電氣火災(zāi)監(jiān)控范文

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篇1

1 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)分為執(zhí)行硬件系統(tǒng)和軟件支持系統(tǒng)兩部分。是一種基于電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的數(shù)字化監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)監(jiān)控終端電氣故障，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳遠(yuǎn)控和報(bào)警顯示的功能。執(zhí)行硬件系統(tǒng)包括電氣消防數(shù)字監(jiān)控終端、集中報(bào)警控制器、中繼器、計(jì)算機(jī)和打印設(shè)備等；軟件支持系統(tǒng)是支持硬件資源體系合理有效運(yùn)行的系統(tǒng)，能夠與WINDOWSXP等兼容。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用的依據(jù)

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，主要依據(jù)是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)條文：

其一，是GB50045-95（2005版）《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，其中在條文9.5.1里規(guī)定：高層建筑內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性大、人員密集等場(chǎng)所宜設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。

其二，是GB50016-2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，在條文11.2.7里規(guī)定：下列場(chǎng)所宜設(shè)置剩余電流動(dòng)作電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。這些場(chǎng)所包括各種類型的：影劇院、館所、倉(cāng)庫(kù)、住宅小區(qū)、醫(yī)院、商店、學(xué)校等等。

其三，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑電氣火災(zāi)預(yù)防要求和檢測(cè)方法》有關(guān)條文也明確要求“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”。

其四，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品應(yīng)滿足：GB14287.1-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備》、GB14287.2-2005《剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》、GB14287.3-2005《測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》

其五，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和運(yùn)行應(yīng)滿足GB13955-2005《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》

其六，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的供電應(yīng)滿足GB50052《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求

從上述要求可以看出：漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的要求很高，包括的范圍很廣，不僅僅是裝幾個(gè)漏電斷路器的問題，而是要設(shè)置一個(gè)完整的能全面實(shí)時(shí)監(jiān)控電氣線路漏電情況的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)的基本組成

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB14287-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》以及相關(guān)規(guī)范《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法》（暫行規(guī)定），電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成應(yīng)包括：電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器以及測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器等三個(gè)最基本產(chǎn)品種類所組成。其中，剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器又由監(jiān)控探測(cè)器和剩余電流互感器（分對(duì)插式、閉合式兩種）所組成；測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器由監(jiān)控探測(cè)器和測(cè)溫傳感器所組成。

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如左圖所示：各電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務(wù)器，然后通過五類線TCP/TP協(xié)議進(jìn)入工業(yè)交換機(jī)，然后通過光纜到達(dá)監(jiān)控主機(jī)。

4 系統(tǒng)的基本工作原理

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，經(jīng)放大、A/D轉(zhuǎn)換、CPU對(duì)變化的幅值進(jìn)行分析、判斷，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)。

5 系統(tǒng)的設(shè)置安裝及布線設(shè)計(jì)

電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備以及系統(tǒng)的報(bào)警信號(hào)，應(yīng)設(shè)在消防控制室或有人值班的場(chǎng)所。主機(jī)電源應(yīng)取自控制中心的消防供電（AC220V）。各監(jiān)控探測(cè)器采用現(xiàn)場(chǎng)供電，電源接入點(diǎn)應(yīng)在該級(jí)斷路器的上端。

1）配電柜（箱）內(nèi)部形式的安裝設(shè)計(jì)

一般新工程在樓層設(shè)有專門樓層配電柜（箱），可將探測(cè)控制器放在配電柜（箱）內(nèi)，且離導(dǎo)電母線盡量遠(yuǎn)的導(dǎo)軌上安裝，再將剩余電流互感器安套在電源母線上，固定牢靠，探測(cè)控制器與互感器之間的連線，應(yīng)采用屏蔽導(dǎo)線。

2）配電柜（箱）外部形式的安裝設(shè)計(jì)

在配電柜（箱）外安裝探測(cè)控制器，則無論是對(duì)新工程還是改造工程，都是適用的。若有專門安裝探測(cè)控制器的防火監(jiān)控箱，裝入探測(cè)控制器后可放在配電柜（箱）附近。同理，剩余電流互感器安套在電源母線上，固定牢靠，探測(cè)控制器與互感器之間的連線，應(yīng)采用設(shè)置范圍屏蔽導(dǎo)線。對(duì)于改造工程，因互感器為閉合型的，所以在安裝時(shí)，不僅要注意施工安全還應(yīng)盡量避免斷電時(shí)間過長(zhǎng)，影響用戶的用電。

安裝布線時(shí)，必須嚴(yán)格區(qū)分N線和PE線，穿過剩余電流互感器的N線，不得作為PE線，不得重復(fù)接地或接設(shè)備外露可接近導(dǎo)體。PE線不得穿過剩余電流互感器。

二總線安裝走線時(shí)，注意強(qiáng)弱電線分開走線，嚴(yán)禁與動(dòng)力線、照明線、其它弱電管線穿入同一金屬管內(nèi)。配線應(yīng)整齊，導(dǎo)線應(yīng)綁扎成束，穿線可用阻燃PVC管、金屬管及金屬線槽。在穿管、線槽后，應(yīng)將管口、槽口做好防火封堵。

監(jiān)控設(shè)備與探測(cè)器之間的通訊線應(yīng)采用雙絞線，一般建議線徑不得小于1.5mm2，當(dāng)系統(tǒng)應(yīng)用在強(qiáng)干擾場(chǎng)所時(shí)，通訊線應(yīng)采用屏蔽雙絞線，屏蔽雙絞線的屏蔽層應(yīng)良好接大地。

6 結(jié)束語(yǔ)

設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)防止電氣火災(zāi)的有效手段，是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的預(yù)報(bào)警系統(tǒng)，又屬于供配電系統(tǒng)電氣故障的監(jiān)控范圍，至于是否自成一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)還是歸屬到FA系統(tǒng)或BA系統(tǒng)，則應(yīng)根據(jù)具體工程實(shí)際情況而定，力求簡(jiǎn)單有效和方便管理。

以上是筆者對(duì)于電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的個(gè)人的看法，不足之處請(qǐng)多加指正。

參考文獻(xiàn)

[1]GB50045-95（2005版）《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》

[2]GB50016-2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》

[3]GB14287.1-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備》

[4]GB14287.2-2005《剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》

[5]GB14287.3-2005《測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》

[6]GB50052《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求

篇2

關(guān)鍵詞 ：電氣火災(zāi)：電氣 火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) ；剩余 電流 ；工程設(shè)計(jì)

Abstract: With the rapid development of society of our country economy, construction industry has developed rapidly, and the corresponding function, the people for the construction industry also have higher requirements, especially electrical design for building more attention. This is because the building electrical design quality plays a very important role in safety and public safety and property. In recent years, electric fire monitoring system as an effective fire prevention measures in construction has been widely used in real life. Author discussed issues related to electrical fire monitoring of, and focus on the electrical system, how to use and placement of residual current monitoring system was evaluated in this study.

Key words: electrical fire: electrical fire monitoring system; residual current; engineering design

中圖分類號(hào)：TM763 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1在進(jìn)行電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的安置過程中需要遵循的相關(guān)依據(jù)

在上世紀(jì)末，我國(guó)就開始針對(duì)接地故障火災(zāi)等問題進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。相關(guān)文件有《民用 建筑 電氣 設(shè)計(jì)規(guī) 范》和《低 壓配 電設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范。在新世紀(jì)又相繼出臺(tái)了《高層 民用建筑設(shè) 計(jì)防火規(guī) 范》以及《建筑 設(shè)計(jì)防火 規(guī)范》對(duì)相應(yīng)的漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行了更加嚴(yán)格的規(guī)定。在《高規(guī)》中規(guī)定在一些火災(zāi)危險(xiǎn)較大以及人員較為密集的高層建筑等場(chǎng)所，適宜設(shè)置相應(yīng)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 。

1．1建筑漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)需要具備的相關(guān)功能

根據(jù)《高規(guī)》的相關(guān)規(guī)定，系統(tǒng)應(yīng)該具有下面的相關(guān)功能

能夠?qū)ο鄳?yīng)的漏電電流以及過電流等信號(hào)進(jìn)行探測(cè)，進(jìn)而以聲光信號(hào)的形式進(jìn)行報(bào)警，這樣能夠?qū)⑾鄳?yīng)的故障線路地址以及故障點(diǎn)的變化情況準(zhǔn)確報(bào)出同時(shí)及時(shí)進(jìn)行監(jiān)視。

能將相應(yīng)的故障信號(hào)以及操作試驗(yàn)信號(hào)進(jìn)行儲(chǔ)存，同時(shí)能夠儲(chǔ)存的時(shí)間達(dá)到12小時(shí)。

能夠在漏電電源線路切斷的情況下，顯示相應(yīng)的線路狀態(tài)。

能系統(tǒng)電源的相應(yīng)狀態(tài)進(jìn)行顯示。

1．2在合適的場(chǎng)所設(shè)置相應(yīng)的漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

按照一級(jí)負(fù)荷進(jìn)行供電。同時(shí)相應(yīng)的建筑高度超過50m的乙、丙類廠房以及丙類倉(cāng)庫(kù)；

按二級(jí)負(fù)荷進(jìn)行供電，同時(shí)相應(yīng)的室外消防用水量超過30秒的廠房 或者倉(cāng)庫(kù)；

按二級(jí)負(fù)荷進(jìn)行供電的電影 院、劇院、覽館、商店以及室外消防用水量超過25L／s的公共建筑；

一些國(guó)家級(jí)的文物保護(hù)單位的磚木或木結(jié)構(gòu)建筑；

)一些按一 、二級(jí)負(fù)荷進(jìn)行供電的消防用 電設(shè)備。在《高規(guī)》沒有對(duì)建筑的類型和位置進(jìn)行明確，同時(shí)《高規(guī)》以及《建 規(guī)》沒有具體地對(duì)相應(yīng)的漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、系統(tǒng)供電、設(shè)備選擇、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及線路敷設(shè)等內(nèi)容進(jìn)行規(guī)定。

2在進(jìn)行剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)選用較為不同設(shè)備型式

現(xiàn)在在我國(guó)相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備包括下面的兩種形式：

(1)火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)充分將相應(yīng)的探測(cè)器與空氣斷路器進(jìn)行充分的結(jié)合組，這種系統(tǒng)一方面屬于相應(yīng)的配電保護(hù)開關(guān)，另一方面屬于相應(yīng)的電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備，在系統(tǒng)的內(nèi)部，能夠?qū)⑿盘?hào)處 理電路、電源 變換 電路、電流互感器以及通信聯(lián)動(dòng)接口、報(bào)警 電路、主 回路分?jǐn)嚅_關(guān)等設(shè)備融合在一起，能夠起到電流檢測(cè)以及故障報(bào)警的呢過相應(yīng)的擴(kuò)展功能，同時(shí)還能夠通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，同時(shí)滿足規(guī)范中相應(yīng)的功能。這樣的優(yōu)點(diǎn)為內(nèi)置電流互感器的接線較少，同時(shí)使用較為方便，整合度較高；而系統(tǒng)的缺點(diǎn)為設(shè)備構(gòu)造較為繁復(fù)，進(jìn)而會(huì)增加相應(yīng)的故障的幾率，在進(jìn)行設(shè)備安裝時(shí)候，需要將相應(yīng)的電箱的線路進(jìn)行改動(dòng)，因而不能充分適應(yīng)配電箱的相應(yīng)要求，進(jìn)而容易在局部發(fā)生故障，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的負(fù)面影響作用。

(2)將剩余電流式 電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器和相應(yīng)的電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備分別進(jìn)行配置。

這樣分開配置能夠充分對(duì)配電柜的電流以及剩下的電流信號(hào)進(jìn)行采樣，可以通過相應(yīng)的配電電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行采樣，同時(shí)能夠?qū)⒉蓸拥碾娏饕约靶盘?hào)通過內(nèi)設(shè)的處理器，集中向控制器進(jìn)行配置。這種設(shè)備型式具有的優(yōu)點(diǎn)為不包含相應(yīng)的電源控制開關(guān)，同時(shí)不串入相應(yīng)的配電系統(tǒng)，可以通過相應(yīng)的電流互感器進(jìn)行電流信號(hào)的取樣，方便進(jìn)行電流的控制。適用于相應(yīng)的新建工程以及改造工程。具有兩條總線，可以進(jìn)行總線短路保護(hù)以及故障節(jié)點(diǎn)進(jìn)行關(guān)閉保護(hù)，這樣當(dāng)局部發(fā)生故障時(shí)能夠保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行；而這一形式具有的缺點(diǎn)為需要為相應(yīng)的設(shè)備探測(cè)器設(shè)置相應(yīng)的信號(hào)線。其中有一種較為特殊的型式，可以將相應(yīng)的電氣 火災(zāi)監(jiān)控的系統(tǒng)并入到相應(yīng)的報(bào)警自動(dòng)系統(tǒng)之中?？梢灾苯舆\(yùn)用相應(yīng)的報(bào)警系統(tǒng)的二總線作為相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)總線，將兩個(gè)控制器進(jìn)行相互結(jié)合。這種配置方式具有的優(yōu)點(diǎn)為，能夠有效減少相應(yīng)的控制器以及上機(jī)位，能夠省去較為繁雜的布線工作，同時(shí)方便管理；而這種型式的缺點(diǎn)為：進(jìn)行設(shè)備組合之后，只要一方發(fā)生故障就會(huì)使兩者同時(shí)發(fā)生相應(yīng)作用和影響。

3 如何進(jìn)行剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

按照我國(guó)現(xiàn)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定，在工程設(shè)計(jì)中需要符合下面的相關(guān)要求：

在進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)安置過程中要參照?qǐng)?bào)警系統(tǒng)保護(hù)的范圍相應(yīng)火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行規(guī)定。相應(yīng)的火災(zāi)報(bào)警進(jìn)行探測(cè)的區(qū)域不能超過相應(yīng)的防火分區(qū)。要將相應(yīng)的監(jiān)控的設(shè)備安裝在能夠進(jìn)行消防管理以及有人員進(jìn)行值班的地方，在進(jìn)行系統(tǒng)的導(dǎo)線、線 路以及電源的設(shè) 置時(shí)候要使其余相應(yīng)的自動(dòng)報(bào)警需求保持一致。相應(yīng)的剩余的電流式電氣的監(jiān)控系統(tǒng)只能用于報(bào)警而不能夠用于切斷相應(yīng)的保護(hù)電源。

正確選擇火災(zāi)的監(jiān)控 的系統(tǒng)的相應(yīng)探測(cè)器的安置地點(diǎn)有著十分重要的作用，如果不能進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，就會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)，進(jìn)而會(huì)影響到相應(yīng)的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。因此應(yīng)該充分結(jié)合建筑內(nèi)部的防火區(qū)域合理進(jìn)行探測(cè)器的設(shè)置。同時(shí)合理劃分相應(yīng)的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中探測(cè)區(qū)域以及保護(hù)區(qū)域。在進(jìn)行剩余電流式火災(zāi)相應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)探測(cè)器的位置布置時(shí)候，應(yīng)注意下面兩個(gè)問題：第一為測(cè)量結(jié)果會(huì)受到相應(yīng)配電回路中自然泄漏電流以及泄漏電流波動(dòng)的影響作用。第二為在一些較容易發(fā)生電氣火災(zāi)的部位應(yīng)盡量抵消相應(yīng)的自然泄漏電流，可以采取兩種具體的方式，一為，將相應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)布置在負(fù)荷側(cè)位置，這樣能夠充分抵消干線產(chǎn)生的泄漏電流對(duì)于測(cè)量的影響作用，二為將相應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)布置在電源側(cè)位置，這樣能夠通過剩余電流式火災(zāi)的監(jiān)控探測(cè)器對(duì)泄漏電流產(chǎn)生相應(yīng)的抵消作用。

(3)可以將剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控相應(yīng)的系統(tǒng)動(dòng)作報(bào)警值設(shè)置為500mA，當(dāng)報(bào)警值為500mA時(shí)不能滿足相應(yīng)的系統(tǒng)要求，可以采用相應(yīng)連續(xù)可調(diào)的剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器或者相應(yīng)的分段報(bào)警方式，這樣能夠有效抵消自然電流產(chǎn)生的相應(yīng)影響作用。同時(shí)將系統(tǒng)動(dòng)作報(bào)警值設(shè)置為500mA，遵循了現(xiàn)在 國(guó)際電工委 員會(huì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

(4)在進(jìn)行剩余電流式電氣的火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的安裝時(shí)候應(yīng)該充分依據(jù)產(chǎn)品的不同特點(diǎn)以及工程需求進(jìn)行選擇相應(yīng)的安裝方式。主要方式有下面幾種：將探測(cè)器安裝在配電箱的內(nèi)部，同時(shí)將探測(cè)器與斷路器進(jìn)行有效的配合，以導(dǎo)軌的形式在配電箱里安裝，這樣最適用于新建工程之中；安置在配電箱的外部，同時(shí)設(shè)置相應(yīng)的箱體，來安置相應(yīng)的監(jiān)控探測(cè)器，電源通過探測(cè)器之后，要與電源進(jìn)行連接，這種方式適用于新建工程和改造工程；在配電柜進(jìn)行成套安裝，可以將探測(cè)器安裝在相應(yīng)的配電柜位置，要注意的是在配電柜的合適位置固定相應(yīng)的檢測(cè)電流互感器，可以不對(duì)配電柜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改動(dòng)，同時(shí)不設(shè)置相應(yīng)的單獨(dú)箱體，這種安裝方式適宜于相應(yīng)的新建的工程 。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)也隨之不斷完善和進(jìn)步，因此需要在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展做出改進(jìn)，因此需要充分充分進(jìn)行研究和分析，進(jìn)而充分完善相應(yīng)的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，相應(yīng)的電氣設(shè)計(jì)人員更是應(yīng)該充分在試件學(xué)習(xí)中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，充分提高設(shè)計(jì)水平，進(jìn)而有效避免預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生 。

參考文獻(xiàn)

[1]GB50045—1995．2005年版．高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[s]．

[2]GB50016—2006．建筑 設(shè)計(jì) 防火規(guī) 范[s]．

[3]JGJ16—2008．民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范fs1．

篇3

[關(guān)鍵詞]：電氣火災(zāi) 監(jiān)控系統(tǒng) 深圳地鐵 應(yīng)用

一、概述

地鐵電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是為預(yù)防地鐵車站電氣設(shè)備由于種種原因而造成電擊傷人、剩余電流或設(shè)備過熱而設(shè)置的專用監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)對(duì)象包括：變壓器高壓接頭、電壓器低壓出線接頭、進(jìn)線開關(guān)柜、母聯(lián)開關(guān)柜、大電流開關(guān)柜等的重要接頭的溫度監(jiān)測(cè)；低壓饋線回路的剩余電流監(jiān)測(cè)。

深圳地鐵是國(guó)內(nèi)第一家引進(jìn)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的地鐵公司，其使用及維護(hù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在地鐵行業(yè)的推廣應(yīng)用有重要的借鑒價(jià)值。

二、系統(tǒng)的組成及組網(wǎng)方式

1、系統(tǒng)的組成

各站的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：

（1） 作為監(jiān)視控制中心的電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備（ 監(jiān)控主機(jī)） ，一般設(shè)置在車控室；

（2） 現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)器（ 包括剩余電流式和測(cè)溫式） ，安裝在現(xiàn)場(chǎng)配電柜中的被測(cè)對(duì)象上；

（3）集中收取現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)器數(shù)據(jù)并確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)正確傳遞的中繼器件（現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)集中器） ；

（4）監(jiān)控主機(jī)與各現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)集中器的通信網(wǎng)絡(luò)（ 現(xiàn)場(chǎng)總線） ；

（5）人機(jī)交互平臺(tái)的軟件（ 專用監(jiān)控軟件） 。

2、系統(tǒng)的組網(wǎng)方式

（1）深圳地鐵電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)采用以車站為單位單獨(dú)組網(wǎng)的方式，每個(gè)車站的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，站與站間互不影響，單獨(dú)站點(diǎn)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，其他車站的測(cè)溫系統(tǒng)仍能正常工作，滿足了系統(tǒng)的可靠性要求。各站的電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)通過地鐵的骨干網(wǎng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)相連，能及時(shí)把報(bào)警及故障信息上傳至運(yùn)營(yíng)控制中心，使全線電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)營(yíng)控制中心實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控的功能，體現(xiàn)了系統(tǒng)的離散分布與集中監(jiān)控相結(jié)合的特點(diǎn)。

（2）對(duì)單個(gè)車站而言，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)采用環(huán)形總線結(jié)構(gòu)，布線簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)器與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)傳遞，環(huán)形總線上的單點(diǎn)斷路故障不影響本站任何現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)器數(shù)據(jù)的上傳。監(jiān)控設(shè)備室安裝有一臺(tái)監(jiān)控主機(jī)，監(jiān)控主機(jī)具有聲光報(bào)警功能、圖形顯示功能、逐層深入和詳細(xì)描述的電子地圖導(dǎo)航功能等。

三、系統(tǒng)功能及原理

1、系統(tǒng)功能

（一）系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖

深圳地鐵電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖如圖一所示：

（二）系統(tǒng)功能介紹

1）對(duì)于測(cè)溫式探測(cè)器，每個(gè)探測(cè)器連接3個(gè)溫度探頭，對(duì)于剩余電流式探測(cè)器，每個(gè)探測(cè)器連接1個(gè)剩余電流探測(cè)線圈。現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)器將其探測(cè)信號(hào)通過藍(lán)牙通信方式傳輸至數(shù)據(jù)集中器。

2）監(jiān)控主機(jī)以環(huán)形現(xiàn)場(chǎng)總線方式分別與站廳A端環(huán)控電控室、站臺(tái)A端降壓變電所、站臺(tái)B端站臺(tái)跟隨所、站廳B端環(huán)控電控室的數(shù)據(jù)集中器相連，接收來自現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫式探測(cè)器及剩余電流式探測(cè)器的探測(cè)信號(hào)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)各種信號(hào)的處理、報(bào)警、顯示、統(tǒng)計(jì)、管理、通信等功能。

3）監(jiān)控主機(jī)通過專用組態(tài)監(jiān)控軟件對(duì)所有監(jiān)測(cè)的區(qū)域和設(shè)備進(jìn)行圖形組態(tài)，并可根據(jù)用戶的要求設(shè)定不同定溫報(bào)警值和剩余電流報(bào)警閥值，當(dāng)接收到的檢測(cè)數(shù)據(jù)大于預(yù)設(shè)值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行聲光報(bào)警，并在電子地圖上顯示報(bào)警區(qū)域；同時(shí)，系統(tǒng)還具備自檢及歷史報(bào)表記錄等功能。

4）監(jiān)控主機(jī)通過RJ45接口與綜合監(jiān)控系統(tǒng)相連，采用的是MODBUS TCP/IP通信協(xié)議。深圳地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)把電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)作為子系統(tǒng)進(jìn)行了集成，根據(jù)接口點(diǎn)表文件進(jìn)行組態(tài)，把電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)完全納入到綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了全線電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的集中監(jiān)控，即使在電氣火災(zāi)主機(jī)未安裝在車控室的情況下，值班人員也能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的預(yù)警信息、火警信息和故障信息等。另外，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)還接收來自綜合監(jiān)控系統(tǒng)的時(shí)鐘同步信號(hào)，并校正自身時(shí)鐘。

2、系統(tǒng)原理

（一）測(cè)溫原理

深圳地鐵電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)溫度探測(cè)傳感器采用的是美國(guó)達(dá)拉斯（Dallas）的單線數(shù)字傳感器DS18B20，具有微型化、低功耗、高性能、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，它可以將被測(cè)溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)。測(cè)溫式探測(cè)器中的單片機(jī)通過端口對(duì)其寫入特定的控制字節(jié)后，可以直接讀出其數(shù)字量的溫度數(shù)據(jù)。

（二）剩余電流檢測(cè)原理

剩余電流式探測(cè)器是利用電流互感器檢測(cè)電流的原理來檢測(cè)剩余電流的大小，以防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。剩余電流探測(cè)部分由信號(hào)輸入、放大濾波轉(zhuǎn)換、A/D 轉(zhuǎn)換、微處理等單元組成。

檢測(cè)原理如圖1所示，圖中IA、IB、IC，為相電流，IN為中性線電流，Id為相線在a點(diǎn)的對(duì)地剩余電流，S為任一封閉面。根據(jù)基爾霍夫定律，流入任一封閉面S 的電流有效值相量之和等于零，則有IA+ IB + IC-IN-Id=0整理得IA+ IB + IC-IN = Id

在正常情況下，三相電流的矢量和與N 線中流過的電流大小相等，方向相反，相互抵消。如果線路絕緣劣化或其它原因?qū)е翧相線在a點(diǎn)產(chǎn)生對(duì)地電流，則在圖中的S處電流互感器的線圈中將感應(yīng)出與剩余電流Id大小成正比的電流，其數(shù)值大小反映了配電線路及電氣設(shè)備中電流的泄露情況。剩余電流Id經(jīng)過放大濾波及A/D轉(zhuǎn)換后讀入剩余電流式探測(cè)器中的單片機(jī)。

四、系統(tǒng)的不足及改進(jìn)

1、系統(tǒng)的不足

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在深圳地鐵的應(yīng)用過程中總體保持著比較良好的穩(wěn)定性和可靠性，是地鐵火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的重要組成部分，但在實(shí)際的系統(tǒng)使用和維護(hù)中發(fā)現(xiàn)，仍存在著一些方面的不足：

（1）現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)器的檢測(cè)數(shù)據(jù)上傳所需的時(shí)間較長(zhǎng)，報(bào)警響應(yīng)速度慢。造成這個(gè)問題的原因主要是：一方面該系統(tǒng)的電氣火災(zāi)主機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)集中器之間的通信模式采用的是主從模式，電氣火災(zāi)主機(jī)為主站，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)集中器為從站，所有的通信都由主機(jī)發(fā)起，各現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)集中器只有目的地址與本設(shè)備地址一致，才能按照規(guī)定的處理相應(yīng)時(shí)序向主機(jī)發(fā)出應(yīng)答數(shù)據(jù)包；另一方面，電氣火災(zāi)主機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)集中器之間的對(duì)話模式采用的是輪詢模式，主機(jī)只能周期性地輪流查詢各數(shù)據(jù)集中器的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)集中器發(fā)生故障時(shí)將要耗費(fèi)更多的時(shí)間去重復(fù)詢問判斷。

（2）系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)器、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)集中器的地址和參數(shù)采用了出廠時(shí)固化處理的方式，不便于設(shè)備的維護(hù)管理。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)的某一設(shè)備由于損壞需要更換時(shí)，新的設(shè)備地址很可能與系統(tǒng)中原有的設(shè)備地址重復(fù)，造成數(shù)據(jù)通信混亂；同時(shí)，還需在系統(tǒng)中手動(dòng)更改設(shè)備地址及更新設(shè)備參數(shù)，增加了設(shè)備維護(hù)管理的工作負(fù)擔(dān)。

（3）系統(tǒng)采用了蓄電池作為UPS電源供電，防止系統(tǒng)主電源（交流220V）失電時(shí)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。但在系統(tǒng)處于UPS電源供電時(shí)，供電方式是把蓄電池提供的直流電逆變?yōu)榻涣?20V來為系統(tǒng)供電，這一電源轉(zhuǎn)換過程導(dǎo)致電源的使用效率大大地降低了，蓄電池的供電時(shí)間無法得到保證。

2、改進(jìn)的建議

（1）使用實(shí)時(shí)性更強(qiáng)的通信協(xié)議作為系統(tǒng)的總線通信協(xié)議，例如CAN總線協(xié)議。CAN總線的數(shù)據(jù)通信更具實(shí)時(shí)性和靈活性，網(wǎng)絡(luò)的有效節(jié)點(diǎn)高達(dá)110個(gè)，能很好地保證CAN總線監(jiān)控系統(tǒng)的有效覆蓋范圍。CAN總線具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，目前已經(jīng)成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)[1]。使用CAN總線能有效縮短數(shù)據(jù)交換的時(shí)間，提高系統(tǒng)的報(bào)警響應(yīng)速度。

（2）現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)器、數(shù)據(jù)集中器的地址可以采用撥碼開關(guān)設(shè)置的方式，也可以采用主機(jī)端通過現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行讀、寫設(shè)備地址、參數(shù)的方式，通過這兩種方式能提高設(shè)備地址管理的靈活性，減少系統(tǒng)維護(hù)管理的工作量。

（3）監(jiān)控主機(jī)內(nèi)部電路工作電壓均為1.9V-12V，因此，監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)的供電模塊可以考慮采用24V蓄電池經(jīng)分壓、穩(wěn)壓處理后直接給內(nèi)部電路供電來作為系統(tǒng)的UPS電源，而無需再經(jīng)過逆變供電，提高系統(tǒng)UPS電源的供電時(shí)間。

五、結(jié)語(yǔ)

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是地鐵火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)因電氣線路或設(shè)備短路、過電流、接觸不良、漏電等電氣故障引發(fā)的電氣火災(zāi)起主要的防護(hù)作用，隨著電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在地鐵行業(yè)的廣泛使用和電子技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)系統(tǒng)的智能化提出更高的要求：需在保證系統(tǒng)安全性的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高可靠性、穩(wěn)定性及報(bào)警響應(yīng)速度，為人員的生命財(cái)產(chǎn)安全和地鐵的正常運(yùn)營(yíng)保駕護(hù)航。

篇4

【關(guān)鍵字】電氣火災(zāi)；監(jiān)控系統(tǒng)

隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，用電量大為增加，電氣火災(zāi)事故發(fā)生居高不下，造成的損失也是不可估量的，安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是非常迫切的、必要的。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)不同的是，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是立足預(yù)防的、專門針對(duì)電氣線路故障和涉電意外的前期預(yù)警系統(tǒng)，而傳統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是立足撲救的、針對(duì)已經(jīng)發(fā)生的火情的后期報(bào)警系統(tǒng)。所以，這就是說為什么不管是新建或是改建工程項(xiàng)目，尤其是已經(jīng)安裝了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的單位，仍需要安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的根本原因。

一、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)基本組成及工作原理

1）基本組成

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB14287-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成包括：電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器以及測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。其中，剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器又由監(jiān)控探測(cè)器和剩余電流互感器所組成。測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器由監(jiān)控探測(cè)器和測(cè)溫傳感器所組成。

2）工作原理

當(dāng)電氣設(shè)備中的電流、溫度等參數(shù)發(fā)生異?；蛲蛔儠r(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，經(jīng)放大、A/D轉(zhuǎn)換、CPU對(duì)變化的幅值進(jìn)行分析、判斷，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)。

二、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)適用場(chǎng)所

（1）根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2006）中有關(guān)規(guī)定的要求。

第11.2.7條下列場(chǎng)所宜設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警裝置：1）按一級(jí)負(fù)荷供電且建筑高度大于50.0m的乙、丙類廠房和丙類倉(cāng)庫(kù)；2）按二級(jí)負(fù)荷供電且室外消防用水量大于30l/s的廠房（倉(cāng)庫(kù)）；3）按二級(jí)負(fù)荷供電的劇院、電影院、商店、展覽館、廣播電視樓、電信樓、財(cái)貿(mào)金融樓和室外消防用水量大于25l/s的其它公共建筑；4）國(guó)家級(jí)文物保護(hù)單位的重點(diǎn)磚木或木結(jié)構(gòu)的古建筑；5）按一、二級(jí)負(fù)荷供電的消防用電設(shè)備。

（2）《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045-2005）中有關(guān)規(guī)定：

1）漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

高層建筑內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性大、人員密集等場(chǎng)所宜設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。

2）漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)具有下列功能

①探測(cè)漏電電流、過電流等信號(hào)，發(fā)出聲光信號(hào)報(bào)警，準(zhǔn)確報(bào)出故障線路地址，監(jiān)視故障點(diǎn)的變化；②儲(chǔ)存各種故障和操作試驗(yàn)信號(hào)，信號(hào)存儲(chǔ)時(shí)間不應(yīng)少于12個(gè)月；③切斷漏電線路上的電源，并顯示其狀態(tài)；④顯示系統(tǒng)電源狀態(tài)。

（3）根據(jù)《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50096-2003）中的有關(guān)規(guī)定：

6.5.2條中的第七項(xiàng)的規(guī)定，每幢住宅的總電源進(jìn)線斷路器，應(yīng)具有漏電保護(hù)功能—《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)切斷電源的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器”。

近年來，由于電氣火災(zāi)形勢(shì)的嚴(yán)峻性，國(guó)家有關(guān)部門著重修改了一部分標(biāo)準(zhǔn)，制定新規(guī)定強(qiáng)調(diào)多級(jí)漏電保護(hù)、增設(shè)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)等要求。

三、電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器

有一種新型電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，已經(jīng)通過國(guó)家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的認(rèn)證。該產(chǎn)品既可以大量的聯(lián)機(jī)使用，也可以獨(dú)立式使用。它集電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)及報(bào)警功能于一體，具有高智能化、功能齊全、性能可靠、迷你設(shè)計(jì)、外形美觀、設(shè)定簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。是令人耳目一新的全新思路設(shè)計(jì)的結(jié)晶，是對(duì)防范電氣火災(zāi)事故的又一新貢獻(xiàn)。

1）電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器（獨(dú)立式）

適用于單路的采集，包括剩余電流1路、溫度最1路、三相電流、斷路器狀態(tài)等。主要應(yīng)用在獨(dú)立式探測(cè)器，在大型場(chǎng)所可直接接入電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中去使用，另外在無消防控制室且電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器設(shè)置數(shù)量不超過4個(gè)時(shí)，則可以采用獨(dú)立式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器來使用。 故障記載和查詢（最多170個(gè)故障記憶內(nèi)部?jī)?chǔ)存可達(dá)12個(gè)月以上），具有與消防控制中心聯(lián)動(dòng)功能，故障時(shí)可實(shí)現(xiàn)消防遠(yuǎn)程切斷所監(jiān)控負(fù)載線路電源。

2）剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器（非獨(dú)立式）

本監(jiān)控探測(cè)器帶有4路剩余電流互感器和4路溫度傳感器，采用了PM高精度開關(guān)電源和抗干擾閉環(huán)設(shè)計(jì)技術(shù)，并可自行檢測(cè)的剩余電流互感器，直接顯示探測(cè)電流值和溫度值，告警時(shí)輸出總干接點(diǎn)信號(hào)，聲光告警。該探測(cè)器具備總線通訊功能，數(shù)據(jù)通訊采用二（或can或485）總線形式，最長(zhǎng)1.5km，總線可掛128臺(tái)探測(cè)器，通訊到電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備。總線組網(wǎng)成為集中智能監(jiān)控系統(tǒng)。適用于多路采集安裝靈活、體積小，可導(dǎo)軌卡裝也可用螺釘固定到底板

3）電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備

可同時(shí)與128臺(tái)探測(cè)器通訊，讀取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控；巡檢各探測(cè)器狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，便于值班人員處理；分機(jī)告警時(shí)，主機(jī)收到信息，給出告警信號(hào)，同時(shí)作數(shù)據(jù)記錄。記錄可掉電保存一年，最多可存儲(chǔ)1000條記錄。該設(shè)備具有告警輸出兩路常開干接點(diǎn)信號(hào)，每路并聯(lián)手動(dòng)直接控制按鈕，可用于聯(lián)動(dòng)控制。另外，該設(shè)備有主備電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換不發(fā)出報(bào)警，但主電失電可報(bào)出主電欠壓故障。用電池做后備電源，主電源（市電）停電時(shí)，后備電源可工作5小時(shí)。

篇5

【關(guān)鍵詞】電氣火災(zāi) 型式試驗(yàn) 電磁兼容EMC 硬件設(shè)計(jì)

1 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品的EMC性能要求

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主要由電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和各類電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器組成，其作為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)于預(yù)防電氣火災(zāi)事故的發(fā)生起到重要的作用。其中，監(jiān)控設(shè)備主要用于接收探測(cè)器工作狀態(tài)和采樣信號(hào)，顯示系統(tǒng)報(bào)警信息。各類探測(cè)器根據(jù)其測(cè)量物理參數(shù)的不同，分為剩余電流式、測(cè)溫式、故障電弧式和熱解粒子式等探測(cè)器，主要用于測(cè)量配電線路中與電氣火災(zāi)成因相關(guān)的各類物理量，并實(shí)時(shí)向監(jiān)控設(shè)備發(fā)送工作狀態(tài)和測(cè)量數(shù)據(jù)。

2014年國(guó)家頒布實(shí)施了新版的GB 14287-2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》系列標(biāo)準(zhǔn)，其中每部分標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)應(yīng)于監(jiān)控系統(tǒng)中的一種類型產(chǎn)品。GB 14287-2014系列標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品的電磁兼容性能提出了較高的技術(shù)要求，針對(duì)產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用制定了多項(xiàng)電磁兼容性能試驗(yàn)，用于測(cè)試產(chǎn)品對(duì)各類電磁干擾信號(hào)的抑制能力。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，在電磁兼容試驗(yàn)期間，試驗(yàn)樣品應(yīng)保持正常工作狀態(tài)，不得出現(xiàn)誤報(bào)警、系統(tǒng)重啟、顯示或通訊失靈等情況發(fā)生。因此，制造商在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的最初階段，就需要針對(duì)不同類型的電磁干擾建立合理的設(shè)計(jì)方案，以保證順利通過型式試驗(yàn)。

2 EMC試驗(yàn)項(xiàng)目及其應(yīng)對(duì)策略

表1給出了型式試驗(yàn)中的電磁兼容及電源波動(dòng)試驗(yàn)項(xiàng)目，其主要參考依據(jù)為GB/T 17626系列標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 靜電放電抗擾度試驗(yàn)（ESD）

靜電放電抗擾度試驗(yàn)（ESD）主要考察產(chǎn)品對(duì)來自使用者的靜電放電，或者當(dāng)鄰近物體發(fā)生靜電放電現(xiàn)象時(shí)，產(chǎn)品工作的可靠性。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為：接觸放電電壓6KV，空氣放電電壓8KV。靜電放電不僅能夠?qū)⒏蓴_電流從金屬部件注入產(chǎn)品電路內(nèi)部，其產(chǎn)生的高頻干擾信號(hào)也會(huì)耦合進(jìn)入電路并影響其工作狀態(tài)。一般的設(shè)計(jì)方案是在產(chǎn)品的電源、I/O口和接地端之間連接一對(duì)快速、低容量的二極管，或直接并聯(lián)更為高效的瞬態(tài)抑制二極管（TVS）。建議在使用TVS管的同時(shí)再增加1個(gè)或多個(gè)高頻旁路電容器，放置在易損元件的電源和地之間。其次，電路的電源端應(yīng)避免產(chǎn)生較大的電感，從而影響濾波電路對(duì)脈沖電流的防護(hù)。產(chǎn)品金屬外殼的有效接地至關(guān)重要，其電源地、信號(hào)地和金屬外殼應(yīng)連接在一起形成系統(tǒng)接地。外殼由多塊金屬結(jié)構(gòu)件組成時(shí)，應(yīng)保證金屬殼體的連續(xù)接地。

2.2 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)（EFT）

電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)（EFT）是模擬供電網(wǎng)絡(luò)中感性負(fù)載在斷開時(shí)，由于開關(guān)觸點(diǎn)間隙的絕緣擊穿或觸點(diǎn)彈跳等原因在斷開處產(chǎn)生的瞬態(tài)騷擾。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，對(duì)電源端口的騷擾脈沖幅值電壓為2KV，對(duì)I/O口的騷擾脈沖幅值電壓為1KV。由于EFT騷擾信號(hào)能量小，信號(hào)頻率固定。因此，該試驗(yàn)對(duì)于產(chǎn)品一般不會(huì)造成永久性損壞。但當(dāng)脈沖信號(hào)群進(jìn)入電路內(nèi)部對(duì)其結(jié)電容持續(xù)充電，能量積累到一定程度后，還是會(huì)引起電路中控制單元的誤動(dòng)作或觸發(fā)錯(cuò)誤的IC片選信號(hào)導(dǎo)致故障發(fā)生。對(duì)于電源端的脈沖騷擾，一般選擇在電源入口處加入鐵氧體磁環(huán)或共模電感。對(duì)于通訊或采樣功能的I/O信號(hào)端口，建議再加入信號(hào)濾波器，以防止騷擾信號(hào)進(jìn)入電路內(nèi)部的信號(hào)處理單元。

2.3 浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)

浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)主要模擬供電網(wǎng)絡(luò)中大電容器件的開關(guān)，以及雷電瞬態(tài)過電壓引起的單極性浪涌電壓沖擊。試驗(yàn)采用注入方式、通過耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)對(duì)產(chǎn)品的交流電源線和其他外部連接線進(jìn)行浪涌沖擊干擾。浪涌試驗(yàn)的沖擊能量大，很容易造成電路內(nèi)部器件的擊穿損壞。一般的應(yīng)對(duì)策略是，使用壓敏電阻、TVS管、氣體放電管等專門的浪涌抑制器件，或者多種器件配合使用以達(dá)到更好的浪涌抑制效果。

壓敏電阻所能承受的峰值電流較大，但由于鉗位電壓較高一般只適用于直流電源線和低頻信號(hào)線。TVS管的鉗位電壓性能良好，但其承受電流能力較弱，一般不用于高頻通訊線路上，建議與其他大功率浪涌器件配合使用，作為后一級(jí)防護(hù)器件。氣體放電管的承受電流很高，鉗位電壓很低，但響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。如果線路的工作電壓較高，會(huì)導(dǎo)致放電管工作時(shí)間延長(zhǎng)，從而影響使用壽命。對(duì)于交流電源線路，一般將壓敏電阻串聯(lián)氣體放電管組成浪涌抑制網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)在后端加入低通濾波器來消除殘余脈沖。此外，還應(yīng)保證產(chǎn)品本身良好的接地。

2.4 射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度、射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度和工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)

射頻電磁場(chǎng)和射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗(yàn)主要模擬產(chǎn)品處于空間電磁場(chǎng)輻射下，以及電源線或其他外部線路與電磁場(chǎng)耦合所產(chǎn)生的電磁干擾。前一項(xiàng)試驗(yàn)在微波暗室中、通過發(fā)射天線對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行頻率范圍為80M～1000MHz的空間電磁波干擾；后一項(xiàng)試驗(yàn)則通過耦合/去耦裝置將頻率范圍為150k～80MHz的騷擾信號(hào)注入到產(chǎn)品線路中。工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)主要模擬供電線路中工頻電流產(chǎn)生的穩(wěn)定、低幅值磁場(chǎng)，以及供電線路或設(shè)備故障時(shí)產(chǎn)生的短時(shí)、高幅值磁場(chǎng)，磁場(chǎng)波形均為工頻正弦波。

在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中，探測(cè)器內(nèi)部一般具有模擬信號(hào)電路和高精度的A/D轉(zhuǎn)換電路，且各類產(chǎn)品內(nèi)部都具有獨(dú)立的時(shí)鐘和微處理器芯片。因此，制造商在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初就需要考慮以下幾個(gè)方面以提高產(chǎn)品在電磁干擾環(huán)境下的可靠性：

（1）在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，盡量降低時(shí)鐘頻率、減少高頻噪聲，且時(shí)鐘線盡可能短；

（2）I/O信號(hào)線路遠(yuǎn)離時(shí)鐘和數(shù)字信號(hào)總線；

（3）對(duì)PCB的各功能部分合理分區(qū)、合理布線。模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)和繼電器、大電流開關(guān)等部件之間要分開，元器件之間的引線要盡量短。信號(hào)線路不形成環(huán)路，減少電磁干擾信號(hào)的耦合；

（4）電路板具備良好的接地，如PCB上有多個(gè)返回地線，最終應(yīng)匯聚到同一點(diǎn)處；

（5）對(duì)干擾信號(hào)特別敏感的電路考慮加裝金屬屏蔽罩。

2.5 電壓暫降、短時(shí)中斷和電源波動(dòng)試驗(yàn)

電壓暫降、短時(shí)中斷試驗(yàn)，和電源波動(dòng)試驗(yàn)主要模擬供電網(wǎng)絡(luò)由于短時(shí)故障或負(fù)荷突然增大所引起的供電電壓暫降或中斷，以及供電系統(tǒng)負(fù)荷變化或供電線路過長(zhǎng)而導(dǎo)致的電壓波動(dòng)或持續(xù)壓降，試驗(yàn)主要針對(duì)AC220V供電產(chǎn)品。試驗(yàn)條件分別為：供電電壓為40%額定電壓、持續(xù)時(shí)間為10個(gè)正弦波周期的電壓暫降試驗(yàn)；供電電壓為0V、持續(xù)時(shí)間為1個(gè)正弦波周期的短時(shí)中斷試驗(yàn)；以及供電電壓為85%～110%額定電壓的電壓波動(dòng)試驗(yàn)。對(duì)于配有備用電源的產(chǎn)品，電壓暫降和短時(shí)中斷雖然可能會(huì)對(duì)其供電造成影響，但由于試驗(yàn)時(shí)間短，因此可以通過軟件濾波等手段使產(chǎn)品狀態(tài)保持穩(wěn)定。對(duì)于探測(cè)器等無備用電源的產(chǎn)品，為了避免產(chǎn)品在試驗(yàn)條件下出現(xiàn)重啟、顯示器件失靈等現(xiàn)象，一般會(huì)在其電源處加入穩(wěn)壓濾波電容。此外，大功率產(chǎn)品一般建議采用開關(guān)電源或隔離變壓器作為穩(wěn)壓裝置，而對(duì)于小型的探測(cè)器類產(chǎn)品，建議采用性能較好的電源管理芯片，并在前端配以濾波電路。

2.6 提高產(chǎn)品電磁兼容性能的件設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)合理的內(nèi)部芯片程序，同樣能夠提高產(chǎn)品的抗干擾能力。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于各類系統(tǒng)事件的響應(yīng)時(shí)間，如探測(cè)器報(bào)警、系統(tǒng)故障等事件，都提出了明確要求。最短時(shí)限要求為探測(cè)器報(bào)警的響應(yīng)時(shí)間不得大于30秒。相對(duì)于系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求，對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)速度的要求顯然較為寬松，這給了產(chǎn)品開發(fā)者在兩者間權(quán)衡的余地。因此，對(duì)于程序中的I/O口處理指令，如測(cè)量信號(hào)采集和組件通訊指令，建議其中加入適當(dāng)?shù)目垢蓴_處理?？稍诓蓸佑?jì)算指令中加入軟件濾波算法來降低誤報(bào)警觸發(fā)幾率。對(duì)于產(chǎn)品的顯示器件，如LCD顯示器和指示燈，應(yīng)在程序中加入定時(shí)刷新指令，防止產(chǎn)品在受到干擾時(shí)發(fā)生顯示錯(cuò)誤。為避免騷擾信號(hào)進(jìn)入電路內(nèi)部造成單片機(jī)死機(jī)或程序跑飛，還應(yīng)在主程序中加入看門狗指令，定時(shí)復(fù)位單片機(jī)防止發(fā)生內(nèi)部故障或系統(tǒng)假死，減少試驗(yàn)期間發(fā)生系統(tǒng)組件故障的可能。

3 結(jié)語(yǔ)

GB 14287-2014系列標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，為保證電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品的整體質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。產(chǎn)品設(shè)計(jì)者需要依照標(biāo)準(zhǔn)中的各項(xiàng)電磁兼容試驗(yàn)的具體要求，從硬件和軟件兩個(gè)方面綜合提高其電磁兼容性能，使產(chǎn)品能夠?yàn)榻ㄖ秒姲踩峁╅L(zhǎng)期、可靠的技術(shù)保障，充分發(fā)揮電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的火災(zāi)預(yù)防作用。

作者簡(jiǎn)介

趙宇（1983-），男，遼寧省沈陽(yáng)市人。公安部沈陽(yáng)消防研究所、助理研究員、天津大學(xué)學(xué)士學(xué)位，主要從事消防電子產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)設(shè)備開發(fā)等工作。

篇6

[關(guān)鍵詞]電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī) 剩余電流式探測(cè)器 測(cè)溫式探測(cè)器 線型 感溫光纖火災(zāi)探測(cè)器

中圖分類號(hào)：U231.96 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）16-0385-01

1、前言

根據(jù)國(guó)家安全事故通報(bào)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)每年多次發(fā)生的電氣火災(zāi)事故，導(dǎo)致大面積停電、被迫停機(jī)，給國(guó)家財(cái)產(chǎn)造成重大經(jīng)濟(jì)損失。公安部消防局近年來中國(guó)火災(zāi)統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)表示，全國(guó)發(fā)生的電氣火災(zāi)已占各類火災(zāi)事故的41%以上；由電氣火災(zāi)引起的重大火災(zāi)事故占各類重大火災(zāi)事故占70%以上。我國(guó)近5年內(nèi)共發(fā)生火災(zāi)事故258315起，死亡1217486人，造成直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)250. 79億人民幣，電氣火災(zāi)猖狂肆虐，每年都吞噬無數(shù)的生命和財(cái)產(chǎn)，造成很多人傾家蕩產(chǎn)，家破人亡。電氣故障引發(fā)的火災(zāi)在城市火災(zāi)事故中已列入火災(zāi)成因的首位，人們已清晰地認(rèn)識(shí)到全面監(jiān)測(cè)和預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生已成為工程建設(shè)和設(shè)計(jì)中非常迫切的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

2、電氣火災(zāi)在軌道交通領(lǐng)域的現(xiàn)狀

軌道交通設(shè)施是投資巨大、設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜、人員密集的公共場(chǎng)所，但由于地鐵是構(gòu)筑于地下的大容量軌道交通系統(tǒng)，由于地鐵運(yùn)營(yíng)環(huán)境的特定性等因素，地鐵突發(fā)火災(zāi)事故，乘客緊急逃生極其困難，乘客逃生意識(shí)差異大，群死群傷的可能性極大。若遇到電氣設(shè)備引起的火災(zāi)，事故后造成停電，地下一片漆黑，混亂狀態(tài)可想而知，多年來世界上地鐵火災(zāi)慘痛的教訓(xùn)給人們以刻骨銘心地警示。地鐵發(fā)生火災(zāi)不僅將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失、重大的人員傷亡，還會(huì)引起交通秩序和社會(huì)秩序的混亂甚至產(chǎn)生不利的政治影響。我國(guó)地鐵發(fā)展相對(duì)集中在近10年，，然而在國(guó)內(nèi)所有地鐵防范措施卻恰恰忽略電氣火災(zāi)的發(fā)生和預(yù)警。

3、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)功能

1） 全面預(yù)防和監(jiān)測(cè)各類臺(tái)式電氣設(shè)備因過熱引起的火災(zāi)。

2） 全面預(yù)防和監(jiān)測(cè)送電線路因漏電和電弧引起的火災(zāi)。

3） 線型感溫光纖電氣火災(zāi)探測(cè)器不但具有探測(cè)線型電氣設(shè)備（高低壓電纜、母線）引起的火災(zāi)功能外，還應(yīng)具有具有探測(cè)長(zhǎng)距離大空間的區(qū)間隧道火災(zāi)探測(cè)功能；并應(yīng)具有長(zhǎng)距離大空間的實(shí)時(shí)環(huán)境溫度探測(cè)功能。

4）系統(tǒng)主機(jī)應(yīng)具有高度集成光纖測(cè)溫技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、射頻技術(shù)、高精度測(cè)量技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多功能特點(diǎn)，一臺(tái)主機(jī)要實(shí)現(xiàn)電氣火災(zāi)探測(cè)的全部（點(diǎn)式測(cè)溫、線型測(cè)溫、回路剩余電流、區(qū)間隧道火災(zāi)報(bào)警、區(qū)間隧道和站臺(tái)站廳空間環(huán)境溫度場(chǎng)的溫度檢測(cè)等）功能，不但具有電氣火災(zāi)全面預(yù)警和監(jiān)測(cè)的功能外，還應(yīng)具有為監(jiān)控部門和電氣設(shè)備維護(hù)檢修部門提供科學(xué)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，以便為環(huán)控設(shè)備的優(yōu)化運(yùn)行、節(jié)能增效和電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修服務(wù)。

4、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)組成

1）電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)

2）剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器

3）藍(lán)牙測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器

4）線型感溫光纖火災(zāi)探測(cè)

5、各探測(cè)器保護(hù)對(duì)象

測(cè)溫探測(cè)器：實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器高壓接頭、電壓器低壓出線接頭、進(jìn)線開關(guān)柜、母聯(lián)開關(guān)柜、大電流開關(guān)柜等的重要接頭的溫度探測(cè)。

剩余電流探測(cè)器：對(duì)低壓饋電線路剩余電流的探測(cè)。

感溫光纖探測(cè)器：實(shí)現(xiàn)對(duì)站臺(tái)站廳電纜溝、電纜豎井、區(qū)間隧道35kV高壓電纜、區(qū)間隧道火災(zāi)報(bào)警、區(qū)間隧道和站臺(tái)站廳溫度場(chǎng)的監(jiān)測(cè)。

6、新技術(shù)

采用當(dāng)今世界前沿高科技的光電子技術(shù)：背向喇曼散射和OTDR技術(shù)；最新的藍(lán)牙射頻高科技技術(shù)和獨(dú)創(chuàng)的高壓取電技術(shù)。

背向喇曼散射和OTDR技術(shù)：把一定指標(biāo)要求的脈沖激光偶合到光纖里，與光纖中的分子相互作用，一些光子被反射回來，他們攜帶著分子的熱運(yùn)動(dòng)信息，反射光的光譜帶有光纖的溫度信息，因榧す獾墓饉偈且閻常數(shù)，所以可以根據(jù)激光脈沖在光纖中的傳輸時(shí)間來確定熱點(diǎn)的位置，既光雷達(dá)原理。以極短時(shí)間間隔對(duì)整條光纖掃描，就可確定溫度沿光纖的分布情況，既溫度與距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

藍(lán)牙射頻技術(shù)：具有非常強(qiáng)大的傳輸調(diào)制信號(hào)的功能，即使在有干擾信號(hào)和阻斷信號(hào)的情況下，該系統(tǒng)也可以做到以最高的質(zhì)量發(fā)送并且以最好的靈敏度接收調(diào)制信號(hào)，采用ISM頻段和調(diào)頻、跳頻技術(shù)及雙核CPU及DSP，傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)信號(hào)，使用權(quán)向糾錯(cuò)編碼、ARQ、TDD和基帶協(xié)議。因此具有很高的準(zhǔn)確性、可靠性。

7、系統(tǒng)的作用

1）系統(tǒng)完整性：系統(tǒng)能同時(shí)完成線型光纖測(cè)溫式電氣火災(zāi)探測(cè)器、藍(lán)牙測(cè)溫式電氣火災(zāi)探測(cè)器、剩余電流式電氣火災(zāi)探測(cè)器的信號(hào)處理和各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)任務(wù)，具有強(qiáng)大的報(bào)警監(jiān)控能力和數(shù)據(jù)處理能力。

2）點(diǎn)式和線型同時(shí)檢測(cè)：實(shí)現(xiàn)點(diǎn)式測(cè)溫和線型測(cè)溫雙層功能，以滿足點(diǎn)式測(cè)溫和線型測(cè)溫同的需要。藍(lán)牙測(cè)溫式電氣火災(zāi)探測(cè)器實(shí)現(xiàn)點(diǎn)式測(cè)溫功能，光纖測(cè)溫式電氣火災(zāi)探測(cè)器實(shí)現(xiàn)線型測(cè)溫功能。

3）差、定溫雙重預(yù)報(bào)：同時(shí)實(shí)現(xiàn)定溫和差溫預(yù)警、報(bào)警雙重功能，使系統(tǒng)在任何復(fù)雜情況下都能正確工作。

4）光纖本征性：線型光纖溫度電氣火災(zāi)探測(cè)器具有空間的分布性、檢測(cè)的連續(xù)性和實(shí)時(shí)性、被保護(hù)設(shè)備沿線溫度場(chǎng)的分布與連續(xù)距離坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)性和火災(zāi)時(shí)的火情分析、不受電磁干擾等特點(diǎn)，無不體現(xiàn)出他的強(qiáng)勁優(yōu)勢(shì)。

5）超高靈敏性：無線藍(lán)牙技術(shù)，數(shù)字信號(hào)傳送，多級(jí)密碼校驗(yàn)，傳輸超高的靈敏性，不對(duì)其他設(shè)備產(chǎn)生影響，工作可靠，是以往的無線模擬信號(hào)傳輸遠(yuǎn)遠(yuǎn)所不可比擬的。不存在電氣設(shè)備在安裝時(shí)現(xiàn)場(chǎng)布線的復(fù)雜性和安全性。

6）獨(dú)特性：獨(dú)創(chuàng)的高壓自取電技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)，解決了測(cè)試儀器與高壓帶電體的絕緣、帶電爬距、積塵污穢、清刷維護(hù)、檢修管理等電力系統(tǒng)長(zhǎng)期以來難于解決的技術(shù)難題。

7）系統(tǒng)采用的非獨(dú)立式探測(cè)器，進(jìn)行分散數(shù)據(jù)檢測(cè)，信息集中處理和自動(dòng)管理，運(yùn)行人員在控制室就可以獲得各類信息，不需要到現(xiàn)場(chǎng)巡查、抄表、手工輸入的落后工作模式。

結(jié)語(yǔ)

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是為預(yù)防電氣設(shè)備由于種種原因造成電擊傷人、剩余電流或設(shè)備過熱引起火災(zāi)而設(shè)置的專用監(jiān)控系統(tǒng)，是對(duì)電氣設(shè)備安裝工藝、設(shè)備質(zhì)量、意外事故發(fā)生的長(zhǎng)期實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)專門用來預(yù)防電氣設(shè)備“放火傷人”。其特點(diǎn)在于先期預(yù)警，與傳統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)不同，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)早期報(bào)警是為了早期避免損失，防患于未然，而傳統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警聯(lián)動(dòng)是為了事后減少損失。

參考文獻(xiàn)：

[1] 《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50116）

[2] 《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157）

[3] 《電氣火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)第1部分：電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備》（GB 14287.1）

篇7

關(guān)鍵詞：建筑電氣火災(zāi)；現(xiàn)狀；問題；防控措施

引 言

目前，我國(guó)建筑電氣引發(fā)的火災(zāi)數(shù)量在全社會(huì)的火災(zāi)中所占的比較非常高，由此而引發(fā)的危害就非常大。在建筑中，其設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)、運(yùn)行等環(huán)節(jié)，配電裝置、線路、設(shè)備、家用電器、插座、燈具等都有可能引發(fā)火災(zāi)。想要從根本上控制建筑電氣火災(zāi)，就要從這些方面入手，層層把關(guān)，避免所有的火災(zāi)隱患。

1 我國(guó)建筑電氣火災(zāi)現(xiàn)狀

依據(jù)我國(guó)公安部消防局火災(zāi)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年發(fā)生的電氣火災(zāi)事故約為4萬多起，平均每天因?yàn)殡姎饣馂?zāi)而失去生命的人數(shù)約為4人，其中大部分都是因?yàn)殡姎夤收隙l(fā)的。我國(guó)的大部分電氣火災(zāi)都集中在商業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)和社會(huì)服務(wù)業(yè)這三個(gè)產(chǎn)業(yè)。我國(guó)的電氣火災(zāi)大部分都是發(fā)生在冬季，因?yàn)槎撅L(fēng)力較大，有些安裝較為松弛的電氣設(shè)備會(huì)由于大風(fēng)出現(xiàn)松動(dòng)，導(dǎo)致導(dǎo)線摩擦放電起火的事故。冬天很多人用電暖設(shè)備進(jìn)行取暖，殊不知處理不當(dāng)就會(huì)將易燃品靠近電暖設(shè)備，引起火災(zāi)。此外，冬季日照時(shí)間較夏季短，照明時(shí)間就長(zhǎng)，用電量比春秋季節(jié)高，局部地區(qū)超過用電安全負(fù)荷也會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)。

2 建筑電氣火災(zāi)發(fā)生原因分析

2.1 接地故障引起的火災(zāi)

接地故障指的是帶電的設(shè)備與導(dǎo)體金屬外殼、金屬水管、鋼管等發(fā)生接觸短路。一般情況下，接地故障都較為隱蔽，不容易發(fā)現(xiàn)，其產(chǎn)生的原因也相對(duì)比較復(fù)雜，所以接地故障較為危險(xiǎn)，需要我們加以防范。接地故障引起火災(zāi)主要有以下幾種：①故障電壓引起火災(zāi)；②故障電流引起火災(zāi)；③接線端子連接不牢引起火災(zāi)。中性線和相線的接線端連接不牢會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備非正常工作，這時(shí)要及時(shí)處理。在接地故障發(fā)生時(shí)，接地故障電阻非常強(qiáng)大，對(duì)電流有一定的制約，導(dǎo)致電源不能及時(shí)的被斷路器切斷，這時(shí)接線端子的接觸電阻就會(huì)有電弧或高溫產(chǎn)生，在設(shè)備周圍要是有可燃物，則會(huì)引起火災(zāi)。

2.2 供電線路超過負(fù)荷引起的火災(zāi)

由大量的工程實(shí)踐可以看出，供電線路超過負(fù)荷而引起的火災(zāi)主要有：在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)，沒有充分考慮到后續(xù)擴(kuò)建容量的需要或裕度，造成日后亂接亂拉線路等，導(dǎo)致在后期供電上過載運(yùn)行的現(xiàn)象發(fā)生，從而使得線路外部絕緣體過熱融化，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)事故；隨著電器種類越來越多，功率也越來越大，私自接入用電設(shè)備及亂接亂拉常有發(fā)生。面對(duì)著電量的突然增大，使得供電線路截面難以滿足負(fù)荷需要，就會(huì)使得供電線路發(fā)生過負(fù)荷的現(xiàn)象，從而引起火災(zāi)的發(fā)生。

2.3 偽劣電器產(chǎn)品引起的火災(zāi)

目前，我國(guó)電器市場(chǎng)中銷售的電器品牌與產(chǎn)品琳瑯滿目，其中一部分電器產(chǎn)品的絕緣等級(jí)與技術(shù)性能指標(biāo)并未達(dá)到國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，沒有通過安全和質(zhì)量認(rèn)證。再加上在施工過程中一些承包隊(duì)人員質(zhì)量意識(shí)不高、素質(zhì)低，想要低成本高利潤(rùn)，而不顧及工程的質(zhì)量問題，采用一些己經(jīng)淘汰的或是低質(zhì)偽劣的電器產(chǎn)品來冒充好的電器，從而造成建筑電氣的火災(zāi)隱患。

2.4 二次裝修不當(dāng)引起的火災(zāi)

如果建筑二次裝修不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。一般情況下，引起火災(zāi)的直接原因有下列幾個(gè)：①導(dǎo)線電源沒有按照防火要求使用，直接使用長(zhǎng)金屬軟管或難燃的PVC管或不穿鋼管在頂棚敷設(shè)；②為了視覺美觀，采用大量的可燃裝飾物，隨意暗裝電器設(shè)備，沒有預(yù)留出足夠的散熱空間；③在接頭處理上不夠仔細(xì)，沒有放在接線盒內(nèi)，而是吊頂頂棚內(nèi)隨意分支接線。另外，有關(guān)部門對(duì)二次裝修工程監(jiān)管力度不夠，不具備電氣技術(shù)資格的人員來安裝電氣設(shè)備，都會(huì)造成工程的電氣火災(zāi)隱患。

3 建筑電氣火災(zāi)防范措施

在對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行施工、安裝、設(shè)備與運(yùn)行維護(hù)的過程中，需要結(jié)合建筑工程的實(shí)際特點(diǎn)與需要，做出相應(yīng)的火災(zāi)防范措施。要遵守行業(yè)相關(guān)的所有技術(shù)規(guī)范，對(duì)電氣設(shè)備裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)、安調(diào)及運(yùn)行維護(hù)。以下介紹幾種切實(shí)可行的電氣火災(zāi)防范措施。

3.1 對(duì)建筑電氣系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)

在建筑電氣火災(zāi)事故之中，發(fā)生頻率最高的火災(zāi)就是因?yàn)榻^緣老化與過負(fù)荷而引起的。接地短路故障主要是設(shè)備絕緣、電氣線路發(fā)生老化或因?yàn)槌掷m(xù)的潮濕、高溫、復(fù)試造成設(shè)備絕緣能力降低或消失。為了避免設(shè)備發(fā)生接地短路故障，要按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，可按下述幾點(diǎn)考慮：

（1）設(shè)備、線路的合理設(shè)計(jì)、合理選擇，除應(yīng)結(jié)合環(huán)境和工程的特點(diǎn)外，還要符合國(guó)家相關(guān)的技術(shù)規(guī)范要求，有關(guān)規(guī)范對(duì)于防止延燃和電纜防火都提出了明確的要求，如：對(duì)于電纜著火引起的十分嚴(yán)重事故回路；在易發(fā)生火災(zāi)的電纜密集場(chǎng)所或易受外部影響等部位，結(jié)合建筑工程本身結(jié)構(gòu)條件，進(jìn)行安全防護(hù)對(duì)策設(shè)置。

（2）在充分考慮設(shè)備、線路等環(huán)境因素，在關(guān)鍵部位定期的進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，應(yīng)對(duì)檢查維修方法要全面，以保證設(shè)備、線路的安全。

（3）為了保證家用電器使用的安全性，在應(yīng)用過程中，需按照廠家提供的說明書進(jìn)行安裝和應(yīng)用，杜絕私自接入用電設(shè)備及亂接亂拉現(xiàn)象的發(fā)生。

3.2 規(guī)劃好安裝調(diào)試施工工序

建筑電氣系統(tǒng)的施工工序能夠較為直觀地體現(xiàn)出其施工質(zhì)量的好壞，對(duì)于電氣系統(tǒng)能否進(jìn)行安全穩(wěn)定的運(yùn)行也起到了決定性作用。在建筑電氣系統(tǒng)安調(diào)施工時(shí)，要進(jìn)行合理的規(guī)劃，采購(gòu)的設(shè)備、電纜等要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，杜絕不合格產(chǎn)品的使用。在建筑電氣系統(tǒng)安裝調(diào)試施工的過程中，制約可燃物材料的應(yīng)用，加強(qiáng)安全方面的管理。在有可燃物的場(chǎng)所，需要對(duì)鋼管等設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。

3.3 加強(qiáng)用電管理

當(dāng)建筑工程竣工，房主入住之后，物業(yè)管理可要求房主要進(jìn)行科學(xué)用電，要嚴(yán)格控制用電負(fù)荷，嚴(yán)禁超負(fù)荷用電，用電設(shè)備要合理使用。對(duì)于配電線路和用電設(shè)備的運(yùn)行情況，要經(jīng)常檢查，一旦發(fā)現(xiàn)有電氣火災(zāi)隱患，及時(shí)處理，避免火災(zāi)事故的發(fā)生；對(duì)于使用期限較長(zhǎng)的配電線路和用電設(shè)備，發(fā)現(xiàn)有破損和老化，要及時(shí)的修理或更換，從而保證用電設(shè)施的安全：對(duì)于消防設(shè)施，要保證消防設(shè)備的正常開通，以便火災(zāi)發(fā)生時(shí)，可以及時(shí)撲火。

3.4 取締偽劣產(chǎn)品

我國(guó)的有關(guān)技術(shù)監(jiān)管部門應(yīng)該加大對(duì)生產(chǎn)與銷售假冒偽劣電氣材料與電氣產(chǎn)品的企業(yè)的治理力度，保證建筑市場(chǎng)的正常秩序。對(duì)于使用偽劣電氣材料和電氣產(chǎn)品的施工承包隊(duì)，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，要給予一定的處罰。

3.5 加強(qiáng)二次裝修的管理

對(duì)于二次裝修，相關(guān)管理部門要加大監(jiān)督管理力度，對(duì)于沒有設(shè)計(jì)資格、沒有資質(zhì)和相關(guān)證書的施工設(shè)計(jì)公司，按照相關(guān)法規(guī)規(guī)定給予相應(yīng)處理。

3.6 建立自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

在建筑中采用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)每個(gè)配電干線回路或主要的配電回路通過對(duì)其線纜的溫度監(jiān)測(cè)、漏電電流的監(jiān)測(cè)等先進(jìn)的監(jiān)測(cè)手段，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和通報(bào)火災(zāi)隱情，并采取積極有效措施，將火災(zāi)消滅在萌芽狀態(tài)。

3.7 運(yùn)用新材料

積極采用新技術(shù)、新材料和新工藝，改善材料、構(gòu)建的防火阻燃及耐火性能，提高應(yīng)對(duì)火災(zāi)的能力?？蒲泄ぷ魅藛T加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備，電氣火災(zāi)預(yù)防和控制方面的技術(shù)研發(fā)，并及時(shí)服務(wù)于生產(chǎn)生活。

4 結(jié) 語(yǔ)

從大量的建筑工程經(jīng)驗(yàn)上看，大部分的建筑電氣火災(zāi)是可以避免的。在建筑電氣系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、施工建設(shè)等嚴(yán)格遵守國(guó)家相關(guān)技術(shù)規(guī)范，對(duì)于用電安全、二次裝修、偽劣產(chǎn)品加強(qiáng)管理，都可以有效的預(yù)防建筑電氣火災(zāi)的發(fā)生，提高建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：高爐煤氣發(fā)電；爐膛火焰監(jiān)控；高溫工業(yè)電視

0 引言

爐膛火焰監(jiān)控系統(tǒng)是高爐煤氣發(fā)電系統(tǒng)中的安全配套設(shè)備。鍋爐爐膛內(nèi)火焰的燃燒狀態(tài)直接反映鍋爐的運(yùn)行狀況，爐膛內(nèi)的燃燒過程較為復(fù)雜，為避免因爐膛內(nèi)火焰分布不均勻，燃燒不充分等而引起安全生產(chǎn)事故，必須對(duì)鍋爐爐膛的火焰進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)視，并適時(shí)進(jìn)行控制。目前，較多采用高溫工業(yè)電視系統(tǒng)監(jiān)視爐膛火焰燃燒狀態(tài)，由控制室操作人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)傳來的畫面不斷調(diào)整爐膛內(nèi)煤氣燃燒的效果。

1 工作原理及系統(tǒng)組成

系統(tǒng)主要由圖像采集系統(tǒng)、自動(dòng)退出裝置、控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.1 圖像采集系統(tǒng)

圖像采集系統(tǒng)由攝像機(jī)、耐高溫針孔鏡頭和監(jiān)視器組成。

攝像機(jī)工作溫度較低，無法在爐膛內(nèi)1000℃以上的環(huán)境中正常工作，需借助由耐高溫藍(lán)寶石鏡片組構(gòu)成的針孔鏡頭的耐高溫特性，并將鏡頭設(shè)計(jì)為長(zhǎng)鏡身，由長(zhǎng)鏡身鏡頭深入爐膛內(nèi)采集圖像信息，攝像機(jī)不直接深入爐膛內(nèi)部，保證整個(gè)設(shè)備長(zhǎng)期、可靠、安全的使用。

攝像機(jī)采用穩(wěn)定性較好的高分辨率彩色或黑白攝像機(jī)，攝像機(jī)與自動(dòng)退出裝置通過安裝底座連接在一起，通過自動(dòng)退出裝置將攝像機(jī)及耐高溫鏡頭送入爐膛內(nèi)采集圖像信號(hào)，通過同軸電纜傳送至主控室內(nèi)的監(jiān)視器顯示圖像。

1.2 冷卻系統(tǒng)

爐膛內(nèi)溫度高，工業(yè)電視系統(tǒng)無法在此環(huán)境下正常使用，必須采用冷卻系統(tǒng)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行冷卻降溫，以保證工業(yè)電視長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。冷卻系統(tǒng)由三路風(fēng)冷組成：

由管網(wǎng)送來的冷卻氣體，經(jīng)轉(zhuǎn)接后一路送至爐門預(yù)冷卻爐壁安裝基板，在安裝基板內(nèi)側(cè)形成具有一定正壓的風(fēng)簾，阻止?fàn)t膛內(nèi)的火焰經(jīng)爐門向外噴出，并可以有效地減小爐內(nèi)高溫對(duì)探頭罩外層產(chǎn)生的熱輻射；

另一路送至油水分離器，經(jīng)過油水分離器粗過濾后分成兩路，一路送至探頭罩外層，在探頭前端形成氣墻，既可以減小了外層對(duì)內(nèi)層的熱輻射及熱傳導(dǎo)，又可以對(duì)高溫鏡頭起到吹掃作用，消除爐內(nèi)高溫粉塵對(duì)鏡頭的侵蝕。另一路冷卻氣送至探頭罩內(nèi)腔，探頭罩內(nèi)層裝有攝像機(jī)及鏡頭，直接對(duì)攝像機(jī)及鏡頭強(qiáng)迫風(fēng)冷。

1.3 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)具有伸進(jìn)和自動(dòng)退出功能，控制系統(tǒng)采用PLC作為核心控制部件采集攝像機(jī)的工作溫度、各冷卻氣體的壓力通過一定的算法，發(fā)出伸進(jìn)或退出命令，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。

一般情況下，攝像機(jī)可以在50℃以下長(zhǎng)期可靠工作。系統(tǒng)在探頭罩內(nèi)攝像機(jī)安裝座底部安裝鉑銠電阻，直接檢測(cè)攝像機(jī)的工作環(huán)境溫度。當(dāng)檢測(cè)到攝像機(jī)的工作環(huán)境溫度高于設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)控制探頭退出。

利用壓力開關(guān)檢測(cè)三路冷卻氣體的壓力，當(dāng)任一路冷卻氣壓力低于設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)控制探頭退出。

1.4 自動(dòng)退出裝置

自動(dòng)退出裝置現(xiàn)較常用的兩種方式為電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過交流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)帶動(dòng)鏈輪在專用道軌上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)探頭伸進(jìn)爐內(nèi)獲取圖像、退出爐內(nèi)保護(hù)鏡頭。

氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用耐高溫?zé)o桿氣缸傳動(dòng)，設(shè)備的伸進(jìn)及退出由置于儲(chǔ)氣罐尾端的電磁閥控制。電磁閥接電時(shí)，設(shè)備將探頭向前伸，此時(shí)可觀察爐內(nèi)的工作情況；電磁閥掉電時(shí)，設(shè)備將探頭向后退，此時(shí)爐門關(guān)閉，處于停止工作狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)掉電時(shí)，整個(gè)控制電路失去電源，電磁閥處于掉電狀態(tài)，探頭退離爐壁口。

2 設(shè)備安裝及維護(hù)

2.1 安裝注意事項(xiàng)

爐墻開孔：安裝前必須事先在爐墻墻體上開安裝孔，選擇最佳觀察爐內(nèi)目標(biāo)位置開孔，以爐墻的開孔中心為圓心，特定數(shù)值為半徑的范圍內(nèi)應(yīng)無任何障礙物，否則會(huì)影響自動(dòng)退出裝置的工作并給今后的日常維護(hù)帶來不便。

預(yù)冷卻爐壁安裝基板：預(yù)冷卻爐壁安裝基板安裝于爐壁處，用于預(yù)冷卻及固定自動(dòng)退出裝置、探頭罩，特制耐火陶瓷管，保證針孔鏡頭在爐內(nèi)安全運(yùn)行，當(dāng)探頭罩退出時(shí)，聯(lián)動(dòng)氣缸推動(dòng)自動(dòng)門簾阻擋爐內(nèi)飛濺物侵入鏡頭內(nèi)。基板是整個(gè)設(shè)備的基礎(chǔ)，特別要注意安裝角度的調(diào)整，肉眼能看到的范圍即是將來圖像顯示的范圍。

自動(dòng)退出裝置的安裝：將成套設(shè)備中的自動(dòng)退出裝置取出，前端的安裝面緊貼于安裝基板的面上并將其固定。

2.2 設(shè)備的維護(hù)

本設(shè)備是工作于高溫環(huán)境中的特種設(shè)備，使用中需進(jìn)行一定的維護(hù)工作，以確保設(shè)備長(zhǎng)期可靠的工作。攝像機(jī)及鏡頭采用冷卻氣直接進(jìn)行降溫及防塵，在冷卻氣中含有油份，雖然經(jīng)過三級(jí)過濾，但長(zhǎng)時(shí)間工作后也難保沒有油污和灰塵的沉積，若鏡頭上有油污和灰塵的沉積，將造成圖像模糊。此時(shí)需將攝像機(jī)及鏡頭取出進(jìn)行擦拭。自動(dòng)退出裝置上的活動(dòng)點(diǎn)應(yīng)定期清洗，并用機(jī)油，檢查所有的機(jī)械連接點(diǎn)是否牢固，是否有灰塵而影響正常工作。

3 結(jié)語(yǔ)

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《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95（2005版）條文9.5.1條規(guī)定高層建筑內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性大，人員密集場(chǎng)所等適宜設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。

國(guó)標(biāo)《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的安裝和運(yùn)行》GB13955-2005對(duì)剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的標(biāo)準(zhǔn)作了強(qiáng)制性規(guī)定，并要求在建筑物內(nèi)設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。隨著預(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)范的完善，今后相關(guān)關(guān)場(chǎng)所漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛。

1.漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的定義

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《防火漏電電流動(dòng)作報(bào)警器》GB14287-93對(duì)漏電報(bào)警器做了如下定義：

防火漏電電流動(dòng)作報(bào)警器（簡(jiǎn)稱“漏電報(bào)警器”）：當(dāng)主回路中的漏電電流超過給定值時(shí)能發(fā)出報(bào)警信號(hào)的裝置，它由漏電互感器和漏電報(bào)警控制器組成。

從2006-06-01實(shí)施的GB14287-2005標(biāo)準(zhǔn)將“防火漏電電流動(dòng)作報(bào)警器”改為“電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)”，并細(xì)分為電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備，剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)適應(yīng)了單個(gè)漏電報(bào)警器逐漸演變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)化集中管理的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的要求。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)：當(dāng)被保護(hù)線路中的被探測(cè)參數(shù)超過設(shè)定值時(shí)，能夠發(fā)出報(bào)警信號(hào)、控制信號(hào)并能指示報(bào)警部位的系統(tǒng)，它由電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器組成。

2.漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1探測(cè)控制器的點(diǎn)位設(shè)計(jì)

由于《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》是建筑設(shè)計(jì)規(guī)范，并非漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)產(chǎn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，不是專門的漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工驗(yàn)收規(guī)范，這就影響到漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)工程的順利施工和運(yùn)行，影響其電氣火災(zāi)監(jiān)控功能的正常發(fā)揮。

《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的安裝和運(yùn)行》成為漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝使用的重要標(biāo)準(zhǔn)。目前，以《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的安裝和運(yùn)行》GB13955-2005為標(biāo)準(zhǔn)，并參照GB14287-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》有關(guān)內(nèi)容執(zhí)行，是可行的。因《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》2005版要求設(shè)置的漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)就是“剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置”中的“剩余電流動(dòng)作電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)”，它屬于《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的安裝和運(yùn)行》GB13955-2005的管理范圍。

2.2漏電報(bào)警控制器的布點(diǎn)

國(guó)標(biāo)《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的安裝和運(yùn)行》GB13955-2005中關(guān)于分級(jí)保護(hù)的規(guī)定，安裝剩余電流火災(zāi)監(jiān)控裝置時(shí)，應(yīng)對(duì)建筑物內(nèi)防火區(qū)域作出合理的分布設(shè)計(jì)，確定適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)范圍、預(yù)定的剩余電流動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)間，并應(yīng)滿足分級(jí)保護(hù)的動(dòng)作特性要求，縮小故障切斷電源時(shí)引起的停電范圍。

2.3設(shè)計(jì)中必須注意分級(jí)保護(hù)問題

為防電氣火災(zāi)，GB13955-2005強(qiáng)調(diào)采用分級(jí)保護(hù)時(shí)，電源端或分支線路上的剩余電流保護(hù)裝置應(yīng)與末端的剩余電流保護(hù)裝置的動(dòng)作特性應(yīng)當(dāng)協(xié)調(diào)配合，實(shí)現(xiàn)具有動(dòng)作選擇性的分級(jí)保護(hù)，避免大面積停電。在每個(gè)支路配電柜的二級(jí)開關(guān)上安裝二級(jí)探測(cè)控制器，選擇參數(shù)適合的三相電流探測(cè)器和剩余電流探測(cè)器。

對(duì)于電流和剩余電流探測(cè)器的選用，首先推薦四合一（三個(gè)電流探測(cè)器與一個(gè)剩余電流探測(cè)器的組合型）探測(cè)器。一般根據(jù)配電箱塑殼斷路器規(guī)格就可以選擇相應(yīng)四合一電流探測(cè)器的型號(hào)與之配合。為適應(yīng)漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)對(duì)低壓配電系統(tǒng)的控制功能，斷路器分勵(lì)脫扣器的脫扣電壓宜選用直流24V。

多功能漏電開關(guān)型的特點(diǎn)是：具有包括剩余電流探測(cè)、報(bào)警功能在內(nèi)的擴(kuò)展多功能，集漏電、缺相、短路、過載、過壓、延時(shí)送電、欠壓、防誤合閘等功能于一身，并可以聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，其優(yōu)點(diǎn)是：保護(hù)功能多，內(nèi)置電流互感器接線少，使用方便；不足是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率偏高、產(chǎn)品品種不全。

電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備與電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器分離配置型的特點(diǎn)是：探測(cè)器采樣配電箱內(nèi)的電流和漏電流信號(hào)經(jīng)內(nèi)置單片機(jī)系統(tǒng)分析處理后傳入消防控制室的集中控制器，并通過脫扣裝置切斷電源。其優(yōu)點(diǎn)：不串入配電系統(tǒng)，只通過互感器取樣信號(hào)和脫扣控制，不含電源控制開關(guān)，新老工程施工均比較方便；

3.漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)安裝中應(yīng)注意的問題

3.1漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)施工主體單位

漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的特點(diǎn)決定了它有一定的獨(dú)立性，但與配電系統(tǒng)密不可分，歸入強(qiáng)電系統(tǒng)施工比較便于協(xié)調(diào)配合。假如歸入消防報(bào)警系統(tǒng)施工單位施工，則容易出現(xiàn)扯皮現(xiàn)象，協(xié)調(diào)配合困難，加上其對(duì)控制柜不熟悉，對(duì)互感器安裝等比較陌生，施工質(zhì)量難以保證。對(duì)于個(gè)別直接使用普通火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的二總線漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，在與配電柜成套廠家或施工單位充分溝通配合的前提下，可以并入消防報(bào)警系統(tǒng)施工單位施工。目前，消防主管部門未對(duì)漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)施工單位是否需要具備消防專業(yè)承包資質(zhì)有明確的界定。

3.2漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的施工要求

剩余電流保護(hù)裝置安裝應(yīng)充分考慮供電方式、供電電壓、系統(tǒng)接地型式及保護(hù)方式。剩余電流保護(hù)裝置的形式、額定電壓、額定電流、短路分?jǐn)嗄芰?、額定剩余動(dòng)作電流、分?jǐn)鄷r(shí)間應(yīng)滿足被保護(hù)線路和電氣設(shè)備的要求，在不同的系統(tǒng)接地形式中應(yīng)正確接線”。

漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的安裝應(yīng)注意下列問題：

（1）漏電流報(bào)警器標(biāo)有電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)時(shí)，應(yīng)按規(guī)定安裝接線，不能接反。

（2）安裝漏電流斷路器時(shí)，應(yīng)在電弧噴出方向有足夠的飛弧距離。

（3）安裝時(shí)，必須嚴(yán)格區(qū)分N線和PE線，三級(jí)四線式或四極四線式電的N線應(yīng)通過漏電火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的電流互感探測(cè)器。N線，不得作為PE線。PE線不得接入剩余電流保護(hù)裝置。

（4）消防中心設(shè)置的集中控制器和現(xiàn)場(chǎng)安裝的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器都應(yīng)接入消防用電。

（5）當(dāng)漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)由消防自動(dòng)報(bào)警施工單位施工時(shí)，配電系統(tǒng)施工單位和自動(dòng)報(bào)警施工單位雙方應(yīng)充分溝通，協(xié)調(diào)相關(guān)安裝方式、尺寸和電氣技術(shù)參數(shù)。

（6）漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的電流互感探測(cè)器在配電柜內(nèi)的安裝，特別注意要在切斷電源的情況下施工，并注意強(qiáng)弱電分開走線，探測(cè)器信號(hào)線應(yīng)使用帶屏蔽的多芯控制線單獨(dú)敷設(shè)。一定要注意防止接錯(cuò)線或搭線，造成強(qiáng)電串入火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器中燒毀火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器或與其相連的其它火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。

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關(guān)鍵詞：電氣火災(zāi) 報(bào)警系統(tǒng) 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)： F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

電氣火災(zāi)屬于火災(zāi)但又不同于一般的火災(zāi)，傳統(tǒng)火災(zāi)探測(cè)方法并不可靠，需要一套專門針對(duì)電氣火災(zāi)的報(bào)警系統(tǒng)。CAN(Control Area Network)總線屬于一種應(yīng)用比較廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線，專門用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播幾種方式傳送接收數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)不僅能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)隱患，避免或減小火災(zāi)事故的發(fā)生，而且還可以對(duì)供電線路進(jìn)行故障檢測(cè)與診斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣故障隱患的預(yù)警，避免事故的發(fā)生。在電氣故障發(fā)生時(shí)，及時(shí)切斷故障線路實(shí)現(xiàn)對(duì)供電線路的保護(hù)，并避免事故范圍擴(kuò)大，從而提高供電線路的可靠性。

1電氣火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

1.1總體方案設(shè)計(jì)

本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采用三層結(jié)構(gòu)（圖1.1）：最底層為火災(zāi)探測(cè)器，下級(jí)控制器為火災(zāi)監(jiān)控控制器。電氣火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)終端（上位機(jī)）。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器組成，能在當(dāng)被保護(hù)線路中的被探測(cè)參數(shù)超過設(shè)定值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)、控制信號(hào)并能指示報(bào)警部位的系統(tǒng)?；馂?zāi)監(jiān)控設(shè)備能發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)和控制信號(hào)，指示報(bào)警部位，接收來自電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的報(bào)警信號(hào)，記錄并保存報(bào)警信號(hào)的裝置；電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器能夠探測(cè)被保護(hù)線路中的剩余電流、溫度等電氣火災(zāi)危險(xiǎn)參數(shù)的變化；火災(zāi)探測(cè)器安裝在事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，完成數(shù)據(jù)采集、分析火警信號(hào)，并把報(bào)警信號(hào)送至監(jiān)控器的功能；監(jiān)控器與探測(cè)器通過CAN總線實(shí)現(xiàn)板間通信，上位機(jī)與監(jiān)控器之間通過RS232總線進(jìn)行通信；火災(zāi)監(jiān)控控制器能對(duì)探測(cè)器模塊直接控制，電氣火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)終端（簡(jiǎn)稱上位機(jī)）為整個(gè)系統(tǒng)的主機(jī)，遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)，由管理人員實(shí)現(xiàn)控制，承擔(dān)著系統(tǒng)的管理功能。

1.火災(zāi)信號(hào) 2.火災(zāi)探測(cè)器 3.通信媒介 4.火災(zāi)監(jiān)控控制器 5.監(jiān)控系統(tǒng)終端

圖1.1電氣火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)圖

1.2工作原理

每個(gè)探測(cè)器必須都擁有一個(gè)不同的ID，用于相互區(qū)別其他的探測(cè)器，探測(cè)器和監(jiān)控設(shè)備之間則通過CAN總線通信。監(jiān)控設(shè)備通過液晶屏實(shí)時(shí)顯示各監(jiān)控線路的運(yùn)行狀態(tài),。一旦檢測(cè)到報(bào)警信號(hào),探測(cè)器通過再次檢測(cè)核驗(yàn)，核實(shí)信號(hào)后，探測(cè)器控制斷路器迅速切斷電路，發(fā)出聲光報(bào)警,并把報(bào)警信息發(fā)送給監(jiān)控設(shè)備。監(jiān)控設(shè)備接收到報(bào)警信息,則顯示報(bào)警所在節(jié)點(diǎn)的位置、報(bào)警類型、報(bào)警值和設(shè)定值等。探測(cè)器會(huì)一直保持聲在使用之前,先根據(jù)需要設(shè)置好漏電流報(bào)警值和溫度報(bào)警值。光報(bào)警信號(hào),直到用戶按消音鍵消除聲音或排除故障后才能恢復(fù)正常。同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào),提醒消防人員及時(shí)去現(xiàn)場(chǎng)查明原因,有效預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。還可以存儲(chǔ)報(bào)警信息,作為消防人員排查火災(zāi)原因的依據(jù)。

2電氣火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1探測(cè)器的硬件設(shè)計(jì)

火災(zāi)探測(cè)器由傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)處理、按鍵與顯示界面、CAN通信接口等部分組成。探測(cè)器采集溫度信號(hào)，熱敏電阻元件將溫度的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。本系統(tǒng)采用自帶A/D 接口的STC12C5410AD 單片機(jī)為運(yùn)算核心，該系統(tǒng)運(yùn)行快，低功耗，抗干擾能力強(qiáng)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051。溫度探測(cè)器輪流采集下級(jí)終端溫度探頭傳遞過來的信號(hào)，溫度探頭發(fā)生故障時(shí)，故障指示燈顯示并鳴叫示警；探頭探測(cè)的溫度值超出火災(zāi)報(bào)警閾值時(shí)，溫度探測(cè)器發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，值班人員受到信號(hào)后消除音響，根據(jù)溫度探測(cè)器指示處理現(xiàn)場(chǎng)；鍵盤和顯示電路主要是由按鍵輸入電路、指示燈顯示電路、顯示驅(qū)動(dòng)電路及數(shù)碼管顯示電路組成，通過這些電路實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度探頭的火災(zāi)報(bào)警閾值的設(shè)定，顯示測(cè)量的溫度值，指示溫度探頭的狀態(tài)（即故障狀態(tài)、火災(zāi)報(bào)警狀態(tài)、正常工作狀態(tài)）。

2.2監(jiān)控器的硬件設(shè)計(jì)

監(jiān)控器的結(jié)構(gòu)與探測(cè)器的區(qū)別在于去掉了傳感器、增加了報(bào)警和聯(lián)動(dòng)消防電電路。系蜂鳴器負(fù)責(zé)系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)警功能，微型繼電器負(fù)責(zé)聯(lián)動(dòng)消防電路，微型繼電器用于控制報(bào)警燈及驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的接觸器。單片機(jī)I/O需要驅(qū)動(dòng)電路轉(zhuǎn)換從而驅(qū)動(dòng)繼電器，調(diào)整輸出的驅(qū)動(dòng)電壓、電流以滿足繼電器的要求。在繼電器線圈兩端設(shè)計(jì)有并聯(lián)的續(xù)流二極管，使繼電器線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流通過二極管流動(dòng)，使三極管得到保護(hù)。在繼電器的觸點(diǎn)設(shè)計(jì)有阻容消弧電路，避免因?yàn)槔^電器觸點(diǎn)斷開使產(chǎn)生的有害電弧。

2.3抗干擾設(shè)計(jì)

環(huán)境因素如濕度、溫度、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等都會(huì)對(duì)設(shè)備進(jìn)行干擾，從而使報(bào)警裝置發(fā)生誤判而發(fā)生誤報(bào)、漏報(bào)的現(xiàn)象。因此，電氣火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)必須具有很強(qiáng)的抗干擾能力。本系統(tǒng)電磁干擾源主要包括微處理器，微監(jiān)控器，靜電放電，傳感器，瞬時(shí)功率元件，例如：繼電器，電源等。針對(duì)這些干擾源，首先使用電磁屏蔽的方式，其次，對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行識(shí)別和過濾，在采樣電路中加入有源濾波和無源濾波電路能有效避免測(cè)量干擾。最后采用抗干擾電源，能抵抗電源線或數(shù)據(jù)線等引線引入的串?dāng)_。在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)上采用軟件濾波，進(jìn)一步減少干擾。此外，合理布置各種芯片、元件，將高壓元件與低壓元件盡量隔離。電路板上接地線適當(dāng)加粗，使之能通過三倍以上額定電流。交流地線與直流地線嚴(yán)格地分開，以避免彼此干擾。

3 CAN總線網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)計(jì)

3.1 CAN總線接口電路設(shè)計(jì)

圖3.1 CAN總線接口電路圖

CAN總線接口電路主要由獨(dú)立CAN通信控制器MCP2515（U2）和總線收發(fā)器 MCP2551（U3）兩部分組成。其中MCP2515 執(zhí)行對(duì)報(bào)文封裝打包和接收解包的CAN協(xié)議；MCP2551 負(fù)責(zé)將 MCP2515 傳送的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為 CAN總線上的差分電平信號(hào)，完成電平轉(zhuǎn)換?？偩€兩端的120歐的電阻能夠匹配總線阻抗，提高數(shù)據(jù)通信的抗干擾能力。

3.2 CAN總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

CAN總線是電氣火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)的通信鏈路，其通信的穩(wěn)定性決定了火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)的運(yùn)行成敗。本系統(tǒng)采用普通的雙絞線作為媒介，訊媒介將若干個(gè)節(jié)點(diǎn)連接起來形成了CAN總線的網(wǎng)絡(luò)。圖3.2所示電氣火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)的CAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，可靠通信距離L取決于總線的通信速率，速率越高，其允許值越小。按照CAN 的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS011898，總線的位速率小于5Kbps，L的允許值可達(dá)1 0公里，R的取值范圍在100~120歐之間；總線的位速率為1 Mbps 時(shí)，S和L的值不宜大于40米。

圖3.2電氣火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)的CAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

3.3 CAN網(wǎng)絡(luò)總線通訊的軟件設(shè)計(jì)

CAN總線通訊程序包括 MCP2515 的初始化、節(jié)點(diǎn)自測(cè)、通信波特率偵測(cè)程序，使用面向單片機(jī)的Keil C語(yǔ)言編寫。MCP2515正常工作前要進(jìn)行SPI 接口的數(shù)據(jù)傳輸速率、CAN 通信的波特率、MCP2515 的接收過濾器和屏蔽器以及發(fā)送和接收中斷允許標(biāo)志位等初始化設(shè)置。初始化之后，主監(jiān)控程序調(diào)用的數(shù)據(jù)發(fā)送、接收及其他通信任務(wù)相關(guān)子程序。MCP2515 主要采取中斷模式進(jìn)行總線數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。中斷處理程序包括總線錯(cuò)誤處理子程序、發(fā)送接收、放棄發(fā)送子程序等。所有探測(cè)器和監(jiān)控器主程序提供CAN總線中斷和HD7279 中斷。前者用于數(shù)據(jù)通訊，包括接收中斷、發(fā)送中斷、報(bào)文錯(cuò)誤中斷、總線活動(dòng)喚醒中斷、錯(cuò)誤中斷、中斷確認(rèn)，靈活的運(yùn)用中斷可以有效的的提高CAN總線的通訊效率與質(zhì)量；后者主要負(fù)責(zé)參數(shù)設(shè)定，復(fù)位功能等按鍵功能地實(shí)現(xiàn)。MCP2515 有八個(gè)中斷源，CANSTAT.ICOD（中斷代碼）位的編碼反映等待處理的中斷源。當(dāng)同時(shí)發(fā)生多個(gè)中斷時(shí)，INT引腳將保持低電平狀態(tài)直至單片機(jī)復(fù)位。

4結(jié)語(yǔ)

目前國(guó)內(nèi)的電氣火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)還普遍采用傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)通信技術(shù)，信息集成能力不強(qiáng)，控制器獲取的信息量有限，因此，更加先進(jìn)的電氣火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的開發(fā)和普及需要該領(lǐng)域的同行們一起努力實(shí)現(xiàn)。

5參考文獻(xiàn)

[1] 楊曉華，候巍，王樹新等．基于CAN總線的分布式控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì).低壓電器,2006，1：40-43

[2]劉滏.災(zāi)報(bào)警圖文控制系統(tǒng)后臺(tái)通信的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（碩士學(xué)位論文）.四川：電子科技大