淺談電氣火災監控係統與電氣火災防護

hth下载地址 陳聰

摘要：在社會(hui) 發展水平不斷提升的背景下，人們(men) 的用電量逐漸攀升，電氣火災發生率也有所上升，隻有做好火災監控與(yu) 防護工作才能夠保障用電安全。基於(yu) 此，針對電氣火災監控係統與(yu) 電氣火災防護進行了分析，以期優(you) 化電氣火災防護效果。在查閱並分析相關(guan) 資料後發現，靈活應用現代化監控與(yu) 防護手段有利於(yu) 降低電氣火災發生概率，保障人們(men) 的人身安全。因此，在開展電氣火災防範工作時應根據實際需求設計完善的電氣火災監控係統並不斷提高電氣設計水平、加強針對性防護。

關(guan) 鍵詞：電氣火災；監控係統；火災防護

1引言

經過調查研究發現，電氣火災事故發生量逐年攀升，對社會(hui) 安全與(yu) 穩定產(chan) 生了較大威脅。而靈活應用信息技術手段與(yu) 智能化設備有利於(yu) 全麵監控電氣火災，為(wei) 電氣火災的防護提供支持，因此需要提高對監控係統與(yu) 防護措施的重視程度，從(cong) 而減少電氣火災的發生概率。

2電氣火災概述

（1）概念

電氣火災主要指電氣線路、用電設備、供配電設備等出現故障性/非故障性釋放熱能且引燃本體(ti) 或其他可燃物而引發的火災，多發生在建築物當中，可能會(hui) 演變為(wei) 重特大火災事故，具有較大的危險性。

（2）原因

電氣火災主要是由短路、電阻過大以及過載等因素造成的。一，短路。短路指的是不同電位的導電部分直接金屬性連接或經過小阻抗連接在一起，主要包括金屬性短路與(yu) 電弧性短路，是引發電氣火災的關(guan) 鍵原因之一。例如，一些電氣設備在運行過程中可能會(hui) 出現短路等問題，這會(hui) 導致短路點附近出現電弧與(yu) 電火花，繼而引燃附近的可燃物品進而造成電氣火災。二，電阻過大。這一問題指的是導線與(yu) 導線、導線與(yu) 配用電設備之間在連接時出現接觸電阻過大的問題且使局部產(chan) 生高溫、電弧，繼而引燃附近的可燃物，主要是由接頭鬆動、線路連接處氧化等原因造成的。三，過載。若導線中的電流超過安全載流量時，導線就會(hui) 出現高溫並引燃附近可燃物，造成電氣火災。

3電氣火災監控係統及其設計

3.1電氣火災監控係統

在用電量不斷增加的過程中，電氣火災事故發生率越來越高，利用傳(chuan) 統的保護設備已無法有效防範電氣火災，而應用電氣火災監控係統可有效防範火災並提高安全用電水平，所以需要充分了解電氣火災監控係統。

3.1.1原理與(yu) 構成

一，原理。電氣火災監控係統靈活應用了電子技術、網絡技術以及通信技術等，在運行過程中可以對電氣線路與(yu) 電氣設備進行實時監控，全麵采集線路與(yu) 設備的電流、溫度以及剩餘(yu) 電流等參數，並對數據信息進行過濾、放大、對比等處理，終判斷數據指標是否超過預定值並發出相應的報警信號^[3]。

二，構成。電氣火災監控係統主要是由火災監控單元、區域監控主機、監控主機以及數據庫服務器共同構成，其中火災監控單元可以通過傳(chuan) 感器檢測電氣參數並經過現場總線將數據信息輸送至區域監控主機中；區域監控主機可以監控、存儲(chu) 數據並實現報警顯示與(yu) 查詢；監控主機位於(yu) 監控，具備通知、聯動等多個(ge) 模塊；數據庫服務器是數據，可有效存儲(chu) 數據。

3.1.2電氣火災監控探測器

電氣火災監控探測器是監控係統的關(guan) 鍵構成部分，可有效檢測出隱蔽性的火災風險。常用的探測器類型有剩餘(yu) 電流式、測溫式，不同類型探測器的主要功能不同。一，剩餘(yu) 電流式探測器。這種探測器在配電線路狀態監控中發揮著重要作用，可以及時檢測出電氣故障與(yu) 火災隱患，降低電氣火災的發生概率。在應用過程中應嚴(yan) 格控製探測器的使用數量以及安裝位置，從(cong) 而優(you) 化使用效果。二，測溫式探測器。過熱問題可能會(hui) 引發電氣火災，而應用測溫式電氣火災監控探測器可有效檢

測出線路過熱或接頭過熱等問題。常用的測溫式探測器有接觸式與(yu) 非接觸式這2種類型，在應用時應根據火災防範需求選擇合適的類型，且需要優(you) 先將探測器安裝在配電櫃當中，提高過熱問題的檢測效率。三，電弧式探測器。電弧所產(chan) 生的能量

可能會(hui) 引燃周邊的可燃物，應用電弧式探測器可以有效控製配電線路的末端，充分了解電弧的產(chan) 生情況，所以可以將這種類型的探測器應用在電氣係統中。四，測量熱解粒子式探測器。這種探測器可有效監控電氣故障以及係統溫度變化情況，且可以在發生明火前進行報警，有利於(yu) 減少火災的發生。

3.1.3電氣火災監控設備

電氣火災監控設備主要包括監控主機、以太網模塊、觸摸屏模塊等。一，監控主機。監控主機處於(yu) 核心地位，具有報警聲光輸出、存儲(chu) 報警記錄等功能，在係統中發揮著重要作用。二，以太網模塊。以太網傳(chuan) 輸具有速度快、可靠性強等優(you) 勢，

可以為(wei) 數據信息的傳(chuan) 輸提供支持，所以需要科學選擇以太網模塊。三，觸摸屏模塊。在係統智能化水平不斷提升的背景下，觸摸屏模塊成為(wei) 係統的關(guan) 鍵設備，有利於(yu) 實現人機互動。在選擇觸摸屏模塊時需要充分考慮設備性能、功能以及實用性等情況。四，存儲(chu) 模塊。電氣火災監控係統在運行過程中需要存儲(chu) 溫度、剩餘(yu) 電流等數據，對存儲(chu) 設備的要求相對較高，所以需要選擇存儲(chu) 能力強的設備。

3.2電氣火災監控係統設計

在應用電氣火災監控係統前不僅(jin) 需要了解係統，也需要做好係統的設計工作，確保係統符合實際需求：

3.2.1硬件設計

1. 監控設備硬件總體(ti) 設計。在進行電氣火災監控係統設計時應優(you) 化監控設備硬件總設計，將U盤存儲(chu) 、觸摸屏、以太網、電源電路、複位電路等模塊納入係統中，並將各個(ge) 模塊與(yu) 監控設備CPU連接在一起。

2. 監控設備控製芯片。控製芯片在監控設備中發揮著重要作用，會(hui) 對電氣火災監控產(chan) 生較大影響，所以需要靈活應用單片機，提高控製效率。常用的單片機AVR、51、PIC等不同係列，其中AVR與(yu) PIC係列的單片機具有執行效率高等優(you) 勢，且PIC單片機具有存儲(chu) 空間大、功耗低、可靠性高等優(you) 勢，因此可以將PIC單片機應用在監控設備中。在明確單片機後需要做好單片機的引腳分配工作，充分發揮單片機的作用。

3. 現場總線電路設計。在進行現場總線電路設計時應做好通信芯片選擇以及電路設計等環節的工作。首先，RS-485的抗幹擾能力相對較強、傳(chuan) 輸距離相對較遠，比較符合電氣火災監控的需求，所以可以應用RS-485總線，且需要選擇合適的控製芯片，進一步提高係統的傳(chuan) 輸速率。其次，若總線上任何一個(ge) 節點出現故障，總線都可能無法正常運行，所以需要在總線中設置PTC自恢複保險，使PTC電阻直接保護次，電氣控製現場較為(wei) 複雜，若電壓超過接收器的極限接收電壓就會(hui) 損壞芯片，因此需要利用直流電壓轉換模塊對係統電源與(yu) 通信芯片電源進行隔離處理。需要將光耦器件應用在係統中並優(you) 化光耦抗幹擾電路設計。

4. 可數據存儲(chu) 模塊設計。這一環節包括存儲(chu) 模塊設計、存儲(chu) 模塊接口電路設計等內(nei) 容，應根據實際需求進行設計。剩餘(yu) 電流值、溫度值等數據在電氣火災隱患的判斷中發揮著重要作用，隻有全麵存儲(chu) 電氣係統的數據信息才能夠為(wei) 隱患判斷提供數據支撐，所以需要靈活應用U盤，通過U盤存儲(chu) 數據信息。另外，需要利用SPI接口將監控主機係統與(yu) 存儲(chu) 模塊連接在一起，充分發揮存儲(chu) 模塊的作用。

5. 觸摸屏模塊設計。觸摸屏在人機交互中具有重要作用，可以讓工作人員查詢數據並控製係統。在設計時需要選擇合適的智能終端，通過該終端進行控製、查詢以及顯示。且需要優(you) 化觸摸屏與(yu) 監控主機之間的接口電路設計，通過5V直流電源直接供電。

6. 以太網模塊設計。在電氣火災監控係統中應用以太網模塊可以讓工作人員遠程監測火災探測器並獲取相應的數據信息，因此應合理選擇以太網擴展方案，實現網絡數據包與(yu) 單片機數據的透明傳(chuan) 輸。且需要進行單片機的擴展，通過擴展出的串口連接以太網。

3.2.2軟件設計

軟件設計在電氣火災監控係統設計中占據著重要地位，應提高對這一環節的重視程度。

一，應優(you) 化軟件總體(ti) 設計。應將自檢程序、初始化程序納入總體(ti) 設計中，通過自檢程序使監控設備自動檢測探測器的功能，判斷探測器是否能夠正常使用，若不能便自動報警，通過初始化程序使探測器進入正常運行狀態。

二，應優(you) 化通信軟件設計。硬件中的現場總線需要通信軟件的支持，因此應優(you) 化通信軟件設計。首先，應科學選擇通信協議。Modbus協議具有數據采集等功能，可以對主機與(yu) 從(cong) 機之間的工作形式進行規定與(yu) 控製，所以需要將其RTU模式應用在電氣火災監控係統的通信軟件中。其次，應優(you) 化循環冗餘(yu) 校驗算法。在通信過程中，數據可能會(hui) 受到分布參數、傳(chuan) 輸距離等多種因素的影響，很可能會(hui) 出現一些問題，而應用循環冗餘(yu) 校驗這種算法可以對數據傳(chuan) 送進行校驗，為(wei) 此需要將其應用在通信軟件中。應優(you) 化發送程序。在RTU模式中，時間會(hui) 對報文間隔產(chan) 生較大影響，所以需要在接收與(yu) 發送程序中應用串行通信模塊。

4電氣火災防護措施

在工作過程中需要靈活應用電氣火災監控係統以及各種防護手段進行電氣火災的預防，從(cong) 而減少事故的發生。

4.1提高電氣設計水平

電氣設計會(hui) 對電氣設備以及線路運行的合理性產(chan) 生較大影響，隻有優(you) 化電氣設計才能夠減少電氣火災的發生，因此需要通過有效手段提高電氣設計水平。一是，在進行電氣設備以及電氣線路設計時應充分考慮環境因素以及人為(wei) 因素，盡力減少設備與(yu) 線路受外界環境以及人為(wei) 操作等因素的影響。二是，在進行電氣設計時應不斷優(you) 化細節設計並將電氣係統與(yu) 電氣火災監控係統結合起來，直接通過監控係統對電氣設備與(yu) 線路進行實時監控，及時發現電氣火災隱患。

4.2做好針對性防護工作

從(cong) 上述內(nei) 容來看，短路、過載等是引發電氣火災的關(guan) 鍵原因，應針對這些做好相應的防護工作。一，做好短路與(yu) 過載的防護工作。在日常工作過程中應確保電氣設備與(yu) 線路的絕緣層完整無損，且需要不斷提高絕緣水平，從(cong) 而預防短路問題。若想達到良好的保護效果就需要在電氣係統中安裝含有過流保護功能的設備，使設備在電流超過安全載流量時能夠及時切斷線路，從(cong) 而預防短路等問題。二，做好接地與(yu) 漏電防護工作。在預防接地與(yu) 漏電等問題時，需要通過電氣火災監控係統處理剩餘(yu) 電流超標等報警信號，從(cong) 而達到預防效果。且需要通過RCD等保護設備及時切斷線路，提高保護水平。三，做好接觸不良的防護工作。在應用電氣火災監控係統時，應科學選擇測溫式探測器且需要定期對線路連接處進行巡檢。

4.3做好電氣線路火災防護工作

從(cong) 實際情況來看，電氣線路火災在電氣火災中的占比較高，其主要是由電氣線路選型不當等因素造成的，應通過有效手段進行防護。一方麵，應加大防範力度。例如，應進行規範性設計並做好設計審核工作，增強線路設計的合理性；科學選擇電氣線路並做好線路質量的檢測工作，避免應用不合格的線路產(chan) 品；靈活應用斷路器等保護設備。另一方麵，應加大保護力度。如果出現電氣線路火災就需要按照相關(guan) 規定切斷電源，避免出現帶負荷拉閘等問題且需要做好處理工作，避免造成嚴(yan) 重問題。

4.4做好電氣照明火災防護工作

在生活生產(chan) 活動不斷增加的過程中，各種電氣照明裝置的應用範圍越來越廣。與(yu) 此同時，電氣照明火災的發生率也不斷上升，應加強防護。首先，應科學選擇燈具。例如，戶外場所可以應用封閉型燈具或含有防火燈座的開啟型燈具；在含有腐蝕性氣體(ti) 的場所中可以應用密封型燈具；在可能會(hui) 產(chan) 生爆炸介質的場所中可以應用整體(ti) 防爆型燈具。其次，應科學安裝燈具。大多數場所中都具有可燃物，所以在安裝燈具時應確保燈具與(yu) 可燃物之間的距離在50cm以上且與(yu) 地麵之間的距離在2m以上，若達不到這些安全距離就需要設置防護設施。再次，應靈活應用各種附件並確保附件符合照明供電係統對電流以及電壓的要求。應合理控製電氣照明。需要優(you) 化照明電流的分支回路並在回路中設置短路保護設施，降低出現短路等問題的概率。同時，在保護過程中應優(you) 化三相負荷的平衡配置。

4.5加大檢查力度

相比於(yu) 其他類型的火災，電氣火災具有較強的隱蔽性，所以需要加大檢查力度，及時發現火災隱患。應定期對電氣線路與(yu) 設備進行巡視，判斷線路與(yu) 設備的絕緣等各個(ge) 方麵是否存在老化等問題，若存在須及時更換。且需要檢查設備與(yu) 線路附近是否存在可燃物，若存在須及時清理，從(cong) 而有效避免火災的發生。另外，電氣火災具有較強的季節性，多發生在夏季與(yu) 冬季，應做好季節性的檢查工作並調整供電負荷，及時排除電氣係統中的安全隱患。

5hth下载地址電氣火災監控係統

（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。

（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。

（3）係統結構

。

（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）配置方案

6結論

全麵監控和防護電氣火災可以保障人們(men) 的安全和社會(hui) 穩定發展，因此需要充分了解電氣火災監控係統的原理與(yu) 構成並根據實際需求優(you) 化係統的軟硬件設計，同時也需要不斷提高電氣設計水平、強化針對性防護並做好線路火災、照明火災等事故的防護工作，將火災防範落實在各個(ge) 環節中。

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