变风量通风与排烟实训平台风管系统压力与风量测量技术

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技术文章

作者：茂育科教发布时间：2025-11-27 10:04:12

一、系统概述
MYLY-56变风量通风与排烟实训平台，通风排烟系统实训装置依据防烟排烟系统的控烟机理，明确划分为防烟系统与排烟系统，设备核心设计为机械式加压送风系统和机械式排烟系统两大模块，精准模拟实际工程中的通风排烟场景。
装置整体由模拟房间配备系统和排烟风机系统构成，核心组成部分涵盖风口、风阀、排烟窗、排烟风机、排烟防火阀、送风机、送风风道、排烟风道，以及配套的火灾探测器和联动控制系统，完整复现了实际通风排烟系统的核心架构与功能逻辑，为风管系统压力与风量测量技术的实训教学提供了真实的硬件载体。
二、系统功能
1.系统分类清晰：严格遵循防烟排烟系统的技术要求与控烟机理，明确区分防烟系统与排烟系统，以机械式加压送风与机械式排烟的双系统设计，满足不同工况下的实训需求。
2.组成架构完整：以模拟房间配备系统和排烟风机系统为核心，集成风口、风阀、各类风机、防火阀等关键部件及联动控制单元，与实际通风排烟系统的组成保持高度一致。
3.功能高度契合：在风系统的完整性上实现突破，其控制功能、保护功能、显示功能与实际通风系统完全匹配，确保实训过程中测量数据的参考价值与实际工程接轨。
4.原理微型化呈现：采用微型化设计，在保留真实通风排烟系统风系处理原理的基础上，直观展示系统特点、结构及控制方法，便于学生快速掌握核心技术逻辑。
5.教学适配性强：装置结构合理、造型美观，实训桌配备四个万向轮和四个固定调节机构，可灵活移动与固定；能直观展示通风系统结构与工作原理，有效辅助教师演示讲解，帮助学生深化对课本知识的理解与掌握。
6.能力培养导向：通过呈现系统运行中的具体现象，引导学生分析压力与风量的变化规律，助力学生实现理论与实践的转化，提升实际动手操作能力。
7.安全保护全面：配备电流型漏电保护装置，当对地漏电电流超过设定阈值时，即刻跳闸切断电源；同时设有热保护器件，可对压缩机实施过热、过载保护，为实训过程提供安全保障。
三、技术指标要求
1.输入电源：AC～380V±10% 50Hz，符合工业用电标准，为系统稳定运行及压力、风量测量仪器的精准工作提供稳定的电力支持。
2.工作环境：环境温度范围-5℃～+40℃，相对湿度＜85%(25℃)，海拔＜4000m，适应多数地区的实训场地环境，确保在不同温湿度条件下测量数据的稳定性。
3.装置容量：＜3.8kVA，在满足系统满负荷运行的同时，降低能耗与安全风险，适配常规实训场地的供电容量。
4.整体尺寸：≤3500mm×700mm×1700mm，结构紧凑，便于在实训室内规划摆放，为学生操作测量仪器预留充足空间。
5.安全保护标准：具备完善的漏电压、漏电流保护装置，安全性能完全符合国家标准，保障实训人员与设备安全。
6.教学同步功能：搭载教学同步动画控制系统，软件与装置深度融合，设备任一操作均可在软件上实现同步动画展示，并实时呈现对应的原理数据控制关系，为压力与风量测量的原理讲解提供可视化支撑。
四、主要配置及参数
系统核心由模拟房间配备系统、模拟通风排烟系统、铝型材框架、控制柜、实验台智能控制模块、同步软件动画及人机交互终端等组成，各部分配置参数如下：
4.1 模拟房间配备系统
核心组件为电动自动关门执行器，工作电压DC24V，配备专用控制开关；火灾发生时，可按预设程序自动完成开启与关闭动作，模拟实际建筑中防火分区的隔断场景，为测量不同区域的风管压力变化提供工况条件。
4.2 模拟通风排烟系统
由加压送风机、加压送风管道、排烟风机、自动排烟防火阀、280℃防火阀及70℃防火阀排烟口等组成。工作原理与实际消防防排烟系统一致：当消防控制中心接收火灾信号后，联动控制柜启动风机并打开排烟阀，将室内浓烟通过风管排出室外，此过程中可实时测量风管内压力与风量的动态变化。具体组件参数如下：
1.加压送风机：采用多翼式离心风机，风量大、压力稳定，为加压送风系统提供持续动力。
2.加压送风管道：采用不燃材料制作，符合消防规范；加压送风口为常闭式设计，支持手动或电动两种开启控制方式，便于实训中切换不同送风模式测量相关参数。
3.排烟风机：采用轴流风机，具备高温耐受性能，可在280℃环境下持续工作不小于30分钟，满足火灾高温工况下的排烟需求及参数测量。
4.排烟防火阀：安装于机械排烟设施的管道上，平时呈开启状态，当管道内温度达到280℃时自动关闭，可通过测量阀门前后压力变化验证其动作可靠性。
5.280℃防火阀：共4套，由控制执行器与不燃材料制成，核心功能与排烟防火阀一致，用于关键风管节点的温度保护。
6.70℃防火阀排烟口：共4套，安装于机械排烟风管上作为烟气吸入口，平时呈关闭状态，火灾时可通过手动或电动方式开启，是测量排烟风量的关键测点位置。
7.火灾探测与报警单元：包含火灾探测器、报警器及报警按钮，用于火灾工况的自动报警，触发系统联动动作，为压力与风量动态测量提供工况触发信号。
4.3 铝型材框架
采用≥40mm×40mm的铝型材搭建，框架尺寸≤2400mm×700mm×1700mm，结构稳固、重量轻，既为系统各组件提供可靠支撑，又便于调整与维护。
4.4 控制柜
作为系统控制核心，集成总控模块、继电器模块、仪表模块及DDC数字量控制模块，是压力与风量测量数据的集中显示与控制中心，具体配置如下：
1.总控模块：采用工业管理终端与数字量模块从站连接，构成独立操作站，支持基本参数的修改与实时监控；内含电力控制系统、控制监控系统及接触器、热保护器等元件，面板配备控制开关旋钮、工作状态指示灯及系统流程图，直观展示系统运行状态。
2.继电器模块：安装AC220V中间继电器、AC220V交流接触器、热继电器、漏电保护开关、熔断器及时间继电器等元件，可独立实现对通风排烟设备的过程控制，为不同控制逻辑下的参数测量提供条件。
3.仪表模块：集成数字温控仪表、电流表、电压表等测量仪器，用于实时监控风机及执行元件的工作电流、电压，以及出风口、回风口的温度；同时配备多种传感器及采集模块，具体包括：1个CO₂传感器（24VDC 4-20mA）、1个湿度传感器（24VDC 4-20mA）、1个温度传感器（24VDC 4-20mA）、烟雾传感器及高精度烟雾浓度检测采集模块气体变送器（24VDC 4-20mA），为多参数协同测量提供硬件支持。
4.DDC数字量控制模块：共2套，具备16路AI输入、6路DO输入及8路DO输出功能，专门用于模拟排烟系统的自动化控制，可精准控制风阀开度、风机转速等，实现压力与风量的精准调节与测量。
5.控制柜尺寸：≤800mm×700mm×1700mm，与系统整体尺寸匹配，便于集中管理与操作。
4.5 实验台智能控制模块
核心功能为控制整机工作环境、保障系统运行稳定及实训安全，关键时可紧急切断总电源，同时具备完善的参数检测与上传功能，为压力与风量测量提供数据补充与安全保障，具体参数如下：
1.参数检测与保护：可检测并通过液晶显示交流电源的电压、电流、用功功率及温度，当出现过压（115%额定电压）、欠压（80%额定电压）、过流（50~1000mA）、过温（50-120℃）及漏电（50-1000mA连续可调）等异常情况时，自动触发过载保护。
2.数据上传与监控：通过CAN/GSM通讯将电流、电压、温度等数据上传至监控主机或云平台，实现对电源运行状态的远程监测与分析。
3.工作电源：额定电压AC220V，正常监视状态功耗≤2W，报警状态功耗≤2.5W，能耗低且运行稳定。
4.检测与报警通道：包含1路电流检测、1路电压检测、4路温度报警及1路漏电报警通道，报警方式支持APP远程报警，触点容量为AC 220V/3A、DC 30V/3A。
5.通讯能力：配备通讯/GPRS通讯接口（GPRS为选配），有效通讯距离≤1km；内置无线网络信号发射器，支持4G网络连接，无需额外增加通信成本。
6.控制方式：支持手机APP远程控制及电脑软件监控，操作便捷。
7.传感器配置：电流互感器变比为2000:1（实际配置如有差异以产品为准），多路温度传感器采用100K特性的热敏电阻，确保参数检测的精准性。
8.功能显示：可实时显示电压、电流、功率等关键电参数，为分析风机运行状态与风管压力、风量的关联关系提供数据支撑。
9.无线传感器参数：工作电压3.6V，待机电流20mA，报警电流250mA，低压报警可持续30天，通信方式为GSM，接收灵敏度-129dBm，符合无线通信标准。
4.6 同步软件动画要求
采用Lon Maker软件与力控软件构建教学同步动画控制系统，软件与实训装置深度联动。当在设备上执行任何操作时，软件将同步展示对应的动画过程，并清晰呈现操作与原理数据之间的控制关系，例如风阀开度变化与风管压力、风量的数值关联，为实训教学提供可视化的理论支撑。
4.7 人机交互终端要求
内置多功能教学软件，配备10点红外触控屏，核心硬件参数满足：处理器≥I3，硬盘≥126G，尺寸≥32寸，内存≥4G，支持无线网络连接，为软件操作、数据显示及教学演示提供流畅的交互体验。
五、实训项目要求
依托本实训平台，可开设以下与风管系统压力与风量测量技术紧密相关的实训项目，覆盖基础认知、操作技能及综合应用全维度：
1.消防排烟系统的认识（含风管结构与压力、风量测点识别）
2.消防防烟系统的认识（含加压送风系统压力特性分析）
3.消防防烟系统控制操作（含压力调节与测量）
4.消防排烟系统的手动操作（含手动模式下风量测量）
5.消防排烟系统的自动操作（含自动模式下压力与风量动态测量）
6.消防排烟系统与联动中心的操作（含联动工况下参数协同测量）
7.消防排烟系统的联动编程（含编程逻辑对风量、压力的影响验证）
8.消防防烟系统的联动编程（含加压压力参数的编程控制与测量）

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