淺談電氣火災監控係統在現代智能建築中的研究與應用

hth下载地址 陳聰

【摘要】文章就濱河商務建築項目展開討論，針對項目中的電氣火災監控問題提出電氣火災監控係統設計與(yu) 應用、網絡設計、係統監控設計、係統監測、數據收集和分析、遠程監控等相關(guan) 措施，以強化電氣火災監控水平，降低用戶使用風險。

【關(guan) 鍵詞】電氣火災監控係統；設計；應用

1引言

電氣火災監控係統在現代智能建築中的應用，不僅(jin) 可以推動建築行業(ye) 實現智能化、信息化發展，也可以為(wei) 用戶創造更加安全、舒適的工作環境，使得行業(ye) 經濟效益和大眾(zhong) 生活質量共同提升。如何讓電氣火災監控係統在工程建設、項目運行過程中發揮應有的作用，需要建設單位、設計單位、規範標準製定單位、係統設備廠家、物業(ye) 管理單位、社會(hui) 監督主管門共同重視，避免讓電氣火災監控係統變成“雞肋”。

2工程概況

濱河商務擁有10KV主變電室兩(liang) 座，分變電室兩(liang) 座；1號主變電室位於(yu) A座負一層，主要為(wei) A座及裙樓供電。2號主變電室位於(yu) B座負一層，3號、4號分變電室分別位於(yu) C座、D座負一層，分別為(wei) C座、D座供電。

電氣火災監控係統有監控主機一套，設置在建築群消防監控室內(nei) ；監控分機四套分別安裝在四個(ge) 變電室內(nei) 。實現了對10KV回路電纜、10KV變壓器、400V低壓配電櫃主要回路、建築群樓層配電箱、主要動力配電櫃的電氣火災監控。監控分機具有報警、查詢、打印功能，同時將數據上傳(chuan) 至監控主機，在消防監控室內(nei) 具有報警、查詢、打印、消除報警功能。

3電氣火災監控係統應用存在的問題

3.1關(guan) 於(yu) 係統運行的問題

在係統運行過程中，工作人員發現以下問題：①沒有實現與(yu) 大廈綜合管理係統的係統融合，電氣火災監控係統獨立運行；②係統存在誤報，對管理人員工作造成幹擾；③係統分布範圍廣，運行管理時多次出現掉線、斷網等問題；④係統主服務器為(wei) 一台PC級服務器，係統可靠性較低。

3.2關(guan) 於(yu) 係統管理的問題

項目建設完成後交付專(zhuan) 業(ye) 物業(ye) 管理單位管理，經過三年時間的跟蹤回訪，發現如下問題：①物業(ye) 公司項目部機電人員對電氣火災監控係統重視程度不夠；②物業(ye) 消防控製室監控值班員隻能對電氣火災監控係統報警查詢，對報警事件轉交電工處理；③物業(ye) 電工對漏電電流大報警、超溫報警現象束手無策，發現缺陷容易，解決(jue) 問題難；④物業(ye) 消防中控室一般歸安保部管理，機電設備一般歸工程部管理；電氣火災監控管理處於(yu) 兩(liang) 個(ge) 部門共同管理的狀態。物業(ye) 管理人員對電氣火災監控係統的重要性認識不足，容易出現兩(liang) 不管的空檔；⑤社會(hui) 安全監督部門對建築群的消防監督檢查，主要檢查火災報警係統、疏散指示係統、消防通道暢通等。社會(hui) 安全監督部門對電氣火災監控係統一般不做檢查，導致物業(ye) 管理單位對火災監控係統的重視程度降低；⑥電氣火災監控係統處於(yu) 建設重視、管理漠視的“雞肋”狀態。

4電氣火災監控係統設計與(yu) 應用

4.1明確建築功能需求

該工程中包含了層建築，在設計電氣火災監控係統時，設計人員應根據建築需求設計合理化、可靠度高的係統，以解決(jue) 係統運行問題。一般高層建築電氣火災監控係統需要實時采集建築內(nei) 部消防類相關(guan) 數據，並對設備運行的狀態進行有效監控，以便於(yu) 及時發出預警，避免火災發生。

在設計係統時，可以借助物聯網技術采集數據，數據內(nei) 容主要為(wei) 低壓配電線路相關(guan) 電氣參數等信息。其次，在係統中設計低壓配電物聯終端和傳(chuan) 感器：①安裝低壓配電物聯終端：位置在線路側(ce) 、低壓側(ce) 以及用戶側(ce) 。主要功能：利用通信通道監控上傳(chuan) 的數據信息；②傳(chuan) 感器：溫度傳(chuan) 感器、煙感傳(chuan) 感器[1]。主要功能：利用無線上傳(chuan) 雲(yun) 主站，完成電氣火災隱患警報、設備運行監視、事故發生溯源等。該項功能可以通過手機進行訪問。

4.2係統網絡設計

在設計電氣火災監控係統網絡時，可以利用無線通信網絡提高係統運行水平。該網絡主要由這幾個(ge) 部分組成：①監控主站；②上位機單元；③總線；④監控輔站。運行時，ZigBee（紫蜂無線通訊）主站會(hui) 與(yu) 總線進行連接，總線接收到上位機單元信息後，主站也會(hui) 得到實時信息。對係統監控模塊進行設計時，可以通過剩餘(yu) 電流探測器以及開關(guan) 電壓調節器，監控電氣火災剩餘(yu) 電流[2]。其中，剩餘(yu) 電流探測器功能包含：①自行檢測；②按鍵切換；③聲光報警；④液晶顯示等（見圖1）。

圖1係統網絡監測圖示

設計人員也可以使用雲(yun) 平台設計電氣火災監控係統，確保電氣設備正常運行，保證係統可以對建築電氣火災進行實時監控與(yu) 檢測。技術人員可以將不同電氣火災探測器安裝在關(guan) 鍵位置，並將這些探測器收集到的數據信息統一傳(chuan) 遞至總線監測設備，接著再傳(chuan) 遞至監控主機，後傳(chuan) 遞至雲(yun) 平台[3]。根據不同用戶需求，劃分電氣火災監控係統控製區域，根據每一個(ge) 區域特征，設置參數不同的靈敏度以及報警值，以防止誤報警。利用平台自檢功能，對監測主機和探測器故障進行定期檢測，發現異常時可及時報警，並將監測到的剩餘(yu) 電流值數據發送至係統；工作人員對數據進行分析和判斷，確定報警位置後可及時采取措施，防範火災事故發生，降低事故損失和火災風險（見圖2）。

圖2基於(yu) 雲(yun) 平台的電氣火災監控係統設計圖示

4.3係統監控模塊位置設計

在設計電氣火災監控係統時，可以將係統監控模塊放在這幾個(ge) 位置：①樓層配電箱。在這個(ge) 位置安裝係統模塊，可以在漏電發生時及時找到故障位置和高溫隱患位置，且預測的位置較為(wei) 準確。但是其無法確定哪一個(ge) 支路發生漏電，也無法檢測配電室到豎井間的漏電情況。②低壓櫃出線。在這個(ge) 位置安裝係統模塊，其應用成本低。但是產(chan) 生漏電電流時，係統隻能明確哪一個(ge) 主回路漏電無法對漏電故障發生的具體(ti) 位置進行確定，無法對高溫隱患位置進行確定；③末端配電箱。在此處安裝係統模塊可以明確漏電故障以及高溫隱患位置，但是對配電室到豎井間以及豎井間到支路間的漏電情況無法確定[4]。④為(wei) 了解決(jue) 上述問題，可以分別在3個(ge) 位置安裝探測器，使其形成分層保護，以此來實現全麵覆蓋與(yu) 監控。但是這種安裝方法成本較高。安裝電氣火災監控係統主機時，可以將其布設消防控製室內(nei) 。在此處安裝主機，可以實時傳(chuan) 遞報警信息和故障信息至消防控製。一旦發現問題，消防控製的工作人員會(hui) 在一時間處理相關(guan) 信息，並對建築電氣火災隱患問題進行解決(jue) [5]。也可以將主機安裝在變電室之內(nei) ，電氣火災監控係統會(hui) 對配電線路中的漏電情況進行監測，將主機設置在此處可以由變電室值班人員進行統一管理。

4.4監控報警設計

在係統中設計監控報警平台時，需要根據不同監控區域部署傳(chuan) 感器。利用可視化聯網平台實現指令與(yu) 碼流之間的轉換。當遠程通信中斷後，可以實時接收報警信號，並上傳(chuan) 至安全管理平台。同時，控製主機會(hui) 開啟周圍視頻監控點，並及時發出報警信號。為(wei) 了保證平台信息儲(chu) 存的安全性，設計人員可以在平台設置存儲(chu) 模塊，以便於(yu) 工作人員儲(chu) 存重要信息。對於(yu) 一些重要的用戶信息，可以進行加密處理以保證信息*密性。例如，訪客需要登錄信息數據庫時，通過嚴(yan) 格的權限驗證才可進入平台查看信息。如連續3次輸入錯誤密碼，係統會(hui) 自動提示需要輸入驗證碼再次登錄。在這種防護功能下，可以保護信息不被*取。另外，為(wei) 了防止數據庫被*客侵入，也可以設置特殊字符以及邏輯格式過濾驗證方式進行防護。由於(yu) 探測器在實際應用中常常受到其他工況的影響，容易發出錯誤警報。如電梯在負載狀態下，會(hui) 因以下幾種情況發生誤報警：①剩餘(yu) 電流互感器在檢測到下端有電梯，或者檢測到三相電機，且電機處於(yu) 開啟狀態，或者檢測到變頻器；②監控環境中，功率因數低造成電能設備運行質量受到影響；③現場施工不規範，造成混接現象發生。為(wei) 避免誤報警現象發生，相關(guan) 人員需要對傳(chuan) 感器報警裝置進行測試[6]。以電梯報警測試為(wei) 例，可以采用電梯驅動回路進行測試，並結合不同計算方法計算相關(guan) 數據，如值、半波均方根等。在電梯電源上接入剩餘(yu) 電流互感器，設置報警值：300mA；報警延時時長：0.2s。設置後進行3次監控試驗：①電梯靜止至開啟，再到運行；②電梯正常運行；③運行中的電梯到停止的過程。如發現誤報警現象，則應針對實際問題改良傳(chuan) 感器誤報警問題。

4.5提高人員係統使用與(yu) 管理水平

電氣火災監控係統運行時，常會(hui) 受到外界因素幹擾造成運行異常。因此，需要通過提高各個(ge) 部門人員安全管理意識，增強係統維護力度。首先，針對係統運行與(yu) 維護進行統一培訓，突出係統維護要點、技能提升以及人員配合的重要性，從(cong) 而強化各個(ge) 人員日常維護與(yu) 管理意識，並提高維修人員技術水平。培訓時，也應麵對物業(ye) 消防控製室監控值班員進行係統基礎維護培訓，如發生報警情況，班員可做好礎處理，既可保證係統快速恢複運行，也可減少維修成本。例如，在日常維護中，如發現係統運行異常時，工作人員應一時間從(cong) 網絡狀態、設備狀態等方麵查找故障原因，盡量在較短時間內(nei) 完成係統維修，以降低電氣火災監控風險。其次，統一管理電氣火災監控係統提高管理可靠性，加強社會(hui) 安全主管部門對電氣火災監控係統的重視。相關(guan) 部門可成立專(zhuan) 門管理小組，定期對電氣火災監控係統進行檢查與(yu) 維護，減少係統運行異常情況發生。建立嚴(yan) 格的責任製和獎懲製，提高相關(guan) 人員的監管意識，以確保監管的有效性。監管過程中，相關(guan) 人員需要實時記錄監管問題，定期針對問題開展會(hui) 議進行協商和解決(jue) 。對於(yu) 一些較為(wei) 緊急的監管問題，可立即召開會(hui) 議解決(jue) 實際問題。通過不斷更新監管方式和監管製度，提高各部門人員係統維護、係統檢查、係統管理等方麵的能力。

5hth下载地址電氣火災監控係統介紹

5.1概述

Acre1-6000電氣火災監控係統，是根據現行規範標準由hth下载地址電氣股份有限公司研發的全數字化獨立運行的係統，已通過消防電子產(chan) 品質量監督檢驗的消防電子產(chan) 品試驗認證，並且均通過嚴(yan) 格的EMC電磁兼容試驗，保證了該係列產(chan) 品在低壓配電係統中的安全正常運行，現均已批量生產(chan) 並在全國得到廣泛地應用。該係統通過對剩餘(yu) 電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與(yu) 監視，實現對電氣火災的早期預防和報警，當必要時還能聯動切除被檢測到剩餘(yu) 電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;並根據用戶的需求，還可以滿足與(yu) AcreIEMS企業(ye) 微電網管理雲(yun) 平台或火災自動報警係統等進行數據交換和共享。

5.2應用場合

適用於(yu) 智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(ye) 、重點消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領域。

5.3係統結構

5.4係統功能

監控設備能接收多台探測器的剩餘(yu) 電流、溫度信息，報警時發出聲、光報警信號，同時設備上紅色“報警”指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按設備的“複位”按鈕或觸摸屏的“複位”按鍵遠程對探測器實現複位。對於(yu) 聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動消除。

當被監測回路報警時，控製輸出繼電器閉合，用於(yu) 控製被保護電路或其他設備，當報警消除後，控製輸出繼電器釋放。

通訊故障報警：當監控設備與(yu) 所接的任一台探測器之間發生通訊故障或探測器本身發生故障時，監控畫麵中相應的探測器顯示故障提示，同時設備上的黃色“故障”指示燈亮，並發出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發生故障時，監控設備也發出聲光報警信號並顯示故障信息，可進入相應的界麵查看詳細信息並可解除報警聲響。

當發生剩餘(yu) 電流、超溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲(chu) 在數據庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。曆史數據提供多種便捷、快速的查詢方法。

5.5配置方案

6結語

電氣火災監控係統在現代智能建築中的應用必不可缺，通過引進新信息技術提高係統功能設計的可行性和合理性，同時在係統運行期間，加強相關(guan) 人員的管理培訓和專(zhuan) 業(ye) 培訓，以保證係統異常時可一時間進行有效處理，從(cong) 而延長係統使用壽命，使其可以實時監測建築電氣火災情況。

參考文獻：

1. 王少軍(jun) .電氣火災監控在現代智能建築中的應用.

2. 彭天海，陳羽，楊帆，等.高層建築電氣火災監控終端信息模型[J].山東(dong) 大學學報（工學版），2022，52（5）：132-140.

3. 賀麗(li) .基於(yu) 雲(yun) 平台的智能配電係統設計[J].工程建設與(yu) 設計，2022（11）：161-163.

4. hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) 2022.5版.