【摘要】文章就濱河商務(wù)建筑項目展開(kāi)討論，針對項目中的電氣火災監控問(wèn)題提出電氣火災監控系統設計與應用、網(wǎng)絡(luò )設計、系統監控設計、系統監測、數據收集和分析、遠程監控等相關(guān)措施，以強化電氣火災監控水平，降低用戶(hù)使用風(fēng)險。

【關(guān)鍵詞】電氣火災監控系統；設計；應用

1引言

電氣火災監控系統在現代智能建筑中的應用，不僅可以推動(dòng)建筑行業(yè)實(shí)現智能化、信息化發(fā)展，也可以為用戶(hù)創(chuàng )造更加安全、舒適的工作環(huán)境，使得行業(yè)經(jīng)濟效益和大眾生活質(zhì)量共同提升。如何讓電氣火災監控系統在工程建設、項目運行過(guò)程中發(fā)揮應有的作用，需要建設單位、設計單位、規范標準制定單位、系統設備廠(chǎng)家、物業(yè)管理單位、社會(huì )監督主管門(mén)共同重視，避免讓電氣火災監控系統變成“雞肋"。

2工程概況

濱河商務(wù)擁有10KV主變電室兩座，分變電室兩座；1號主變電室位于A(yíng)座負一層，主要為A座及裙樓供電。2號主變電室位于B座負一層，3號、4號分變電室分別位于C座、D座負一層，分別為C座、D座供電。

電氣火災監控系統有監控主機一套，設置在建筑群消防監控室內；監控分機四套分別安裝在四個(gè)變電室內。實(shí)現了對10KV回路電纜、10KV變壓器、400V低壓配電柜主要回路、建筑群樓層配電箱、主要動(dòng)力配電柜的電氣火災監控。監控分機具有報警、查詢(xún)、打印功能，同時(shí)將數據上傳至監控主機，在消防監控室內具有報警、查詢(xún)、打印、消除報警功能。

3電氣火災監控系統應用存在的問(wèn)題

3.1關(guān)于系統運行的問(wèn)題

在系統運行過(guò)程中，工作人員發(fā)現以下問(wèn)題：①沒(méi)有實(shí)現與大廈綜合管理系統的系統融合，電氣火災監控系統獨立運行；②系統存在誤報，對管理人員工作造成干擾；③系統分布范圍廣，運行管理時(shí)多次出現掉線(xiàn)、斷網(wǎng)等問(wèn)題；④系統主服務(wù)器為一臺PC級服務(wù)器，系統可靠性較低。

3.2關(guān)于系統管理的問(wèn)題

項目建設完成后交付專(zhuān)業(yè)物業(yè)管理單位管理，經(jīng)過(guò)三年時(shí)間的跟蹤回訪(fǎng)，發(fā)現如下問(wèn)題：①物業(yè)公司項目部機電人員對電氣火災監控系統重視程度不夠；②物業(yè)消防控制室監控值班員只能對電氣火災監控系統報警查詢(xún)，對報警事件轉交電工處理；③物業(yè)電工對漏電電流大報警、超溫報警現象束手無(wú)策，發(fā)現缺陷容易，解決問(wèn)題難；④物業(yè)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于兩個(gè)部門(mén)共同管理的狀態(tài)。物業(yè)管理人員對電氣火災監控系統的重要性認識不足，容易出現兩不管的空檔；⑤社會(huì )安全監督部門(mén)對建筑群的消防監督檢查，主要檢查火災報警系統、疏散指示系統、消防通道暢通等。社會(huì )安全監督部門(mén)對電氣火災監控系統一般不做檢查，導致物業(yè)管理單位對火災監控系統的重視程度降低；⑥電氣火災監控系統處于建設重視、管理漠視的“雞肋"狀態(tài)。

4電氣火災監控系統設計與應用

4.1明確建筑功能需求

該工程中包含了層建筑，在設計電氣火災監控系統時(shí)，設計人員應根據建筑需求設計合理化、可靠度高的系統，以解決系統運行問(wèn)題。一般高層建筑電氣火災監控系統需要實(shí)時(shí)采集建筑內部消防類(lèi)相關(guān)數據，并對設備運行的狀態(tài)進(jìn)行有效監控，以便于及時(shí)發(fā)出預警，避免火災發(fā)生。

在設計系統時(shí)，可以借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集數據，數據內容主要為低壓配電線(xiàn)路相關(guān)電氣參數等信息。其次，在系統中設計低壓配電物聯(lián)終端和傳感器：①安裝低壓配電物聯(lián)終端：位置在線(xiàn)路側、低壓側以及用戶(hù)側。主要功能：利用通信通道監控上傳的數據信息；②傳感器：溫度傳感器、煙感傳感器[1]。主要功能：利用無(wú)線(xiàn)上傳云主站，完成電氣火災隱患警報、設備運行監視、事故發(fā)生溯源等。該項功能可以通過(guò)手機進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。

4.2系統網(wǎng)絡(luò )設計

在設計電氣火災監控系統網(wǎng)絡(luò )時(shí)，可以利用無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )提高系統運行水平。該網(wǎng)絡(luò )主要由這幾個(gè)部分組成：①監控主站；②上位機單元；③總線(xiàn)；④監控輔站。運行時(shí)，ZigBee（紫蜂無(wú)線(xiàn)通訊）主站會(huì )與總線(xiàn)進(jìn)行連接，總線(xiàn)接收到上位機單元信息后，主站也會(huì )得到實(shí)時(shí)信息。對系統監控模塊進(jìn)行設計時(shí)，可以通過(guò)剩余電流探測器以及開(kāi)關(guān)電壓調節器，監控電氣火災剩余電流[2]。其中，剩余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(jiàn)圖1）。

圖1系統網(wǎng)絡(luò )監測圖示

設計人員也可以使用云平臺設計電氣火災監控系統，確保電氣設備正常運行，保證系統可以對建筑電氣火災進(jìn)行實(shí)時(shí)監控與檢測。技術(shù)人員可以將不同電氣火災探測器安裝在關(guān)鍵位置，并將這些探測器收集到的數據信息統一傳遞至總線(xiàn)監測設備，接著(zhù)再傳遞至監控主機，后傳遞至云平臺[3]。根據不同用戶(hù)需求，劃分電氣火災監控系統控制區域，根據每一個(gè)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。利用平臺自檢功能，對監測主機和探測器故障進(jìn)行定期檢測，發(fā)現異常時(shí)可及時(shí)報警，并將監測到的剩余電流值數據發(fā)送至系統；工作人員對數據進(jìn)行分析和判斷，確定報警位置后可及時(shí)采取措施，防范火災事故發(fā)生，降低事故損失和火災風(fēng)險（見(jiàn)圖2）。

圖2基于云平臺的電氣火災監控系統設計圖示

4.3系統監控模塊位置設計

在設計電氣火災監控系統時(shí)，可以將系統監控模塊放在這幾個(gè)位置：①樓層配電箱。在這個(gè)位置安裝系統模塊，可以在漏電發(fā)生時(shí)及時(shí)找到故障位置和高溫隱患位置，且預測的位置較為準確。但是其無(wú)法確定哪一個(gè)支路發(fā)生漏電，也無(wú)法檢測配電室到豎井間的漏電情況。②低壓柜出線(xiàn)。在這個(gè)位置安裝系統模塊，其應用成本低。但是產(chǎn)生漏電電流時(shí)，系統只能明確哪一個(gè)主回路漏電無(wú)法對漏電故障發(fā)生的具體位置進(jìn)行確定，無(wú)法對高溫隱患位置進(jìn)行確定；③末端配電箱。在此處安裝系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(wú)法確定[4]。④為了解決上述問(wèn)題，可以分別在3個(gè)位置安裝探測器，使其形成分層保護，以此來(lái)實(shí)現全面覆蓋與監控。但是這種安裝方法成本較高。安裝電氣火災監控系統主機時(shí)，可以將其布設消防控制室內。在此處安裝主機，可以實(shí)時(shí)傳遞報警信息和故障信息至消防控制。一旦發(fā)現問(wèn)題，消防控制的工作人員會(huì )在一時(shí)間處理相關(guān)信息，并對建筑電氣火災隱患問(wèn)題進(jìn)行解決[5]。也可以將主機安裝在變電室之內，電氣火災監控系統會(huì )對配電線(xiàn)路中的漏電情況進(jìn)行監測，將主機設置在此處可以由變電室值班人員進(jìn)行統一管理。

4.4監控報警設計

在系統中設計監控報警平臺時(shí)，需要根據不同監控區域部署傳感器。利用可視化聯(lián)網(wǎng)平臺實(shí)現指令與碼流之間的轉換。當遠程通信中斷后，可以實(shí)時(shí)接收報警信號，并上傳至安全管理平臺。同時(shí)，控制主機會(huì )開(kāi)啟周?chē)曨l監控點(diǎn)，并及時(shí)發(fā)出報警信號。為了保證平臺信息儲存的安全性，設計人員可以在平臺設置存儲模塊，以便于工作人員儲存重要信息。對于一些重要的用戶(hù)信息，可以進(jìn)行加密處理以保證信息S密性。例如，訪(fǎng)客需要登錄信息數據庫時(shí)，通過(guò)嚴格的權限驗證才可進(jìn)入平臺查看信息。如連續3次輸入錯誤密碼，系統會(huì )自動(dòng)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D取。另外，為了防止數據庫被H客侵入，也可以設置特殊字符以及邏輯格式過(guò)濾驗證方式進(jìn)行防護。由于探測器在實(shí)際應用中常常受到其他工況的影響，容易發(fā)出錯誤警報。如電梯在負載狀態(tài)下，會(huì )因以下幾種情況發(fā)生誤報警：①剩余電流互感器在檢測到下端有電梯，或者檢測到三相電機，且電機處于開(kāi)啟狀態(tài)，或者檢測到變頻器；②監控環(huán)境中，功率因數低造成電能設備運行質(zhì)量受到影響；③現場(chǎng)施工不規范，造成混接現象發(fā)生。為避免誤報警現象發(fā)生，相關(guān)人員需要對傳感器報警裝置進(jìn)行測試[6]。以電梯報警測試為例，可以采用電梯驅動(dòng)回路進(jìn)行測試，并結合不同計算方法計算相關(guān)數據，如值、半波均方根等。在電梯電源上接入剩余電流互感器，設置報警值：300mA；報警延時(shí)時(shí)長(cháng)：0.2s。設置后進(jìn)行3次監控試驗：①電梯靜止至開(kāi)啟，再到運行；②電梯正常運行；③運行中的電梯到停止的過(guò)程。如發(fā)現誤報警現象，則應針對實(shí)際問(wèn)題改良傳感器誤報警問(wèn)題。

4.5提高人員系統使用與管理水平

電氣火災監控系統運行時(shí)，常會(huì )受到外界因素干擾造成運行異常。因此，需要通過(guò)提高各個(gè)部門(mén)人員安全管理意識，增強系統維護力度。首先，針對系統運行與維護進(jìn)行統一培訓，突出系統維護要點(diǎn)、技能提升以及人員配合的重要性，從而強化各個(gè)人員日常維護與管理意識，并提高維修人員技術(shù)水平。培訓時(shí)，也應面對物業(yè)消防控制室監控值班員進(jìn)行系統基礎維護培訓，如發(fā)生報警情況，班員可做好礎處理，既可保證系統快速恢復運行，也可減少維修成本。例如，在日常維護中，如發(fā)現系統運行異常時(shí)，工作人員應一時(shí)間從網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)、設備狀態(tài)等方面查找故障原電氣火災監控系統因，盡量在較短時(shí)間內完成系統維修，以降低電氣火災監控風(fēng)險。其次，統一管理電氣火災監控系統提高管理可靠性，加強社會(huì )安全主管部門(mén)對電氣火災監控系統的重視。相關(guān)部門(mén)可成立專(zhuān)門(mén)管理小組，定期對電氣火災監控系統進(jìn)行檢查與維護，減少系統運行異常情況發(fā)生。建立嚴格的責任制和獎懲制，提高相關(guān)人員的監管意識，以確保監管的有效性。監管過(guò)程中，相關(guān)人員需要實(shí)時(shí)記錄監管問(wèn)題，定期針對問(wèn)題開(kāi)展會(huì )議進(jìn)行協(xié)商和解決。對于一些較為緊急的監管問(wèn)題，可立即召開(kāi)會(huì )議解決實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)不斷更新監管方式和監管制度，提高各部門(mén)人員系統維護、系統檢查、系統管理等方面的能力。

5安科瑞電氣火災監控系統介紹

5.1概述

Acre1-6000電氣火災監控系統，是根據現行規范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數字化獨立運行的系統，已通過(guò)消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監督檢驗的消防電子產(chǎn)品試驗認證，并且均通過(guò)嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統中的安全正常運行，現均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應用。該系統通過(guò)對剩余電流、過(guò)電流、過(guò)電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監視，實(shí)現對電氣火災的早期預防和報警，當必要時(shí)還能聯(lián)動(dòng)切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;并根據用戶(hù)的需求，還可以滿(mǎn)足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災自動(dòng)報警系統等進(jìn)行數據交換和共享。

5.2應用場(chǎng)合

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、重點(diǎn)消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領(lǐng)域。

5.3系統結構

5.4系統功能

監控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時(shí)發(fā)出聲、光報警信號，同時(shí)設備上紅色“報警"指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類(lèi)型，記錄報警時(shí)間，聲光報警一直保持，直至按設備的“復位"按鈕或觸摸屏的“復位"按鍵遠程對探測器實(shí)現復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲"按鍵手動(dòng)消除。

當被監測回路報警時(shí)，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。

通訊故障報警：當監控設備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時(shí)，監控畫(huà)面中相應的探測器顯示故障提示，同時(shí)設備上的黃色“故障"指示燈亮，并發(fā)出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發(fā)生故障時(shí)，監控設備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進(jìn)入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

當發(fā)生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時(shí)，將報警部位、故障信息、報警時(shí)間等信息存儲在數據庫中，當報警解除、排除故障時(shí)，同樣予以記錄。歷史數據提供多種便捷、快速的查詢(xún)方法。

5.5配置方案

6結語(yǔ)

電氣火災監控系統在現代智能建筑中的應用必不可缺，通過(guò)引進(jìn)新信息技術(shù)提高系統功能設計的可行性和合理性，同時(shí)在系統運行期間，加強相關(guān)人員的管理培訓和專(zhuān)業(yè)培訓，以保證系統異常時(shí)可一時(shí)間進(jìn)行有效處理，從而延長(cháng)系統使用壽命，使其可以實(shí)時(shí)監測建筑電氣火災情況。

參考文獻：

1. 王少軍.電氣火災監控在現代智能建筑中的應用.

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4. 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.5版.