安全防护装置技术外包要求说明

设备名称及用途

设备名称：安全防护装置

型号：非标

数量：1套

用途：用于瞬间起火检测、及快速灭火。

交货周期：合同签订后60天。

设备组成说明

装置含1只高速火焰探测器、1套镜头吹洗组件、1台供电及控制系统、1套瞬开阀组、温度传感器及相关连接辅材等组成。

设备功能及指标

3.1 产品系统概述

3.1.1 技术方案及特点

针对火工品生产的特殊要求，根据设备现有工艺使用条件，提出的系统安全防护方案。本次仅对危险部位进行快速灭火系统防护。装置含有高速火焰探测器、镜头吹洗组件、1台供电及控制系统、1套瞬开阀组及相关连接辅材等组成。

快速灭火装置技术方案拟采用稳定性较高的高速紫外红外双光谱火焰探测器以及温度传感器，温度传感器进行预警，火焰探测器则实现对燃烧或爆炸信息的高速探测；探测信息经控制器快速精准分析判断后，驱动“瞬开阀”实现水路的开启，控制器同时输出声光报警信号；将水通过管路及喷嘴快速喷洒至被保护料斗内进行灭火。

本系统从火焰探测至开始喷洒水整体时间小于50ms,将能够为自动化称量设备料斗内的燃烧或可能产生的爆炸第一时间进行控制并最终彻底熄灭防止复燃。

装置的技术特点主要体现以下几点：

1）探测速度快

本系统使用高速紫、红外火焰探测探测器对料斗内部约0.3 m3的空间的火灾情况进行防护。该探测器采用高可靠超高速紫外、红外双光谱火焰传感器技术，并具有抗雷电、日光、各种常见光源等干扰的能力，针对料斗最大距离下探测器能在5ms内捕捉到料斗内火焰及爆炸信号，并将火焰信号上报给控制器。

2）系统响应速度快

主动快速灭火控制器对探测器火警信号快速精准的分析识别；控制器精准分析判断后，驱动灭火执行机构自动打开，使灭火用水通过高速喷淋头喷洒至被保护区域内；从探测器接收到火警到喷淋系统出水时间不大于50ms。

系统运行中，控制器对组成系统的各个组件进行实时监测；某个组件处于非正常状态时，控制器将通过面板指示灯给出报警或者故障提示。

3.1.2 组成与功能

图1快速灭火装置构成框图

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该快速灭火装置构成框图如图1所示，主要由探测器、主动快速灭火控制器、瞬开阀及喷嘴等构成。

快速灭火装置中组件均采用防爆设计，保证现场的生产安全。系统中探测器、瞬开阀、管路及喷嘴布置在生产室内，其余部件均设计布置在室外设备安全区域。

3.1.3 系统功能说明

温度传感器及火焰探测器对整个料斗内部的火灾或者爆炸情况进行实时监测，温度传感器检测振动筛分机内升温情况并实施反馈，温度过高可给出预警。探测器进行火焰探测，并迅速的将检测到火灾或爆炸信息送达控制器；控制器通过面板显示灯指示当前探测器的状态，通过判断“生产/待产”开关的状态确定是否驱动“瞬开阀组”，同时若快开机构接收到驱动信号，瞬开阀中的已蓄水压直接将水挤压至管路；螺旋雾化喷嘴快速喷洒至被保护区域，从而实现快速灭火。

系统功能/性能：

1） 快速灭火功能；

2） 火灾实时监测功能；

3） 自动检测，故障诊断功能。

4） 供电电压220V。

3.2主要技术指标及功能说明

本项目采用理论分析与实验相结合的方法，依据燃烧学、爆炸理论、信息系统等科学理论为研究基础，参考GB5084-2017《自动喷水灭火系统设计规范》、GB50219-95《水喷雾灭火系统设计规范》、GB/T26785-2011《细水雾灭火系统及部件通用技术条件》、GB50898-2013《细水雾灭火系统技术规范》、GB/T 25445-2010 《抑制爆炸系统》、GB/T 18154-2000 《监控式抑爆装置技术要求》、AQ1079-2009 《瓦斯管道输送自动喷粉抑爆装置通用技术条件》以及美国的NFPA750-2019《Standard on Water Mist Fire Protection Systems》等。在分析现有国内外已有成果的基础上，开展灭火装置的高速火焰探测、控制器、灭火器的设计制作。

3.2.1火焰探测器技术说明

参考当前主流军用高速火焰探测器技术思路，使用红紫外双模式探测模式。紫外光电管和红外敏感元可快速的实现对火焰的探测识别，单片机检测紫外光电管产生的紫外脉冲数量及强度，同时检测红外敏感元输出的交、直流信号强度及频率，最终经过快速火焰判读算法对紫外、红外信号进行火警判断。当信号情况满足算法要求时，单片机通过火警指示灯以及硬件接口输出火警信号，同时通过总线上报火警信号。

紫外/红外（双波段）混合火焰探测器在判断逻辑上设置成逻辑“与”，相互复核，在克服了易受背景辐射干扰的同时也提高了火焰探测的稳定性。主要包括红外、紫外配套的驱动电路、信号预处理电路、辅助处理电路。其原理框图如示：

图2 火焰探测器 图

基于光谱分析选定的两个光谱光电管作为光电信号采集核心件，接光电信号通过预处理后，由中央处理单元进行分析判断，动态进行闪烁分析、阈值判断、相关性分析，作出是否报警的处理。

设定火焰探测器的性能指标如下：

响应时间≤5ms；

探测视角≥90°圆锥角；

外壳防护 IP65；

供电电压5-12VDC，电流≤120mA。

3.2.2光谱特性匹配

通过对药品燃烧或爆炸光谱特性，包括点燃时间、燃烧速度、紫外光谱分布、红外光谱分布、光辐照度等特性指标。为快速灭火装置探测时间、抑制时间等火焰探测器设计制作提供依据。

3.2.3温度传感器技术说明

检测药品振动筛分内部的温度，测量范围为0-150℃，当检测到振动筛分机内部升高至警戒线时，结合火焰传感器判断是否有火花产生，如火花产生，控制器进行报警，由人工在称量间外确认是否需要暂定作业。

3.2.4控制器说明

为匹配高速探测器开发控制器，其内部软硬件系统能够快速精准的分析识别探测器传输信号，并驱动灭火器及报警器动作；控制器面板指示灯实时显示整个系统各组件的工作状态，便于及时判断整个系统各部件的运行状态是否正常。控制器需具备灭火抑爆自成系统，实时监测，数据传输、异常报警、见明火自动触发等相应功能。

响应时间≤15ms。

直接驱动不少于4路5V、0.6A负载。

控制器设计主要包括硬件电路设计和软件程序设计两部分内容。从功能模块来设计，主要有输入、输出、供电、显示、通讯等10个主要功能模块，原理框图如下图所示。

图3 控制器 图

控制器用于处理温度传感器、火焰探测器输出的检测信号，在分析、处理火焰探测器传递过来的信号后，控制器输出一定大小的电流信号触发灭火器动作。并且具有灭火器通断检测与显示功能，具有接口丰富、操作简便、性能可靠、实用性强等特点。

控制器的软件程序是基于固件库进行开发的，为了方便用户开发程序而设计的，其实质是函数的集合，所起到的作用是向下负责与寄存器直接打交道，将寄存器底层操作封装起来，然后向上给用户提供一整套函数调用的接口，因此，多数场合下不需要再去直接操作寄存器了，只需要调用库函数就可以了，而且通常从函数的名字就可以知晓函数的功能。

控制器的软件程序主要包括主程序单元、电源电压采集及稳定模块、485 通信及程序烧录、火焰探测器逻辑判断、事件记忆、显示控制等。

控制器具有探测器实时管理功能；具有自动检测和故障诊断功能；具备紧急手动灭火操作功能；具有内外通讯功能；具备系统工作状态记忆功能；具备实施快速驱动灭火组件工作，驱动消防联动电磁阀及声光报警器报警功能；具有RTC及事件记录功能。

3.2.4瞬开阀技术介绍

可重复性瞬开阀组开启时间≤45ms。该阀组由防爆阀组、过滤器、排气阀等组成。封口压力设计≤1Mpa，供水系统压力保持0.6-0.8Mpa。该瞬开阀组平时不带电，紧急情况启动时，供电电压24V,通径DN25。

具体动作说明如下：

瞬开阀组进水端连接管路，管路拟定DN25镀锌水管，待机状态不带电，一旦发生火情，控制器驱动瞬开阀组，水路导通，水沿管路及喷嘴喷出，水压为0.6-0.8Mpa，喷洒角度大于120度实心锥形，持续向料斗内注水，进行冷却灭火，直至人为干预，停止喷水，进入恢复，该瞬开阀模块化设计，断电恢复可重复多次使用。

优点：可重复使用，无耗材，响应时间快，可小于45ms。

3.2.5喷嘴说明

综合现有的喷头技术，结合本项目所需的快速灭火抑爆的核心诉求，料斗空间有限，单喷头，因此需要雾化角大于120度实心锥形，水流量大，内部阻力小，通径顺畅。

承制单位资质要求

4.1.承制单位须在中华人民共和国境内注册，具有有效营业执照的法人企业或其他组织，具有相应的供货能力并能开具增值税发票，具有国家或行业规定的相关认证证书。

4.2.单位负责人为同一人或存在控股、管理关系的不同单位不得同时参加本项目。

4.3.承制单位未被列入失信被执行人。

4.4.承制单位未被工商行政管理机关在全国企业信用信息公示系统中列入严重违法失信企业名单。

4.5.本项目不接受代理商、经销商、联合体参与。

4.6.承制单位需提供同类产品业绩合同不低于3项。