Модернизация системы управления линии вентиляцией и средствами пожаротушения

ВВЕДЕНИЕ 3
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 5
1.1 Системы вентиляции и пожаротушения на объекте автоматизации 5
1.2 Обзор устройства объекта проектирования 8
1.3 Обоснование предлагаемых решений 15
2. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНО-АППАРАТНОЙ ЧАСТИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ 17
2.1 Разработка структурной схемы управления 17
2.2 Проектирование функциональной схемы автоматизации 21
2.3 Выбор элементов электрической схемы системы приточно-вытяжной вентиляции 24
2.4 Разработка электрической схемы 34
2.5 Проектирование алгоритма работы системы приточно-вытяжной вентиляции 37
3 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНО-АППАРАТНОЙ ЧАСТИ СИСТЕМЫ ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ И ПОЖАРОТУШЕНИЯ 45
3.1 Проектирование алгоритма работы системы пожарной сигнализации и пожаротушения 45
3.2 Описание принципиальной схемы пожарной сигнализации 59
3.3 Расположение пожарных извещателей и модулей порошкового пожаротушения 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 65
ПРИЛОЖЕНИЕ А 67
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 68
ПРИЛОЖЕНИЕ В 69
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 70

Весь текст будет доступен после покупки

ВВЕДЕНИЕ
Современные здания и сооружения, особенно промышленного и специального назначения, оснащаются сложными инженерными системами, обеспечивающими безопасность, комфорт и энергоэффективность. Среди них особое место занимают системы вентиляции и автоматического пожаротушения, которые играют ключевую роль в обеспечении жизнедеятельности объектов и защите людей и имущества от чрезвычайных ситуаций. В условиях ужесточения требований пожарной безопасности и роста энергозатрат актуальность разработки комплексных, взаимосвязанных и автоматизированных систем управления данными инженерными сетями становится особенно острой.
Актуальность темы обусловлена необходимостью повышения надёжности, энергоэффективности и безопасности эксплуатации объектов за счёт внедрения современных решений в области автоматизации систем приточно-вытяжной вентиляции и пожарной сигнализации. Особенно важно обеспечить корректное взаимодействие данных систем в штатных и аварийных режимах, включая автоматическое отключение вентиляции и активацию средств пожаротушения при обнаружении возгорания.
Целью данной работы является разработка программно-аппаратного комплекса управления системами приточно-вытяжной вентиляции и автоматического порошкового пожаротушения на заданном объекте автоматизации.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
1. Провести аналитический обзор существующих решений и особенностей функционирования систем вентиляции и пожаротушения на аналогичных объектах.
2. Разработать структурную и функциональную схемы автоматизации системы приточно-вытяжной вентиляции.
3. Выбрать и обосновать технические средства (датчики, исполнительные механизмы, контроллеры) для реализации системы управления вентиляцией.
4. Разработать электрическую схему и алгоритм работы системы вентиляции.
5. Спроектировать алгоритм и принципиальную схему работы системы пожарной сигнализации и автоматического порошкового пожаротушения.
6. Обеспечить корректное взаимодействие систем вентиляции и пожаротушения в режиме пожарной опасности.
7. Определить рациональное размещение пожарных извещателей и модулей порошкового пожаротушения на объекте.
Объектом исследования выступает инженерное оборудование системы приточно-вытяжной вентиляции и автоматического порошкового пожаротушения.
Субъектом исследования является программно-аппаратный комплекс, предназначенный для автоматизированного управления указанными системами.
В ходе работы применялись следующие методы: анализ нормативно-технической документации (СП, ГОСТ, ПУЭ), моделирование алгоритмов функционирования систем, проектирование электрических и функциональных схем, а также методы системного проектирования и автоматизации технологических процессов.
Практическая значимость работы заключается в разработке готового проектного решения, которое может быть использовано при модернизации или строительстве аналогичных объектов. Предложенные технические и программные решения обеспечивают повышение уровня пожарной безопасности, энергосбережение и устойчивость функционирования инженерных систем в различных режимах эксплуатации.

Весь текст будет доступен после покупки

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1.1 Системы вентиляции и пожаротушения на объекте автоматизации
Современные объекты автоматизации, особенно в промышленной, коммерческой и гражданской сферах, не могут функционировать без комплексных инженерных систем, обеспечивающих как комфортные условия пребывания людей, так и безопасность эксплуатации зданий и сооружений. Среди таких систем ключевое значение имеют системы вентиляции и автоматического пожаротушения. Их грамотное проектирование, интеграция и автоматизация напрямую влияют на энергоэффективность, экологическую безопасность и соответствие нормативным требованиям пожарной безопасности. В условиях ужесточения требований к энергосбережению, охране труда и снижению рисков чрезвычайных ситуаций, особую актуальность приобретает создание умных, адаптивных и интеллектуально управляемых систем, способных оперативно реагировать на изменение параметров окружающей среды и возникновение угроз.
Система вентиляции на объекте автоматизации представляет собой совокупность технических средств, обеспечивающих регулируемый воздухообмен в помещениях с целью поддержания заданных параметров микроклимата – температуры, влажности, чистоты и скорости движения воздуха. В зависимости от назначения здания, технологического процесса и санитарно-гигиенических требований, вентиляция может быть естественной или механической, приточной, вытяжной или приточно-вытяжной. На объектах автоматизации, как правило, используется механическая вентиляция, включающая в себя вентиляторы, воздуховоды, фильтры, калориферы, рекуператоры, заслонки и другие компоненты, управляемые с помощью систем автоматики. Важной особенностью таких систем является их способность к адаптации: например, в зависимости от количества людей в помещении (по данным датчиков CO?), уровня загрязнений (по показаниям датчиков качества воздуха) или времени суток, система может автоматически регулировать объём подаваемого и удаляемого воздуха, тем самым обеспечивая баланс между комфортом и энергоэффективностью.
Особое внимание при проектировании систем вентиляции уделяется вопросам пожарной безопасности. В этом контексте вентиляционные установки тесно интегрируются с системами противодымной защиты, которые являются неотъемлемой частью пожаробезопасности современных зданий. Противодымная вентиляция предназначена для ограничения распространения дыма и высокотемпературных газов при пожаре, обеспечения безопасной эвакуации людей и создания условий для эффективной работы пожарных подразделений.
Её работа активируется автоматически при срабатывании пожарной сигнализации и включает в себя отключение общеобменной вентиляции, открытие дымовых клапанов, включение дымоудалителей и подпора воздуха в лестничные клетки и лифтовые шахты. Все эти процессы должны быть строго координированы и управляемы из единого центра, что возможно лишь при наличии развитой системы автоматизации, интегрированной в общую архитектуру управления зданием (BMS – Building Management System).
Параллельно с системой вентиляции на объекте автоматизации функционирует система автоматического пожаротушения (АУПТ), предназначенная для своевременного обнаружения и локализации очага возгорания с минимальными материальными и людскими потерями. В зависимости от специфики защищаемого объекта, а также категории пожарной опасности помещений, могут применяться различные типы систем пожаротушения: водяные (спринклерные и дренчерные), пенные, газовые, порошковые или аэрозольные

Весь текст будет доступен после покупки

1) ГОСТ Р 53325-2022. Установки пожаротушения автоматические. Общие технические требования. – М.: Стандартинформ, 2022.
2) СП 7.13130.2022. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности. – М.: МЧС России, 2022.
3) СП 5.13130.2021. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования. – М.: МЧС России, 2021.
4) СП 60.13330.2020. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003. – М.: Минстрой России, 2020.
5) Пчелинцев, В.А. Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования: учебное пособие / В.А. Пчелинцев, А.Н. Смирнов. – М.: Альфа-М, 2021. – 256 с.
6) Иванов, Д.С. Системы противопожарной защиты: проектирование и монтаж / Д.С. Иванов. – СПб.: ПИТЕР, 2023. – 320 с.
7) Кузнецов, А.В. Программируемые логические контроллеры в системах автоматизации зданий / А.В. Кузнецов, Е.И. Петров // Промышленные АСУ и контроллеры. – 2021. – № 4. – С. 12–18.
8) Мартынов, Л.Н. Порошковые установки пожаротушения: современные решения и практика применения / Л.Н. Мартынов // Пожарная безопасность. – 2022. – № 2. – С. 45–51.
9) Николаев, О.В. Применение SCADA-систем для мониторинга и управления инженерными системами зданий / О.В. Николаев, И.А. Соколов // Автоматизация в промышленности. – 2023. – № 7. – С. 34–40.
10) Гаврилов, С.А. Энергоэффективные решения в системах приточно-вытяжной вентиляции / С.А. Гаврилов // Вентиляция, отопление, кондиционирование. – 2020. – № 5. – С. 22–28.

Весь текст будет доступен после покупки