专利名称：固定式电动消防泵控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及消防领域，更具体地说，涉及一种电动消防泵控制系统。
背景技术：
消防泵是一种广泛应用于医院、商场、写字楼和住宅楼等建筑物里的一种补水装 置，主要作用是保证火灾发生时，使建筑物内供水系统的水压达到灭火装置所需的水压。在 我国固定式电动消防泵供水系统中，一般采用一主一备两路电源的方式进行供电，并采用 一个主用泵搭配一个备用泵的模式进行补水。目前国内市场上现有的电动消防水泵控制器 件功能过于单一、智能化程度不高。而国外的电动消防泵控制器件尽管功能比较强大，但并 不能完全适合我国固定式电动消防泵供水系统的要求，在价格上也比较贵，消防系统中选 用国外的电动消防泵控制器件存在很大的局限，也会大大提高消防供水系统的建设成本。 因此，设计一款适合我国国情、功能完善、成本相对低廉的电动消防泵控制系统非 常有必要，而且对于填补国内电动消防泵控制系统的空白也具有十分重要的意义。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种功能完 善、成本相对低廉的电动消防泵控制系统。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种固定式电动消防泵控 制系统，包括电气驱动部件、电子控制部件和柜外操作部件，所有器件都安装在一个消防控 制柜内，其中电子控制部件由安装在柜门上的主控制盒组成，主控制盒包括单片机处理模 块，单片机处理模块的输入端分别与采样处理模块、控制按钮、面板按键、信号输入模块相 连，其输出端分别与报警模块和继电器输出模块相连； 电气驱动部件包括设置在柜体内部的通用器件ATSE开关本体、大电流互感器以及
主用和备用两套器件，包括主用隔离开关、主用防雷器、主用断路器、主用接触器，备用隔离开
关、备用防雷器、备用断路器、备用接触器，控制柜内用防火隔板将主用侧和备用侧隔开。 在本实用新型所述的固定式电动消防泵控制系统中，所述柜外操作部件包括本地
启动按钮、本地停止按钮、紧急停止按钮、主用泵紧急启动按钮、备用泵紧急启动按钮、模拟
开关、主用隔离开关手柄、备用隔离开关手柄、主用断路器手柄、备用断路器手柄以及面板按键。 本实用新型所述的固定式电动消防泵控制系统，在所述柜体侧面设有电源进线 端、信号线端、电源出线端。 在本实用新型所述的固定式电动消防泵控制系统中，所述主控制盒还包括与单片 机处理模块的输入端相连的AC-DC电源模块，AC-DC电源模块负责为控制部件提供电源。 在本实用新型所述的固定式电动消防泵控制系统中，所述单片机处理模块的外围 电路上设有485通信模块和时钟模块。 在本实用新型所述的固定式电动消防泵控制系统中，所述主控制盒还包括电压互
3感器和电流互感器，电压互感器的输入端与ATSE开关本体的进线端相连用来采集电路干 路电压；电流互感器与大电流互感器相连用来采集电路干路电流；电压互感器、电流互感 器所采集的干路电源信号在采样处理模块中进行处理。 在本实用新型所述的固定式电动消防泵控制系统中，所述继电器输出模块由多个 继电器组成分别与主用接触器、备用接触器、ATSE开关本体相连，用来控制接触器和ATSE 开关本体的通断。 本实用新型所述的固定式电动消防泵控制系统中，所述接触器可以用降压启动器 代替，提供降压启动方式。 实施本实用新型的固定式电动消防泵控制系统，具有以下有益效果它根据国内 电动消防泵采用双电源供电、消防泵由一主一备两个泵进行补水的现状而设计，提供了一 种功能相对完备的新型电动消防泵控制系统，解决了目前国内市场上的控制器件功能过于 单一、自动化和智能化程度不高，在电动消防泵的控制和保护方功能方面比较简单的问题， 实现了双电源切换功能、电动消防泵启动和停止功能、电路过载和短路保护功能、故障实时 报警功能、周期性巡检功能以及远程通信和控制功能。另外，本系统还可方便的与其他消 防系统联网，在结构和电路设计上根据电动消防泵在火灾现场使用的特殊性做了专门的设 计。同时相对于国外的较昂贵的电动消防泵控制器，选用本实用新型的一种固定式电动消 防泵控制系统可大大降低消防供水系统的建设成本。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中 图1是本实用新型一种电动消防泵控制系统柜体的内部结构示意图； 图2是图1所示柜体的柜门面板布局图及柜体侧视图； 图3是本实用新型一种电动消防泵控制系统框图； 图4是主控制盒消防泵启动电子互锁图； 图5紧急启动按钮互锁接线图。 各图标号统一说明如下 100是柜体、11是主用隔离开关、12是备用隔离开关、21是主用防雷器、22是备用 防雷器、31是主用断路器、32是备用断路器、4是ATSE开关本体、5是大电流互感器、61是主 用接触器、62是备用接触器、7是耐火隔板； 200是主控制盒，201是单片机处理模块、202是采样处理模块、203是信号输入模 块，204是报警模块、205是继电器输出模块、206是485通信模块、207是时钟模块、208是 AC-DC电源模块、209是电压互感器、210是电流互感器； 300是控制按钮、301是本地启动按钮、302是本地停止按钮、303是紧急停止按钮、 304是主用泵紧急启动按钮、305是备用泵紧急启动按钮、306是模拟开关、307是主用隔离 开关手柄、308备用隔离开关手柄、309是主用断路器手柄、310是备用断路器手柄、311是电 源进线端、312是信号线端、313是电源出线端、314是面板按键。
具体实施方式图I是本实用新型一种电动消防泵控制系统柜体IOO内部的结构示意图，柜体IOO
4内部器件为电气驱动部件，分为主用器件和备用器件，图示中的耐火隔板7将柜体分为主 用侧和备用侧。左侧为主用侧包括，主用隔离开关11、主用防雷器21、主用断路器31、主用 接触器61 ;右侧为备用侧包括，备用隔离开关12、备用防雷器22、备用断路器32、ATSE开关 本体4、大电流互感器5、备用接触器62。由于采用了耐火隔板7，能有效的保证主用侧的器 件出现烧毁的故障时，不会影响到备用侧器件的正常使用。 本系统采用的ATSE开关本体4是二段位ATSE开关本体，能够实现双电源的切换 功能；断路器选用的是带手柄的电机保护型的断路器，并去掉了热电流脱扣性能，在电路中 只起短路保护作用，能耐受3Ie的工作电流3分钟和7. 2Ie的工作电流20秒钟而不受到损 坏；本实施例中采用接触器实现电机的直接启动方式，根据电源的容量和消防泵的功率，也 可以通过修改控制线的接法将接触器换成降压启动器，从而实现降压启动方式；大电流互 感器5采用的是输出电流为5A穿心电流互感器。 图2是本实用新型一种电动消防泵控制系统柜门面板布局及柜体侧视图，图示控 制按钮300部分的本地启动按钮301和本地停止按钮302是受电子控制部件控制的按钮， 对于系统来说属于正常的启动和停止，本地启动、停止采用点动的方式，操作者只需按一下 按钮，单片机接收到启动或停止信号后，会立刻运行或停止消防泵；紧急停止按钮303、主 用泵紧急启动按钮304、备用泵紧急启动按钮305不受电子控制部分控制，两个紧急启动按 钮采取了自锁的接线方式，保证在一主一备模式下，同时只能启动一个消防泵；模拟开关按 钮306是在两路电源正常的情况下，通过按下此按钮，可模拟主用电源断路故障，实现ATSE 的切换，此按钮只在向客户演示双电源切换功能时才动作。 图示主用隔离开关手柄307、备用隔离开关手柄308、主用断路器手柄309、备用断 路器手柄310用于在柜外控制隔离开关和断路器的通断。正常工作情况下隔离开关和断路 器都处于闭合状态。 在柜体两侧分别设有一个电源进线端311和电源出线端313方便使用，信号线端 312用于火灾报警信号和485串口通信信号等外部信号的输入。面板按键314用来查询、修 改系统参数。 图3是本实用新型一种电动消防泵控制系统框图，图中所示的主控制盒200安装 在柜门上，它构成了系统的电子控制部件，主控制盒200包括单片机处理模块201，单片机 处理模块201的输入端分别与采样处理模块202、信号输入模块203、 AC-DC电源模块208、 控制按钮300、面板按键314相连接。其中采样处理模块202为ATT7026A电能芯片，用来处 理电压互感器209、变比为5A/2. 5mA的小电流互感器210实时采集的电气驱动电路干路电 压、电流信号，实现对两路电源和电机故障如过压、欠压、断相、错相、过流、电机堵转等实时 检测，单片机处理模块201根据检测结果进行保护控制；信号输入模块203用来接收火灾报 警信号和ATSE反馈信号，系统根据报警信号会自动启动消防泵；AC-DC电源模块208采用 两路变压器供电方式，使得只要有任何一路电源正常，控制部分不会出现断电情况。 单片机处理模块201的输出端分别与报警模块204和继电器输出模块205相连， 报警模块204可以通过下列5种方式对系统出现的故障进行报警，包括LED灯点亮、蜂鸣器 鸣叫、液晶屏弹出报警界面、声光报警器鸣叫以及向远程中央控制室发送故障信息。当系 统出现故障时，柜门上的故障指示灯会点亮，声音的报警根据故障的严重程度不同来采取 蜂鸣器间隔鸣叫或声光报警器一直鸣叫的方式进行报警，同时LCD屏上会弹出中文报警界
5时出现的故障报警，人在烟雾 中也能看见，本系统中使用的是节能、高亮的LED灯。当故障消除后，系统自动会清除掉当 前的报警；继电器输出模块205用来控制接触器和ATSE的通断，从而实现主备电源的切换 和主用泵、备用泵的切换使用。 单片机处理模块201的外围电路上设有485通信模块206和时钟模块207， 485通 信模块206可用于与建筑物内其它消防设备联动，并方便远程控制和监控，电动消防泵控 制系统为远程消防系统控制室提供了远程启动消防泵的远程控制装置，只需按下远程启动 按钮，系统就会启动主消防泵；时钟模块207由时钟芯片RX8025和单片机处理电路组成，用 户可通过柜门上的面板按键314、屏界面提示，设定消防泵自动运行的星期、时、分，当当前 时间与设定的周期巡检时间一致时，系统自动启动主消防泵，运行约IO分钟后，自动停止 主消防泵，待主消防泵停止15s后，系统自动启动备用泵，备用泵运行约IO分钟后，备用泵 停止运行；在巡检完成后，液晶屏上会弹出一个巡检结果界面，报告消防泵巡检的结果。在 巡检过程中，柜门上的测试指示灯会一直闪烁，巡检完成后如出现某个泵或两个泵均无法 正常运行，测试指示灯会一直点亮，并通过上面的报警方式进行报警，提示相关人员进行维 修；如巡检成功，测试指示灯熄灭，系统自动切回到正常工作模式。 ATSE开关本体4，实现了双电源的切换功能。双电源切换的具体操作如下当主控
制盒200内的单片机处理模块201检测到主用电源出现故障而备用电源正常时，会立刻通
过继电器输出模块205控制ATSE开关本体4将电源回路切换到备用电源；由于主用电源是
系统优先使用的电源，所以在主用电源恢复正常后，系统会延时一定时间自动从备用电源
切回到主用电源，如果在延时过程中，备用电源出现故障，延时时间自动取消。 图4是主控制盒消防泵启动电子互锁图，电子控制系统能自动识别泵的启动情
况，当主泵无法启动时，自动延时启动备用泵；由于主用泵、备用泵启动模块采用专门的互
锁控制逻辑，在电路上保证了电子系统不会同时启动两个消防泵，避免出现过载的情况。 图5是紧急启动按钮互锁接线图，在火灾发生时或其他预想不到的情况发生时，
本地启动或停止开关无法动作，可通过操作柜门上的紧急启动和紧急停止按钮使消防泵紧
急运行或停止，紧急启动或停止不受电子控制部分的控制；考虑到在一主一备消防泵模式
下两个消防泵不能同时运行，所以两个紧急启动按钮采用带有一组常开、一组常闭触点的
开关，确保紧急启动时，两个消防泵不同时启动。 以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护 范围内。
权利要求一种固定式电动消防泵控制系统，包括电气驱动部件、电子控制部件和柜外操作部件，所有器件都安装在一个消防控制柜内，其特征在于，电子控制部件由安装在柜门上的主控制盒(200)组成，主控制盒(200)包括单片机处理模块(201)，单片机处理模块(201)的输入端分别与采样处理模块(202)、控制按钮(300)、面板按键(314)、信号输入模块相连(203)，其输出端分别与报警模块(204)和继电器输出模块(205)相连；电气驱动部件包括设置在柜体(100)内部的通用器件ATSE开关本体(4)、大电流互感器(5)以及主用和备用两套器件，包括主用隔离开关(11)、主用防雷器(21)、主用断路器(31)、主用接触器(61)，备用隔离开关(12)、备用防雷器(22)、备用断路器(32)、备用接触器(62)，控制柜内用防火隔板(7)将主用侧和备用侧隔开。
2. 根据权利要求1所述的固定式电动消防泵控制系统，其特征在于，柜外操作部件包 括本地启动按钮(301)、本地停止按钮(302)、紧急停止按钮(303)、主用泵紧急启动按钮 (304)、备用泵紧急启动按钮(305)、模拟开关(306)、主用隔离开关手柄(307)、备用隔离开 关手柄(308)、主用断路器手柄(309)、备用断路器手柄(310)以及面板按键(314)。
3. 根据权利要求1所述的固定式电动消防泵控制系统，其特征在于，柜体侧面设有电 源进线端(311)、信号线端(312)、电源出线端(313)。
4. 根据权利要求l所述的固定式电动消防泵控制系统，其特征在于，所述主控制盒 (200)还包括与单片机处理模块(201)的输入端相连的AC-DC电源模块(208)，AC-DC电源 模块(208)负责为控制部件提供电源。
5. 根据权利要求1所述的固定式电动消防泵控制系统，其特征在于，所述单片机处理 模块(201)的外围电路上设有485通信模块(206)和时钟模块(207)。
6. 根据权利要求l所述的固定式电动消防泵控制系统，其特征在于，所述主控制盒 (200)还包括电压互感器(209)和电流互感器(210)，电压互感器(209)的输入端与ATSE开 关本体(4)的进线端相连用来采集电路干路电压；电流互感器(210)与大电流互感器(5) 相连用来采集电路干路电流；电压互感器(209)、电流互感器(210)所采集的干路电源信号 在采样处理模块(202)中进行处理。
7. 根据权利要求1所述的固定式电动消防泵控制系统，其特征在于，所述继电器输出 模块(205)由多个继电器组成分别与主用接触器(61)、备用接触器(62) 、 ATSE开关本体 (4)相连，用来控制接触器和ATSE开关本体(4)的通断。
专利摘要本实用新型涉及一种固定式消防泵控制系统，它的功能相对完善，解决了目前国内市场上的电动消防泵控制设备大多功能简单、对消防泵的自动控制和保护存在很多不足这一问题。它根据国内电动消防泵采用双电源供电、消防泵由一主一备两个泵进行补水的现状而设计，主要由电子控制部件、电气驱动部件和柜外操作部件组成。实现了双电源切换功能、电动消防泵启动和停止功能、电机过载和短路保护功能、故障实时报警功能、周期性巡检功能以及远程通信和控制功能、主用泵和备用泵联锁启动功能。另外，本系统还可方便的与其他消防系统联网，在结构和电路设计上根据电动消防泵在火灾现场使用的特殊性做了专门的设计。
文档编号F04B49/06GK201513334SQ200920205018
公开日2010年6月23日 申请日期2009年9月21日 优先权日2009年9月21日
发明者吴卫华, 贺贵兵, 黄正乾 申请人:深圳市泰永科技股份有限公司