1  0、前言

    近10年來(lái)，我國(guó)發(fā)生電氣火災(zāi)高居火災(zāi)事故總數(shù)的首位。根據(jù)公安部消防局火災(zāi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007年共發(fā)生火災(zāi)15.9萬(wàn)起（不含森林、草原、軍隊(duì)、礦井地下部分火災(zāi)，下同），從引發(fā)火災(zāi)的直接原因看，電氣引起火災(zāi)最多，共45703起，占總數(shù)的28.8%；2008年共發(fā)生火災(zāi)13.3萬(wàn)起，電線短路、超負(fù)荷、電器設(shè)備故障等電氣原因引發(fā)火災(zāi)4萬(wàn)起，占總數(shù)的30.1%，比重比2007年提高1.3個(gè)百分點(diǎn)。電氣火災(zāi)事故所占比例逐年增高，令人堪憂。對(duì)于嚴(yán)峻的電氣火災(zāi)形勢(shì)，早期預(yù)測(cè)、預(yù)警、預(yù)報(bào)則成消防工作的重中之重，從源頭上杜絕電氣火災(zāi)的發(fā)生成了關(guān)注的焦點(diǎn)。預(yù)防和有效遏制電氣火災(zāi)的任務(wù)已經(jīng)迫在眉睫。有關(guān)專家積極呼吁盡快采取有效的技術(shù)防范措施，遏制電氣火災(zāi)的上升勢(shì)頭，政府有關(guān)部門也非常重視，相繼制訂或修改了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，要求在建筑中設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。

    預(yù)防建筑電氣火災(zāi)，設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范已經(jīng)基本齊全（還有有關(guān)的其他規(guī)范正在報(bào)批中），今后有關(guān)場(chǎng)所設(shè)計(jì)、應(yīng)用漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)將越來(lái)越多。本文根據(jù)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的新標(biāo)準(zhǔn)（GB14827-2005），以長(zhǎng)隆居住配套漏電火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)為例，介紹Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在商業(yè)建筑及大型公共場(chǎng)所的應(yīng)用。

1、項(xiàng)目簡(jiǎn)介

    項(xiàng)目為廣州長(zhǎng)隆集團(tuán)旗下的珠海長(zhǎng)隆投資發(fā)展有限公司投資建設(shè)，珠海長(zhǎng)隆國(guó)際海洋度假區(qū)定位為國(guó)際領(lǐng)先，主題獨(dú)特、生態(tài)優(yōu)先，立足粵港澳地區(qū)，面向全國(guó)，走向世界。項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)分為富祥灣、橫琴山、海豚灣三大組團(tuán)，整個(gè)項(xiàng)目分兩期進(jìn)行建設(shè)，其中第一期主要建設(shè)區(qū)域在富祥灣組團(tuán)；第二期建設(shè)區(qū)域?yàn)闄M琴山組團(tuán)和海豚灣組團(tuán)。項(xiàng)目總投資超過(guò)200億元，第一期投資100億元。項(xiàng)目借鑒國(guó)際上成功的復(fù)合型旅游產(chǎn)業(yè)模式，長(zhǎng)隆項(xiàng)目以6大主題公園為核心、是集主題公園、豪華酒店、商務(wù)會(huì)展、旅游購(gòu)物、體育休閑、生活居住于一體的，具有長(zhǎng)隆特色的世界級(jí)綜合型旅游度假項(xiàng)目。長(zhǎng)隆居住配套為改項(xiàng)目員工居住(項(xiàng)目配套)用地。

    本文主要對(duì)珠海長(zhǎng)隆居住配套1#、2#樓樓層配電箱內(nèi)配電回路因漏電及由于漏電可能引起火災(zāi)進(jìn)行預(yù)報(bào)和監(jiān)控，準(zhǔn)確監(jiān)控電氣線路的故障和異常狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)的火災(zāi)隱患，及時(shí)報(bào)警提醒人員去消除這些隱患。幫助機(jī)場(chǎng)節(jié)約人工成本，提高工作效率。 

    系統(tǒng)通過(guò)探測(cè)現(xiàn)場(chǎng)各用電回路漏電電流、過(guò)電流等信號(hào)，以聲光報(bào)警的方式，準(zhǔn)確提醒工作人員線路故障的位置，監(jiān)視故障點(diǎn)的變化。儲(chǔ)存各種故障和操作試驗(yàn)信號(hào)，顯示系統(tǒng)電源狀態(tài)有效預(yù)防常見(jiàn)的因漏電所引起的建筑物電氣火災(zāi)事故，保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及功能

2.1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層組成。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下圖所示：各電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器通過(guò)屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型直接接入監(jiān)控主機(jī)。

圖1 系統(tǒng)拓?fù)鋱D　

    1）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層主要是連接網(wǎng)絡(luò)中用于漏電及溫度信號(hào)采集測(cè)量的各類型的儀表和保護(hù)裝置等，也是構(gòu)建該監(jiān)控系統(tǒng)必要的基本組成元素。不僅肩負(fù)著采集數(shù)據(jù)的重任，同時(shí)也是執(zhí)行后臺(tái)控制命令的終端元件。

    2）通訊控制層主要是由通訊服務(wù)器、接口轉(zhuǎn)換器件及總線網(wǎng)絡(luò)等組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，不同的接口轉(zhuǎn)換器件提供了RS232、RS422、RS485等及以太網(wǎng)等各種接口，組網(wǎng)方式靈活，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊、現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)等類型的組態(tài)網(wǎng)絡(luò)。通訊服務(wù)器主要用于直接對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)的各種控制命令，并負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類和存儲(chǔ)等工作。

    3）管理測(cè)控層是針對(duì)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的管理人員。該層直接面向用戶。該層也是系統(tǒng)的最上層部分，主要是由電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備如計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面、打印機(jī)、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機(jī)交互界面，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取前置機(jī)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)經(jīng)過(guò)計(jì)算處理，以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實(shí)時(shí)發(fā)送并檢測(cè)操作的執(zhí)行狀況，以保證供用電單位的正常工作。

2.2、工作原理

    其基本原理是，當(dāng)電氣設(shè)備中的電流、溫度等參數(shù)發(fā)生異常或突變時(shí)，終端探測(cè)頭(如剩余電流互感器、溫度傳感器等)利用電磁場(chǎng)感應(yīng)原理、溫度效應(yīng)的變化對(duì)該信息進(jìn)行采集，并輸送到監(jiān)控探測(cè)器里，并與報(bào)警設(shè)定值進(jìn)行比較，一旦超出設(shè)定值則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)也輸送到監(jiān)控設(shè)備中，再經(jīng)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)一步識(shí)別、判定，當(dāng)確認(rèn)可能會(huì)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，監(jiān)控主機(jī)發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，點(diǎn)亮報(bào)警指示燈，發(fā)出報(bào)警音響，同時(shí)在液晶顯示屏上顯示火災(zāi)報(bào)警等信息。值班人員則根據(jù)以上顯示的信息，迅速到事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查處理，并將報(bào)警信息發(fā)送到集中控制臺(tái)。

2.3、系統(tǒng)組網(wǎng)設(shè)計(jì)

    本工程共有1#、2#共2棟建筑，共計(jì)107個(gè)配電箱，根據(jù)《建筑電氣火災(zāi)預(yù)防要求和檢測(cè)方法》有關(guān)條文明確要求“為防止電氣設(shè)備和線路漏電火災(zāi),應(yīng)在電源進(jìn)線端設(shè)置自動(dòng)切斷電源或報(bào)警的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器”。 因此本項(xiàng)目在各配電箱進(jìn)線處設(shè)置漏電火災(zāi)探測(cè)器ARCM300-J1以及剩余電流互感器AKH-0.66L，并在2#樓設(shè)立壁掛式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)Acrel-6000/B。各棟樓電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在地理上分布于2棟樓內(nèi)，每棟樓又通過(guò)485總線網(wǎng)絡(luò)組成一個(gè)有機(jī)的整體，將各處的漏電及溫度信息進(jìn)行共享，便于工作人員進(jìn)行統(tǒng)一管理。

2.4、 軟件界面

    本套上位機(jī)軟件Acrel-6000電氣火災(zāi)系統(tǒng)。主要有以下功能特點(diǎn)：友好的人機(jī)界面，可實(shí)時(shí)和定時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的剩余電流數(shù)據(jù)和溫度、并有報(bào)警提示聲光報(bào)警等功能?？蛻艨筛鶕?jù)實(shí)際需要對(duì)報(bào)警溫度值、漏電流值進(jìn)行設(shè)置，報(bào)警故障解除時(shí)，可遠(yuǎn)方進(jìn)行復(fù)位。系統(tǒng)可對(duì)報(bào)警事件、日期、報(bào)警值、越線值進(jìn)行記錄，并生成報(bào)表。

2.4.1軟件運(yùn)行主界面

    系統(tǒng)主界面顯示當(dāng)前設(shè)備的狀態(tài)，包括運(yùn)行、故障、報(bào)警和電源狀態(tài)。在正常運(yùn)行時(shí)，故障和報(bào)警指示不顯示；當(dāng)監(jiān)測(cè)到有故障、報(bào)警發(fā)生時(shí)，顯示故障和報(bào)警指示；故障和報(bào)警消除后，故障、報(bào)警指示自動(dòng)隱藏；在電源狀態(tài)欄，顯示當(dāng)前是主電源供電還是備用電源供電。

    界面實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)當(dāng)前的報(bào)警和故障信息，信息內(nèi)容包括有：發(fā)生時(shí)間，報(bào)警、故障探測(cè)器（或模塊）的編號(hào)，探測(cè)器所在的區(qū)域和地點(diǎn)、報(bào)警、故障類型等。

圖2 系統(tǒng)主界面

2.4.2 狀態(tài)界面

圖3 探測(cè)器狀態(tài)顯示界面

    在狀態(tài)界面中，操作員可以直觀的看到所有連接到監(jiān)控設(shè)備的探測(cè)器的狀態(tài)，探測(cè)器的狀態(tài)以顏色進(jìn)行區(qū)分，綠色表示正常，黃色表示故障，紅色表示報(bào)警。

    可以通過(guò)點(diǎn)擊代表各個(gè)探測(cè)器的圖標(biāo)來(lái)查詢?cè)撎綔y(cè)器的信息，主要內(nèi)容包括：探測(cè)器的編號(hào)、類型、所在的監(jiān)控區(qū)域及探測(cè)器中各電參量的值。

2.4.3 事件界面

    用戶于該界面內(nèi)可查詢?nèi)我鈺r(shí)段內(nèi)相應(yīng)報(bào)警、故障、事件類型的記錄。

圖4 事件記錄查詢界面1

2.4.4 維護(hù)界面操作

    可查看配置用戶、串口及探測(cè)器模塊，探測(cè)器配置界面可查詢當(dāng)前連接到監(jiān)控設(shè)備的探測(cè)器的信息，也可依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行添加修改。

圖5  探測(cè)器配置界面

3、結(jié)束語(yǔ)

    隨著智能建筑的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)安全的意識(shí)認(rèn)識(shí)越來(lái)越高。公共建筑安裝漏電火災(zāi)系統(tǒng)是智能化建設(shè)的必然趨勢(shì)。電氣火災(zāi)系統(tǒng)有利于發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時(shí)處理安全隱患，將火災(zāi)防患與未然有著重要的意義。本系統(tǒng)自長(zhǎng)隆居住配套投入運(yùn)行以來(lái)，發(fā)現(xiàn)和整改了多出隱患，大大提高了工作人員的工作效率，保證了日常工作的穩(wěn)定有序的進(jìn)行，保證了員工的居住安全，并為企業(yè)的消防管理提供了科學(xué)的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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[2].吳恩遠(yuǎn) 周中 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用圖集 2012. 8

作者簡(jiǎn)介：

吳海英，女，漢族，本科，工程師，主要研究方向?yàn)橹悄芙ㄖ┡潆姳O(jiān)控系統(tǒng)。