而定。
下面參見圖3所公開的流程圖，對本發(fā)明的消防控制系統(tǒng)的工作流程進行進 一步的說明。
在步驟SllO，本發(fā)明的消防控制系統(tǒng)開始工作；在歩驟S120，某一分區(qū)內(nèi) 的火災控制器探測到火災信號，發(fā)出示警信號；在步驟S130,接收到示警信號的 CSPU根據(jù)示警信號的ID判斷出發(fā)出報警信號的探測器所屬的分區(qū)并由此生成控 制信號，接著將控制信號傳輸?shù)截撠熢摲謪^(qū)的控制模塊，接著系統(tǒng)進入步驟S140， 在該步驟，分區(qū)控制模塊根據(jù)所接收到的信號啟動其所負責控制的中間繼電器； 接著，在步驟S150，中間繼電器啟動其連接的消防設備進行消防作業(yè)；在步驟 S160，CSPU確認在預定時間間隔內(nèi)是否收到第三總線上傳來的相應的壓力反饋確 認信號ACK，如果判斷結果為否，則進入步驟S170，報警信號處理器發(fā)出人工干 預示警信號，請求人工排査；如果判斷結果為是，則進入步驟S180，在該步驟， 整個流程結束。
以上結合具體的實施方式對本發(fā)明的原理以及工作流程進行了詳細的說明， 可以看出，通過本發(fā)明所公開的這種網(wǎng)絡狀層級結構，大大降低了控帝t模塊的使 用量，因此降低了建構成本、減小了運行能耗并且大大減輕了維修人員的負擔。 而這種即插即拔性質的節(jié)點擴展結構也使得整個系統(tǒng)的升級變更非常方便。另外 本發(fā)明所采用的壓力開關能夠實現(xiàn)對設備水壓狀態(tài)的及時反饋，因此能夠有效地 防止由于控制系統(tǒng)的水壓不足而引發(fā)的問題。本領域的技術人員可以理解的是， 本發(fā)明中所述的連接并不限于有線連接，其可以^/無線連接方式，例如藍牙、紅 外、WLAN等等。此外，本發(fā)明中所涉及的所有信號可以包括聲音、文字、圖像、 畫面等等人類或是機器可以識別的信息。本領域中熟練的技術人員顯然了解，隨 著科技進步，本發(fā)明的基本思想可以用多種方式實現(xiàn)。從而，本發(fā)明及其實施方 式并未限于上述實例，而是可在權利》要求書的范圍內(nèi)進行變化。本發(fā)明可以用其 它形式來具體實施而不脫離其精神或者基本屬性。因而，應當參照所附權利要求 而不是前述說明書來指示本發(fā)明的范圍。 .
本實施例1針對現(xiàn)有技術的消防控制系統(tǒng)的不足，提出一種新穎的網(wǎng)絡狀的層 級消防控制系統(tǒng)。根據(jù)消防設備所處的場點、設備的參數(shù)(例如容量、水壓、工作 電壓等等)將多個消防設備以及與其相對應的火警探測器進行分區(qū)，將每一個火警 探測器的輸出端子連接到第一信號總線，該第一信號總線連接到中央信號處理單元 (Central Signal Processing Unit,以下簡稱為CSPU)的一個輸入端，而由于 每一個火警探測器所輸出的信號帶有其唯一的ID'標識，由此，CSPU能夠根據(jù)預定 的分區(qū)規(guī)則將所接收到的帶有ID標識的輸入信號進行分區(qū)，經(jīng)過了分區(qū)的控制信 號從CSPU的輸出端輸出，該輸出端連接到第二信號總線，第二信號總線繼而連接 到多個控制模塊，這樣，每一個分區(qū)的控制信號從第二信號總線輸出，所輸出的控 制信號繼而進入相應的分區(qū)的控制模塊的輸入端，由此，就由一個控制模塊來負責 一個分區(qū)內(nèi)的控制信號。接著，將每一個控制模塊的輸出端與一個或是多個中間繼 電器相連(在此處，中間繼電器的數(shù)目可以根據(jù)需要自行設定，根據(jù)本發(fā)明的較為優(yōu)化的實施例， 一個控制模塊的輸出端與兩到三個繼電器相連)。所述中間繼電器 的輸出端與消防設備相連，在這里，中間繼電器將所接收到的啟動信號擴展開來， 從而使得一個繼電器能夠啟動多個消防設備(同樣， 一個繼電器所能夠啟動的消防 設備的數(shù)目可以根據(jù)現(xiàn)場條件和布置自行設定，根據(jù)本發(fā)明較為優(yōu)化的實施例，將
一個繼電器所啟動的消防設備的數(shù)目控制在八個ik內(nèi))。
具體實施例2:
參照圖2，本實施例2的特點是在消防設備5的水管通路中設有壓力開關6， 該壓力開關6的信號輸入端連接于消,防設備的水管通路上、其信號輸出端通過反饋 模塊7連接于第三總線Bus3上，該第三總線連接到中央信號處理單元2的一個輸 入端。壓力開關6由若干個壓力式開關Sl Sz構成，反饋模塊7由若干個反饋單 元Il Iz構成；其中，z為大于l的自然數(shù)，例如2、 3、 4、 5、 7、 9、 10、 12、 15、 18、 20、 25、 30、 35、 40、 45或50以上等。其余可以同具體實施例l。
本發(fā)明的實施例2是在實施例的基礎上進一步設有壓力開關6，其布置在消防 水管的通路上，通過相應的反饋模塊7連接到第三信號總線，該第三信號總線繼而 與CSPU的另一輸入端相連，用于檢測消防設備的工作是否正常。當消防設備的工 作正常時，壓力開關向CSPU反饋確認信號，而當出現(xiàn)異常情況時，該壓力開關無 法向CSPU反饋指示著消防設備正確動作的確認信號，此時，如果在預先設定的時 間間隔內(nèi)沒有收到壓力開關所發(fā)出的指示著消防設備正確動作的確認信號，CSPU 發(fā)出設備異常示警信號，從而進行人工干預。應該注意的是，壓力開關的布置可以 根據(jù)現(xiàn)場具體條件以及設備具體情況來完成，可以自行設置在水網(wǎng)的主水管、分支 水管等位置。 '
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明又一個實施方式的網(wǎng)絡狀層級消防控制系統(tǒng)的局部方 框圖。根據(jù)本發(fā)明又一個方面，所述的網(wǎng)絡狀層級消防控制系統(tǒng)進一步具有壓力 開關S"S2，…S,，其中x的具體數(shù)量根據(jù)消防設備的水管布置而定，可以在總水 管或是分支水管處或是其它需要的接點處設置壓力開關，該壓力開關的輸入端連 接在水管處，輸出端連接于第三總線Bus3。當消防設備所屬的管路水壓指標正常 時，該相應的壓力開關傳輸確認信號ACK到第三總線Bus3，接著確認信號被傳輸 到CSPU，而當出現(xiàn)異常情況時，該壓力開關無法向報警信號處理器反饋指示著消' 防設備水壓正常的確認信號ACK。因此，如果在預先設定(可以作為固定參數(shù)設 定在CSPU中，也可以通過人工手動自行設定)的時間間隔內(nèi)沒有收到壓力開關 所發(fā)出的指示著消防設備正確動作的確認信號，則CSPU發(fā)出水壓異常示警信號， 從而通知操作人員或檢修人員進行人工干預，從而實現(xiàn)了狀態(tài)實時監(jiān)測。當出現(xiàn) 意外故障或是設備老化等問題時，由'于存在有及時的水壓反饋，可以人工進行排 査，從而提高系統(tǒng)的工作效率，降低人工成本。
權利要求
1. 一種網(wǎng)絡狀層級消防控制系統(tǒng)，其特征是由火警探測器(1)、中央信號處理單元(2)、控制模塊(3)、中間繼電器(4)和消防設備(5)構成；所述火警探測器(1)的輸出端子連接到第一信號總線(Bus1)，該第一信號總線連接到中央信號處理單元的一個輸入端(Sin1)，中央信號處理單元(2)的輸出端(Sout1)連接到第二信號總線(Bus2)，該第二信號總線連接到控制模塊(3)的輸入端，控制模塊(3)的輸出端與中間繼電器(4)的控制輸入端相連，中間繼電器(4)的輸出端與消防設備(5)的控制輸入端相連。
2. 根據(jù)權利要求l所述的一種網(wǎng)絡狀層級消防控制系統(tǒng)；其特征是在消防 設備(5)的水管通路中設有壓力開關(6)，該壓力開關(6)的信號輸入端連接于 消防設備的水管通路上、其信號輸出端通過反饋模塊(7)連接于第三總線(Bus3) 上，該第三總線連接到中央信號處理單元(2)的一個輸入端。
3. 根據(jù)權利要求l或2所述的一種網(wǎng)絡狀層級消防控制系統(tǒng)，其特征是各 部件之間的連接為有線連接或無線連接。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種網(wǎng)絡狀層級消防控制系統(tǒng)，其特征是所 述消防設備(5)由電爆擊碎玻璃式幽動噴水裝置構成。
5. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種網(wǎng)絡狀層級消防控制系統(tǒng)，其特征是火 警探測器(l)由若干個探測器Dl Dn構成；控制模塊(3)由若干個控制單元C1 Cx構成；中間繼電器(4)由若干個繼電器Rl Ry構成；消防設備(5)由若干個 繼電器Fl Fm構成；其中，n、 x、 y和m分別為大于1的自然數(shù)，并且符合n《x， x《y, y《m。
6. 根據(jù)權利要求2所述的一種網(wǎng)絡狀層級消防控制系統(tǒng)，其特征是壓力開 關(6)由若干個壓力式開關Sl Sz構成，反饋模塊(7)由若干個反饋單元11 Iz構成；其中，z為大于1的自然數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡狀層級消防控制系統(tǒng)，其特征是由火警探測器(1)、中央信號處理單元(2)、控制模塊(3)、中間繼電器(4)和消防設備(5)構成；所述火警探測器(1)的輸出端子連接到第一信號總線(Bus1)，該第一信號總線連接到中央信號處理單元的一個輸入端(Sin1)，中央信號處理單元(2)的輸出端(Sout1)連接到第二信號總線(Bus2)，該第二信號總線連接到控制模塊(3)的輸入端，控制模塊(3)的輸出端與中間繼電器(4)的控制輸入端相連，中間繼電器(4)的輸出端與消防設備(5)的控制輸入端相連。本發(fā)明降低了構建和運行成本，也使得消防系統(tǒng)的控制和設備分區(qū)的重新設置更為簡便，使得現(xiàn)場布線更為簡單，從而提高了火災示警、運行控制以及設備維修范圍的精確度。
文檔編號A62C37/00GK101439223SQ200810220150
公開日2009年5月27日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權日2008年12月19日
發(fā)明者莉 楊, 汪少勇, 謝創(chuàng)樹, 陳倩茵, 陳華民 申請人:廣東省電力設計研究院