消防泵是消防給水系統(tǒng)中的心臟。在消防給水系統(tǒng)中，設(shè)置消防備用泵可以增加整個(gè)系統(tǒng)的安全性，有利于提高整個(gè)消防給水系統(tǒng)的可靠性。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GBJ 16-87)的規(guī)定，除室外消防用水量不超過(guò)25 L／s的工廠、倉(cāng)庫(kù)和七層至九層的單元住宅外，固定消防水泵應(yīng)設(shè)有備用泵，其工作能力不應(yīng)小于一臺(tái)主要泵。《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045-95)中7.5.3條也規(guī)定，消防給水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置備用消防水泵。消防泵的主備用切換是實(shí)現(xiàn)消防備用泵投人工作的重要手段，也是消防給水系統(tǒng)可靠、安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。
         1消防泵的主備用切換方法
         從消防泵啟動(dòng)信號(hào)的采集和控制角度來(lái)看，設(shè)計(jì)中消防泵的主備用切換主要有兩種方法。其關(guān)鍵是控制信號(hào)來(lái)源的選擇，它可分為電流信號(hào)控制方法和壓力信號(hào)控制方法。通常消防泵的主備用泵均需按互為備用的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。
電流信號(hào)控制方法是現(xiàn)在消防設(shè)計(jì)中消防泵主備用切換的常用方法。它通過(guò)對(duì)水泵的電動(dòng)機(jī)電流信號(hào)反饋，來(lái)判斷消防泵是否工作。當(dāng)電機(jī)短路(斷電)、電流過(guò)大時(shí)，電源自動(dòng)切換至另一臺(tái)水泵機(jī)組的電機(jī)，停止第一臺(tái)消防泵的工作，啟動(dòng)另一臺(tái)消防泵工作。
壓力信號(hào)控制方法是在消防泵的出水總管上設(shè)置電節(jié)點(diǎn)壓力表，消防泵主備用的切換是由該壓力表的信號(hào)來(lái)判斷的。當(dāng)消防泵控制箱接到動(dòng)作指令，立刻啟動(dòng)任一臺(tái)消防泵，若消防泵工作后的電節(jié)點(diǎn)壓力表指示的壓力未能達(dá)到設(shè)定的壓力值時(shí)，控制箱將自動(dòng)切換到另一臺(tái)消防泵，啟動(dòng)工作。
當(dāng)然，電氣消防泵控制的原理中可任意指定一臺(tái)消防泵為主泵或備用泵。電流信號(hào)控制方法在目前采用最早、最多，而壓力信號(hào)控制方法在的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)用，壓力信號(hào)控制方法對(duì)消防給水系統(tǒng)的自動(dòng)控制提供了可靠的方式。
          2.主備用切換方法的比較
          2.1消防泵出現(xiàn)故障的原因分析消防泵出現(xiàn)的故障最終結(jié)果是消防泵不能正常給水。造成消防泵故障的主要原因可分為兩類(lèi)，一類(lèi)是電機(jī)故障，另一類(lèi)是水泵故障。
在電機(jī)故障中，有電源問(wèn)題，如供電不正常造成的斷電、電壓過(guò)高或過(guò)低等；電機(jī)本身問(wèn)題，如由于電機(jī)損壞無(wú)法運(yùn)行；電機(jī)過(guò)載問(wèn)題，電機(jī)帶動(dòng)的水泵軸功率過(guò)大或管道堵塞，形成電流過(guò)大而停止工作等等。
在水泵故障中，可能是由于水泵軸承、葉輪等問(wèn)題造成。根據(jù)工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，電機(jī)故障的概率要較水泵故障的概率高。
          2.2消防泵主備用切換方法的分析
          采用電流信號(hào)控制方法，其優(yōu)點(diǎn)是能及時(shí)反映電機(jī)的故障。而電機(jī)的故障也是水泵機(jī)組的主要故障。但這種方法并不能說(shuō)明消防泵實(shí)際是否出水。
          采用壓力信號(hào)控制方法，可以真實(shí)地反映消防水泵機(jī)組實(shí)際的工作情況，其切換的信號(hào)可信度較高。無(wú)論是電機(jī)故障還是水泵故障，只要消防泵出水管的壓力沒(méi)有達(dá)到一定的壓力值，就需要及時(shí)切換主備用消防泵。然而，壓力信號(hào)控制方法也有其缺點(diǎn)。當(dāng)消防給水系統(tǒng)的實(shí)際出水量較大時(shí)，消防泵出水管的壓力下降后，易造成消防泵壓力的切換信號(hào)誤動(dòng)作，停止一臺(tái)消防泵的工作切換成另一臺(tái)消防泵的啟動(dòng)。水泵在切換、重新啟動(dòng)需要有一定的時(shí)間。這樣，勢(shì)必會(huì)造成消防給水的中斷，延誤滅火。此外，壓力信號(hào)控制方法也可在電路設(shè)計(jì)考慮電機(jī)的短路、過(guò)載、過(guò)壓、缺相、欠壓、過(guò)熱等保護(hù)功能。
從系統(tǒng)的角度分析，將消防泵和電機(jī)作為整個(gè)消防泵機(jī)組來(lái)看，判斷其給水的最終效果即水泵機(jī)組是否出水，理應(yīng)是采用壓力信號(hào)控制的主備用切換方法較為合理。在消防給水系統(tǒng)的用水量超過(guò)設(shè)計(jì)流量時(shí)，可以在控制電路上加以調(diào)整，擴(kuò)大消防泵用電容量的設(shè)計(jì)，保證全部消防泵工作的用電量，而消防泵的用電量在消防期間僅僅是全部消防用電量的一個(gè)部分，對(duì)整個(gè)消防供電系統(tǒng)不至于造成較大的影響。這樣，在出水管壓力降低后，及時(shí)啟動(dòng)另一臺(tái)消防泵，可不必考慮原消防泵的關(guān)閉問(wèn)題。
從可靠性的角度出發(fā)，消防泵給水系統(tǒng)的可靠性是與可靠性的結(jié)構(gòu)有關(guān)。消防泵機(jī)組設(shè)置主備用的可靠性框圖可表示為水泵與電機(jī)的串聯(lián)關(guān)系、機(jī)組與機(jī)組之間的并聯(lián)關(guān)系"〔1〕。整個(gè)線(xiàn)路的可靠度可簡(jiǎn)單地表示為R。R＝1一(1一R1)X(1一R2)＝1一(1一R1aXRlb)X(1一R2aXR2b)。從圖2中也可直接看出，提高消防泵與電機(jī)的可靠性同等重要。若僅以1臺(tái)電機(jī)(1B或2B)來(lái)判斷給水系統(tǒng)的可靠是不完善的。采用整個(gè)系統(tǒng)的可靠度即在消防泵機(jī)組出水總管設(shè)置信號(hào)，這才是具有可靠意義的。