火灾监控报警系统

火灾监控报警系统（精选11篇）

火灾监控报警系统 第1篇

城市火灾报警远程监控系统是指通过监控网络,能对联网用户的火灾报警、建筑消防设施运行状态等报警监控信息进行远程监控、巡检;能对联网用户的消防安全基本情况、消防安全管理情况等消防安全信息进行查询、管理的系统。目前,全国已有200余座城市安装并开通了城市火灾报警远程监控系统。

2 系统概述

2.1 工作原理

城市火灾报警远程监控系统由消防报警终端识别、通信处理、GIS地理信息处理、寻呼系统、消防数据处理系统、视频图像系统等子系统构成。中心的前置机、数据库服务器、寻呼机管理中心、GIS工作站等通过局域网互连,可采用多台计算机、服务器和工作站组成,也可由一台工作站和一台计算机组成全系统。

1)城市火灾报警远程监控系统终端安装在建筑物内,监控、采集火灾自动报警系统的报警信息和运行状态,并将监测、采集的数据和报警信息进行预处理,过滤掉误报报警等信息,将重要报警和运行状态信息如时间、地点、设备类型和联动信息等自动通过GSM网络或公用电话交换网传至火灾自动报警监控中心。同时,系统终端激活ADSL拨号程序,将视频图像传输控制器连入互联网(见图1)。

数据采集方式主要有模拟量监测和串行数据通信两种。目前使用的火灾报警远程监控系统一般都备有用于指示设备运行状态或控制自动消防设备的输出接点。系统终端正是利用这些无源或有源输出接点,通过检测电流、电压或通断的方法实现对火灾自动报警设备运行和报警状态的监测。

2)城市火灾报警远程监控系统监测中心是一个局域网,包括数据通信前置机、GIS处理工作站、用户数据库工作站、WEB工作站和数据处理工作站。能自动通过GSM网络或公用电话交换网接收用户智能终端发送的报警和运行状态等信息,对其信息进行全面处理。

2.2 系统功能

城市火灾报警远程监控系统采用先进的多媒体技术、有线、无线通讯技术、视频压缩与传输技术、自动报警和控制技术、地理信息技术设计[1]。系统软件采用CS+BS结构,监控管理中心分为总队、支队、大队三级网络结构,监控管理中心接收的所有信息可同时向119调度指挥中心及相关监督管理部门提供,并支持WEB方式查询。系统兼容宽带网络、GSM、CDMA、电话线等多种传输方式,报警和运行状态信息的实时采集、动态显示,提供视频信息远程确认、语音对讲和数据信息确认等辅助手段,具有来电显示、数字录放音、数字硬盘录像、地理信息系统、消防重点单位信息管理、电话、短信息、E-MAIL通知、大屏幕/LED显示等功能。通过城市火灾报警远程监控系统,应能对联网用户的火灾报警、建筑消防设施运行状态等报警监控信息进行远程监控、巡检;能对联网用户的消防安全基本情况、消防安全管理情况等消防信息进行查询、管理[4]。所以,系统应具有火灾报警、建筑消防设施运行状态监控、信息查询、用户服务管理等功能(见图2)。

1)火灾报警功能应包括:接收联网用户的火灾报警信息,向城市消防通信指挥中心或其它接处警中心传送经确认或疑

2)建筑消防设施运行状态监控功能应包括:通过监控网络,对联网用户的建筑消防设施运行状态进行实时远程监控,自动或人工进行巡检。

3)信息查询功能应包括:为公安消防部门及相关应急救援机构提供联网用户的报警监控和消防安全等信息。

4)用户服务管理功能应包括:为联网用户提供服务平台,向远程监控系统的联网用户提供单位自身的报警监控等信息查询功能。

3 应用现状

3.1 设备数据采集

系统终端与用户单位的火灾自动报警系统相连接,对火灾自动报警系统的设备运行及工作状态进行实时监控,通过数据采集,将运行数据和报警信息通过城市火灾报警远程监控系统通信网传送至监控中心。但由于火灾自动报警系统生产厂家众多,型号多样,其对外数据通信没有统一的标准规范,所以给系统终端应用通信方式进行数据采集带来了极大的不便,并成为制约城市火灾报警远程监控系统推广应用的难点[3]。

3.2 网络传输方式

城市火灾报警远程监控系统网络中的数据传输科分为有线通信和无线通信两种方式。

3.3 系统中心管理

目前已建成的城市火灾报警远程监控系统监控中心网络管理功能较完善,应用软件多采用模块化设计,一般包括系统管理软件、用户信息管理软件、报警信息处理软件、系统巡检维护软件、数据收发控制软件等。

4 存在问题

1)火灾自动报警系统通讯协议无标准,通讯协议不开放,数据格式不统一,传输非标准技术层面的信息交换不畅通

通讯协议是火灾自动报警系统完成信息传输、确认及响应所必须遵循的“法则”,系统只有依赖完善合理的标准,才能实现系统组建间乃至更为广义的信息交互,从而完成扩展、优化系统的功能[2]。目前,“以多种形式的总线制”为主流的火灾自动报警系统得到普及和推广,但国内尚无针对“总线式火灾自动报警系统”的通讯协议的设计标准,由于技术来源不同(引进、合作、开发及仿制),其通讯协议的复杂多样引发了诸多问题。

2)产品研发及制造业良性发展举步维艰,技术资源难以充分利用

产品研发及制造企业对产品的开发行为闭关自锁,造成不同生产企业的产品没有互换性,系统功能扩展艰难,重复开发,信息资源不能共享,产品开发成本高、周期长,难以把握市场先机和占稳市场。

3)系统维护保养缺乏标准及可持续的技术支持

由于缺乏规范、统一的通讯标准,不同火灾自动报警设备无法互换,给各种火灾自动报警产品纳入标准化的广域网络管理造成障碍,有关部门难以对任一火灾自动报警系统运行状况进行必要的监督检查和统一指挥。

5 结论和展望

绕过“通讯协议”问题采用多信息技术实现火灾信息联网。现代数字声像编码技术和宽带通信接入技术的发展,为城市火灾报警远程监控系统提供了更完美的解决方案。多信息火灾自动报警监控联网技术,可提供火灾自动报警系统设备的运行、现场情况的图像、音频同步信息,内容详尽,效果直观,可实现全方位消防监控管理,极大地提高了报警效率和监管水平。并且,提供信息直观性和报警操作交互性可以极大地简化报警环节,缩短报警时间,最终实现早期预警、自动报警,对消防部队快速准确扑救火灾起到重要作用,最大限度减少火灾造成的人民生命和财产损失。随着城市建设规模的不断扩大和人们消防安全意识不断增强,城市火灾报警远程监控系统必将得到进一步的发展和应用。

摘要：对城市火灾报警远程监控系统进行了概述,并对该系统在推广及应用过程中存在的问题及现状,提出了采用多信息技术实现火灾信号联网方式的解决方案。

关键词：信息化建设,火灾报警,远程监控系统

参考文献

[1]GB50440—2007建筑消防设施远程监控系统技术规范[S].

[2]马桐臣,杜霞.城市消防规划技术指南[M].天津:天津科学技术出版社,2006.

[3]关于进一步推进公安消防部队信息化建设的意见(公消[2009]67号)[Z].

浅谈电气火灾监控系统设计 第2篇

关键词：电气火灾监控系统,剩余电流,漏电火灾报警系统

Abstract: Our electrical fire most is by the electrical wiring is directly or indirectly cause, electrical fire monitoring system can accurately monitoring power line fault and abnormal condition, can find the electrical fire fire hazard, timely alarm remind people to eliminate these hidden danger.Combining with the high civil buildings of the code for fire protection design and the construction of the code for fire protection design requirements, this paper discusses the electrical fire monitoring system in the building of the application of the electrical design.Key Words: electrical fire control system, residual current, leakage fire alarm system

电气原因引起的火灾多年来一直是我国建筑火灾的主要原因，电气火灾隐患形成和存留时间长，且不易发现，一旦引发火灾往往造成很大损失。作为电气工程师,我们在进行建筑电气设计的时候,有必要从设计上采取措施来预防和控制电气火灾。

1系统的特点

电气火灾监控系统，特点在于漏电监控方面属于先期预报警系统，与传统火灾自动报警系统不同的是，电气火灾监控系统早期报警是为了避免损失，而传统火灾自动报警系统是为了减少损失。所以，这就是说为什么不管是新建或是改建工程项目，尤其是已经安装了火灾自动报警系统的单位，仍需要安装电气火灾监控系统的根本原因。漏电火灾报警系统一般由一台主机和若干个剩余电流探测器、控制模块经二总线连接而成。当被保护线路中发生接地剩余电流时，探测器测到报警信号，传送给控制模块，通过二总线网络传输到主机发出声光报警信号；主机显示屏同时显示报警地址，记录并保存报警和控制信息，值班人员可在主机处远程操作切断电源或派人到现场排除剩余电流故障。漏电火灾报警系统集电气监测、分析、预警、报警及控制于一体，具有监控范围大、反应速度快、报警准确、操作灵活、安装维修方便等特点。该系统安装时对用户供电线路有一定要求，如果用户供电路混乱或三相四线制时，先要对供电线路进行整改后才能安装。

2设置依据及范围

根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045－95（2005版），“高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统”。而《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）也规定“按二级负荷供电的剧院、电影院、商店、展览馆、广播电视楼、电信楼、财贸金融楼和室外消防用水量大于25L/s 的其他公共建筑” 宜设置剩余电流动作电气火灾监控系统。

根据国标《剩余电流动作保护装置的安装和运行》GB13955-2005中关于分级保护的规定，安装剩余电流火灾监控装置时，应对建筑物内防火区域作出合理的分布设计，确定适当的保护范围、预定的剩余电流动作值和动作时间，并应满足分级保护的动作特性要求，缩小故障切断电源时引起的停电范围。而《民用建筑电气设计规范》中13．12．5条规定“ 剩余电流检测点宜设置在楼层配电箱(配电系统第二级开关)进线处，当回路容量较小线路较短时，宜设在变电所低压柜的出线端。”第13．12．6条规定上，“ 防火剩余电流动作报警值宜为500mA。当回路的自然漏电流较大，500mA不能满足测量要求时，宜采用门槛电平连续可调的剩余电流动作报警器或分段报警方式抵消自然泄漏电流的影响”。

3系统组成

电气火灾监控系统由电气火灾监控主机及电气火灾探测器两部分组成。电气火灾探测器由电气火灾监控模块和温度传感器、剩余电流传感器等组成。一般电气火灾监控模块可带1～8个传感器，但模块与传感器之间的距离不能大于10m（不同产品的性能不尽相同，设计前时应详细了解产品的特点）。为允分利用这种性质，节约投资，对一级保护，在每台低压配电柜内设一个测温式电气火灾监控模块（个别进、出线回路较少的柜，则两～三台柜共用一个监控模块），每个出线回路设电缆温度传感器，将温度传感器直接压接在电缆的绝缘材料外表外，取样为绝缘材料的温度，检测线路的长期过电流温升，每路只需一个温度传感器。对二级保护，在集中的每层强电井内各设一个电气火灾监控模块，各二级配电箱设剩余电流传感器做剩余电流采样，L1、L2、L3、N四线均同穿过传感器。传感器信号接至该监控模块后，传送至电气火灾监控主机上。其余分散设置的二级配电箱（柜），不满足共用模块距离要求的，则分别设监控模块。监控模块安装于配电箱内，电源由配电箱内就近驳接，采用熔断器保护。

电气火灾监控主机具有显示、报警、联动输出、事件储存记录、故障报警、复位、消音等功能，并具有自动巡检功能，24小时不停顿的对系统内所有受控点的状态进行巡回检测，当有异常时迅速报警并显示异常受控点的地址和信息，提示值班人员或专业技术人员检查系统排除故障，使整个系统安全可靠的运行。

电气火灾监控系统一般采用二级保护模式：在所有一级配电柜设置缆温监控，动作温度为65℃，动作于报警，动作时间30~60S，所有的二级配电箱总开关处安装剩余电流探测器，动作电流为500mA，动作于报警，动作时间为30S。末端根据用电设备的使用性质，如插座及部分设备分回路设置30 mA漏电保护开关。

电气火灾监控系统主机设在24小时有人值班的监控中心内，当发生电气火灾故障时值班人员可以及时处理、通知电工或专业技术人员到故障现场排除隐患。电气火灾监控系统定位是服务于常规的供电网络，所以以报警为主。

4系统的设置安装及布线设计

电气火灾监控设备以及系统的报警信号，应设在消防控制室或有人值班的场所。主机电源应取自控制中心的消防供电(AC220V)。各监控探测器采用现场供电，电源接入点应在该级断路器的上端。

1）配电柜(箱)内部形式的安装设计

一般新工程在楼层设有专门楼层配电柜(箱)，可将探测控制器放在配电柜(箱)内，且离导电母线尽量远的导轨上安装，再将剩余电流互感器安套在电源母线上，固定牢靠，探测控制器与互感器之间的连线，应采用屏蔽导线。2）配电柜(箱)外部形式的安装设计

在配电柜(箱)外安装探测控制器，则无论是对新工程还是改造工程，都是适用的。若有专门安装探测控制器的防火监控箱，装入探测控制器后可放在配电柜(箱)附近。同理，剩余电流互感器安套在电源母线上，固定牢靠，探测控制器与互感器之间的连线，应采用设置范围屏蔽导线。对于改造工程，因互感器为闭合型的，所以在安装时，不仅要注意施工安全还应尽量避免断电时间过长，影响用户的用电。

3）配电柜(箱)成套形式的安装设计

若是在配电柜(箱)面板上嵌入探测控制器，剩余电流互感器依然固定牢靠在其内，不增加防火监控箱，也不想改动配电柜(箱)内部结构，既美观而方便，则应在设计中明确提出要求，由有关各方在施工图纸会审确认批准后，可由配电柜(箱)成套厂家，充分考虑预留面板上嵌入探测控制器孔的问题。

4）安装布线设计及注意事项

产品在安装布线时应采取三防措施。产品应按消防用电的规定执行。各个安装接线端，接线时不得反接，数量不得超过2根。安装布线时，必须严格区分N线和PE线，穿过剩余电流互感器的N线，不得作为PE线，不得重复接地或接设备外露可接近导体。PE线不得穿过剩余电流互感器。二总线安装走线时，注意强弱电线分开走线，不允许交叉和搭线。严禁与动力线、照明线、视频线、广播线、电话线等穿入同一金属管内。配线应整齐，导线应绑扎成束，穿线可用阻燃PVC管、金属管及金属线槽。在穿管、线槽后，应将管口、槽口封堵。监控设备与探测器之间的通讯线应采用双绞线，建议线径不得小于1.5mm2，当系统应用在强干扰场所时，通讯线应采用屏蔽双绞线，屏蔽双绞线的屏蔽层应良好接大地。结束语

电气火灾监控系统能准确徐州监控电气线路的故障和异常状态，能发现电气火灾的火灾隐患，及时报警提醒人员去消除这些隐患。我们把低压配电系统中的尚未造成火灾发生的隐患，事先有效地通过对漏电、温度的异常变化以及它们可能引起的火灾进行预报、监控，大大地降低火灾事故的发生。国外一些发达国家普遍要求建筑物安装电气防火保护装置，发生电气火灾的现象大大减少。随着祖国现代化建设的快速发展和人民生活水平的不断提高，用电量大为增加，相应地电气火灾事故的发生则居高而不下，造成的损失也是不可估量的，综合考察我国发生火灾的趋势，故安装电气火灾监控系统是非常迫切的、必要的。

参考文献： ［1］GB50045－95(2005版)，《高层民用建筑设计防火规范》

［2］GB50016-2006，《建筑设计防火规范》

［3］JGJ 16-2008，《民用建筑电气设计规范》

电气火灾监控系统应用浅析 第3篇

关键词：电气火灾监控系统 高层建筑 电开关型 分离配置型

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（b）-0070-01

1 系统的特点

电气火灾监控系统，主要是漏电监控方面的。此系统在早期阶段是防止损失，和传统的火灾自动报警系统为减少损失的目的不一样。因此，无论是新工程项目还是翻新工程项目，特别是已安建好的火灾自动报警系统的公司，必须安装电气火灾监控系统的最核心因素。

2 系统的基本组成及工作原理

2.1 基本组成

按照国标GB14287-2005《电气火灾监控系统》和另外补充的规则《电气火灾监控系统的设计方法》，能够知晓电气火灾监控系统的组成部分。电气火灾监控设备、剩余电流式与测温式电气火灾监控探测器等3个最基本仪器种类组成。在这里，监控探测器与剩余电流互感器组成剩余电流式电气火灾监控探测器。监控探测器与测温传感器组成测温式电气火灾监控监测器。

2.2 工作原理

如今，在中国设计、开发以及生产电气火灾监控系统的公司，已知晓的有十几家公司。可是，按照现实的数据信息可知，此系统最基本产品类型的全部配好的仅有几个公司。该系统的主要思想有三步。在电气设备中，如果电流、温度等数据信息产生异样的时候，比如剩余电流以及温度传感器的探测头，依照电磁场感应原理以及温度的动态变化对此信息做采集，同时传送至探测器里。然后，再经过放大、数模转换器以及CPU对动态幅值做分析、判定以及报警预设值做对照。若此值超出了预设值，那么就会有报警信息，也传送至监控设备里。接着，经过监控设备做更深入的辨识和评判，如果能够确定很可能出现火灾，监控主机就会有火灾报警信息提示，报警等闪烁、蜂鸣器开始鸣叫，显示屏也有火灾报警信息提醒。管理员会按照这些报警信息，立刻赶到事发场地做检测清除措施，同时把报警信息传递至集中控制系统中。

3 系统应用类型分析

为用户设计安装电气火灾监控系统，最重要的环节就是要挑选一套可靠实用的产品。

3.1 多功能漏电开关型

该系统的主要特征是：监控探测器不仅具有剩余电流或者是温度探测以及报警的功用，而且还要很多其他的外扩功能。比如，将过电流及过电压、延时输电、避雷、欠压等功能都能够远程集中监测，将众多功能集中于一体。该类型从外表来看出来，是盒装。按照内部的结构看，是把包括电源变换、信号处理、报警以及显示电路，通信、联动接口等的监控探测器以及电流、剩余电流互感器、主回路分断开关都全部的集中在一起，形成一种多种功能的漏电开关仪器。这种产品的优势有下面即将叙述的四点。第一：保护功能较多；第二：内置电流以及剩余电流互感器；第三：接线较少。第四：整体度高。相应的，缺点有点。第一：结构复杂。第二：造价成本高。第三：故障率较高。尤其是在信息进行监控、探测、分析、报警、通信等电路和三相交流电或是单相回路之间的间距比较近时，很容易会因强电磁场而受到较大干扰，从而使得产品功能的平稳性变低。另外，系统里面的结构还包括电源控制开关，通常叫做断路器，其为低压配电系统里较为重要的部件。该部分一定需要得到电气开关类的3C认证。第四：安装使用较为复杂。对于新建工程就必须有与配电箱或配电柜公司通过协商进行合理的组装，只是对于改造工程里面已生成以及使用的配电箱应用就不太合适。

3.2 分离配置型

该系统的类型是将电气火灾监控设备以及探测器进行分开配置。其中，电气火灾监控探测器含有探测头剩余电流以及温度传感器。在经过监控探测器经过采样配电柜或配电箱内导电母线中的电流以及漏电流信号，会经过内部嵌入的单片机系统进行运算分析之后，按照二总线的通信规约，会上报到消费控制管理中心的电气火灾监控设备里。在经过更加详细的分析处理以后，需要做联动控制，这样才可以实现系统里所需求的功能。通常情况下，仅有剩余电流以及温度探测的功能。在此系统中，系统分工较为明细、结构较为简单、成本较低、低故障率，没有电源控制开关，也没有配电系统，只有剩余电流互感器或者是测温探头进行采样，性能平稳。主要的缺点是：监控设备和探测器、探测器和终端探测头间需敷设信号线以及芯脱扣控制线。这种类型的仪器，不管是在新项目还是翻新项目中的应用，均为简单易操作。由此可推测，该种类型和低压配电系统相对独立的产品结构都是在以后电气火灾监控系统设备中有着良好的发展前景。

3.3 分离配置整合型

在电气监控设备以及探测器分离配置型设备里的分离配置整合型是其中一种比较特别的类型。这种整合型和分离配置型不一样的是：这总线可以直接采用普通火灾报警系统的二总线，可以忽略掉集中控制器以及上位机，可由火灾报警控制器整合电气火灾监控器以及探测报警功能共同控制。其优点是：能够省去电气火灾监控系统集中控制器、上位机以及组网布线，这样一来，成本就降低了，使得消防监控中心一体化，界面一致，管理较为容易方便。其缺点是：之前的火灾报警控制系统必须要再经过GB14287-2005电气火灾监控系统的双重检测认证，这样就使得此套方案无较大意义。另外，此种组合，较为复杂的火灾报警系统故障率高，从而会使得整个电气火灾监控系统的安全性能变低，还可能导致完全崩溃。综合来看，将独立的电气火灾监控系统与传统的自动报警系统各自独立分离较为合适。

参考文献

[1]孙士尉，张铁壁，谢国旗，等.基于CAN总线的高层建筑电气火灾监控系统[J].仪表技术与传感器，2011（5）：45-47.

[2]徐锡生. 浅谈高层建筑电气火灾监控系统的设计[J].机电信息，2011（15）：160-161.

智能火灾监控系统设计 第4篇

火灾的时有发生给人们造成了严重损失,完善火灾监控系统,对于探测火灾隐患,保障生命财产安全有着重要的意义。通常火灾监控系统都采用布线方式将各个数据采集点集中起来,这样需要大量的时间,而且布线过程复杂,带来很多的不便。同时,导线本身的老化或损坏也会直接影响故障率高、误报率高。

本火灾监控系统是将所监视的若干区域内的传感器输信号,以无线通信形式发送给MCU控制单元。这样安装起来就结构简单,没有复杂的布线,检修方便。

2 系统分析

本系统采用了多个无线传感器节点和一个监控终端。整个系统以单片机89C2051为核心,包括烟雾传感器、驱动电路、外部天线、射频收发器等构成。烟雾传感器按照要求布置到在监控区域的各个地点,其作用是数据的采集和传输,同时接收各节点发来的数据和命令。单片机89C2051负责信息分析处理,完成相应的操作。其结构图如图1所示。

监控终端与无线传感器节点直接相连,定时向无线传感器节点采集数据,并分析是否有火灾报警相关信息,这样即降低了监控系统的误报率,又提高了系统的可靠性。系统如果接收到火灾信息,则发出报警,立即给数据采集节点发出控制指令,迅速启动灭火设施。监控终端结构如图2所示。

3 硬件设计

3.1 无线传输模块

nRF905是单片射频收发器,工作在433/868/915MHz的ISM频段。它包括频率调制器、带解调器的接收器、功率放大器、晶体振荡器和调节器等部分,采用Shock Burst TM工作模式,使用SPI接口与微控制器通信。工作特点是功耗非常低,发射功率为+10d Bm时发射电流为30m A,接收电流为12.5m A。进入POWERDOWN模式可以很容易实现节电。nRF905与单片机的连接如图3所示。

射频收发器nRF905有Shock Burst TM RX和Shock Burst TMTX两种活动模式,同时有断电和SPI编程以及待机和SPI编程两种省电模式。

nRF905的模式由TRX_CE,TX_EN和PWR_UP划分如表1所示。

活动模式:nRF905数据传输快速,通过将与RF协议有关的高速信号处理放到芯片内,数据在MCU中低速处理,在nRF905中高速发送。当接收到匹配正确地址和数据后,通过地址匹配端(AM)和数据准备端(DR)两通知单片机。在信号发送时,nRF905自动产生前导码和CRC校验码,如果发送过程完成,则由引脚通知微处理器数据发射完毕。

关机模式:进入关机模式后,设备不再工作,nRF905的消耗电流最小,通常为2.5u A,这样将减少平均耗电并最大的维持电池的生命。nRF905将保持配置字中的内容直到关机。

节能模式:保持电流消耗最小,而且保证最短的Shock Burst RX、Shock Burst TX的启动时间和启动时减小工作电流。在该模式下,部分晶体振荡器处于工作状态。

3.2 数据采集模块

数据信号采集模块包括烟雾传感器和驱动电路两个部分,感应烟雾信号,输出模拟电信号。烟雾信号采用MQ-2气体传感器,MQ-2气体传感器的工作原理是在干净空气中电导率较低,当MQ-2检测到烟雾信息时,传感器的电导率迅速增大。

驱动电路以LM393为核心,MQ-2检测到的信号比较小,使用时需要对其进行放大,驱动电路如图4所示。

采用LM393放大芯片作为信号驱动电路,LM393是双电压比较器集成电路。工作电源电压范围宽,单电源、双电源均可工作。单电源1~36V,双电源+1~+18V、-1至+18;输出TTL信号LED指示。双信号输出,模拟量TTL电平输出。TTL输出有效信号低电平。模仿量输出0至5V电压,浓度越高,电压越高。TTL的灵敏度可通过电位器调节。

4 软件设计

软件设计包括监控终端和数据采集端设计,采用循环检测技术,因此监控终端依次向数据采集端发送命令,并接收数据采集端的应答信号,以此判断是否有火灾发生。

数据采集端程序包括主程序和中断程序两部分。主程序的作用是对系统进行初始化和检测处理,中断程序的作用是通过nRF905发送数据。

4.1 发射程序

数据发送按以下步骤进行:当需要送数据时,接收节点的地址和有效数据通过SPI接口传送给n RF905,并设置好接口速度;设置TRX_CE=1,TX_EN=1,启动nRF905的Shock Burst TM工作模式;自动上电,数据包自处理完成,数据包被发射(50kb-ps,GFSK,Manchester-encoded);如果设置AUTO_RETURN为高电平,在TRX_CE=1期间,n RF905将持续的发送数据包;当TRX_CE=0时,数据传输结束并进入待机模式。

发送过程流程图如图5所示。

4.2 接收程序

通过分别设置TRX_CE=1和TX_EN=0来选择RX不同模式;650us后,n RF905监测感应数据信息,等待接收数据;当射频收发器n RF905检测到相关信息时,载波检测CD端被置为高电平;如果n RF905接收到相匹配的地址,则地址匹配端AM被置为高电平;当n RF905通过CRC校验正确,接收到有效的数据包时,数据准备就绪,则DR端被置高电平;单片机设置TRX_CE为低电平时,进入待机模式。单片机通过SPI接口读出有效数据。接收程序流程图如图6所示。

5 结束语

综上所述,由MQ-2、89S51、nRF905组成的火灾自动报警系统,系统结构简单,具有较高的灵活性和可靠性,抗干扰能力强。该监控系统制作和调试方便,容易实现。各项指标皆能达到要求,具有一定的实用性,符合安全系统的要求。

摘要：本文设计了一种由烟雾传感器、单片机构成的智能火灾监控系统。通过无线通信模块对监控区域进行多点数据采集,采用循环检测技术,对传感器数据进行循环检测。实测表明,该监控系统各项指标皆能达到要求,具有一定的实用性。

关键词：数据采集,火灾监控,无线通信,循环检测

参考文献

[1]李全利.单片机原理及应用技术[M].3版.北京:高等教育出版社,2003.

[2]徐锡生.浅谈高层建筑电气火灾监控系统的设计[J].机电信息,2011(15).

[3]孙英达.n RF905无线收发芯片的应用[J].机械制造与自动化,2009(6).

火灾监控报警系统 第5篇

吴海英

安科瑞电气股份有限公司，上海 嘉定，20180引言

近年来我国电气火灾在火灾事故总数中所占比例日趋上升。电气故障引发的火灾在城市火灾事故中已列入火灾成因的首位。全面监控和预防电气火灾的发生已成为工程建设和设计中一项不可或缺的重要内容。电气火灾的主要成因

1）安装、接线疏忽引起的相间短路

2）安装环境潮湿

3）泄露电流

4）断路器（熔断器）的额定电流选择偏大

5）线缆电流密度偏大

6）线路实际载流量超过设计载流量

7）三相负载不平衡防范电气火灾的主要手段

推广应用电气火灾监控系统装置，积极改造老旧建筑的电气线路，消除火灾隐患，线路设计充分考虑符合增长因素和敷设条件对载流量的影响，选择足够的中性线截面，末端配电线的总等电位接地和局部等电位接地，保证施工质量，加强质量监督和验收工作。系统设计应用的依据

1）GB50045-95(2005版)《高层民用建筑设计防火规范》，其中在条文9.5.1里规定:高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统。

2）GB50016-2006《建筑设计防火规范》，在条文11.2.7里规定:下列场所宜设置剩余电流动作电气火灾监控系统。这些场所包括各种类型的:影剧院、馆所、仓库、住宅小区、医院、商店、学校等等。

3）国家标准《建筑电气火灾预防要求和检测方法》有关条文也明确要求“应在电源进线端设置自动切断电源或报警的剩余电流动作保护器”。

4）电气火灾监控系统的产品应满足:GB14287.1-2005《电气火灾监控设备》、GB14287.2-2005《剩余电流式电气火灾监控探测器》、GB14287.3-2005《测温式电气火灾监控探测器》

5）电气火灾监控系统的安装和运行应满足GB13955-2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》

6）电气火灾监控系统的供电应满足GB50052《供配电系统设计规范》的要求

7）电气火灾监控系统的设计应满足《电气火灾监控系统的设计方法》的要求系统的基本组成及工作原理

1）基本组成Acrel-6000电气火灾监控系统采用分层分布、开放式结构设计，由站控管理层、网络通讯层和现场设备层组成。各电气火灾监控探测器通过屏蔽双绞线RS485接口，采用MODBUS通讯协议总线型连接接入通讯服务器，然后通过五类线TCP/TP协议进入工业交换机，然后通过光缆到达监控主机。

a）现场设备层主要是连接网络中用于电参量采集测量的各类型的仪表和保护装置等，也是构建该监控系统必要的基本组成元素。监控设备能接收来自电气火灾监控探测器的报警信号，发出声光报警信号和控制信号，指示报警部位，记录并保存报警信息，是系统的管理中心。不仅肩负着采集数据的重任，同时也是执行后台控制命令的终端元件。监控设备具有主、备电源自动切换功能，保证系统的稳定性。

b）通讯控制层主要是由通讯服务器、接口转换器件及总线网络等组成。该层是数据信息交换的桥梁，不同的接口转换器件提供了RS485及以太网等各种接口，组网方式灵活，支持点对点的通讯、现场总线网络、以太网等类型的组态网络。通讯服务器主要用于直接对现场仪器仪表转达上位机的各种控制命令，并负责对现场仪器仪表回送的数据信息进行采集、分类和存储等工作，如电压/电流等电参量、输入开关量状态、修改仪表内部参数或各种控制继电器断开/闭合的操作命令等；

c）管理测控层是针对监控网络的管理人员，该层直接面向用户。该层也是系统的最上层部分，主要是由电气火灾监控系统软件和必要的硬件设备如计算机、打印机、UPS等。其中软件部分具有良好的人机交互界面，通过数据传输协议读取前置机采集的现场各类数据信息，自动经过计算处理，以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况，并可接受管理人员的操作命令，实时发送并检测操作的执行状况，以保证供用电单位的正常工作。

2）工作原理

其基本原理是，当电气设备中的电流、温度等参数发生异常或突变时，终端探测头(如剩余电流互感器、温度传感器等)利用电磁场感应原理、温度效应的变化对该信息进行采集，并输送到监控探测器里，经放大、A/D转换、CPU对变化的幅值进行分析、判断，并与报警设定值进行比较，一旦超出设定值则发出报警信号，同时也输送到监控设备中，再经监控设备进一步识别、判定，当确认可能会发生火灾时，监控主机发出火灾报警信号，点亮报警指示灯，发出报警音响，同时在液晶显示屏上显示火灾报警等信息。值班人员则根据以上显示的信息，迅速到事故现场进行检查处理，并将报警信息发送到集中控制台。系统的设计及应用

1）典型组网方案示意图

a）大型建筑群组网方案

大型建筑群，楼层高，多栋楼体分散。采用Acrel-6000/Q电气火灾监控设备+Acrel6000/B电气火灾监控设备+电气火灾监控探测器三层结构组网模式，便于区域化管理，采用RS-485网络通信，以太网通信，满足了通信实时性高的要求。

b）大型单体建筑组网方案

大型单体建筑，采用Acrel-6000/Q电气火灾监控设备+电气火灾监控探测器两层结构组网模式，监测管理功能全面，性价比高，采用RS-485网络，通信介质采用屏蔽双绞线，满足了通信实时性高的要求。

c）中型建筑组网方案

中型单体建筑，采用Acrel-6000/B电气火灾监控设备+电气火灾监控探测器两层结构组网模式，造价经济，性价比高，采用RS-485网络，满足了通信实时性高的要求。

d）小型建筑电气火灾监控系统

小型建筑，采用Acrel-6000/B电气火灾监控设备进行监控，造价经济，性价比高。

2）系统在建筑设计中的应用

安科瑞电气股份有限公司于2011年8月承接了轨道交通11号线安亭站地块剩余电流式电气火灾监控系统，该项目分A1、A2a、A2b、A3、A4、A5共5个区，安装了196只ARCM200-J1剩余电流式电气火灾探测器。探测器通过RS485总线与位于监控中心值班室电气火灾监控设备组成火灾监控系统，采用了Acrel-6000电气火灾监控设备，具有集中调度、控制、保护、监视、显示等功能，集用电安全管理、分析、记录于一体智能化优点，可大大降低应用场合的电气火灾发生率。

系统主要实现了对分散在建筑内的196只探测器进行遥测、遥调、遥控、遥信，方便实现监控与管理；监测漏电流、过电流信号，发出声光报警信号，报出故障位置，监视故障点变化，储存各种故障信号；根据探测器提供的信号种类进行相应的显示、报警，包括分/合闸、剩余电流故障、过电流故障、电压故障或温度等报警信号；具有自检功能，对通信线路的短路、断路进行检查。

参考文献：

火灾报警技术与火灾报警系统发展 第6篇

关键词:火灾报警 系统 发展

中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)03(b)-0123-01

1 引言

在各种灾害中,火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全的主要灾害。据统计资料全球每年大约发生火灾600万至800万次,其中欧美地区发生的火灾死亡人数却相对较少,这与欧美发达国家的生活水平以及消防设施有关,随着经济和城市建设的快速发展,城市高层建筑日益增多,火灾隐患也在增加,一旦发生火灾,将对生命财产造成危害。所以随着社会的进步,火灾越来越受到重视,火灾报警系统就是为了更好的防范火灾隐患而研制出来的,并且火灾报警系统的技术水平也在随着当前需求的不断地提高,在功能结构方面不断地完善。因此,研究设计对火灾进行实时监测和准确报警的火灾报警系统,对保护人身安全和财产安全具有重要的意义,本文对火灾报警技术与火灾报警系统的发展进行了初步的探讨。

2 火灾报警技术发展

1847年美国研究出了世界上第一台用于城镇火灾报警的发送装置,20世纪80年代后,智能探测、智能监控和抗干扰算法在火灾探测技术中的应用使火灾探测技术进入了全新发展时期。目前美国、加拿大、英国、澳大利亚、日本等国家将自动火灾报警作为公共报警手段接入监控系统,使消防指挥中心能够快速准确地判断火灾地点,并调度消防。我国是一个发展中国家,改革开放以来,我国消防设备的技术水平才有了很大的发展。然而与世界上先进工业国相比,我国火灾报警产品起步较晚,大约在20世纪70年代末才开始研制生产火灾报警系统产品,火灾报警产品真正发展是在90年代以后,随着开放国门,国外企业带着先进的产品大量进入中国市场,带来先进技术的同时也促进了市场的发展。这时期,我国生产火灾报警产品也得到了快速发展,有些技术已接近或赶上了国际水平。

就技术来说,火灾报警是火灾监控的基础,目前广泛使用的所谓模拟量探测报警技术数据处理能力单一,于是超早期火灾报警技术就成了当前最被看好的一种技术,其主要指导思想是:其一,提高灵敏度,在火灾早期阶段生成物较少的时候即可探测报警;其二,就是探测火灾过程中尚未形成火灾时的生成物即超早期火灾探测报警。另外,将粒子计数测量技术用于火灾探测,利用气体和气体成分进行火灾早期阶段探测技术研究前景也很好。在研究超早期火灾探测报警技术的同时,将火灾探测报警分成火灾探测报警和火灾预报两个阶段,超早期火灾报警技术可以进一步缩短火灾探测报警时间,降低误报率,这也一直是研究的重点领域。另外就是火灾信号传输技术,火灾探测器采集到的数据要送到报警控制器进行处理,报警控制器还要向控制模块或消防设备发送控制信息,这些都要通过传输线路来实现,因此信号传输线路可以说是火灾报警系统的神经,传输线路的性能直接影响整个系统的性能。大型火灾探测报警系统对总线带载量、通讯速度、信号传输距离及抗干扰性能的要求越来越高,可靠的总线通讯技术是实现火灾探测智能化的前提和保障,也是提高系统可靠性的重要保证。

3 火灾报警系统应用与展望

火灾报警系统的应用形式有以下幾种,首先是中控机系统形式。中控机系统应用形式由集中智能式火灾报警通用控制器、类比式火灾探测器连接的普通探测器构成。智能建筑要求这类系统中火灾探测器能够采集现场参数及特征,能够可靠识别并判定火灾。其次是主子机系统形式。主子机系统是由集中火灾报警控制器加区域控制器,并配以类比式或分布智能式火灾探测器和模块连接的普通探测器构成,总线制,在智能建筑中,主子机系统形式一般采用小容量标准化火灾报警控制器多台联网,火灾信息处理采用集中智能或分布智能方式,数据通信要求高,适应性强。再次是节点机系统形式。节点机系统应用形式采用网络通信及总线制系统结构,特点是火灾探测器一般采用类比式或分布智能式数据处理,实现基本功能或基本配置相同。

火灾报警系统从发展过程来看,大体可分为三个阶段。第一阶段是多线型火灾报警系统。每个探测器除需提供两根电源线外,还需提供一根报警信号线,安装此类系统比较繁琐,特别是校线工作量较大。第二阶段是总线型火灾报警系统。这种自动报警系统己采用微处理器控制,它的灵敏度在制造时不可调整,此类系统可进行现场编程,目前国内生产的火灾报警系统大多数为此类产品,施工安装较为方便,且价格较低。第三阶段为智能型火灾报警系统。采用了先进的计算机控制技术,并可通过软件对其灵敏度根据使用场合进行设定和调整,对一些重要的场所灵敏度设定相对高一些,这一功能可提高系统的稳定性及可靠性,减少误报。通过综合分析国内外火灾报警技术发展,可明确地看到火灾报警产品技术发展的方向。

首先是网络化和无线化,火灾报警系统网络化是用计算机技术将控制器之间、系统内部、各个系统之间通过一定的网络协议进行相互连接,对火灾报警系统实行网络监控管理,从而弥补现在部分火灾报警系统擅自停用,值班管理人员对出现的问题处置不及时、不果断等方面的不足。与有线火灾报警系统相比,无线火灾报警系统具有施工简单、安装容易调试省时等特点,便于网络化设计。

其次是智能化。火灾报警系统智能化是使探测系统能模仿人的思维,发生火灾时,能依据探测到的各种信息对火场的范围给出详细的描述,以实现各方面快速准确反应联动,而且火灾中探测到的各种数据可作为准确判定起火原因、调查火灾事故责任的科学依据,此外以火灾报警系统为代表的消防安全系统和防盗安全系统联动是国外火灾报警系统的最新发展趋势。

最后是小型化和社区化。火灾报警系统的小型化是指探测仪器的小型化。依靠网络中的设备、服务资源进行判断、控制、报警,这样火灾报警系统安装、使用、管理就变得简单、省钱、方便。随着我国经济发展、火灾报警系统的进一步完善以及智能化程度的提高,在社区家庭特别是高级住宅积极推广应用防盗、防火联动报警装置或独立式感烟探测器也具有重要意义。

4 结语

火灾作为一种发生频率高、破坏性强的灾害,受到人们的高度关注。随着经济和城市建设的快速发展,大型综合性建筑日益增多,火灾隐患也大大增加,火灾的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势,火灾报警系统对现代建筑起着极其重要的安全保障作用,本文主要对火灾报警技术与火灾报警系统发展进行了初步的探讨。

参考文献

[1]徐鹤生,周广连.消防系统工程[M].北京:高等教育出版社,2004:43-81.

[2]陈南.智能建筑火灾监控系统设计[M].北京:清华华大学出版社,施普林格出版社,2001:12-18.

电气火灾监控报警系统的设计及应用 第7篇

近年来, 我国电气火灾事故呈逐年上升的态势, 据统计, 各类火灾事故中高达34%是由于电气故障导致的火灾, 高居火灾原因的首位。电气火灾的发生主要有三大原因:泄露电流、相间短路、元件或电缆超负荷。其中因绝缘受损、环境潮湿等引起的泄露电流故障, 会产生火花放电起火;相间短路和超负荷会引起导体发热, 温度升高达到着火点后起火。虽然建筑物内部均安装有电气保护装置, 如断路器 (含漏电保护断路器) 、熔断器等, 为何还会频频出现因线路漏电而引起的电气火灾事故呢?这是因为传统的电气保护装置主要是采用热释反映材料制作和电磁感应材料组合, 容易受周围环境温度的改变而变化, 而电磁感应材料精度不高, 易造成拒动作或误动作等。如果能准确监控电气线路的泄露电流及温度异常状态, 就能有效地预防并规避电气火灾事故。电气火灾监控报警系统的主要作用是对系统中漏电的监控, 以提前预警、及时报警、及时阻断电气安全事故隐患, 同时还具有故障诊断、智能决策、图形故障定位、短信声音报警、无线通信等诸多功能, 可以避免因发生火灾造成的重大人员伤亡及财产损失。因此, 我国相继出台了相关的标准和规范, 要求各类建筑物内设置电气火灾监控报警系统, 以最大限度地保护人民生命和财产安全。

在修订后的《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》及《民用建筑电气设计规范》等主要设计规范中, 均增加了与“漏电火灾报警系统”相关的条文。但在项目实施过程中, 由于工程参建各方对规范存在着不同的理解和认识, 对项目的设计、施工和验收存在着不同的标准要求, 加之规范叙述过于简单, 所以对是否需要设置电气火灾监控报警系统存在着很大争议。本人认为, 既然规范给出了此类条文, 就应该严格执行, 这是对人民群众生命财产负责的体现。

1 系统简介

电气火灾监控报警系统 (以下简称该系统) 用于在线检测AC220 V/380 V配电线路的剩余电流 (即漏电电流) , 当被监测的任一回路漏电电流超过漏电报警值时, 系统即发出声光报警信号, 显示漏电电流大小, 指示漏电方位。该系统能有效地预防因漏电导致的接地电弧短路、过流、过温引起的电气火灾。

该系统由监控探测器与监控设备组成。探测器采用剩余电流互感器检测配电线路的漏电电流, 并将相关信息经总线传送至监控设备;监控探测器也可具有检测温度或相线电流的功能。监控设备安装在消防值班室, 实时接收探测器发送的漏电报警或故障信息, 具有声光报警、数字显示、数据储存、查询、打印输出、报警信号输出及控制信号输出等功能。对于有多个变配电室的大型建筑群或居住小区, 可设置多个电气火灾监控子系统, 将各子系统的报警信号传送给总值班室的主计算机, 构成集中管理系统;也可以把总值班室的主计算机作为集中管理的监控设备使用, 直接与监控探测器相连, 探测器的报警信号直接送给总值班室的主计算机。

2 适用范围及设置位置

该系统的适用范围包括以下公共建筑及重要场所:博物馆、酒店、医院、学校、办公楼、高层住宅等人员密集度大的场所;影剧院、商业中心、网吧、游戏厅、夜总会等疏散困难的场所;加油站、油库等易燃物品库房;大型工业园区及古建筑等火灾危险等级较高的场所等。

该系统应设置在以下位置:配电室重要的低压出线回路;防火分区内照明总配电箱进线处、电力总配电箱进线处;建筑物内观众厅、会议厅等人员密集场所配电箱进线处;歌舞厅、游艺厅等娱乐场所配电箱进线处;地下商场 (店) 配电箱进线处;学生宿舍、幼儿园、老年人建筑等场所配电箱进线处;文物保护单位的重点砖木结构或木结构等场所配电箱进线处等。

3 系统设计

首先, 根据保护对象的火灾危险等级确定受控点总数和具体探测器的数量;根据受控点的总数和监控设备的安装位置确定系统主机的选型, 确定线路型号, 完成系统图。

其次, 进行配电系统设计。探测器安装在配电箱 (柜) 内, 要综合考虑配电箱内电器开关元件的排布位置。监控探测器和剩余电流式探测器可选用超薄型小体积导轨式, 可以安装在配电箱内。如果保护对象需要有遥控断电的功能, 应选用带分励脱扣的断路器, 并注明分励脱扣的电压值。

根据GB 139552005《剩余电流动作保护装置安装和运行》中关于分级保护的规定, 对低压配电系统采用二级或三级保护, 为了对配电系统进行有效监控, 在故障发生后准确判断出故障线路的详细位置并及时发现隐患部位, 同时减少因故障停电造成的影响, 应根据配电级数和线路发生火灾的危险性来确定系统的保护级数。提前设定好系统电气火灾监控的动作值和动作时间, 并应满足系统分级保护的动作特性要求。

为避免系统内探测器的重复设置, 设计时应遵循以下分配原则:根据建筑物的用电负荷和线路的具体情况, 确定采用两级或三级保护模式。一般采用两级, 对低压配电级数多而且危险性大的部位应设置第三级保护。第一级保护的电气火灾探测器应设置在低压配电室低压开关柜的各支路输出供电线路上;第二级应设置在配电下一级的分配电柜 (或楼层的分配电箱) 各支路输出供电线路上;第三级应设置在负载配电箱的输入或输出端上。根据工程需要只设在输入端时每路1个受控点, 输出端上各支路则要有多个受控点。根据以上分级和配电系统的实际情况, 将各级点数汇总确定探测 (受控) 总点数。根据总线制传送设备和终端控制设备 (漏电报警系统主机) 放置场所的空间和受控点的数量来选择主机的类型, 如壁挂式、琴台式、立柜式等。设备主机应尽量安装在消防控制中心、主监控室或值班室内。设备主机电源应使用消防电源供电。分级保护时, 建筑各楼层总进线处可安装1台或若干台电气火灾监控报警探测器, 其型号应根据正常泄漏电流的大小选择, 一般总进线处的电气火灾监控定为200～500 mA。

对于建筑物中较重要的负荷, 包括消防设备、安防设备、应急照明及疏散指示照明电源等不允许断电的各类设备, 根据GB 139552005《剩余电流动作保护装置安装和运行》的规定, 应安装报警式的电气火灾监控探测器。该设备采集漏电电流、过电流等信号, 超过系统设定值时, 只发出声光报警信号, 但不切断电源, 同时能将采集的信号通过总线方式传送到控制中心, 可设置手动断电模式, 既保证了用电安全, 又保证了供电的不间断性。

4 系统设计注意事项

(1) 安装该系统的配电系统要求其接地形式为TN-S、TT系统, 在TN-C系统中应将电气火灾监控探测器安装在重复接地点之后, 即TN-C-S系统中。

(2) 监控探测器安装在分级保护中的一级或二级位置的电缆进线端, 可以掌握整个配电系统的电气绝缘状况;安装在配电箱电缆出线端, 则能较快定位漏电 (过温或过流) 故障点, 但系统较复杂。如果只监测一级或二级的部分回路, 应选择电气火灾危险性大、较重要的部位以及不允许随意断电的线路。

(3) 应确保声光报警信号能被相关人员及时发现, 如果电气火灾监控探测器的安装位置无人值守, 应在经常有人值班的房间安装监控主机或报警盒。

(4) 应慎重选择报警控制输出功能, 即漏电报警后立即切断被监测线缆的电源。漏电报警只是预警, 提示检修, 并非立即会引起火灾或损坏电气设备。漏电报警即断电, 可能会给用户造成经济损失和不良影响。

(5) 该系统与已经普遍使用的火灾自动报警系统比较, 在监控对象、功能作用、安装位置、监测点布局、报警后处理等各方面有很大区别, 不应将二者混为一体, 但可以将该系统的报警信号传送至火灾自动报警主机。

5 电气火灾监控报警系统的验收要求

根据GB 139552005《剩余电流动作保护装置安装和运行》的要求, 电气火灾监控报警系统安装完成后必须进行以下的检验项目:按动电气火灾监控探测器的“自检”试验按钮试验3次, 该装置应正确动作;剩余电流保护装置带额定电流负荷分合3次, 均应可靠动作;为满足联动控制要求, 还应在消防控制室自动或手动对各配电箱进行远程断电测试, 该装置动作均应正确无误。

6 结语

我国正处于经济快速发展时期, 建筑行业也相应地得到快速发展, 由于现代化建筑造型各异, 使得电气线路敷设更加复杂, 火灾隐患随之增多, 一旦发生火灾, 会对社会及个人产生极大影响。采用电气火灾监控报警系统可以提高建筑电气设计质量, 防范负载过载、接地电弧性短路火灾的发生, 并可根据现场线路和不同的监控保护要求, 在火灾发生前进行探测、报警, 做到防患于未然, 从根源上遏制火灾的发生, 降低火灾损失。

摘要：电气火灾监控报警系统随着国家相关设计规范的不断完善和实际工程应用中的不断普及而得到更快的发展及更广泛的应用。随着我国人民生产生活条件的不断提高, 对电气火灾监控报警系统的实际应用也提出了更新的要求, 推动着电气火灾监控报警技术的发展。介绍了电气火灾监控报警系统的工作原理、设计及应用。

关键词：火灾监控报警系统,电气设计,分级保护

参考文献

[1]GB50045—95 (2005年版) , 高层民用建筑设计防火规范[S].

[2]GB50016—2006, 建筑设计防火规范[S].

[3]JGJ16—2008, 民用建筑电气设计规范[S].

简议电气火灾监控系统 第8篇

以往的消防电气, 由于消防配套电气产品的限制, 实际上基本是以“消”为主, “防”则更多落实在行政、规划、管理和监督检查上, 即便设置了火灾自动报警系统并配置了消防联动控制系统, 也要等到火灾发生后, 被动地利用火灾探测器进行火灾报警, 随后组织人员及时疏散和进行消防联动扑救。根据这种具体情况和目前消防电气产品的不断更新、发展, 《高层民用建筑设计防火规范》GB5004595 (2005年版) 以及《建筑设计防火规范》GB500162006, 都提出了装设漏电火灾报警系统的要求, 其目的就在于防患于未然, 杜绝电气火灾的发生, 变被动的“消”为主动的“防”。

当电气系统由于种种原因发生漏电现象, 在还未发生火灾之前, 电气火灾监控系统能够根据剩余电流式电气火灾监控探测器的设定值发出疑似预警、阈值报警或漏电跳闸, 测温式电气火灾监控探测器则能实时发现探测点的温度异常情况, 能及时发现和消除电气火灾的隐患, 真正做到了建筑消防电气系统的安全和可靠。

考虑到建筑工程预防电气火灾的重要性和建设单位资金投入的实际问题, 电气火灾监控系统的具体设置场所按以下原则设计:宜在一些火灾危险性大、人员密集和火灾损失大、电气线路复杂的公共建筑和工业建筑等场所中设置。

1 电气火灾监控系统相关定义

1.1 电气火灾监控系统

当被保护线路中的被探测参数超过报警设定值时, 能发出报警信号、控制信号并能指示报警部位的系统, 它由电气火灾监控设备、电气火灾监控探测器组成。

1.2 电气火灾监控设备 (简称监控设备)

能接收来自电气火灾监控探测器的报警信号, 发出声、光报警信号和控制信号, 指示报警部位, 记录并保存报警信息的装置。

1.3 电气火灾监控探测器 (简称探测器)

探测被保护线路中的剩余电流、温度等电气火灾危险参数变化的探测器。

1.4 中性线断线探测器

探测被保护线路中 (特指按规范要求装设四极断路器处) 因故导致中性线断线的探测器。

1.5 变压器故障报警信号

变压器供货商提供的故障报警触点 (开关量报警信号) , 信号直接接入电气火灾监控设备。通常故障信号有以下二种:

(1) 干式变压器:超温报警信号

(2) 油浸变压器:轻瓦斯动作报警信号

2 电气火灾监控系统与火灾自动报警系统的区别和关系

2.1 电气火灾监控系统与火灾自动报警系统的区别

电气火灾监控系统主要解决电气火灾发生之前的隐患、故障的报警。

火灾自动报警系统主要解决各种火灾发生之后的报警及其消防联动控制。

2.2 电气火灾监控系统与火灾自动报警系统的关系

电气火灾监控系统可与火灾自动报警系统成并列关系, 也可作为火灾自动报警系统的子系统。当电气火灾监控系统接入火灾自动报警系统作为其子系统时, 其前提条件是不能影响火灾自动报警系统对火灾的自动报警及其消防联动控制。

电气火灾监控系统可采用独立式或总线式。

在较小通信量的小型电气火灾监控系统中, 可采用独立型电气火灾报警器用编码模块接入火灾自动报警系统。接入火灾自动报警系统时采用开关量信号, 报警点位置信号在火灾报警器上的显示应区别于火灾探测器编号。

在较大通信量的大型电气火灾监控系统系统中, 作为预警系统对每个模块中每个探测器的数据 (模拟量及数字量信号) 实时传送, 为不影响火灾自动报警系统对火灾的自动报警及其消防联动控制, 应采用专用的总线式电气火灾监控系统, 再由电气火灾监控系统主机与火灾自动报警系统主机进行相关数据交换为宜。

3 宜设置电气火灾监控系统的场所

(1) 按一级负荷供电且建筑高度大于50m的乙、丙类厂房和丙类仓库。

(2) 按二级负荷供电且室外消防用水量大于30L/s的厂房 (仓库) 。

(3) 按二级负荷供电的剧院、电影院、商店、展览馆、广播电视楼、电信楼、财贸金融楼和室外消防用水量大于25 L/s的其他公共建筑。

(4) 国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑。

(5) 高层民用建筑电气火灾危险性大、人员密集等场所。

4 剩余电流保护装置的设置要求 (仅针对预防电气火灾)

剩余电流动作保护装置应满足分级保护要求。分级保护定义如下:

剩余电流动作保护装置分别装设在电源端、负荷群首端、负荷端, 构成两级或以上串接保护系统, 且各级剩余电流动作保护装置的主回路额定电流值、剩余电流动作值与动作时间协调配合, 实现具有选择性的分级保护。

4.1 剩余电流动作保护装置动作参数的选择

(1) 单台电气机械设备, 可根据其容量大小选用剩余动作电流30mA以上、100mA及以下、一般型 (无延时) 的剩余电流保护装置。

用于单台用电设备时, 剩余电流保护装置动作电流应不小于正常运行泄漏电流值的4倍。

(2) 电气线路或多台电气设备 (或多住户) 的电源端为防止接地故障电流引起电气火灾, 安装的剩余电流保护装置, 其动作电流和动作时间应按被保护电气线路和电气设备的具体情况及其泄漏电流确定。必要时应选用动作电流可调和延时动作型的剩余电流保护装置。

用于配电线路时, 剩余电流保护装置动作电流应不小于正常运行泄漏电流值的2.5倍, 同时还应不小于其中泄漏电流最大的一台用电设备正常运行泄漏电流值的4倍。

(3) 在采用分级保护方式时, 上下级剩余电流保护装置的动作时间差不得小于0.2s, 以满足上下级间的时间选择性。上一级剩余电流保护装置的极限不驱动时间应大于下一级剩余电流保护装置的动作时间, 且时间差应尽量小。

(4) 选用的剩余电流保护装置的额定剩余不动作电流, 应不小于被保护电气线路和电气设备的正常运行时泄漏电流最大值的2倍。

(5) 除末端保护外, 各级剩余电流保护装置应选用低灵敏度延时型的保护装置。且各级保护装置的动作特性应协调配合, 实现具有选择性的分级保护。

4.2 电气线路和电气设备剩余电流分级保护一些基本要求

剩余电流保护装置 (RCD, 俗称漏电保护器) 能迅速断开接地故障电路, 以防发生间接电击伤亡和引起电气火灾事故。

对于住宅和一般普通中小型建筑, 剩余剩余电流保护装置可安装在建筑物电源总进线上。为保证其动作灵敏度及与末端插座回路剩余电流保护装置的选择性配合, 该剩余电流保护装置动作电流整定值最好不大于500mA, 并有不大于0.3s (二级保护的最大分断时间) 或不大于0.5s (三级保护的最大分断时间) 延时。该剩余电流保护装置作为防电弧性接地故障引起的电气火灾是很有效的。

(1) 二、三级保护剩余电流保护见图1多级剩余电流保护装置 (RCD) 保护示意图。

(2) 二、三级保护的时间配合见表1剩余电流动作保护装置的延时时间的级差配合。

(3) 为防止接地故障而引起电气火灾而设置的脱扣式剩余电流保护装置, 其上级剩余动作电流 (I△n) 不应小于下级剩余动作电流 (I△n) 的3倍, 以满足上下级间的电流选择性。且取值应按下列原则选取:

(1) 对于火灾危险场所可取100mA～500mA。

(2) 对于一般场所可取大于500mA (此级脱扣式剩余电流保护装置可防全建筑物的间接接触电击和接地电弧火灾) 。

(4) 剩余电流式电气火灾监控探测器报警值不应小于20m A, 不应大于1000mA, 且探测器报警值应在报警设定值的80%～100%。

5 电气火灾探测器的主要设置对象和设置内容

(1) 电气主干线设置剩余电流探测器 (R) ;

(2) 电气主要输入/输出线路设置温度探测器 (T) ;

(3) 电气主要箱 (柜) 设置温度探测器 (T) ;

(4) 主要用电设备 (大型电机、大型电气设备) 设置温度探测器 (T) ;

(5) 电气主干线 (装设四极断路器处) 设置中性线断线探测器;

(6) 所有配电变压器故障报警信号 (开关量报警信号)

6 电气火灾监控系统的设置要求

电气火灾监控系统宜按表2电气火灾监控探测器设置要求进行设计。

电气火灾监控系统的设置, 应符合现行国家标准《电气火灾监控系统》GB142872005的有关规定。

注:○表示应设置, △表示宜设置, 表示不适用。

电气火灾监控系统是一个联网的整体装置, 是一个完整的系统, 非以往分散设置的单个剩余电流报警装置或传统剩余电流断路器所能胜任, 且这些设备必须采用国家消防电子产品质量监督检验中心检测合格的产品, 以确保质量安全。

对于电气火灾监控系统, 《高层民用建筑设计防火规范》GB5004595 (2005年版) /9.5章节 (漏电火灾报警系统) 对高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所提出宜设置的要求, 《建筑设计防火规范》GB500162006/11.2.7章节也对一些火灾危险性大、人员密集和火灾损失大的场所提出宜设置的要求。关于“宜”字的正确理解, 规范用词说明指出:“表示允许稍有选择, 在条件许可时, 首先应这样做的。”可见, “宜”原则上是首先要考虑设置, 没有特殊情况, 不能随便选择取消设置。为了预防电气火灾和减少火灾危害, 很多场合设置电气火灾监控系统是极其必要的。

参考文献

[1]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 (2005年版)

[2]《剩余电流动作保护装置的安装和运行》GB13955-2005

[3]《电气火灾监控系统第1部分:电气火灾监控设备》GB14287.1-2005《电气火灾监控系统第2部分:剩余电流式电气火灾监控探测器》GB14287.2-2005《电气火灾监控系统第3部分:测温式电气火灾监控探测器》GB14287.3-2005

[4]《住宅设计规范》GB50096-1999 (2003年版)

[5]《全国民用建筑工程设计技术措施》 (电气2009年版)

电气火灾监控系统设计探讨 第9篇

随着现代科学技术的发展, 电能成为生产、生活中必不可少的能源。电能的应用既造福了人类社会, 也给人类带来了危害。如果电气设备使用、管理、操作、维修不当, 则有可能引起电气火灾。电气火灾是指由于电气线路、用电设备以及供配电设备出现故障性释放的热能, 在具备燃烧条件下引燃本体或其他可燃物而造成的火灾, 也包括由雷电和静电引起的火灾。

1 电气火灾的原因

1.1 漏电

由于某种原因使电气设备或导线的绝缘能力下降, 产生漏电流, 若遇电阻较大的部位时, 则产生局部高温, 致使可燃物燃烧而造成火灾。

1.2 过负荷

导线的安全载流量是有严格限制的, 一旦通过的电流量超过了这个范围, 就容易导致温度升高, 加速导线绝缘层的老化与变质。久而久之, 就容易出现由于过负荷引起的绝缘层燃烧, 引起火灾。

1.3 短路

电气线路发生短路后, 瞬间产生大量热量, 超过了电气线路所能承受的热量阈值, 致使绝缘层迅速燃烧, 金属熔化, 从而形成短路火灾。

1.4 接触电阻过大

当有电流通过导线与导线、导线与电气设备等连接的地方时, 这些接头会发热, 如果接头的接触电阻不大, 则接头处的发热量就很小, 可以保持正常温度;如果接头中有杂质或连接不牢靠等, 就会造成接触电阻过大, 当电流通过接头时, 会在此处产生大量的热, 使可燃物燃烧而造成火灾。

20世纪80年代, 我国电气火灾约占火灾总数的15%, 在全世界占第3位。近几年来, 随着电能被广泛地开发与利用, 不论是在乡村还是在城镇, 电气火灾都在猛增, 其数量占火灾总数的20%以上, 已上升为世界第1位。为进一步加强对电气火灾的预防与控制, 我国有关管理部门出台了《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》等制度与规范。根据其要求, 必须在建筑物内安装剩余电流动作的火灾监控系统。

2 电气火灾监控系统介绍

电气火灾监控系统可根据电气火灾发生的特点, 把电气火灾发生前表现出来的征兆通过技术手段转换成可识别的信息, 从而达到对电气火灾进行监控的目的。在电气火灾发生之前, 电气火灾监控系统就会发出报警信息, 因此其属于先期预报警系统。

从当前技术发展情况来看, 电气火灾监控系统的设计基本原理就是对剩余温升和电流2个因素进行火灾探测。因此, 依据这一技术特点, 电气火灾监控探测器主要有测温式和剩余电流式2种。

根据GB142872005《电气火灾监控系统》以及《电气火灾监控系统的设计方法》 (暂行规定) , 电气火灾监控系统主要包含电气火灾监控设备、测温式电气火灾监控探测器、剩余电流式电气火灾监控探测器3个最基本的组成部分。

电气火灾监控设备与多个电气火灾监控探测器通过CAN总线构成一个完整的通讯网络。电气火灾监控设备通过CAN网络向探测器发出各种命令, 探测器主动实时上报探测器的状态信息。当电气设备中的电流、温度等参数发生异常或突变时, 终端探测头利用电磁场感应原理、温度效应的变化对该信息进行采集, 并输送到监控探测器里, 经放大、A/D转换, CPU对变化的幅值进行分析、判断, 并与报警设定值进行比较, 一旦超出设定值则发出报警信号, 同时也输送到监控设备中, 再经监控设备进一步识别、判定, 当确认可能会发生火灾时, 监控主机发出火灾报警信号, 点亮报警指示灯, 发出报警音响, 同时在液晶显示屏上显示火灾报警等信息。值班人员则根据以上显示的信息, 迅速到事故现场进行检查处理, 并将报警信息发送到集中控制台。

系统的结构如图1所示。

一般的小型系统可以采取独立型电气火灾探测器, 考虑到其通信量较小, 可以运用编码模块接入火灾自动报警系统;在一些大型系统中, 数据信号量较大, 为了避免由于通信量大产生的信号延迟和堵塞问题, 一般采用专用的总线式电气火灾监控系统, 再由电气火灾监控系统主机与火灾自动报警系统主机进行相关数据交换。

3 系统设计与安装注意事项

电气火灾监控系统的终端信息检测有漏电电流和温度2种对象。根据GB139552005《剩余电流动作保护装置安装和运行》4.4中关于分级保护的规定, 安装剩余电流火灾监控装置时, 应根据配电设备 (如配电柜、箱、盘、电缆等重要设备) 的实际安装位置来确定探测器的数量, 避免浪费。在具体的设计与安装过程中, 需注意以下几点:

(1) 对将要安装电气火灾监控系统的用户, 首先要调查该用户低压配电系统的接地形式。如果要检测低压配电系统总漏电流, 其系统接地形式必须是TT或TN-S型。对于工业自动化网络, 如果系统接地形式为TN-C型, 就必须对其进行改造, 实践中往往改为TN-S型或TN-C-S型系统。只有在完成系统改造之后才能安装剩余电流检测装置。

(2) 对于剩余电流式电气火灾监控探测器的报警值应进行严格的限制。目前, 我国在出台的相应政策中就对此作出了相应的规定与详细说明, 规定20mA报警值1 000mA, 且报警值应在设定值的80%~100%之间。因此在设计实践中, 就应该根据实际情况对电源总进线处以及电源分支线路上的剩余电流动作值进行灵活把握, 既要做到符合要求, 又应满足实际应用的需求。

(3) 对于由于各种意外因素所引起的停电现象, 为了减小其影响范围, 一般是在供电线路上选择不同位置来安装相应容量的剩余电流保护装置, 并根据用电负载及线路情况分为二级或三级保护。一般在二级保护中设置剩余电流火灾监控探测器的主要作用在于火灾监控报警, 而在三级保护中设置剩余电流探测器及动作保护装置主要目的是防止人身触电。

(4) 在二级保护的线路中一般需要具备温度检测设计部分。温度检测是以配电设备异常时发热为基本原则来进行的, 目前其布置方式主要有接触式和非接触式。当需要检测低压配电装置中关键部位的温度时, 可采用接触式布置;当被检测对象为配电柜内部温度变化时, 可采用非接触式布置。

(5) 安装布线是一项十分严谨的工作, 应采取现场供电, 电源接入点应在该级断路器的上端。应注意确保各个安装接线端接线正确, 数量以不超过2根为宜。安装布线时对于N线和PE线一般应注意如下几点:N线穿过剩余电流互感器, 不能重复接地或接近导体;PE线不得穿过剩余电流互感器;要注意二总线安装走线时, 应将强、弱电线分开走线, 不能有交叉或搭线的现象。配线应整齐, 导线应绑扎成束, 穿线可用阻燃PVC管、金属管及金属线槽。

(6) 在应用过程中, 如果建筑已经配置有火灾自动报警系统, 安装独立式电气火灾监控探测器时, 应注意协调好这二者之间的报警信息显示问题。若是接入火灾自动报警控制器或消防控制室图形显示装置显示, 则其报警信息显示应与火灾报警信息显示有明显区别。目前已有相应的规范对这方面进行限制, 比如《电气火灾监控系统的设计方法》 (暂行规定) 就明确要求, 当并入火灾自动报警系统时, 电气火灾监控系统应采用独立显示器。当然, 实践中可能还有一些其他技术上的问题, 在此不作赘述。

4 电气火灾监控系统与火灾自动报警控制系统的区别

从系统的功能特点来看, 火灾自动报警控制系统是用于在火灾已发生的情况下进行报警及处理, 而电气火灾监控系统则侧重于火灾隐患的先兆预警。

显然, 电气火灾监控系统在报警时间上要先于火灾的发生, 这就有利于消除隐患, 即使火灾不可避免地发生, 也能相对减少损失。基于这种优势, 电气火灾监控系统在当前的各类新建或改建工程中得到了广泛的应用。即使是已经安装了火灾自动报警控制系统, 再安装电气火灾监控系统也同样有利于减少火灾事故的发生及火灾损失。

5 结语

电气火灾监控系统能不间断地实时监测线路剩余电流的变化, 随时掌握电气线路或电气设备绝缘性能的变化趋势, 便于发现电气火灾隐患, 并及时报警, 对电气火灾具有预警作用, 从而大大减少了电气火灾事故的发生。因此, 在设计电气火灾监控系统前, 应了解被保护对象的火灾危险程度, 然后再结合配电系统及负荷特性确定保护分级。

电气火灾监控系统设计应以线路漏电流检测和报警为主, 再根据负荷特性和运行情况对配电设备和线路的适当部位增加温度监控器。

此外, 还应充分考虑线路负荷增长因素, 正确选择中性线截面、合理选配剩余电流动作保护装置等对预防电气火灾也具有重要作用。

参考文献

[1]GB14287—2005电气火灾监控系统[S]

[2]GB50016—2006建筑设计防火规范[S]

[3]GB50045—1995高层民用建筑设计防火规范[S]

[4]GB13955—2005剩余电流动作保护装置安装和运行[S]

地铁电气火灾监控系统的应用 第10篇

1 地铁中电气火灾的产生原因

1.1 短路

短路是部分绝缘层被破坏而引发的故障。当电气设备的绝缘层被破坏时, 两条线之间的电阻会变得很小, 会导致电流突然增大, 此时如果两条电线相碰, 就会由于电流过大而产生火花而引起温度急剧升高, 最终使得绝缘材料及其附近的可燃物和粉尘燃烧而引发火灾。

1.2 过载

当电气设备或导线的电流超过它的额定值时就会产生过热现象。热的程度达到一定温度会引燃电气设备及电流的绝缘材料而引发火灾。

1.3 接触不良

当导线与导线或电气设备的连接不好时, 电流通过就容易产生巨大热量, 使得连接处温度升高、局部过热, 而高温又使得接触部位的电阻增大, 久而久之, 绝缘层就遭到了破坏而形成了短路, 引发火灾。

1.4 静电

在导线中的静电荷逐渐累积, 最终形成高电位, 在某种条件下, 击穿周围的空气介质, 放电并产生火花。静电在放电过程中转换成光能、热能等, 在可燃物、助燃物和引燃源存在时, 会产生电火花而引发火灾事故。

2 电气火灾监控系统

电气火灾监控系统由电气火灾监控探测器和电气火灾监控设备组成。其中, 电气火灾监控探测器设备主要包括剩余测温式电气设备、剩余电流式电气设备、探测器等。

2.1 剩余电流式电气设备

剩余电流检测器是根据基尔霍夫电流定律的原理工作的。设备检测剩余电流时, 让中性线和三相导线一起穿过电流互感器, 如果发生故障, 故障电流就会经由发生故障的地方流进大地, 使得电流互感中的电流矢量和不为零, 这个电流就是剩余电流;反之, 如果没有发生接地故障, 无论三相导线里的三相电荷是否达到平衡, 电流的矢量和始终为零。

2.2 剩余测温式电气设备

热电阻测温是利用电阻值随温度的增加而增加的原理进行温度测量。热电阻测温所需要的测温传感器一般设置在电气系统的重点发热部位, 如电缆接头、电缆本体、开关触点等, 用来检测设备是否过热而引发火灾。开关柜、母线、配电箱接头等都是合理有效的探测位置。

2.3 探测器

探测器的集中监控设备存在有线传输和无线传输两种不同的组网方式, 通过这两种方式实时收集信号, 并对其进行比较、分类, 然后将处理后的信息分别送往报警、控制信号输出、显示、打印等相应设备, 实现集中显示、控制、记录等功能。集中监控设备由监控单元与监控主机构成。监控单元适合运用在小型系统中, 用来连接与管理若干个有限数量与距离的探测器;监控主机由于其处理功能较为强大, 在大中型系统中更适用, 它能通过其监控单元将许多探测器连接到一块, 并且有管理软件及打印、拷贝等功能, 能够储存的报警信息记录长达12个月, 为地铁各个站点的管理方面提供了很大便利。

3 电气火灾探测器

目前城市轨道中所使用的电气火灾探测器主要有分离型探测器 (非独立式) 和组合型探测器 (独立式) 。

3.1 分离型探测器

电气火灾监控设备与监控探测器分离配置。监控设备对配电箱内导电线路中的剩余电流信号进行采样, 然后经过内置单片机系统对采集到的信号进行一系列的分析处理, 最后将处理后的结果上报给具有电气火灾监控设备的相关科室, 进一步对信号分析处理并加以控制, 最终使其有效发挥相关功能。

分离型探测器具有系统之间明确分工、构成结构简单、高效率低成本的特点, 它不和电源控制开关或配电系统相串连, 仅仅只通过剩余电流互感器对信号进行收集、采样、处理。分离型探测器的尺寸比较小, 所具有的相对功能也比较简单, 所以它更适合于安装在一些比较狭窄的空间位置, 如地铁低压柜馈线电缆室。分离型探测器的缺点:在采购数量很少又需要就地报警时, 所花费的成本较高。

3.2 组合型探测器

组合型探测器是将电气火灾监控设备与电气火灾监控探测器进行配置组合而成。它能够检测到剩余电流与非正常温度, 有效监控火灾的发生, 此外, 它还可以实现对数据的处理, 并将处理后的测量结果及参数设置都显示在监控设备的液晶屏上。

组合型探测器的优点:在采购数量很少又需要就地报警时, 所需要耗费的成本较低;操作与设置都在末端进行, 更容易完成。组合型探测器的缺点:自身体积庞大, 在地铁低压柜馈线电缆室这类比较狭窄的安装空间里会显得局促;故障率较高;造价高。

4 对于轨道电气系统监控设备的要求

(1) 为了能有效处理探测器设备所探测到的信号, 电气火灾监控设备必须能够直接连接电气火灾探测器。

(2) 为了使监控设备能够灵活地按照用户及管理权限进行设置, 让用户能够灵活地对模块操作进行分配, 要求其能够明显地对不同探测器的故障信息加以区分。

(3) 监控设备应能对所辖范围内的各类探测器的报警信号进行声、光报警。

(4) 监控设备应具有以太网接口 (RJ45) 。利用该接口, 综合监控系统能够对多功能探测系统的主机信息进行访问, 获得系统主机自身定义的即时光纤温度信息;火灾报警系统则能够通过对系统主机信息的访问获取馈电回路剩余电流、三相温度等数据信息。

5 结语

地铁车站里面的各种设备结构复杂、节点分散, 电气火灾监控系统对于消除火灾隐患具有明显的作用。

摘要：分析地铁电气火灾的产生原因, 介绍电气火灾监控系统的构成及设备要求。

关键词：电气火灾,地铁,监控系统

参考文献

[1]林楚斌.电气火灾监测系统在城市轨道交通中的应用[J].城市轨道交通研究, 2015 (03) :121-124

[2]谌小莉.广州地铁车站电气火灾监控系统设置方案[J].现代建筑电气, 2015 (07) :46-50

浅谈船舶火灾智能监控系统 第11篇

1船舶火灾的成因及特点

1.1船舶火灾的成因

按照使用性质, 船舶可分为: 客船、货船、储油船和军船等, 但是不论什么样的船舶, 它们都存在着许多相似的地方, 各种船舶也都存在许多类似的火灾隐患, 容易引起火灾的主要部位一般为厨房、生活舱、机舱和货舱等地方。而从火灾调查的角度来看, 可以分为意外火灾、电气火灾、明火火灾以及人为纵火。

1.2船舶火灾的特点

各类船舶虽然在制造方法、用途结构等方面有所差异, 但就船舶消防而言, 通常具有一些共同的特点。

(1) 火点隐蔽, 不宜发现。货舱中通常装载大量货物, 如果货物内部具有微小火源或者产生自燃, 在起火早期是难以发觉, 只有己经蔓延扩大, 产生大量烟雾时才能发现, 即使这样, 此时也很难确定具体的起火点。

(2) 可燃物质多。虽然现代船舶的生活、工作舱室内装修材料在标准、结构方面作出了严格的防火要求和规定, 但是装饰门窗、 板壁时, 仍有采用化学纤维、聚氯乙烯板、胶合板等可燃、阻燃材料;舱室内的帘布、地毯、床铺、家具等也多数由可燃材料制造, 特别是客船的客舱, 火灾荷载相当大。

(3) 客 (货) 运载量大。船舶是客货运载量最大的运输工具, 普通沿海和远洋货船的载重吨位一般在几万吨级左右;散装货船的载重吨位可达十几到二十几万吨级;液化气船、油船的载重吨位可达二三十万吨级, 国外造出的超级油船已有五十万吨级;集装箱船可装载重上千标准箱;而客船一般是数百人至两千人左右的载重量[1]。

(4) 燃油储量大。船舶通常采用汽油、柴油、重油等为主机、辅机及其它机器设备提供燃料, 另外还有许多润滑油。在各类交通运输工具中, 船舶的燃油储量是最大, 远洋船舶燃油储量的估算是按照船舶载重量的10%。一艘载重量为十万吨级的货船, 其燃油储量一般估算为八千吨至一万二千吨左右[1]。

(5) 热传导性能强。船体结构是采用钢板制造, 钢板热传导性能比较强, 起火后被迅速加热变成导热系数很大的物质。通过焊接而成一体的船体钢板的热传导可以引燃附近的可燃物质, 继而火势扩大, 又迅速增加船体钢板的温度, 降低钢板的强度, 使船体钢板出现热胀变形, 失去承重力。

(6) 结构复杂。船舶为水上交通工具, 既要运载旅客和货物, 又是船员工作和生活的场所, 配有各种机器设备和功能舱室, 船舶空间结构相对复杂紧凑, 舱内通道和楼梯比较狭窄, 大多数舱门和出入口仅能容一人通过。

2船舶火灾智能监控系统的研究现状及发展趋势

2.1船舶火灾智能监控系统的研究现状

电子技术、计算机技术、新材料、人工智能及生物技术的发展, 有力地促进了船舶火灾监控系统智能化的发展。智能化的火灾监控系统产品自问世以来, 在传感器、通信系统、系统控制模式等方面已经经过多次的更新换代和技术改革。

目前, 船舶火灾智能监控系统主要应用的是集中智能型火灾监控系统与分布智能型火灾监控系统。集中智能型火灾监控系统是将各个传感器采集到的温度变化、烟雾浓度等火情参数信息实时传送到主机控制器, 控制器内部的智能软件对这些火情报警参数进行集中处理, 继而做出正确的判别, 集中智能型又称主机智能型, 比较常用的有日本能美的火灾智能报警控制器。但是在大型船舶这样一个庞大而复杂的环境中, 探测器和消防联动设备品种繁多, 巡回检测周期长, 而且控制系统内部的数据处理程序结构繁杂, 使得报警系统可靠性下降, 因此大型船舶不适宜装配集中式智能火灾监控系统。分布式智能火灾监控系统的各种探测器均带有微处理器, 探测器和主机控制器都采用智能算法处理火灾信息, 同时考虑环境因素和设备运行状态, 对信息进行补偿, 并将有用的信息实时反馈给控制器和探测器, 全面体现出监控系统精准、可靠的火情探测、信号处理、传输报警、联网通信、监控显示及联动灭火等一系列功能, 可有效地减少漏报率和误报率, 大大提高了系统的监控精度以及反应速度。目前比较先进的分布式智能火灾报警系统有美国爱德华多重复合探测器及其火灾智能监控系统和德国MSR型火灾探测及报警系统[2]。国内的技术起步晚于一些发达国家, 通过采取与发达国家的技术合作以及引进消化创新等措施, 消防技术取得了巨大的成绩, 首安工业消防有限公司自主研发的模拟量线型感温探测器及线型光纤感温火灾探测器、 可恢复/不可恢复式线型感温探测器等产品已达到了国际领先水平, 获得了多项国际发明专利和国际认证[3]。

2.2船舶火灾智能监控系统的发展趋势

从目前的新产品研发和研究热点可以发现, 船舶火灾智能监控系统发展的总趋势是一直在朝着节点自主化、探测复合化、 布局网络化及系统微型化等方向发展, 以达到降低误报率、增加系统可靠性、提高检测灵敏度和扩大探测范围的目的。经归纳和分析, 现阶段火灾探测及监控技术的研究方向主要为以下几个方面。

(1) 节点自主化。节点自主化是使系统中的每一个节点模块能够自主模仿人的思维和行为, 系统中每个节点都是一个智能单元。各个节点均能根据各自获取到的信息, 通过人工神经网络、模糊逻辑等技术进行运算处理, 自主决定未来的动作, 减少了主控机的工作负荷。这样, 即使是庞大的火灾监测系统, 所有的设备均能在火灾发生时做出快速的反应, 最大程度地减少人员伤亡和经济损失, 大大提高了系统的精准性及响应速度。

(2) 布局网络化。布局网络化是对火灾监控区域进行单元化划分, 每个控制单元均有自己的智能火灾探测系统与智能消防联动灭火系统, 而且每个单元内部的控制器和节点也能够自成系统单元。通过物联网等计算机技术, 使这些小的单元连接成一个庞大的系统, 各个控制单元均可独立运行, 但彼此之间又能进行数据交换、资源和信息共享, 以达到相互显示和控制的效果。

(3) 探测复合化。火灾发生时会伴有大量的热气体、烟雾、火光、 声音等特征量的产生, 这些物理特征对多参量的复合探测提供了可能。采用先进的化学技术和生物技术, 结合具体场合的需求, 利用新的材料就可以将部分功能整合至一个探测器, 以提高探测器的灵敏度和准确度, 这样在火灾探测场所中尚未形成火灾生成物时, 超早期探测得到火情信号[4], 有利于火灾报警监控系统针对特殊场所的准确报警。

(4) 系统微型化。通过超薄、模块集成化等一系列技术减少系统硬件的体积, 采用总线制、少线制或无线的传输方式, 减少网络中现场总线的使用, 将部分具备特定功能的模块制成功能卡的形式, 可以方便系统的升级、安装和维护。

3结语

“以防为主, 以消为辅, 消防结合。” 同样是船舶消防工作贯彻的理念, 船舶火灾智能监控系统肩负着探测火灾隐患、保障人们生命和财产安全的重任, 系统的稳定性和可靠性在整个安全防范过程中是至关重要的因素。先进、可靠的船舶火灾智能监控系统使火灾探测更加灵敏、控制更加简便, 对船舶安全具有重大意义。

参考文献

[1]陈国良.船舶火灾特点及处置对策分析[J].水上消防, 2015 (2) :32-37

[2]蔡晶.船舶火灾自动报警控制策略的研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学, 2013.

[3]袁杨, 张显库.船舶火灾监控新方法研究[J].中国航海, 2010.33 (4) ;43-47