本文關鍵詞：基于PLC的消防自動巡檢系統(tǒng)的設計與研究

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【摘要】：隨著我國社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,各式各樣的建筑拔地而起,建筑物內部各類易燃易爆物體比比皆是。尤其對于樓層層數(shù)過高、空間范圍廣、功能結構復雜的高層與超高層建筑,一旦內部失火,將造成巨大損失和慘烈后果。而且據(jù)調查,目前我國最高的消防登高車只能達到101米,對于那些高達上百米的超高層建筑往往無能為力,只能借助室內消防設施進行滅火。作為消防滅火設施核心關鍵設備的消防供給水裝置,在整個滅火過程中起著至關重要的作用。雖然火災屬于小概率事件,但一旦發(fā)生火災,消防水泵必須100%投入使用,正所謂“養(yǎng)兵千日,用兵一時”�！禛A30.2-2002固定消防給水設備的性能要求和試驗方法》是公安部于2002年頒布的行業(yè)性強制性標準,其中明確規(guī)定,對于長期處于非運行狀態(tài)的消防設備應具備巡檢功能,所以設計一套消防巡檢系統(tǒng)很有必要。傳統(tǒng)的消防巡檢方式共有三種,分別是人工巡檢、工頻自動巡檢與低頻自動巡檢。由于人工巡檢需要耗費大量的人力、物力,且由于人們的倦怠心理,時間久了,人工巡檢難免會淪為形式,形同虛設。而工頻自動巡檢與低頻自動巡檢各有各的優(yōu)缺點,通常巡檢系統(tǒng)會選擇其中一種進行設計施工。而本文所設計的消防自動巡檢系統(tǒng)將兩者的優(yōu)點結合,以可編程邏輯控制器PLC為控制核心,結合變頻調速、傳感器、消防聯(lián)動報警控制與故障診斷等技術進行設計與研究。本文設計的方案中PLC將采用西門子公司的S7-300系列中使用廣泛的315-2DP,變頻器選用西門子公司的MicroMaster430,其是風機水泵專用型變頻器。上位機采用研華工控機IP610,組態(tài)軟件選用西門子公司的WinCC,實現(xiàn)對消防水泵巡檢狀態(tài)的監(jiān)控,顯示故障報警與歷史數(shù)據(jù)曲線,并利用OPC技術與MATLAB相連,利用MATLAB計算能力強的特點基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的故障專家診斷系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理和故障原因分析。本文還將簡要介紹消防供配電的設計,消防電源應獨立于日常配電,應按至少兩個獨立電源組成雙重電源配電,可以在末端切換。我國的消防安全工作指導方針是“預防為主,防消結合”,本文設計的消防自動巡檢系統(tǒng)在火災隱患的初期,就將火災扼殺于萌芽之中,盡可能確�，F(xiàn)代建筑物的消防安全和人民的生命以及財產(chǎn)安全,其為消防設施的日常維護監(jiān)測提供了一種智能化、自動化、便捷化的解決方案,確保了其在使用時百分百投入使用,撲滅火災。
【關鍵詞】：消防自動巡檢系統(tǒng) 可編程邏輯控制器 變頻器 人機交互界面 故障診斷
【學位授予單位】：青島理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU998.1;TP273
【目錄】：

• 摘要10-12
• Abstract12-14
• 第1章 緒論14-18
• 1.1 消防巡檢的意義14-15
• 1.2 消防自動巡檢系統(tǒng)的國內外發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本論文研究的主要內容16-17
• 1.4 本章小結17-18
• 第2章 硬件的設計與選型18-36
• 2.1 系統(tǒng)總體層次結構18-19
• 2.2 可編程邏輯控制器PLC19-24
• 2.2.1 PLC簡介19
• 2.2.2 西門子S7-300 系列PLC19-22
• 2.2.3 STEP7編程軟件22-24
• 2.3 變頻器24-27
• 2.3.1 變頻器簡介24-25
• 2.3.2 變頻器調速原理25-26
• 2.3.3 變頻器節(jié)能原理26
• 2.3.4 變頻器選型及使用方法26-27
• 2.4 水泵的啟動方式27-30
• 2.5 其他硬件的設計與選型30-35
• 2.5.1 液位傳感器30
• 2.5.2 流量計30-31
• 2.5.3 壓力傳感器31-32
• 2.5.4 溫度傳感器32
• 2.5.5 振動傳感器32-33
• 2.5.6 電壓電流變送器33-34
• 2.5.7 自動轉換開關ATSE34-35
• 2.6 本章小結35-36
• 第3章 消防自動巡檢的工作原理36-68
• 3.1 三種巡檢方式的介紹與比較36-39
• 3.1.1 人工巡檢36
• 3.1.2 工頻自動巡檢36-38
• 3.1.3 低頻自動巡檢38-39
• 3.1.4 改進巡檢方式39
• 3.2 消防自動巡檢系統(tǒng)的基本組成39-43
• 3.2.1 消防水池39
• 3.2.2 消防栓泵控制柜與噴淋泵控制柜39-41
• 3.2.3 消防雙電源電控柜41
• 3.2.4 消防自動巡檢柜41-43
• 3.3 消防低頻巡檢的基本工作原理43-48
• 3.3.1 消防水泵低頻巡檢43-46
• 3.3.2 電氣主回路巡檢設計46-48
• 3.4 I/O點分配48-52
• 3.5 部分控制程序52-59
• 3.5.1 巡檢主程序OB152-55
• 3.5.2 變頻器啟動 90kW和 30kW消防水泵的程序圖55
• 3.5.3 模擬量采集程序55-59
• 3.6 防水淹設計59-60
• 3.7 短信報警60-64
• 3.7.1 GRM203A智能短信報警控制器概述60-62
• 3.7.2 短信報警模塊配置步驟62-63
• 3.7.3 掉電報警63
• 3.7.4 輪班值守63-64
• 3.8 消防自動巡檢系統(tǒng)供配電設計64-67
• 3.8.1 消防電源64
• 3.8.2 消防應急電源64-66
• 3.8.3 消防配電66-67
• 3.9 本章小結67-68
• 第4章 人機交互界面的設計68-78
• 4.1 組態(tài)軟件簡介68-69
• 4.2 WinCC組態(tài)軟件介紹69-70
• 4.3 上位機監(jiān)控系統(tǒng)設計70-77
• 4.3.1 WinCC組態(tài)軟件與S7-300 通訊70-72
• 4.3.2 組態(tài)人機交互界面72-77
• 4.4 本章小結77-78
• 第5章 故障診斷78-100
• 5.1 OPC技術78-84
• 5.1.1 OPC技術的簡介78-80
• 5.1.2 MATLAB與WinCC數(shù)據(jù)通訊的實現(xiàn)80-84
• 5.1.3 應用效果84
• 5.2 故障診斷84-99
• 5.2.1 故障診斷技術84-85
• 5.2.2 基于模糊理論的故障專家診斷系統(tǒng)85-89
• 5.2.3 基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的故障專家診斷系統(tǒng)89-99
• 5.3 本章小結99-100
• 第6章 總結與展望100-102
• 參考文獻102-105
• 攻讀碩士學位期間論文發(fā)表及科研情況105-106
• 致謝106

【參考文獻】

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本文編號：807082