采用东莞康明斯发电机为动力直接驱动消防水泵与传统运用应急发电设备加配电装置给电动泵供电的对策相比，在消防领域的应用有无可比拟的优越性，随着各种高新技术的推广、规划理念的改变而促使用东风康明斯发电机消防水泵在技术性能、应用数量上均有高速的发展，特别是在现代高层楼宇、工业区、住宅区……等场所得到广泛的应用。文章通过对重庆康明斯发电机消防水泵新技术特性的叙说，进一步推广消防领域对重庆康明斯发电机消防水泵的运用。

　　消防 康明斯柴油发电机动力 自动化 智能化 扬程 流量 调速率

　　1.1老式应急消防装置的缺陷

　　1.1.1采用大容量重庆康明斯发电机作应急发电机组，同时配备输、配电装置、电喷柜和双路电源切换装置给电动泵配电。系统复杂、维保难度大。

　　1.1.2不少火灾正是因为电气装置故障所致，火警时一般配电系统可能已失效，或火灾已将配电设施烧毁，引起消防系统已无法工作。

　　1.1.3装备装配占地面积大、基本建设投资大。

　　1.2.1相对动力配用功率功率大大减少，系统简易，维护方便。

　　1.2.2装置独立，可靠性大大提升。

　　1.2.3体积小，总投资也大大降低。

　　1.3东莞康明斯发电机消防水泵的控制方式与发展方向

　　人工起动、人工调速、人工监测。

　　可接受消防信号自启动，具有基础的保护（超温、昆明康明斯发电机频率失灵、欠润滑）。东莞康明斯发电机采用机械调速，全速启动，静态调速率为5%~10%，动态调转速为10%~30%。

　　可接受消防信号自启动或手动操作，具有深圳康明斯发电机的基础保护（超温、转速失灵、欠润滑）采用电子调速、怠速/全速选定，静态调速率可为0，动态调速率为3%~7%。

　　具有手动、自动、网络遥控、自动巡检及自动故障诊断功用，可单独及配合中央消防系统完成全面的状态检查、运行性能测试，起动运行流程自动化控制——由微电脑（固化过程的专用芯片）指令的电子调速实现软起动、软升速，具有优良的静态、动态调速特征。系统能全面监测东莞康明斯发电机的运行数据和自动诊断康明斯柴油发电机的故障，还监测水泵的扬程、流量及容量，使泵组得到可靠的、全面监护。智能型系统不但功用齐全，而且因采用专用的模块制造，所以体积小、可靠性高、造价低。是今后康明斯柴油发电机消防水泵发展的方向。

　　2.高新技术在深圳康明斯发电机消防水泵的运用

　　2.1.2控制系统应具有全自动化控制规划，可选型手动控制、自动步骤控制、遥控、强行启动等控制模式。

　　2.1.3可设定康明斯发电机的各种步骤控制时间，其中包括——起动前预热或预润滑时间、启动延时时间、起动限时、起动电机脱离速度、怠速运转延时、软升速流程延时、怠速冷却停机延时等。

　　2.1.4可根据需要任意设定康明斯发电机的额定转速值(因为可通过改变东风康明斯发电机转速而满足用户对扬程、流量的要求)，自动监视合资康明斯发电机在启动、怠速、升速、全速等流程的转速变化，自动完成起动电机的投入与撤出（智能预判在启动步骤中是因为起动电机与启动飞轮打滑造成启动失灵，还是启动过程正常而起动不成功，前者应马上退出启动电机，隔一段时间重新再尝试启动，以免故障启动齿轮等部件，后者允许在限定期间内连续起动，若一次起动困难则进行多次）、转速太高与偏低的预报警及超限停机等。

　　2.1.5可设定报警限定值，自动实现超限预报警（不停机）、报警同时自动停机等预报警的项目应包括——过速110%以上、低速、低润滑油压、高冷却温度、低气温(低于4℃防结冰)、低燃油位、低水位、低电池电压、高电池电压、速度信号未校准、超流量等；自动报警并停机的项目应包括——无转速信号（启动速度过低、速度传感器失灵、起动电机打滑）、转速剧增、低速、低润滑油压、高冷却温度、无法起动、停机失败、油压探头开路/短路、水温感应器开路/短路、转速传感器开路/短路、流量过度而超负荷等。

　　2.2.1康明斯柴油发电机运转状态显示—按装置现时的实际情形，显示装置当前所处的状态——守候、开机、供油、起动、起动延时、怠速延时、正常运行、冷却停机、紧急停机。

　　2.2.2泵组运转数据测量显示—在系统运转流程中，显示现时的相关参数值——速度、运行时间、燃油存量、电池电压、冷却温度、润滑油压力、水泵出口压力、水泵流量。

　　2.2.3泵组报警状态显示——当系统产生故障报警，面板即能显示所产生的故障，说明报警类别（预报警或报警）、以及报警原因。

　　2.2.4泵组参数设置显示，显示当前装置设置的各个参数值，包括——起动/停机过程延时状态设定值、运行转速控制设定值和全部的报警、预警参数设定值。

　　2.2.5远程网络监控功用——通过消防网络通信系统（或楼宇自控系统）完成对装置的巡回检测（类似对温感、烟感的巡回检测）。能控制机组开/停，并将其运转参数进行剖析及存档。由于消防装置一般持久处于后备状态，故而平时的保养、保养、装置检测显得非常重要，装置能自动完成对机组的后备状态进行测试，及时预报警，并保证蓄电池处于良好的状态。

　　要实现系统的自动控制与监测用途，需要排查、控制的数据很多，如果采用普通继电器或分立电子元件构成的数据采集及逻辑控制电路是不可能实现的。所以国际上通常是采用两种系统：①专用控制屏；②可编程控制器。目前国内普遍是采用可编程控制系统（PLC）进行多通道的模拟量（传感器→变送器）、开关量参数采集及控制（采用PLC：上马快、可随时更改程序、容易扩展、但系统仍较复杂、同时必须由专业工程师调试，价格也相对偏高）。

　　广州三业科技代理商从1996年来致力从事广州康明斯发电机控制装置的开发，并成功地开发出一系列专用的监控系统，目前已关于深圳康明斯发电机水泵的特殊控制，按智能型的要求开发出的专用的消防水泵控制系统并取得了多项的国发明、适用型专利。

　　广州三业科技工厂命名为MICROPANEL-XBC的惠州康明斯发电机消防水泵控制系统下图（1）采用一体模块化规划，面板操作、外围接线非常简单而可靠。

　　2.4.1泵组的速度应能接受计算机进行优化控制，达到较理想的调节效果，如下图(2)曲线)

　　根据速度n与扬程H、流量Q之间的函数关系：，n1额定速度、n2带负载后变化的速度、Q1额定流量、Q2速度下降后的流量、H1额定扬程、H2转速下降后的扬程、P1额定轴容量、P2速度下降后的轴容量。根据上述公式可知转速n的改变会使扬程与流量产生很大的改变。于是如果惠州康明斯发电机的转速调节率δn较大，则水泵的流量Q（与转速成正比）、扬程H（与速度的平方成正比）就会远远偏离额定值。

　　n—泵组额定速度转/分（转/分钟）

　　n1—负载渐变后稳定的速度r/m（转/分钟）

　　n2—满载时的速度转/分（转/分钟）

　　n3—负载突变前的稳定的速度：转/分（转/分钟）

　　n4—负载突变时的最大或最小速度：转/分（转/分钟）

　　异步发电机的转差率通常为2~3%，但普通的惠州康明斯发电机的稳态调速率δnw为5~10%、瞬态调速率δns为10~30%，故而采用普通深圳康明斯发电机装配消防水泵很难满足现代消防的要求。天津康明斯发电机

　　高性能的消防水泵往往是按照用户的扬程、流量的要求设计最节能（高效率）、体积/净重尽小的泵组。于是速度是按扬程、流量、水泵效率、水泵转速特性、康明斯发电机的容量-扭距/转速特点等要求改变的，这使普通广州康明斯发电机的机械调速装备更难满足要求（康明斯发电机只有在大批量定单的前提下，生产厂才有可能可按某一特定转速通过对燃油泵的修改/调节后提升稳态、瞬间调节率）。

　　因此深圳康明斯发电机水泵要达到或接近电动泵的水平必须安装电子调速系统。较好的电子调速装置其技术参数能达到δnw≤1%、δns≤±7%；高性能的电子调速装置其技术指标能达到δnw为“0”、δns≤±3%，并且瞬态时具有很快的恢复时间。

　　采用广州三业科技公司生产的已获国家专利的SY康明斯发电机水泵专用电子调速装置，可执行由计算机发出的指命，完成图（2）的运转特点，并具有非常硬的转速／负载特性，调差率为0（比发电机要高），空载/满载均能保持标准速度。由于采用智能型电子调速，故而非常方便地使供水系统采用恒速（非常硬的转速/负载特性），或恒压（非常硬的输出压力/流量特性）。

　　恒速：通过检修水泵的转速就化不断修正合资康明斯发电机的供油量，保证康明斯柴油发电机恒速运转（转速闭环控制）

　　恒压：通过检修水泵出口压力变化不断改变东风康明斯发电机的供油量，改变东风康明斯发电机的运行转速，以恒定水泵的出口压力（压力闭环变速恒压控制）

　　采用XBC的康明斯发电机消防水泵控制装置与电子速度控制器配合可对康明斯柴油发电机实现软起动控制如图（2）曲线，康明斯发电机水泵的控制系统是由一台专用的计算机进行控制的，通过用户对装置设定，可任意设置怠速的运转时间及升速的斜率，如图（2）。另外还具有如下亮点：

　　1.缓慢增加康明斯柴油发电机的转矩，可大大减小广州康明斯发电机与水泵之间的冲击；

　　2.减少启动的排耗（冷机高速起动会危害深圳康明斯发电机及增加黑烟排放）；

　　3.停机前先减速，然后怠速运行一段时间，待广州康明斯发电机冷却后才停机。

　　上述的SY电子调速系统可比较理想地消除了消防水泵的速度控制问题。

　　2.5智能型的东莞康明斯发电机水泵的另一个技术要点是装置扬程/流量的监测与过载保护；一种重庆康明斯发电机水泵流量检测及预防柴发机组超载的对策已获得国家发明专利。

　　2.5.1普通发电机拖动的水泵如果产生过载（超流量），规划上很容易在其供电回路上装上过电流保护元件，当系统过载必然会引至保护元件动作，切断发电机的供电回路，装置得到了保护。但如果合资康明斯发电机水泵发生超载（超流量）则很难上检测到并采取步骤。2.5.2从事给水布置的工程师均清楚地知道，任何型式的水泵只要转速恒定，其扬程/流量/轴容量就形成了类似图（3）特点的曲线，并符合一定的数学关系。广州三业科技公司发明了一种步骤（已获得国家发明专利）：使用电磁速度传感器、普通压力传感器实时测得其转速及水泵出口压力，在对应泵图（3）的曲线上，可即时查得水泵实时流量及相应的轴容量，有了流量、功率参数，过载保护的难题就迎刃而解了。

　　2.费用低，安装方便，所以不但适合价格高的消防系统，更可广泛应用于普通低价的其它康明斯柴油发电机水泵装置的量及保护。

　　下图（5）是某泵组的标准流量—水压（扬程）特征曲线，水泵运转时相应的功况。点Q红点会闪亮。