電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在建筑防火中的研究與應(yīng)用

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

1 引言

  在建筑實體中，電氣系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備的操作應(yīng)用需要嚴格遵守規(guī)范要求，并且在操作方法上注重科學(xué)性和系統(tǒng)性。但從實際出發(fā)來看，建筑實體中的電氣系統(tǒng)在實踐操作中存在操作不當、質(zhì)量不過關(guān)等多方面影響因素，這都會導(dǎo)致電氣系統(tǒng)運行中的火患發(fā)生率有所提高。及時匹配安裝火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是建筑防火工作開展中的重要環(huán)節(jié)，也是確保電氣系統(tǒng)作用正常發(fā)揮的關(guān)鍵方法。

2 電氣系統(tǒng)引發(fā)火災(zāi)的主要特征

2.1 防范難度較大

  電氣系統(tǒng)引發(fā)的火災(zāi)，在具體實踐中，通常是由于電氣系統(tǒng)長期運行中出現(xiàn)問題后引發(fā)火災(zāi)的，且這類火災(zāi)往往是由于一些外部環(huán)境因素的影響導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生，從這個角度上來說，可見電氣系統(tǒng)所引發(fā)的火災(zāi)，其常規(guī)表現(xiàn)具有隱蔽性較強的特征，一般情況下不宜直接通過火災(zāi)的安全隱患排查及時發(fā)現(xiàn)，這也意味著電氣系統(tǒng)火災(zāi)的預(yù)防難度和治理難度也是相對較大的。因此更需要通過監(jiān)控設(shè)備和系統(tǒng)的設(shè)置，使電氣系統(tǒng)的火災(zāi)在預(yù)防效果上達到更高的水平層次。除此之外，電氣系統(tǒng)引發(fā)的火災(zāi)具有累積效應(yīng)，這也是火災(zāi)防范難度較大的主要原因。

2.2 電氣系統(tǒng)引發(fā)的火災(zāi)損傷程度高

  雖然火災(zāi)的危害都是相對比較嚴重的，但電氣系統(tǒng)所引發(fā)的火災(zāi)往往會導(dǎo)致整個系統(tǒng)線路上的輔助設(shè)備和相關(guān)線路都出現(xiàn)問題，若在電氣系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)模較大的情況下，則意味著整個電氣系統(tǒng)覆蓋的區(qū)域都有，可能由于火災(zāi)隱患的出現(xiàn)或局部的火災(zāi)，導(dǎo)致整個區(qū)域范圍內(nèi)的建筑電氣系統(tǒng)運行異常，若問題嚴重性較高，危害的范圍和嚴重程度還可能進一步加大，這也是電氣系統(tǒng)引發(fā)火災(zāi)的過程中，應(yīng)當及時采取措施進行處理并引起重視的主要原因。在電氣系統(tǒng)火災(zāi)發(fā)生后，可能造成的傷害嚴重程度相對更高，因此前期的監(jiān)控工作也就體現(xiàn)出了非常關(guān)鍵的價值，只有在前期做好全*位的監(jiān)控工作，才能在火災(zāi)發(fā)生前就及時通過預(yù)警和提示發(fā)現(xiàn)火情，避免火災(zāi)更大范圍的出現(xiàn)擴散的問題。

2.3 電氣系統(tǒng)引發(fā)的火災(zāi)在火情誘發(fā)原因上相對較為復(fù)雜

  火災(zāi)的引發(fā)原因在電氣系統(tǒng)運行的背景下有較為復(fù)雜的情況，無論是電氣系統(tǒng)本身的運行異常，還是由于外部環(huán)境因素的影響導(dǎo)致系統(tǒng)的運行狀態(tài)發(fā)生變化，都有可能造成火情的發(fā)生。且火災(zāi)的預(yù)防工作需要對根本性的火災(zāi)引發(fā)原因進行明確，這也就從側(cè)面提示了應(yīng)用火災(zāi)防御和監(jiān)控系統(tǒng)的重要意義。當監(jiān)控系統(tǒng)本身的質(zhì)量水平和火災(zāi)的預(yù)防判斷能力達到一定的水平層次，意味著電氣系統(tǒng)引發(fā)的火災(zāi)，在火災(zāi)誘因的判斷準確性上能夠得到更進一步的提升，這對于終為未來的預(yù)防工作提供依據(jù)起到了非常重要的作用。

3 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在建筑實體中應(yīng)用的重要意義

3.1 針對電氣系統(tǒng)運行中可能出現(xiàn)的安全隱患進行及時杜絕

  在現(xiàn)代社會背景下，建筑實體內(nèi)的電氣系統(tǒng)運行，對于整個建筑實體的運行狀態(tài)都會造成非常嚴重的影響，基于此電氣系統(tǒng)的運行中若出現(xiàn)安全隱患和問題，意味著整個的建筑實體內(nèi)部的正常運行都會受到相應(yīng)的影響，在這種情況下需要針對電氣系統(tǒng)可能出現(xiàn)的火災(zāi)或隱患加強監(jiān)控和防范力度，而監(jiān)控系統(tǒng)的匹配設(shè)置，有利于通過系統(tǒng)作用的發(fā)揮及時，在一些電氣系統(tǒng)運行的參數(shù)指標出現(xiàn)異常時，就進行預(yù)警提示，進一步確保一些可能出現(xiàn)的更為嚴重的問題，在初級階段就得到有效地預(yù)防和控制，促使整個建筑實體的運行安全得到針對性保障。

3.2 實時監(jiān)控電氣系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備的運行狀態(tài)

  電氣系統(tǒng)的運行狀態(tài)往往是關(guān)系到火患是否會發(fā)生的重要因素，作為建筑實體中容易引發(fā)火災(zāi)的系統(tǒng)，若電氣系統(tǒng)日常的運行狀態(tài)出現(xiàn)異常，也會大引發(fā)火災(zāi)的概率。因此，在電氣系統(tǒng)運行的過程中運用火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，對電氣系統(tǒng)的整體運行狀態(tài)進行監(jiān)督和管理是非常必要的，通過實時性的監(jiān)督和管理，一方面能夠幫助管理人員對電氣系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)進行全*位的了解，另一方面，有了監(jiān)控系統(tǒng)的作用，一些可能引發(fā)火情的影響因素和系統(tǒng)運行異常狀態(tài)也能被及時發(fā)現(xiàn)。

3.3 能夠提高火災(zāi)預(yù)警和監(jiān)控的精*性

  較之傳統(tǒng)的以人員為精*的判斷，火災(zāi)處理工作的開展也會更加具有針對性和有效性，這對于整個建筑實體的正常運行來說都具有非常重要的現(xiàn)實意義，是現(xiàn)階段管理人員和電氣系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)人員應(yīng)當充分重視的一項工作，只有做好監(jiān)控工作火災(zāi)的預(yù)防和處理工作，才能獲得更高的質(zhì)量。

4 電氣系統(tǒng)引發(fā)火災(zāi)的常見原因分析

4.1 由于漏電問題引發(fā)火災(zāi)

  漏電問題的引發(fā)原因本身具有多樣性的特征，在現(xiàn)代的城市建設(shè)過程中，隨著建筑實體的整體規(guī)模不斷加大，與之匹配的電氣運行系統(tǒng)的規(guī)模也需要在建設(shè)方面達到一定的范圍，區(qū)域漏電問題，在電氣系統(tǒng)長期運行的過程中，可能由于設(shè)備老化或線路故障等多方面的原因引起。且漏電問題，在電氣系統(tǒng)的運行中，屬于比較常見的，容易引發(fā)火災(zāi)的隱患之一。

  在建筑實體的運行中，電氣系統(tǒng)隨著建筑實體運行時間的增加也處在不斷消耗的狀態(tài)下。另外，若電器設(shè)備本身的質(zhì)量水平存在問題，則也會導(dǎo)致其在運行過程中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。一旦電氣系統(tǒng)自身發(fā)生漏電問題，在熱作用的影響下，電火花會成為火災(zāi)的重要隱患，電火花的產(chǎn)生會使得帶電導(dǎo)體的絕緣部分被破壞，終影響整體電氣系統(tǒng)的正常運行，使其發(fā)生漏電現(xiàn)象[1]。另外，電氣設(shè)備本身的問題則主要是安裝科學(xué)性不足，由于長期應(yīng)用帶來的腐蝕老化問題。一旦出現(xiàn)漏電，對于整個系統(tǒng)的安全都會造成不良影響，且電氣系統(tǒng)本身的一些細節(jié)問題不容易直接觀察發(fā)現(xiàn)，這就需要匹配應(yīng)用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮對細節(jié)隱患和問題進行發(fā)現(xiàn)和監(jiān)控的作用。

4.2 由于短路問題引發(fā)火災(zāi)

  短路是線路發(fā)生異常的一個非常常見的典型代表。一旦出現(xiàn)短路，不僅意味著電路中的瞬時電流會猛增，其對于整個線路的危害也是非常大的。雖然短路的問題在處理方式上較為成熟，也能夠比較快速地得到處理，但若短路問題不及時被發(fā)現(xiàn)引發(fā)火災(zāi)時，可能造成的影響卻是非常嚴重的。具體來說，一旦系統(tǒng)的電路發(fā)生短路現(xiàn)象，則會表現(xiàn)為電流突增、電阻減小。若短路的突發(fā)力度較大，會使得一些線路中的金屬實體由于高熱出現(xiàn)融化或燃燒的現(xiàn)象，這是短路問題引發(fā)火災(zāi)的主要過程。隨著電氣系統(tǒng)的運行，短路故障的發(fā)生概率是呈現(xiàn)不斷上升的趨勢的。因此，匹配應(yīng)用電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)主要是為了針對多發(fā)性的短路問題進行及時有效地監(jiān)控，并且進一步采取控制性措施。應(yīng)用了電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)后，電阻突然減小、電流突然大的現(xiàn)象可被系統(tǒng)的預(yù)警設(shè)置捕捉到，并進一步通過預(yù)警的方式發(fā)出提示，這為及時有效地解決問題，爭取了寶貴的時間[2]。

4.3 由于超負荷問題引發(fā)火災(zāi)

  超負荷問題在現(xiàn)代的建筑實體內(nèi)部電氣系統(tǒng)運行中是比較常見的現(xiàn)象。這一方面是由于管理人員對超負荷問題的監(jiān)控和管理缺乏重視程度，另一方面也與前期的電氣系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計工作有直接的關(guān)系。由于前期的規(guī)劃設(shè)計缺乏合理性和有效性，導(dǎo)致整體的電氣運行系統(tǒng)發(fā)揮作用時出現(xiàn)了負荷超出的問題。超負荷問題的產(chǎn)生與建筑實體內(nèi)電氣系統(tǒng)的運行規(guī)模逐步大有直接的關(guān)系。之所以會出現(xiàn)超負荷問題，一方面與電路本身的荷載能力以及質(zhì)量水平有直接關(guān)系，另一方面線路的整體布局合理性若存在問題，也會導(dǎo)致局部出現(xiàn)超負荷的問題和不足。雖然部分建筑實體內(nèi)的電路超負荷問題屬于比較常見的問題，但若不及時解決長期超負荷的現(xiàn)象，就會使得火災(zāi)隱患出現(xiàn)的概率大幅度提升。隨著建筑實體的建設(shè)規(guī)模逐步擴大，電氣系統(tǒng)的復(fù)雜性和整體規(guī)模也呈現(xiàn)出同步大的趨勢。超負荷問題是現(xiàn)代建筑體系中電氣系統(tǒng)常見的運行問題，主要是指導(dǎo)線在應(yīng)用中由于超負荷而加快了老化速度，而若老化后持續(xù)應(yīng)用就會進一步使得絕緣層受到破壞，終影響系統(tǒng)的運行狀態(tài)大火災(zāi)的引發(fā)概率。

5 火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在建筑防火中的實踐應(yīng)用探索

5.1 基本選用要求

  火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的選用也需要結(jié)合火災(zāi)監(jiān)控工作的基本要求，從功能特點以及防范效果的發(fā)揮角度進行觀察和分析，只有在前期做好基本的系統(tǒng)選用工作，才能確保后期的火災(zāi)預(yù)警以及防范作用得到更加充分的發(fā)揮。前期的合理選用對于后期的作用發(fā)揮所起到的作用是非常關(guān)鍵的。因此，火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的實踐應(yīng)用中，重視前期選用的篩選和分析工作是非常重要的。對于火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用而言，選用設(shè)備時不僅要考慮成本和市場因素，應(yīng)用效果和功能發(fā)揮狀態(tài)也是需要重考慮的因素。從目前的市場現(xiàn)狀來看，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在宏觀上具有比較穩(wěn)定的質(zhì)量水平，且在具體的生產(chǎn)工藝上我國目前的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，在工藝成熟度上也達到了一定的程度，配電體系與其他消防設(shè)備都能夠做到協(xié)同，與電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)進行融*應(yīng)用。在實際的選擇應(yīng)用環(huán)節(jié)，需要相關(guān)的管理人員和技術(shù)人員結(jié)合整體的系統(tǒng)工作要求以及系統(tǒng)運行狀態(tài)，對可用的設(shè)備進行合理選擇。這里需要強調(diào)的是，若選擇剩余電流式的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，則需要對系統(tǒng)設(shè)備的接地方式進行有效控制和合理觀察。接地方式的正確性關(guān)系到設(shè)備的運行狀態(tài)和運行有效性。只有首先在接地狀態(tài)上做好有效地控制，才能確保這一系統(tǒng)在作用發(fā)揮的效果上更加效而準確。

5.2 低壓配電火災(zāi)智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

   此種智能監(jiān)控系統(tǒng)在實踐應(yīng)用中屬于應(yīng)用廣泛性較高的一類監(jiān)控系統(tǒng)。這種監(jiān)控系統(tǒng)的敏*性和綜合應(yīng)用效果都相對更好，在監(jiān)控系統(tǒng)運行中也包括了多種不同的環(huán)節(jié)，通過協(xié)同控制和運行的模式達到更好的火災(zāi)監(jiān)控效果。具體來說，這一系統(tǒng)的應(yīng)用包括了以下幾部分基本環(huán)節(jié)。

   一是通過前期的測試對監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)和相關(guān)參數(shù)進行把握。另外，信息存儲與顯示的工作，也需要在這一環(huán)節(jié)做好檢驗和測試工作。在監(jiān)控設(shè)備運行時需要進行檢驗的參數(shù)包括了電壓、電流等多種不同的類型。除此之外，環(huán)境中的溫度和濕度等指標信息也需要進行嚴格的控制。在所有參數(shù)的檢驗狀態(tài)符合實踐要求后，才能運行相關(guān)的智能化監(jiān)控系統(tǒng)。尤其是對一些細節(jié)數(shù)據(jù)的檢驗，更應(yīng)當注重合理性和科學(xué)性。

   二是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場搜集和遠程控制，在系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息采集完成后，需要同步考慮通信接口的通訊傳輸作用是否能充分發(fā)揮，在本文研究的系統(tǒng)中，通信協(xié)議包括了RS232和

485兩種類型，能夠效快捷地完成信息傳輸工作。另外，可通過集成通信接口的應(yīng)用實現(xiàn)控制端口與設(shè)備本身的聯(lián)系，達到遠程控制的效果。

   三是對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進行綜合分析與處理，在智能化的火災(zāi)控制系統(tǒng)中，現(xiàn)場數(shù)據(jù)的綜合處理具有非常重要的作用，只有做好監(jiān)控系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計和后臺的操控軟件管理，才能夠確保系統(tǒng)的作用得到更加充分的發(fā)揮。作為管理人員，在采集到基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)后，還需要進行進一步的預(yù)處理，分析基于軟件系統(tǒng)的功能特點和設(shè)備運行要求，并且同步繪制電氣分布與設(shè)備分布的具體圖形，設(shè)置合理的保護參數(shù)，為漏電保護工作的順利有序開展提供幫助。

5.3 配電箱和控制箱的安裝操作

  配電箱和控制箱在火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)中的作用發(fā)揮是非常集中而有針對性地，因此針對這兩個獨立系統(tǒng)的安裝操作也應(yīng)當同步注重精*性和有效性。一方面需要注意安裝操作，應(yīng)當結(jié)合配電箱和控制箱的功能特點，在整體的安裝程序上進行有效控制，另一方面安裝操作工作的開展也應(yīng)當嚴格按照相關(guān)的標準化要求執(zhí)行落實。例如，配電箱和控制箱內(nèi)部的線路分布情況以及具體的線路控制要求都有業(yè)的具體要求。在配電箱和控制箱的安裝操作中，分為內(nèi)部和外部兩個組成部分。尤其是對于新建工程來說，基礎(chǔ)的安裝操作效果對于整個系統(tǒng)的運行會產(chǎn)生非常重要的影響。因此，需要合理控制內(nèi)外部安裝的基本流程，并且重視基于漏電現(xiàn)象發(fā)生的業(yè)互感設(shè)備的匹配安裝工作。而關(guān)于相關(guān)的匹配設(shè)備的安裝方式需要進行合理的選擇，在匹配安裝時一般會直接在配電柜的控制面板上嵌入式地安裝漏電控制設(shè)備，并且同步固定一個電流互感器設(shè)備，這主要是為了不改動配電柜內(nèi)部的基本結(jié)構(gòu)和狀態(tài)，形成能夠直接發(fā)揮出火災(zāi)監(jiān)控和安全保障的功能特點。

6安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

6.1概述

  Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，是根據(jù)中的消防電子產(chǎn)品試驗認證，并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運行，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應(yīng)用。該系統(tǒng)通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監(jiān)視，實現(xiàn)對電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和報警，當必要時還能聯(lián)動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(jù)用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)交換和共享。

6.2應(yīng)用場合

  適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

6.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

6.4系統(tǒng)功能

  監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發(fā)出聲、光報警信號，同時設(shè)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(shè)備的“復(fù)位”按鈕或觸摸屏的“復(fù)位”按鍵遠程對探測器實現(xiàn)復(fù)位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動除。

  當被監(jiān)測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設(shè)備，當報警除后，控制輸出繼電器釋放。

  通訊故障報警：當監(jiān)控設(shè)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，監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測器顯示故障提示，同時設(shè)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，監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應(yīng)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，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。

6.5配置方案

7結(jié)束語

  在建筑實體內(nèi)的電氣系統(tǒng)運行過程當中，匹配安裝電氣火災(zāi)防控系統(tǒng)是降低因電氣引發(fā)火災(zāi)事件的發(fā)生率的科學(xué)方法。作為技術(shù)人員和相關(guān)系統(tǒng)的運行支持人員應(yīng)當基于建筑內(nèi)部電氣系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行全*位的分析和研究，確保所匹配安裝的火災(zāi)防控系統(tǒng)在實踐應(yīng)用中發(fā)揮出作用。對于技術(shù)人員來說，其也應(yīng)當分別從配電柜安裝、火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備安裝以及布線問題三方面出發(fā)，加強技術(shù)控制力度，為終提升防火監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)備的安裝質(zhì)量提供保障。

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