電氣火災監控系統在建筑防火中的研究與應用

 

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，電氣系統和相關設備的操作應用需要嚴格遵守規范要求，并且在操作方法上注重科學性和系統性。但從實際出發來看，建筑實體中的電氣系統在實踐操作中存在操作不當、質量不過關等多方面影響因素，這都會導致電氣系統運行中的火患發生率有所提高。及時匹配安裝火災監控系統是建筑防火工作開展中的重要環節，也是確保電氣系統作用正常發揮的關鍵方法。

2 電氣系統引發火災的主要特征

2.1 防范難度較大

  電氣系統引發的火災，在具體實踐中，通常是由于電氣系統長期運行中出現問題后引發火災的，且這類火災往往是由于一些外部環境因素的影響導致火災的發生，從這個角度上來說，可見電氣系統所引發的火災，其常規表現具有隱蔽性較強的特征，一般情況下不宜直接通過火災的安全隱患排查及時發現，這也意味著電氣系統火災的預防難度和治理難度也是相對較大的。因此更需要通過監控設備和系統的設置，使電氣系統的火災在預防效果上達到更高的水平層次。除此之外，電氣系統引發的火災具有累積效應，這也是火災防范難度較大的主要原因。

2.2 電氣系統引發的火災損傷程度高

  雖然火災的危害都是相對比較嚴重的，但電氣系統所引發的火災往往會導致整個系統線路上的輔助設備和相關線路都出現問題，若在電氣系統應用規模較大的情況下，則意味著整個電氣系統覆蓋的區域都有，可能由于火災隱患的出現或局部的火災，導致整個區域范圍內的建筑電氣系統運行異常，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，這也是電氣系統引發火災的過程中，應當及時采取措施進行處理并引起重視的主要原因。在電氣系統火災發生后，可能造成的傷害嚴重程度相對更高，因此前期的監控工作也就體現出了非常關鍵的價值，只有在前期做好全*位的監控工作，才能在火災發生前就及時通過預警和提示發現火情，避免火災更大范圍的出現擴散的問題。

2.3 電氣系統引發的火災在火情誘發原因上相對較為復雜

  火災的引發原因在電氣系統運行的背景下有較為復雜的情況，無論是電氣系統本身的運行異常，還是由于外部環境因素的影響導致系統的運行狀態發生變化，都有可能造成火情的發生。且火災的預防工作需要對根本性的火災引發原因進行明確，這也就從側面提示了應用火災防御和監控系統的重要意義。當監控系統本身的質量水平和火災的預防判斷能力達到一定的水平層次，意味著電氣系統引發的火災，在火災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防工作提供依據起到了非常重要的作用。

3 電氣火災監控系統在建筑實體中應用的重要意義

3.1 針對電氣系統運行中可能出現的安全隱患進行及時杜絕

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

3.2 實時監控電氣系統和相關設備的運行狀態

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

3.3 能夠提高火災預警和監控的精*性

  較之傳統的以人員為精*的判斷，火災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實意義，是現階段管理人員和電氣系統建設的技術人員應當充分重視的一項工作，只有做好監控工作火災的預防和處理工作，才能獲得更高的質量。

4 電氣系統引發火災的常見原因分析

4.1 由于漏電問題引發火災

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

  在建筑實體的運行中，電氣系統隨著建筑實體運行時間的增加也處在不斷消耗的狀態下。另外，若電器設備本身的質量水平存在問題，則也會導致其在運行過程中出現異常現象。一旦電氣系統自身發生漏電問題，在熱作用的影響下，電火花會成為火災的重要隱患，電火花的產生會使得帶電導體的絕緣部分被破壞，終影響整體電氣系統的正常運行，使其發生漏電現象[1]。另外，電氣設備本身的問題則主要是安裝科學性不足，由于長期應用帶來的腐蝕老化問題。一旦出現漏電，對于整個系統的安全都會造成不良影響，且電氣系統本身的一些細節問題不容易直接觀察發現，這就需要匹配應用電氣火災監控系統發揮對細節隱患和問題進行發現和監控的作用。

4.2 由于短路問題引發火災

  短路是線路發生異常的一個非常常見的典型代表。一旦出現短路，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現引發火災時，可能造成的影響卻是非常嚴重的。具體來說，一旦系統的電路發生短路現象，則會表現為電流突增、電阻減小。若短路的突發力度較大，會使得一些線路中的金屬實體由于高熱出現融化或燃燒的現象，這是短路問題引發火災的主要過程。隨著電氣系統的運行，短路故障的發生概率是呈現不斷上升的趨勢的。因此，匹配應用電氣防火監控系統主要是為了針對多發性的短路問題進行及時有效地監控，并且進一步采取控制性措施。應用了電氣防火監控系統后，電阻突然減小、電流突然大的現象可被系統的預警設置捕捉到，并進一步通過預警的方式發出提示，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火災

  超負荷問題在現代的建筑實體內部電氣系統運行中是比較常見的現象。這一方面是由于管理人員對超負荷問題的監控和管理缺乏重視程度，另一方面也與前期的電氣系統規劃設計工作有直接的關系。由于前期的規劃設計缺乏合理性和有效性，導致整體的電氣運行系統發揮作用時出現了負荷超出的問題。超負荷問題的產生與建筑實體內電氣系統的運行規模逐步大有直接的關系。之所以會出現超負荷問題，一方面與電路本身的荷載能力以及質量水平有直接關系，另一方面線路的整體布局合理性若存在問題，也會導致局部出現超負荷的問題和不足。雖然部分建筑實體內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象，就會使得火災隱患出現的概率大幅度提升。隨著建筑實體的建設規模逐步擴大，電氣系統的復雜性和整體規模也呈現出同步大的趨勢。超負荷問題是現代建筑體系中電氣系統常見的運行問題，主要是指導線在應用中由于超負荷而加快了老化速度，而若老化后持續應用就會進一步使得絕緣層受到破壞，終影響系統的運行狀態大火災的引發概率。

5 火災監控系統在建筑防火中的實踐應用探索

5.1 基本選用要求

  火災監控系統的選用也需要結合火災監控工作的基本要求，從功能特點以及防范效果的發揮角度進行觀察和分析，只有在前期做好基本的系統選用工作，才能確保后期的火災預警以及防范作用得到更加充分的發揮。前期的合理選用對于后期的作用發揮所起到的作用是非常關鍵的。因此，火災監控系統的實踐應用中，重視前期選用的篩選和分析工作是非常重要的。對于火災監控系統的應用而言，選用設備時不僅要考慮成本和市場因素，應用效果和功能發揮狀態也是需要重考慮的因素。從目前的市場現狀來看，電氣火災監控系統在宏觀上具有比較穩定的質量水平，且在具體的生產工藝上我國目前的電氣火災監控系統，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備都能夠做到協同，與電氣火災監控系統進行融*應用。在實際的選擇應用環節，需要相關的管理人員和技術人員結合整體的系統工作要求以及系統運行狀態，對可用的設備進行合理選擇。這里需要強調的是，若選擇剩余電流式的電氣火災監控系統，則需要對系統設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系到設備的運行狀態和運行有效性。只有首先在接地狀態上做好有效地控制，才能確保這一系統在作用發揮的效果上更加效而準確。

5.2 低壓配電火災智能監控系統的應用

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

   一是通過前期的測試對監控系統的運行狀態和相關參數進行把握。另外，信息存儲與顯示的工作，也需要在這一環節做好檢驗和測試工作。在監控設備運行時需要進行檢驗的參數包括了電壓、電流等多種不同的類型。除此之外，環境中的溫度和濕度等指標信息也需要進行嚴格的控制。在所有參數的檢驗狀態符合實踐要求后，才能運行相關的智能化監控系統。尤其是對一些細節數據的檢驗，更應當注重合理性和科學性。

   二是實現數據的現場搜集和遠程控制，在系統的基礎信息采集完成后，需要同步考慮通信接口的通訊傳輸作用是否能充分發揮，在本文研究的系統中，通信協議包括了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用實現控制端口與設備本身的聯系，達到遠程控制的效果。

   三是對現場的數據進行綜合分析與處理，在智能化的火災控制系統中，現場數據的綜合處理具有非常重要的作用，只有做好監控系統的參數設計和后臺的操控軟件管理，才能夠確保系統的作用得到更加充分的發揮。作為管理人員，在采集到基礎的數據后，還需要進行進一步的預處理，分析基于軟件系統的功能特點和設備運行要求，并且同步繪制電氣分布與設備分布的具體圖形，設置合理的保護參數，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預警系統中的作用發揮是非常集中而有針對性地，因此針對這兩個獨立系統的安裝操作也應當同步注重精*性和有效性。一方面需要注意安裝操作，應當結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當嚴格按照相關的標準化要求執行落實。例如，配電箱和控制箱內部的線路分布情況以及具體的線路控制要求都有業的具體要求。在配電箱和控制箱的安裝操作中，分為內部和外部兩個組成部分。尤其是對于新建工程來說，基礎的安裝操作效果對于整個系統的運行會產生非常重要的影響。因此，需要合理控制內外部安裝的基本流程，并且重視基于漏電現象發生的業互感設備的匹配安裝工作。而關于相關的匹配設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備，并且同步固定一個電流互感器設備，這主要是為了不改動配電柜內部的基本結構和狀態，形成能夠直接發揮出火災監控和安全保障的功能特點。

6安科瑞電氣火災監控系統

6.1概述

  Acre1-6000電氣火災監控系統，是根據中的消防電子產品試驗認證，并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產品在低壓配電系統中的安全正常運行，現均已批量生產并在全國得到廣泛地應用。該系統通過對剩余電流、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余電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;并根據用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業微電網管理云平臺或火災自動報警系統等進行數據交換和共享。

6.2應用場合

  適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業、石油化工、文教衛生、金融、電信等領域。

6.3系統結構

6.4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“復位”按鈕或觸摸屏的“復位”按鍵遠程對探測器實現復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動除。

  當被監測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警除后，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生通訊故障或探測器本身發生故障時，監控畫面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，并發出故障報警聲音。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并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

  當發生剩余電流、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據庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數據提供多種便捷、快速的查詢方法。

6.5配置方案

7結束語

  在建筑實體內的電氣系統運行過程當中，匹配安裝電氣火災防控系統是降低因電氣引發火災事件的發生率的科學方法。作為技術人員和相關系統的運行支持人員應當基于建筑內部電氣系統的運行狀態進行全*位的分析和研究，確保所匹配安裝的火災防控系統在實踐應用中發揮出作用。對于技術人員來說，其也應當分別從配電柜安裝、火災監控系統設備安裝以及布線問題三方面出發，加強技術控制力度，為終提升防火監控系統和設備的安裝質量提供保障。

參考文獻：

[1]王偉麗,郭歌.建筑物電氣火災一*化智慧消防系統設計[J].消防科學術,2019(11):3.

[2]吳志強,王德坤,趙海龍,伍林.遏制電氣火災多發的阻性漏電檢測技術分析[J].消防科學與技術,2020(7):3.

[3]劉毅.城市軌道交通電氣火災監控系統誤報警分析及治理[J].城市軌道交通研究，2020（5）:204-207.

[4]陸生鮮.水利水電工程中電氣火災與安全用電研究—評《水安全與水利水電可持續發展》[J].人民長江,2019(10):239.

[5]解洪杰.淺談電氣火災監控在建筑防火中的應用.

[6]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.5版.