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摘 要：由于核电厂的特殊性，火灾发生时如何更好地保护工作人员的人身安全问题尤为重要，该研究主要分析了目前使用较广泛的火灾自动报警系统，并在保留各自优点的情况下给予了改进意见，使其在功能和安全方面得到提高。随着网络技术的发展，核电厂的管理也趋向于网络化，此火灾报警系统亦通过对实施网络控制的软件进行设计，更进一步完善了核电厂的火灾自动报警系统。
关键词：核电厂 火灾自動报警系统 设计
中图分类号：TU892 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）04（c）-0039-02
现如今自然能源日益减少，新能源的开发利用迫在眉睫，核能是一种新能源的极好选择，核电厂也越来越多，核电厂通过建立将原子核裂变释放的核能转变为电能的系统和设备发电，虽然基建投资高，但因燃料费用较低，发电成本也较低，并可减少污染等优点，近年来发展迅速。但核能有潜在的辐射损害，一旦核电厂发生火灾等安全事故，核泄漏污染所造成的后果将极其严重，如何防止火灾，如何及时扑灭火情，防止爆炸等重大核安全事故是核电站安全管理的关键。
1 核电厂火灾自动报警系统的构成
核电厂由核岛、常规岛、辅助建筑物三部分构成，不同于一般电厂，其对震动、辐射、风速、电磁、雷击等危险因素有更高的要求，所以火灾自动报警系统的设置不仅要满足国家相关设计规范，更要具备抵抗上述不良因素的性能。该研究采用全面防护的要求，使火灾自动报警系统覆盖核电厂所有区域，保证核电厂的安全运行。火灾自动报警系统的组成包括火灾报警控制器、消防联动控制器、各种不同类型的火灾探测器、氢气报警控制器、模拟盘、手动报警按钮、火警联动设备、火灾应急广播、消防专用电话等系统/设备组成。当某一区域火灾探测器动作或手动报警时，所有声光报警器均立即报警，提醒工作人员撤离，并将火警信号送至火灾报警控制器，实现火灾的早期报警，以便及早确认火情，采取相应措施，自动或手动启动消防灭火设备，以减少损失。火灾自动报警系统按总线环路设计，任意一点且仅一点断线时，不影响系统报警。系统总线上应设置总线短路隔离器，每只总线短路隔离器保护的火灾探测器、手动火灾报警按钮和模块等消防设备的总数不应超过32点；总线穿越防火分区时，应在穿越处设置总线短路隔离器。
2 应用核电厂火灾自动报警系统的优势
火灾自动报警系统可以实时监测核电厂各区域情况，保障了故障及火情的及时发现，及时制止；通过控制器和就地模拟盘可以显示火灾具体发生位置，并且可显示第一个报警信号，启动DCS系统实现对消防阀门的联动控制；可以对故障及火灾的实时发展情况起到监测作用，以便采取进一步措施；氢气探测器能够实现对特定位置氢气情况的实时监控；因有就地模拟盘的图形显示，现场工作人员可以根据基地模拟盘的指示，选择最合适的避难场所及通道，能保证工作人员的安全撤离。
3 如何布置核电厂火灾自动报警系统
系统中的火灾报警控制器、消防联动控制器和消防应急广播的控制装置、消防专用电话总机等起集中控制作用的消防设备，应设置在消防控制室内。探测器分为感烟、风管式感烟、线型光束感烟、本安型感烟、吸气式感烟、红外火焰、差定温感温、缆式线型感温、氢气探测器等不同类型。应根据保护场所可能发生火灾的部位和燃烧材料的分析，以及火灾探测器的类型、灵敏度和响应时间等选择相应的火灾探测器。对于可能产生烟雾的房间，选择感烟探测器；在通风系统管道内监测烟雾情况，选择风管式感烟探测器；在无遮挡的大空间安装线型光束感烟探测器；在有爆炸性的危险区域安装本安型感烟探测器；在反应堆厂房冷却剂泵環路的润滑油小室和LX厂房的电子设备间及与安全相关的电气柜间安装吸气式感烟探测器；储油及燃油间要安置红外火焰探测器；在热惯性高的区域安装差定温感温探测器和火焰探测器；在电缆比较密集的区域或电缆桥架、电缆沟、电缆竖井安装缆式线型感温探测器；在汽机轴承设置点式感温探测器和红外火焰探测器；而可累计氢气的部位安装氢气探测器。模拟盘主要考虑安置在工作人员通道及避难场所处，可以将核电厂建筑物内的火灾、故障报警信号以图形的形式显示在模拟盘上，电源来自控制器，模拟盘上应设置防火排烟等阀门的控制操作按钮。每个防火分区应至少设置一只手动火灾报警按钮。从一个防火分区内的任何位置到最邻近的手动火灾报警按钮的步行距离不应大于30 m。手动火灾报警按钮宜设置在疏散通道或出入口处。每个报警区域内应均匀设置火灾警报器，其声压级不应小于60 dB；在环境噪声大于60 dB的场所，其声压级应高于背景噪声15 dB。
4 如何完善网络控制软件
网络控制系统采用TCP/IP通讯协议，它的优点是具有重发技术，拥塞控制技术，能够保障信息传输，这对于整个报警系统都是极其重要的。是同步显示、DCS联动控制系统的基础。此自动报警系统对网络控制软件的要求是具备实时监测、可进行定制、优良的图形显示、处理多项任务、具备强大的通讯能力等特点，才能满足多区域跨区域消防联动的功能需求。所以，核电厂火灾自动报警系统宜选用Windows CE系统。该系统不仅具有以上描述的优势，并且操作界面简便明了，且便于定制升级。应用此系统进行火灾自动报警系统的设计，包括主程序设计、系统自检设计、接收数据及处理数据的设计、网络控制设计、联动设计、图形平面显示设计、存储设计、网络传输设计等。整个系统的正常进行要在系统自检正常的基础上，系统要完成对探测器、控制器、网络等构成部件的自我检测，若检测出故障即给出故障提示，若未检出故障即计入正常工作状态。接收数据及处理数据设计是为满足接受探测器报警信号，包括故障及火灾信号，就地模拟盘的操作信号，在控制器进行相应的处理，将处理结果储存并传送出去；网络控制设计是为实现DCS联动系统，通过控制器传送到DCS系统的信息进行消防阀门的控制；报警系统有自动报警系统和手动报警按钮，联动设计实现了对各系统的联动控制；图形平面显示设计的功能是将控制器接受的各种信号以图形的形式形象直观地呈现到模拟盘上，切能够显示控制器，报警器位置、状态。
5 结语
该研究探讨的核电厂火灾自动报警系统不仅能够实现火灾及故障的自动报警，更能实现消防系统联动，通过DCS接口，各型号探测器的自动报警信号，手动控制器的手动报警信号，就地模拟盘的操作信号都能传送到DCS系统，DCS系统实现对各种消防阀门和消防设备的控制，再将实施控制后的设备及阀门信号传回控制系统，以此来实现消防联动，更迅速准确地解决故障及火情，保障人员安全。探测器的布置实现了对整个核电厂的全方位监测，无论何处发生异常，均能启动报警系统，无遗漏、无死角。相比与传统的火灾处理办法，该系统能够实现更及时、更准确、更可靠三大优点，有效地提高了核电站的安全性，大大降低了发生重大事故的可能。
核电的优点包括不会造成空气污染、不会加重温室效应、燃料成本低、能量密度高、发电方式稳定等，是值得开发利用的能源；缺点是核废料具有高放射性及高热，处理不当造成的放射污染及热污染相当严重，投资建厂的成本较高，财务压力较大，容易引发政治问题，最严重的风险是一旦核电厂发生事故，造成核泄漏，其对生态和人类的安全造成的伤害是不可估量的，所以火灾自动报警系统在核电厂配置及应用尤为重要，各核电厂应积极配备，预防事故的发生，利用核电造福社会的同时，避免负面影响的产生。
参考文献
[1] 李岩.核电站火灾自动报警系统设计[J].消防技术与产品信息，2012（4）：3-5.
[2] 章振宇.恰希玛二期核电站火灾报警系统调试[J].黑龙江科技信息，2012（26）：85.
[3] 王宇，韦强.火灾报警控制系统的优化设计[J].工程设计学报，2003（4）：229-232.
关键词：核电厂 火灾自動报警系统 设计
中图分类号：TU892 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）04（c）-0039-02
现如今自然能源日益减少，新能源的开发利用迫在眉睫，核能是一种新能源的极好选择，核电厂也越来越多，核电厂通过建立将原子核裂变释放的核能转变为电能的系统和设备发电，虽然基建投资高，但因燃料费用较低，发电成本也较低，并可减少污染等优点，近年来发展迅速。但核能有潜在的辐射损害，一旦核电厂发生火灾等安全事故，核泄漏污染所造成的后果将极其严重，如何防止火灾，如何及时扑灭火情，防止爆炸等重大核安全事故是核电站安全管理的关键。
1 核电厂火灾自动报警系统的构成
核电厂由核岛、常规岛、辅助建筑物三部分构成，不同于一般电厂，其对震动、辐射、风速、电磁、雷击等危险因素有更高的要求，所以火灾自动报警系统的设置不仅要满足国家相关设计规范，更要具备抵抗上述不良因素的性能。该研究采用全面防护的要求，使火灾自动报警系统覆盖核电厂所有区域，保证核电厂的安全运行。火灾自动报警系统的组成包括火灾报警控制器、消防联动控制器、各种不同类型的火灾探测器、氢气报警控制器、模拟盘、手动报警按钮、火警联动设备、火灾应急广播、消防专用电话等系统/设备组成。当某一区域火灾探测器动作或手动报警时，所有声光报警器均立即报警，提醒工作人员撤离，并将火警信号送至火灾报警控制器，实现火灾的早期报警，以便及早确认火情，采取相应措施，自动或手动启动消防灭火设备，以减少损失。火灾自动报警系统按总线环路设计，任意一点且仅一点断线时，不影响系统报警。系统总线上应设置总线短路隔离器，每只总线短路隔离器保护的火灾探测器、手动火灾报警按钮和模块等消防设备的总数不应超过32点；总线穿越防火分区时，应在穿越处设置总线短路隔离器。
2 应用核电厂火灾自动报警系统的优势
火灾自动报警系统可以实时监测核电厂各区域情况，保障了故障及火情的及时发现，及时制止；通过控制器和就地模拟盘可以显示火灾具体发生位置，并且可显示第一个报警信号，启动DCS系统实现对消防阀门的联动控制；可以对故障及火灾的实时发展情况起到监测作用，以便采取进一步措施；氢气探测器能够实现对特定位置氢气情况的实时监控；因有就地模拟盘的图形显示，现场工作人员可以根据基地模拟盘的指示，选择最合适的避难场所及通道，能保证工作人员的安全撤离。
3 如何布置核电厂火灾自动报警系统
系统中的火灾报警控制器、消防联动控制器和消防应急广播的控制装置、消防专用电话总机等起集中控制作用的消防设备，应设置在消防控制室内。探测器分为感烟、风管式感烟、线型光束感烟、本安型感烟、吸气式感烟、红外火焰、差定温感温、缆式线型感温、氢气探测器等不同类型。应根据保护场所可能发生火灾的部位和燃烧材料的分析，以及火灾探测器的类型、灵敏度和响应时间等选择相应的火灾探测器。对于可能产生烟雾的房间，选择感烟探测器；在通风系统管道内监测烟雾情况，选择风管式感烟探测器；在无遮挡的大空间安装线型光束感烟探测器；在有爆炸性的危险区域安装本安型感烟探测器；在反应堆厂房冷却剂泵環路的润滑油小室和LX厂房的电子设备间及与安全相关的电气柜间安装吸气式感烟探测器；储油及燃油间要安置红外火焰探测器；在热惯性高的区域安装差定温感温探测器和火焰探测器；在电缆比较密集的区域或电缆桥架、电缆沟、电缆竖井安装缆式线型感温探测器；在汽机轴承设置点式感温探测器和红外火焰探测器；而可累计氢气的部位安装氢气探测器。模拟盘主要考虑安置在工作人员通道及避难场所处，可以将核电厂建筑物内的火灾、故障报警信号以图形的形式显示在模拟盘上，电源来自控制器，模拟盘上应设置防火排烟等阀门的控制操作按钮。每个防火分区应至少设置一只手动火灾报警按钮。从一个防火分区内的任何位置到最邻近的手动火灾报警按钮的步行距离不应大于30 m。手动火灾报警按钮宜设置在疏散通道或出入口处。每个报警区域内应均匀设置火灾警报器，其声压级不应小于60 dB；在环境噪声大于60 dB的场所，其声压级应高于背景噪声15 dB。
4 如何完善网络控制软件
网络控制系统采用TCP/IP通讯协议，它的优点是具有重发技术，拥塞控制技术，能够保障信息传输，这对于整个报警系统都是极其重要的。是同步显示、DCS联动控制系统的基础。此自动报警系统对网络控制软件的要求是具备实时监测、可进行定制、优良的图形显示、处理多项任务、具备强大的通讯能力等特点，才能满足多区域跨区域消防联动的功能需求。所以，核电厂火灾自动报警系统宜选用Windows CE系统。该系统不仅具有以上描述的优势，并且操作界面简便明了，且便于定制升级。应用此系统进行火灾自动报警系统的设计，包括主程序设计、系统自检设计、接收数据及处理数据的设计、网络控制设计、联动设计、图形平面显示设计、存储设计、网络传输设计等。整个系统的正常进行要在系统自检正常的基础上，系统要完成对探测器、控制器、网络等构成部件的自我检测，若检测出故障即给出故障提示，若未检出故障即计入正常工作状态。接收数据及处理数据设计是为满足接受探测器报警信号，包括故障及火灾信号，就地模拟盘的操作信号，在控制器进行相应的处理，将处理结果储存并传送出去；网络控制设计是为实现DCS联动系统，通过控制器传送到DCS系统的信息进行消防阀门的控制；报警系统有自动报警系统和手动报警按钮，联动设计实现了对各系统的联动控制；图形平面显示设计的功能是将控制器接受的各种信号以图形的形式形象直观地呈现到模拟盘上，切能够显示控制器，报警器位置、状态。
5 结语
该研究探讨的核电厂火灾自动报警系统不仅能够实现火灾及故障的自动报警，更能实现消防系统联动，通过DCS接口，各型号探测器的自动报警信号，手动控制器的手动报警信号，就地模拟盘的操作信号都能传送到DCS系统，DCS系统实现对各种消防阀门和消防设备的控制，再将实施控制后的设备及阀门信号传回控制系统，以此来实现消防联动，更迅速准确地解决故障及火情，保障人员安全。探测器的布置实现了对整个核电厂的全方位监测，无论何处发生异常，均能启动报警系统，无遗漏、无死角。相比与传统的火灾处理办法，该系统能够实现更及时、更准确、更可靠三大优点，有效地提高了核电站的安全性，大大降低了发生重大事故的可能。
核电的优点包括不会造成空气污染、不会加重温室效应、燃料成本低、能量密度高、发电方式稳定等，是值得开发利用的能源；缺点是核废料具有高放射性及高热，处理不当造成的放射污染及热污染相当严重，投资建厂的成本较高，财务压力较大，容易引发政治问题，最严重的风险是一旦核电厂发生事故，造成核泄漏，其对生态和人类的安全造成的伤害是不可估量的，所以火灾自动报警系统在核电厂配置及应用尤为重要，各核电厂应积极配备，预防事故的发生，利用核电造福社会的同时，避免负面影响的产生。
参考文献
[1] 李岩.核电站火灾自动报警系统设计[J].消防技术与产品信息，2012（4）：3-5.
[2] 章振宇.恰希玛二期核电站火灾报警系统调试[J].黑龙江科技信息，2012（26）：85.
[3] 王宇，韦强.火灾报警控制系统的优化设计[J].工程设计学报，2003（4）：229-232.