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摘要：基于PLC的后处理厂通风设施的消防联动控制系统作为一个比较独立的系统，在火灾预警、处理、联动等方面有着重要的作用，在生命与财产安全保护等方面，有着非常关键的意义。此文主要对其系统设计与应用进行进一步研究分析，初步分析与一般通风消防联动系统的的差异性，简要分析PLC的控制逻辑与表现形式，提出消防联动控制系统方案与防排烟系统设计方案，为其他类似通风消防项目提供经验支撑。
关键词：PLC；通风设施；消防联动控制系统；防排烟
快速的经济发展与不断提高的城市化发展水平，产生了许多较为严重的消防问题。基于后处理厂的特殊性，如果后处理厂房产生火情之后无法迅速发现并妥善处置，往往会造成重大的人员受伤与财产损失情况，严重者甚至导致堆芯冷却功能丧失、放射性物质外泄等灾难性的后果，危害工作人员以及当地居民的身心健康，造成长周期性的环境损害[1]。所以，增强后处理厂火灾的预警机制，完善相关消防控制措施，重视防排烟系统设计，确保通风设备生命周期的安全性，显得尤为重要。
通风设施中的消防联动系统，是火灾预警和联锁消防系统启动的重要方式之一。一般形式下的火灾报警系统，其控制单元是一对一的和符合相关联动要求的通风设施进行交互，对于不采用集中控制形式的系统，在相对应操作设施下（如配电柜，就地操作等），便捷性大大减弱。而后处理厂的通风设施有很多，会直接导致所需要花费的时间成本、经济成本、人力成本很大。所以简化控制模块,使其集中控制性加强就显得很关键了，为此PLC控制单元的加入，极大的补足了一般消防联动系统的短板。基于PLC的后处理厂通风设施，其防排烟系统联动具有及时性以及精准性。防排烟系统包括防烟和排烟，是通风系统的核心项目，其可以有效阻止烟雾扩散，把烟雾限制在一定范围内，与之同时，可以实现内部烟雾与外部空气的交换，净化烟雾区域的空气，提供可呼吸的空气，确保人员的安全[2]。具体工作流程为，当火灾报警系统检测到后处理厂房发生火灾之后，火情信号会发送至主控室或子项控制室，在对火灾发生事实确认之后，启动基于PLC的消防联动控制系统。该系统由PLC可编程逻辑控制器控制，能向受控机电设备发出联动信号，使受控机电设备按提前设定的编程信息要求进行工作，指引人们疏散，并启动相应的灭火设备与防排烟通风系统，及时扑灭火灾，以防火灾进一步扩散，最大限度地降低损失。所以，快速有效的基于PLC的后处理厂通风设备的消防联动系统，对保障公共财产和人身安全有着十分重要的意义[3]。
1消防联动控制系统方案
基于某后处理厂的结构与火灾报警系统装置的具体状况，消防联动PLC系统使用PLC控制器为主体来联和控制消防设施，信号接受与反馈于基于监控与探测系统的本地火灾报警控制器与其他有关机电设施，制定不同种联动机制相结合的方案以应对火灾情况。
1.1本地控制器（PLC）系统逻辑与设备交互
某后处理厂房采用的是欧姆龙CS1系列PLC，拥有紧凑结构和完善功能，支持HACCP（寄生脉冲分析关键控制点），使用CX-Programmer软件进行下位机编程，数据的发送和接受主要通过CX-Protocol来跟踪。综合控制中心的监控软件平台采用微软的Ｃ＃语言开发。在报警信号发送至监控软件平台后，主控室工作管理人员会收到警报声提醒与屏幕弹窗，同时监控大屏可自动切换显示火灾桩号附近的视频图像与监控员确认现场火灾情况。当火灾报警经逻辑确认（或人员确认）之后，带有PLC控制器的火灾报警主机依照设置的控制逻辑向消防设施发出科学精准的联动控制信息资料，控制消防设施按照设置的火警预案动作，同时为进一步确保管理工作者快速掌握现场事故工况下受控设施的动作状况，其动作反馈信息应实时、准确、快速地反馈给火灾报警主机。在不引发二次火灾的情况下，带有PLC控制器的火灾报警主机可集中联动启动相关的应急照明，为人员合理疏散提供保障。
当火灾报警通过逻辑确认（或人员确定）后，基于PLC控制单元，主机可以集中同时开启与停止整体声光报警器。与此同时，可变情报板处显示“厂房内部发生火灾，禁止人员进入”，相关入口全部实行封锁。
1.2通风机电设施设计与应用
针对机电设备的联动控制设计方案，当防火分区内任意两只独立的感烟探测器检测烟感信号并报警时，卷门可被联动下降至距地表约1.8米处，以防止烟雾浮动扩散，进一步确保人员的安全合理疏散，减少烟雾对视线、呼吸系统的干扰与损坏。独立的感烟探测器的报警信号是被设定作为气体灭火系统的联动触发信号。当首个感烟探测器的报警信号被火灾报警主机接收并确认后，该防护作业区内的声光报警器可被集中联动开启，警示有关工作人员逃离；当第二个感烟探测器的报警信号被接收和确认后，启动气体灭火装置，且设定延迟喷射时间，为逃生人员提供疏散时间[4]。
某后处理厂房设计采用横向排烟和纵向排烟相结合的排烟方式。机械加压送风采用管道送风，管道内壁光滑且以不燃材料制成，设计风速不大于20m/s。排烟管道需在着火温度280度时保证至少30min的正常工作，竖向设置排烟管道的耐火极限不应低于0.50h。补风系统从室外引入空气，且补风量不小于排烟量的50%。当厂房内的进口段被确认发生火灾时，基于PLC的通风设施消防联动控制系统可集中控制通风设备，联锁有关设备同时开启或关闭，以及时有效的应对火灾事故工况。厂房之内的射流风机需开启进行纵向排烟，着火点下游临近的5个常闭排烟阀与相邻2台排烟轴流风机需开启进行横向排烟。排烟风机吸入端设排烟防火阀，280度熔断关闭并连锁排烟风机关闭。排烟支管设排烟防火阀，280度时熔断关闭。排烟风机和补风机联锁启停，火灾时开启。补风机与本层补风口联锁开启。加压送风风口常开，前室风口常闭，当火灾发生时，加压送风机与着火层及其相邻上下层前室及合用前室送风口联锁开启。70度防火阀平时常开，当着火温度达到70度时熔断关闭，并在子项控制室显示相应阀门状态。当厂房的出口段被确认发生火灾，厂房内射流风机应联动开启，烟由楼层出口排出。
2火灾自动报警系统方案
火灾报警主机通过统一的Modbus协议组网，实现相互之间的通信联系方式。火灾报警信号被发送至主消防控制室内的火灾报警主机处，后经协议转换传送到综合控制中心的监控软件平台，提醒有关监控人员有火灾发生，再人工进行二次确认的情况下，可启动已预设好的火灾联动应急预案。在综合控制中心，设置消防系统联网预警装置，可将火灾报警信息通过消防专用网络传输至总消防局数据中心。火灾报警主机可根据接收的报警信号联动控制现场消防设备，也可通过TCP/IP协议将报警信号发送给总控制中心的火灾报警工作站。
3结论
基于PLC通风设施的消防联动控制系统的应用，能在第一时间内准确、有效的发现和定位后处理厂的火灾，控制火势进一步扩散，将人员与财产伤害降到最低。该系统涉及的专业领域较多，诸如通风、消防、控制、通信、建筑、电气、照明等专业，需各专业人员紧密配合实施。该消防联动控制系统的成功应用，对其他类似项目有极好的借鉴作用。
参考文献：
[1]鲁磊，沈本源.某在建核电厂厂房火情事件分析及防控对策[J].火灾科学，2014,37（4）：71-75.
[2]姜孝良.暖通空调系统防排烟设计分析[J].规划与设计，2019,5（2）：75-76.
[3]黄海,李德有.地面固定式泡沫喷射系统联动控制设计[J].现代建筑电气,2019(6):19-22.
[4]王瑞,郝志刚.智能变电站消防灭火系统优选探究[J].山西电力,2019(5).