电气火灾监控十篇

电气火灾监控篇1

1 电气火灾监控系统的特点

电气火灾监控系统分为执行硬件系统和软件支持系统两部分。是一种基于电子计算机技术的数字化监控网络系统，负责监控终端电气故障，实现远传远控和报警显示的功能。执行硬件系统包括电气消防数字监控终端、集中报警控制器、中继器、计算机和打印设备等；软件支持系统是支持硬件资源体系合理有效运行的系统，能够与WINDOWSXP等兼容。

2 系统设计和应用的依据

电气火灾监控系统的设计与应用，主要依据是根据国家标准中的相关条文：

其一，是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电气火灾监控系统。

其二，是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。

其三，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”。

其四，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》

其五，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》

其六，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

从上述要求可以看出：漏电火灾报警系统的要求很高，包括的范围很广，不仅仅是装几个漏电断路器的问题，而是要设置一个完整的能全面实时监控电气线路漏电情况的火灾报警系统。

3 系统的基本组成

根据国家标准GB14287-2005《电气火灾监控系统》以及相关规范《电气火灾监控系统的设计方法》（暂行规定），电气火灾监控系统的基本组成应包括：电气火灾监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测器以及测温式电气火灾监控探测器等三个最基本产品种类所组成。其中，剩余电流式电气火灾监控探测器又由监控探测器和剩余电流互感器（分对插式、闭合式两种）所组成；测温式电气火灾监控探测器由监控探测器和测温传感器所组成。

剩余电流式电气火灾监控系统采用分层分布式结构，由站控管理层、网络通讯层和现场设备层组成。系统拓扑图如左图所示：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。

4 系统的基本工作原理

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。

5 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。

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，严禁与动力线、照明线、其它弱电管线穿入同一金属管内。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、槽口做好防火封堵。

监控设备与探测器之间的通讯线应采用双绞线，一般建议线径不得小于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。

6 结束语

设置电气火灾监控系统是一个防止电气火灾的有效手段，是火灾自动报警系统的预报警系统，又属于供配电系统电气故障的监控范围，至于是否自成一个独立系统还是归属到FA系统或BA系统，则应根据具体工程实际情况而定，力求简单有效和方便管理。

以上是笔者对于电气火灾监控系统的个人的看法，不足之处请多加指正。

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]GB14287.1-2005《电气火灾监控设备》

[4]GB14287.2-2005《剩余电流式电气火灾监控探测器》

[5]GB14287.3-2005《测温式电气火灾监控探测器》

[6]GB50052《供配电系统设计规范》的要求

电气火灾监控篇2

在社会生产生活中电气设备已经成为了不可或缺的重要部分。根据相关统计，电气火灾占据火灾总数的30%左右，是所有火灾类型中的首位。因此，为了保障电气设备的使用安全，电气火灾监控系统也逐渐被重视与应用，并且成为了消防电气设计中的重要部分之一。现文章主要针对电气火灾监控系统原理及其应用进行研究。

【关键词】电气火灾监控系统 监控系统应用

电气火灾是一种常见的火灾类型，其发生原因众多，例如绝缘体老化、接地故障、电源短路等，都有隐患会导致电气火灾的出现。其中，电源短路是最为主要的原因。在导致电气火灾的电源短路中绝大多数都是电源出现渐变性故障而形成的漏电。要预防电气火灾就需要针对短路的漏电进行准确的监测，装设相关的检测装置与监测系统，对其周围介质或绝缘体表面电流进行监控，以避免电气火灾的发生。

1 电气火灾监控系统原理

1.1 电气火灾监控系统构成

电气火灾监控系统主要分为三大部分，分别为监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测设备以及测温式电气火灾探测器。其中，剩余电流式电气火灾监控探测器又可以分为监控探测器以及剩余电流互感器，测温式电气火灾探测器则是由监控探测器与测温传感器构成。电气火灾监控系统通常装设在电气控制室当中，而监控探测器、传感器、互感器等则装设在配电箱的馈出回路当中。如图1所示。

1.2 电气火灾监控系统的原理

如电气设备的温度、湿度、电流等数据指标出现异常情况时电气火灾监控系统最的探测设备则会通过电磁场感应原理、温度变化的效应来收集不同指标变化的信息，并且将其输送至电气火灾监控系统中的监控探测设备中，经过过滤、放大、A/D转换、分析、判断、对比等步骤后，一旦发生关键数据指标超出预设定值则会立即发出报警讯号，并且同时传递至电气火灾监控系统的监控设备当中，然后经由监控设备进行二次识别、判断，当确认可能会出现火灾时时，监控主机将会发送火灾预警信号，这时报警指示灯点亮并发出报警讯号，监控系统液晶显示设备中出现火灾报警等相关详细信息。相关值班工作人员则能够根据上述显示信息第一时间联系电力工程师或设备维修人员前往设备故障异常现场进行维修检查处理，同时将火灾报警信息传输至集中控制中心。另外，电气火灾监控系统还拥有通信组网功能，能够将其所检测到的相关火灾讯息传递至中央控制层，使得更高一层的监控中心可以获得火灾报警信息。

1.3 电气火灾监控系统功能

当前电气火灾监控系统种类繁多，功能多种多样，但是总的来说电气火灾监控系统都具有以下基本功能：

（1）保护功能。保护功能主要用于保护漏电电流、短路保护、过电流短延时等特征。能够设定漏电电流、过电流长演示、过电流瞬时整定值等数据，以便对设备进行实时的保护。

（2）监控功能。实时监控并显示电气设备故障发生处或指定处的漏电流与过电流情况，监控相关参数与被监测设备，能够实时查询记录并且对历史记录进行打印。

（3）通讯自检。现场总线通讯技术下实现快速自检，持续对全部监控探测设备布线与数据集中控制设备进行故障排查。

（4）对配电柜中关键位置的温度进行实时监控，实时显示温度值，如温度超过标准值则会上传，同时还能够设定是否自动断开回路断路器。

2 电气火灾监控系统的应用

根据国家颁布的相关条例，电气火灾监控系统需要针对建筑物的性质来进行调试，根据电气火灾的危险性进行设置，同时全面分析建筑电气线路敷设的情况以及用电设备的具体使用状态来明确电气火灾监控探测器的装设形式以及装设位置。

（1）剩余电流式电气火灾监控探测器需要装设在低压系统首端或第一级配电箱的出线处。如供电线路的泄露电流超出500mA的时候则可以装设在下一级配电箱中，以充分保证探测器报警值处于300-500mA的范围中。另外，剩余电流式火灾监控探测器不适合用于IT系统的监控探测。

（2）测温式电气火灾监控探测器应该装设在电缆接头、端子等容易高温发热的位置。其保护对象为低于1000V的配电线路，安装方式需要选择接触式安装。如为1000V以上配电线路则需要使用光栅光纤电气火灾监控探测器，测温式电气火灾监控探测设备可以直接装设在配电箱中不需要拆动线路的合适位置。

（3）在有消防控制室的情况下电气火灾监控设备需要安装在消防控制室中，在没有装设消防控制室的情况下电气火灾监控设备需要装设在有人值班的区域。如没有消防控制室并且电气火灾监控探测设备的数量少于8只时，则可以使用独立式电气火灾监控探测设备。独立式电气火灾监控探测设备所探测到的信息与故障信息可以同时显示在火灾报警控制设备中。如需要设置使用自动报警系统，独立式电气火灾监控探测设备需要将报警信号传递至有工作人员值班的区域中，以便工作人员可以第一时间发现警报或异常情况。

3 结束语

总的来说，当前电气火灾监控系统已经得到了普及用，其是否可以快速、准确的监测预报火灾将会直接影响到企业生产以及人民群众的生命生产安全。伴随着电气火灾监控系统技术的不断成熟与发展，相信在未来电气火灾监控系统必然会出现众多更加智能、更加高效、更加可靠、更加多功能的综合探测器，以便能够准确、高效的探测各种早期火灾隐患，从而减少火灾造成的损失。

参考文献

[1]唐燕，李婷婷，王琴.电气火灾监控系统在铁路站房中的应用[J].消防技术与产品信息，2011（05）：36-37.

电气火灾监控篇3

关键词：监控系统；电气火灾；低压系统；保护装置

中图分类号：TU892

文献标识码：A

文章编号：1009-2374（2012）20-0076-03

供配电系统要充分考虑安全性，把安全供电放在第一位。随着国家电力事业的发展和电力用户的增多，电气火灾事故占各种火灾的比例呈现大幅度增长的势头。针对这一情况，国家电力与安全的相关部门都表示极其关注。为了抑制这种火灾的蔓延，相关部门逐步完善和修订了国家安全方面的规范和条例，并真正把“电气火灾的监控”摆在了至关重要的位置，肯定了“电气火灾监控”在预防火灾方面的重要性。例如，《建筑设计的防火规范》在个别地方做了较大的修改，要求其建筑物内部一定要安装“剩余电流动作”的电气火灾监控系统。

1　电气火灾的成因

电气火灾产生的引火源通常由“放电方式”的引火源及“过热方式”的引火源构成，并把过热型的引火源称作危险温度的部位。

1.1　过热型引火源

电力电缆及其电气设备因松动或过载等原因，会发生局部或整体的持续高温，如果超过绝缘材料或设备的极限温度，就会因为发热而导致设备和线路的急剧老化。过高的温度还会影响到周边的易燃物，通过高温作用会发生电气火灾，严重时会致使线路大面积停电，并发生电气和工艺连锁的火灾事故，直至爆炸。

过热型引火源的形成有以下七个方面：（1）电力电缆发热或电气设备的元器件局部形成短接；（2）电力电缆和电气设备长期处在过载状态下运行；（3）电力供电系统电压异常，时高时低不稳定；（4）人为造成电机和电气设备的违章操作或是启动异常频繁；（5）电气设备或者线路的连接松动，造成接触不良，使得电阻增加；（6）电气线路及设备长期运行致绝缘老化产生漏电；（7）电气设备和电力电缆受到高次谐波的危害而过载，对零线和中性线影响最大。

1.2　放电型的引火源

放电型的引火源通常指电力电缆和电气设备因各种原因而产生的电弧点燃其他的物体。这种放电型的引火源是由下面三个原因形成的：（1）因电磁感应而导致的放电；（2）电气线路或电气设备因雷电或其他原因致使过电压击穿；（3）电力电缆和电气设备发生线路短路和断线现象及电弧性质的接地故障。

2　火灾监控系统构成和功能

依据国标的电气火灾监控方面的有关规定，火灾系统由“剩余电流式的火灾检测器”、“测温型式的电气火灾监控探测器” 和“电气火灾监控系统”三部分构成。根据“漏电火灾报警系统”的有关规定，该系统“用来测定过流和漏电流，而且输出各种声光信号并发出报警，较为详细地查报有问题的线路的地理方位，实时地监测这种故障点的变化”，还有“断开漏电线路的电源，显示分与合的状态”，这与“剩余电流动作的保护装置安装”中的概念一致。

3　火灾监控系统的设置

电气火灾监控一般依据低压电气系统为主，可以在不影响低压电气系统运行的情况下，进行跟踪与监测低压系统的温度状态、温升和剩余电流。经过相关规定的定义以及参考资料和实际经验的整理和分析，可以知道一个完善的“火灾监控系统”有如下设备：（1）实时监控用的主机，即电气的火灾监控设备；（2）在低压配电系统分布相关的重要节点的测温式与剩余电流式探测器；（3）连接监控主机的线路及接口；（4）可以正常地传输系统消息的中继器，但此中继器不是必要的；（5）执行特定通信协议的人机对话界面的计算机软件。

3.1　电气监控系统组成部分的设置和建议

在进行“剩余电流式的火灾监控探测器”布置时，要对各类建筑物的防火区进行合理的划分，精心设计出适宜的预定的动作时间和剩余电流动作值及保护的范围，并要符合各种保护的动作特性的要求，尽量减少因故障导致快切电源动作而停电的区域。所以，在设计的时候，要很熟悉、理解被控供配电低压系统的有关性能和参数，十分了解被控线路的一些资料和图纸，要熟悉建筑电器的分布资料，选取配电柜、配电箱的安装地点，并让探测器都均匀地布置在对应的配电设备上，依据现场的具体状况来分配和选定配置探测器的数量及位置。为预防有重复性的设置，分配了剩余电流探测器的配电柜和配电箱通常仅仅选取带脱扣的低压断路器，并不选取带剩余电流保护功能的低压断路器。探测器的配置和控制点的设置应按照下面的原则：参考建筑的实际电力负荷及其线路的实际状况、来选取三级或者二级的保护模式，通常，二级开关基本全部布置剩余电流探测器，而三级开关布置与否取决于建筑的用途、用电的负荷等级和火灾危害等级。

3.2　测温型式的“火灾监控的探测器”设置

以电气低压系统或配电线路的过热点作为依据，测温式的电气火灾监控探测器最好设置在建筑物的变压器、母线、电容柜以及重要负荷配电柜的发热部分，最好选取温度可以显示、报警值可以调节的测温式探测器。当探测的设备是金属的外壳（已接地）或者是绝缘体时，最好将探测器的测量温度的探头装设在被测对象表面，对导电部分可让云母绝缘片装设在金属的表面，可选取接触式的设置，如探测低压配电柜的温度变化，其测温的探头宜选取非接触的布局，不过最好放置在发热器件的附近。

电气火灾监控篇4

关键词:建筑 安装设计 火灾监控

中图分类号： F407 文献标识码： A 文章编号：

一、电气火灾报警系统

火灾自动报警系统是由火灾报警、触发、火灾警报等装置和别的辅助功能装置组成，它具有能在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量，通过火灾探测器变成电信号，传送到火灾报警控制器，并且同一时间显示出火灾发生的位置、时间等详细情况，使人们能够及时发现火灾，并及时采取有效措施，扑灭初期火灾，最大程度的减少因为火灾造成的生命和财产的损失，是人们同火灾做斗争的有力工具。相关资料统计显示：一般安装了火灾自动报警系统的场所，发生了火灾都能及早报警，不会造成重大火灾。

简单规律是，在电气设备中的电流、温度等参数发生异样变化时，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。

二、电气火灾监控系统

电气火灾监控系统由电气火灾探测器和电气火灾监控设备二部分组成。

2.1监控探测器的设置安装

2.1.1配电柜外部形式的安装设计

在配电柜外安装探测控制器系统，无论是对新工程还是对改造工程，都是非常适用的。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。

2.1.2配电柜内部形式的安装设计

一般情况下，在新工程楼层处都设有专门楼层配电柜，可将探测控制器放在配电柜内，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。

2.1.3配电柜成套形式的安装设计

如果是在配电柜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，也不想改动配电柜内部结构，就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，可由配电柜成套厂家，充分考虑预留面板上嵌入探测控制器孔的问题。

2.2监控探测器的安装布线设计及注意事项

1）在安装监控探测器布线时不仅要采取三防措施，并且还要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。2）布线安装过程中，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，不得重复接地或设备外露可接近导体。PE线不得穿过剩余电流互感器。3）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。4）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。

2.3电气火灾监控系统设备的性能要求

1）可监测受控点的剩余电流和温度的变化，当达到预警值时，马上通过总线向主机设备报警。2）为适应我国南北气候条件、施工安装水平和建筑物的新旧程度等综合因素，剩余电流报警值应连续可调。这样才是安装高度方便、适用范围广的优良特性的产品。3）为保证全系统的正常工作，电气火灾监控系统应具有自动巡检功能。同感烟自动报警系统一样，应不停顿的24小时对系统内所有受控点的状态进行巡回检测，当有异常时应迅速报警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，使整个系统恢复正常工作。4）电气火灾监控系统是服务于常规的供电网路系统的系统，所以该系统的加入不能对原供电系统的供电方式进行改动，供电电路的母线不能随电气火灾监控系统设备接出、接入配电箱柜，这不符合《低压配电设计规范》的有关要求。

三、火灾报警系统的改进及发展方向

为缩短火灾探测报警时间，减少火灾发生、及时采取有效的防火、灭火措施、减少火灾损失提供宝贵时间；进一步提高火灾探测报警系统的可靠性、降低误报率，为自动报警与联动控制灭火设备提供可靠运行保障；特殊场所的火灾探测报警问题，火灾探测报警系统的网络化和监控技术等成为火灾探测报警领域发展的新热点。

3.1火灾报警系统的发展趋势

火灾自动报警系统具有火灾报警、故障报警、主、备电源自动切换、报警部位显示、系统自检、打印等功能。因此其数据传输必须严格遵循统一、标准的通讯协议，才能保证信息数据传输的可读性、可执行性及准确性。现在的火灾自动报警系统已达到智能型、全总线型和综合型，系统一旦报警，马上在显示器上出现报警探测器的具体地址，一目了然。在规范和统一火灾自动报警系统通讯协议标准时，应瞄准当前国际工业控制计算机网络技术的最新发展动态，借鉴现已获得广泛公认的标准总线、通讯协议，利用现有软件、硬件技术，使协议与国际接轨。智能建筑是今后的发展方向，在制订通讯协议标准时，应充分考虑让火灾自动报警系统嵌入智能建筑的楼宇自动化系统中，让其作为智能建筑楼宇自动化的子系统，与楼宇自动化主流网络技术及其相应协议等兼容，可充分利用智能建筑的智能化硬件、软件资源实现联网通讯，为城市消防调度指挥中心、城市综合信息管理网络提供并与城市其它管理中心共享消防系统的信息。

3.2远程操作监视系统

采用广域网设施，使系统能在方圆几十公里内的区域做到集成；网络上采用动态技术，使网络在正常工作情况下，随时可以增和减少并入的报警主机。网络应支持多台操纵站，设备尽可能的支持动态远程操作，用户可以利用电话线远程拨入设备，进行动态监视，了解报警状态和故障信息，检查值班人员的工作，为消防指挥提供可靠的信息，在特殊情况下，远程监视点还可以作为备用的值班位置，使用户对报警系统的使用更灵活，更方便；此外，远程接入功能还可向专业维修厂和专业技术人员提供远程诊断窗口，使消防报警设备的正常运行获得额外的保障。

电气火灾监控篇5

关键词：浅谈电气火灾监控系统；选型；应用

中图分类号： F407.6文献标识码： A

一、电气火灾监控系统

电气火灾监控系统是集监测、报警、控制、集中管理于一体，总线上一般接监控探测器或监控单元，与主机进行通讯，传送全部数据采集信息。主机采集接收的数据，监测被探测电气线路三相电流、剩余电流、温度、电压等参数的变化，以及反馈当前回路状态等信息。当被测线路发生异常时，电气火灾监控探测器通过互感器、温度传感器等工具采集信号并处理，当监测值超过设定阈值并且达到触发时间时发出报警信号，同时将报警信号上传至监控设备中，经进一步识别判定，监控主机发出火灾报警信号，报警指示灯亮，报警声音带卡，并在显示屏上提示报警信息，指定报警位置，值班人员迅速进行检查处理，将报警信息发送至集中控制台，同时也可由值班人员通过监控设备控制切断故障回路电源，联动其他消防设备，从而达到预防电气火灾的发生。

二、电气火灾监控系统选型

（一）电气火灾监控设备分类

系统监控层通常有三种类型设备：琴台式主机、壁挂式主机、立柜式主机。

现今市场上琴台式主机和壁挂式主机为主要应用产品。

琴台式主机：代表产品――AcuRCM琴台式主机。

壁挂式主机：代表产品――AcuRC490。

（二）监控探测器分类

现场采集层的相关设备名称为电气火灾监控探测器，可根据测量路数不同等分类标准将探测器进行分类。爱博精电典型代表产品为AcuRC410、Acuvim393、AcuRC420。

1、从监控路数分：通常市场上主流的电气火灾监控探测器分为1路、2路、4路、8路，最多可达到32路，设置可以根据客户需求进行路数定制，但是通常会有最多的路数限制，零序电流互感器配置数目与实际监测回路数相同。

2、从安装方式分：分为盘面式安装和导轨式安装。通常测量路数较多时会将显示模块和本体模块分开，将显示模块安装在盘面上，将本体安装在柜内。可以节省盘面空间，布局更加合理美观。

3、从功能上分：分为单独监测漏电流、漏电流和温度共同监控、在漏电流和温度功能基础上增加了其他电力参数的测量功能。

（三）选型建议

对于选用漏电火灾监控产品，要从以下几个方面考虑其型号：

1、各漏电火灾监控点的分布位置，如果集中，可考虑用多路产品进行监控，若比较分散，可考虑用单路进行监控。

2、在建筑的楼层配电箱处推荐安装单路零序电流监控探测器，如AcuRC410系列；在配电室的配电柜处推荐安装多回路电流监控探测器，如AcuRC420系列。

3、如果项目的监控总点数较多，建议选择琴台式监控主机，可以集中监控所有位置的探测器数据，并且能够图文并茂的展现在客户面前。因为壁挂式监控主机监控点数相对有限，而且管理功能比较单一，适合小型项目。

4、如果探测器安装在总进线处，最好配置温度监测功能来测量变压器温度和线缆温度。

5、需要监控漏电流的同时监测电路各用电参数，可选用多功能仪表Acuvim393。

二、电气火灾监控系统在机电安装中应用中应注意的问题

（一）剩余电流探测器的动热稳定性

剩余电流互感器与普通电流互感器都是按照电磁感应原理工作的,但其工作状态是有区别的。剩余电流互感器的一次线圈就是被保护线路的三相。在正常状态下,由于三相电流的矢量和为零,铁心中不会产生磁通,故二次线圈内也不会有感应电流。当被保护回路发生单相接地故障时,三相电流的矢量和不再为零,它等于每相零序电流的3倍。此时,互感器的铁心中便产生感应磁通,二次线圈内将有感应电流,从而检测出线路的接地故障。

剩余电流探测器本身采用剩余电流互感器的工作原理,因此探测器的各项技术性能参数均应满足剩余电流互感器的执行标准。这样剩余电流探测器就必须对其自身的动热稳定性能进行考核。另外,目前市场中出现的剩余电流探测器多由普通电流互感器改造而成,而普通电流互感器电气设计力量偏低,照明节能控制较差。因此,应由原设计单位审核装修照明设计。工程竣工验收灯具光源和照度往往不被重视。是否按照设计选购灯具光源及其附件,是否达到设计或标准的照度,应该成为工程竣工验收不可缺少的内容。《标准》第8.2.4条也有规定,但缺乏具体措施,建议设计监理质检有关人员应配备专业的照度测量仪,工程竣工验收时检验记录。

（二）漏电报警动作值的确定

1、监控节点漏电流（剩余电流）报警动作的设定值确定与所监控电力线路和设备的固有泄漏电流有关，精确计算是繁杂和不必要的。

2、当选用能准确显示实时漏电流的产品时，系统设计无须关心监控节点的漏电流动作值设定问题，可在系统调试中根据主机或现场器件显示的实时漏电流参数（正常运行时的线路和设备固有泄漏电流）来确定漏电流报警动作设定值。

3、监控节点处的漏电流动作设定值应不小于所监控线路和设备正常泄漏电流值之和的4倍。

关于漏电流报警动作设定值的确定问题，在各种专题学术讨论会和专业技术文章中有各种不同提法，认为应是线路和设备正常泄漏电流的2倍、2.5倍、4倍等等的说法均有。现行民规采用了IEC的建议，提出“宜”为500mA固定值。但特别强调了可能有不完善之处，尚待积累经验。实际上此问题在现行国标GB 13955-2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》中已有明确的规定，并且，对剩余电流的动作值还采用了一个必要的定义：额定不动作电流。多年来，我国各种漏电保护装置的生产制造也是按此标准执行的。

GB 13955中的5.7.5条规定，“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设备的正常运行时泄漏电流最大值的2倍”。在规范性附录B的B.6条中又规定，“额定剩余不动作电流IΔno：额定剩余不动作电流的优先值为0.5IΔn”（IΔn在B.5条中定义为“额定剩余动作电流”）。根据此规定，漏电流动作设定值应按不小于正常泄漏电流值的4倍来整定。这样规定既保证了漏电动作的可靠性，又使漏电预警功能（预警动作值等于额定不动作电流值）得以合理实现。

（三）分级保护方法

工程的电力系统基本是由二级或三级配电系统组成，电气火灾监控系统也不可避免地会遇到分级保护的问题。现行产品标准GB 14287.2-2005对此未作相应规定，正在修订中的该标准送审稿只笼统地规定了漏电报警时的控制输出（脱扣跳闸信号）应在3秒内动作，漏电报警的过程却允许长达30秒，这个规定是无法适应电力系统分级保护要求的。而几乎绝大部分产品在此问题上强调的是通过设定不同的漏电报警动作电流值来实现分级保护。根据上述概念设计的系统，很难避免越级跳闸，从而扩大停电范围的严重后果。

我们知道，国标规定的漏电报警范围最大也只有1000mA，当有较大的漏电故障时，各级漏电监控保护肯定会同时动作，因此漏电监控的分级保护不是靠电流值区分，而是需根据各级保护设定的不同动作时限来获得脱扣跳闸的选择性。以此概念来看，国标的条款尚未给予充分反映，这在实际应用中是应注意的一个重要技术环节。

（四）FAS的代码报警方式

当前的EFAS产品绝大多数沿用了FAS的地址码报警方式。作为FAS，报警的对象是具体的地理区域，辅以带实时警示的图形显示，是可以满足监控需要的。而EFAS则不同，它所面对的是复杂抽象的电力系统，对被监控电力线路和设备有一个有效识别和事件处理的需要，仅显示一个报警代码是远远不够的。一个适用性好的EFAS,它应具有被监控对象必要的基本参数、实时参数的监控显示和查询功能；应具有直观方便、编辑容易的实时性工程图形显示系统（不能仅依靠一张电子地图），才能满足值班监控的实际需要。

参考文献

电气火灾监控篇6

[关键词]电气火灾监控主机 剩余电流式探测器 测温式探测器 线型 感温光纤火灾探测器

中图分类号：U231.96 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0385-01

1、前言

根据国家安全事故通报统计，全国每年多次发生的电气火灾事故，导致大面积停电、被迫停机，给国家财产造成重大经济损失。公安部消防局近年来中国火灾统计年鉴数据表示，全国发生的电气火灾已占各类火灾事故的41%以上；由电气火灾引起的重大火灾事故占各类重大火灾事故占70%以上。我国近5年内共发生火灾事故258315起，死亡1217486人，造成直接经济损失达250. 79亿人民币，电气火灾猖狂肆虐，每年都吞噬无数的生命和财产，造成很多人倾家荡产，家破人亡。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，人们已清晰地认识到全面监测和预防电气火灾的发生已成为工程建设和设计中非常迫切的一项重要内容。

2、电气火灾在轨道交通领域的现状

轨道交通设施是投资巨大、设备系统复杂、人员密集的公共场所，但由于地铁是构筑于地下的大容量轨道交通系统，由于地铁运营环境的特定性等因素，地铁突发火灾事故，乘客紧急逃生极其困难，乘客逃生意识差异大，群死群伤的可能性极大。若遇到电气设备引起的火灾，事故后造成停电，地下一片漆黑，混乱状态可想而知，多年来世界上地铁火灾惨痛的教训给人们以刻骨铭心地警示。地铁发生火灾不仅将造成巨大的经济损失、重大的人员伤亡，还会引起交通秩序和社会秩序的混乱甚至产生不利的政治影响。我国地铁发展相对集中在近10年，，然而在国内所有地铁防范措施却恰恰忽略电气火灾的发生和预警。

3、电气火灾监控系统的目标功能

1） 全面预防和监测各类台式电气设备因过热引起的火灾。

2） 全面预防和监测送电线路因漏电和电弧引起的火灾。

3） 线型感温光纤电气火灾探测器不但具有探测线型电气设备（高低压电缆、母线）引起的火灾功能外，还应具有具有探测长距离大空间的区间隧道火灾探测功能；并应具有长距离大空间的实时环境温度探测功能。

4）系统主机应具有高度集成光纤测温技术、蓝牙技术、射频技术、高精度测量技术、通信网络技术等，实现一机多功能特点，一台主机要实现电气火灾探测的全部（点式测温、线型测温、回路剩余电流、区间隧道火灾报警、区间隧道和站台站厅空间环境温度场的温度检测等）功能，不但具有电气火灾全面预警和监测的功能外，还应具有为监控部门和电气设备维护检修部门提供科学的实时数据和历史数据，以便为环控设备的优化运行、节能增效和电气设备的状态检修服务。

4、电气火灾监控系统组成

1）电气火灾监控主机

2）剩余电流式电气火灾监控探测器

3）蓝牙测温式电气火灾监控探测器

4）线型感温光纤火灾探测

5、各探测器保护对象

测温探测器：实现对变压器高压接头、电压器低压出线接头、进线开关柜、母联开关柜、大电流开关柜等的重要接头的温度探测。

剩余电流探测器：对低压馈电线路剩余电流的探测。

感温光纤探测器：实现对站台站厅电缆沟、电缆竖井、区间隧道35kV高压电缆、区间隧道火灾报警、区间隧道和站台站厅温度场的监测。

6、新技术

采用当今世界前沿高科技的光电子技术：背向喇曼散射和OTDR技术；最新的蓝牙射频高科技技术和独创的高压取电技术。

背向喇曼散射和OTDR技术：把一定指标要求的脉冲激光偶合到光纤里，与光纤中的分子相互作用，一些光子被反射回来，他们携带着分子的热运动信息，反射光的光谱带有光纤的温度信息，因榧す獾墓馑偈且阎常数，所以可以根据激光脉冲在光纤中的传输时间来确定热点的位置，既光雷达原理。以极短时间间隔对整条光纤扫描，就可确定温度沿光纤的分布情况，既温度与距离的对应关系。

蓝牙射频技术：具有非常强大的传输调制信号的功能，即使在有干扰信号和阻断信号的情况下，该系统也可以做到以最高的质量发送并且以最好的灵敏度接收调制信号，采用ISM频段和调频、跳频技术及双核CPU及DSP，传输的是数据信号，使用权向纠错编码、ARQ、TDD和基带协议。因此具有很高的准确性、可靠性。

7、系统的作用

1）系统完整性：系统能同时完成线型光纤测温式电气火灾探测器、蓝牙测温式电气火灾探测器、剩余电流式电气火灾探测器的信号处理和各项功能实现任务，具有强大的报警监控能力和数据处理能力。

2）点式和线型同时检测：实现点式测温和线型测温双层功能，以满足点式测温和线型测温同的需要。蓝牙测温式电气火灾探测器实现点式测温功能，光纤测温式电气火灾探测器实现线型测温功能。

3）差、定温双重预报：同时实现定温和差温预警、报警双重功能，使系统在任何复杂情况下都能正确工作。

4）光纤本征性：线型光纤温度电气火灾探测器具有空间的分布性、检测的连续性和实时性、被保护设备沿线温度场的分布与连续距离坐标的对应性和火灾时的火情分析、不受电磁干扰等特点，无不体现出他的强劲优势。

5）超高灵敏性：无线蓝牙技术，数字信号传送，多级密码校验，传输超高的灵敏性，不对其他设备产生影响，工作可靠，是以往的无线模拟信号传输远远所不可比拟的。不存在电气设备在安装时现场布线的复杂性和安全性。

6）独特性：独创的高压自取电技术和蓝牙技术，解决了测试仪器与高压带电体的绝缘、带电爬距、积尘污秽、清刷维护、检修管理等电力系统长期以来难于解决的技术难题。

7）系统采用的非独立式探测器，进行分散数据检测，信息集中处理和自动管理，运行人员在控制室就可以获得各类信息，不需要到现场巡查、抄表、手工输入的落后工作模式。

结语

电气火灾监控系统是为预防电气设备由于种种原因造成电击伤人、剩余电流或设备过热引起火灾而设置的专用监控系统，是对电气设备安装工艺、设备质量、意外事故发生的长期实时的监测。系统专门用来预防电气设备“放火伤人”。其特点在于先期预警，与传统火灾自动报警系统不同，电气火灾监控系统早期报警是为了早期避免损失，防患于未然，而传统火灾自动报警系统的报警联动是为了事后减少损失。

参考文献：

[1] 《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116）

[2] 《地铁设计规范》（GB50157）

[3] 《电气火灾预警系统第1部分：电气火灾监控设备》（GB 14287.1）

电气火灾监控篇7

关键词:uPD6450芯片 字符叠加 应用

中图分类号: 文献标识码:A文章编号:1007-9416(2010)01-0000-00

0 前言

时间日期及字符叠加器近年来在收费视频监控系统中得到广泛应用,其系统容量在不断扩大。字符叠加电路是视频监控系统中不可缺少的一部分。它可以将日期时间及其它信息如收费金额、车型等内容混入视频信号,因而用户在监视的屏幕上不仅可以看到摄像机拍摄的画面,还可以看到收费金额或车型信息,这些字符经视频记录设备记录后可以与图像内容一起保存起来,为日后的复查提供极大的方便。

从时间日期及字符叠加器的工作方式及本身电路的构成来看,已经历了三个不同的发展阶段。第一阶段是“图解显示控制”即GDC阶段。它是利用中小规模数字集成电路来实现各部分所要求的严格的时序关系,并将形成的字符信号与视频信号在预定的时间关系上混合并显示在屏幕上。

第二阶段是用CRT控制器这类专用集成电路的阶段。常用的有8350、8275、MC6845等。它将“图解显示控制方式”中的中小规模集成器件构成的电路集成化。字符(或图形)等以点阵方式存储在的ROM或RAM中。它使电路大为简化,因而使用较为方便。

第三阶段是单片“屏幕显示”器件阶段:因为在与电视有关的产品上,并不需要显示很多的字符或图形,因此将以上CRT控制器中的外部存储器与其集成在一起而形成所谓单片屏幕显示器件。这类器件主要是为家用电视这类产品而设计的,并得到了广泛的应用。

为了保证在系统容量较大的情况下,实现低成本、高性能的字符叠加,我们尝试了使用NEC公司推出的专用字符叠加芯片uPD6450。在实际应用中,以该芯片为核心设计的字符叠加电路,具有可靠性高、显示编辑功能强、硬件电路简化等优点,是视频字符叠加的一种较好的选择。下面对该芯片的性能特点以及其在字符叠加电路中的具体应用进行简要的介绍。

uPD6450是NEC公司推出一种可编程专用字符叠加芯片,特点是显示编辑功能强,可以在屏幕上显示12行24列的字符,每个字符点阵最大为12×18点阵,它能显示数字、字母及通用符号。字符的大小、闪烁频率可以根据需要进行调整,同时为了达到显示的多样性,屏幕的背景色、字符的边缘色以及字符本身的颜色也可以进行修改。

2 引脚

uPD6450是18脚DIP集成电路。uPD6450的引脚功能说明如表1.

表1 引脚功能

SYMBOL PIN NAME FUNCTION

VDD 电源引脚 连接到系统+5V电源

VSS GND引脚 连接到系统地

DATA 数据输入引脚 数据的读入与CLK信号是同步的

CLK 时钟输入引脚 DATA在时钟信号控制下,在时钟上升沿读入

STB 触发输入引脚 在控制命令数据完后输入触发信号

BUSY 忙信号输出引脚 表示正在处理输入的控制命令

HSYNC 帧同步输入引脚 振荡器在HSYNC高为电平时起振

VSYNC 行同步输入引脚 用于控制字符的叠加位置

LOSIN,OUT LC振荡器输入引脚 连接电容,电干用于字符点阵发生器

XOSIN,OUT 晶体振荡器入引脚 连接晶体,用于产生内同步信号

VIDEO IN 视频信号输入引脚 用于输入需要叠加的复合视频信号

VIDEO OUT 视频信号输出引脚 输出已叠加字符的视频信号

VCL 字符电平调整引脚 用于调整字符白电平的高低

VBL 背景电平调整引脚 用于调整字符背景电平的高低

VVL 视频信号调整引脚 用于调整内部视频信号的大小

CKOUT 时钟输出引脚 用于检查振荡器的工作频率

3 uPD6450控制命令和控制时序

3.1 控制命令

uPD6450一每控制命令均由两个字节组成,前一字节为“格式”,如下所示:

格式 X 1 1 1 1 1 F0 FR

格式命令主要用于释放测试模式(FR=1表示释放测试模式),并提供一位(F0)与下一字节相组合以确定命令类型。当连续几条控制命令的第一字节,即“格式”的内容相同时,可以共用一条“格式”命令。芯片uPD6450提供10条控制命令,表2列出了这些控制命令主要的功能特点。

表2 uPD6450控制命令的主要功能

命令功能 F0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

.格式预置 X 1 1 1 1 1 1 F0 FR

字符显示行地址 0 1 0 0 1 AR3 AR2 AR1 AR0

字符显示列地址 0 1 0 1 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0

显示字符数据 0 0 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0

字符闪烁 0 1 0 0 0 Blnk 0 0 0

内部视频颜色背景 0 1 1 0 BS4 BS3 RV GV BV

显示/闪烁/振荡控制 0 1 1 1 0 DO BL2 BL1 BL0

N/P视频晶控开关 0 1 1 1 1 0 N/P EX/I XOSC

每场显示初始行 1 0 1 0 V4 V3 V2 V1 V0

每行显示初始时间 1 1 1 0 H4 H3 H2 H1 H0

字符大小预置 1 1 0 S5 S4 AR3 AR2 AR1 AR0

测试方式 1 1 1 1 0 T3 T2 T1 T0

3.2 控制时序

控制时序如图2所示。DATA、CLK、STB、BUSY分别芯片uPD6450的串行数据输入端、时钟输入端、选通信号输入端及忙信号输出端。只有当BUSY信号为低电平时,uPD6450才能读取CPU输入的串行数据为低电平时,uPD6450才可读取CPU输入的串行数据(先高位后低位),并在STB的上升沿将该8位串行数据写入其内部寄存器。

图2 控制时序图3 电路原理

4单片机接口及电路实现

字符叠加部分电路原理图如图3所示,电路包括行场同步分离电路LM1881、uPD6450,单片机89C52.

由于uPD6450需要用外部叠加信号的行同步HSYNC和帧同步VSYNC信号作为其内部叠加及显示的基准。为了能从外部叠加的复合视频信号给uPD6450提供H/V定时信号,采用了National公司的同步分离集成电路:LM1881。输入的视频信号经处理后送到LM1881的复合视频信号输入,LM1881分离出复合同步信号、垂直同步信号等。LM1881的垂直同步信号和脉冲后沿输出分别送到uPD6450的VSYNC端和HSYNC端,供uPD6450内部叠加时序使用。

5软件设计

uPD6450的串行接口采用了非标准的4线接口,有其自身的通信时序,因此不能直接用52芯片的串行接口,将52芯片的端口P0.0～P0.3接至uPD6450的4条串行线上,然后用软件模拟所需时序,实现89C52与uPD6450之间的通信。

单片机的时序模拟程序如下:

void u6450_send(uchar outdata)

{

电气火灾监控篇8

随着我国经济建设不断发展，和自动化信息技术的不断进步，各类电器产品和设备在生活中被广泛利用，电气火灾的出现频率也渐渐增加。在“以人为本，生命第一”的今天，通过设置火灾自动报警系统保护建筑物内人民的生命和财产安全十分必要。本文阐述了某图书馆火灾自动报警系统设计实例分析。

1、工程概况

本项目位于广东省广州市南沙区蕉门河畔。本工程地上4层，地下2层，建筑高度20米，总建筑面积约为26000平方米，地上约为10000平方米，地下约为16000平方米。总藏书量90万册。

2、火灾自动报警系统设计

本项目的火灾自动报警系统包括火灾探测报警系统、消防联动控制系统、电气火灾监控系统、消防设备电源监控系统。

2.1 火灾探测报警系统

2.1.1 火灾自动报警探测器

火灾探测器是火灾自动报警系统的“感觉器官”，它的作用是监视环境中有没有火灾的发生。一旦有了火情，就将火灾的特征物理量，如温度、烟雾、气体和辐射光强等转换成电信号，并立即动作向火灾报警控制器发送报警信号。本图书馆项目的地下车库、强弱电间、电梯厅及前室、空调机房、报告厅、会议室、阅读区等，选用点型感烟火灾探测器。本图书馆项目的厨房、发电机房等，选用点型感温火灾探测器。

2.1.2 手动火灾报警按钮

手动火灾报警按钮是火灾报警系统中的一个设备类型，当发生火灾时，在火灾探测器没有探测到火灾的时候，人员手动按下手动火灾报警按钮，报告火灾信号。正常情况下用手动火灾报警按钮报警时，火灾发生的几率比火灾探测器要大的多。本图书馆项目在各楼层公共活动场所出入口、疏散楼梯出入口、电梯厅或其他主要通道等经常有人通过的地方设置手动报警按钮。根据GB50116-2013《火规》6.3.1条规范，从一个防火分区内的任何位置到最邻近的手动火灾报警按钮的步行距离不超过30m。

2.1.3 火灾报警控制器

火灾报警控制器是火灾自动报警系统的心脏，是火灾报警系统的核心组成部分。为火灾探测器提供稳定的工作电源，监视探测器及系统自身的工作状态，接收和处理火灾信号并启动相应的火灾警报装置，同时指示发生火灾的部位和记录相关信息。本图书馆项目的消防控制室设置在首层，整个建筑只设置了一台具有集中控制功能的火灾报警控制器和消防联动控制器的保护对象，所以本项目采用集中型报警系统。

2.1.4 火灾警报器

火灾声光警报器用于产生火灾报警现场的声音报警和闪光报警信号，尤其适用于报警时能见度低或事故现场有烟雾产生的场所，以警示人们迅速采取安全疏散及灭火救灾措施。本图书馆项目在各楼层的楼梯口、消防电梯前室、建筑内部拐角等处明显部位设置声光警报器，考虑声光警报器不能影响疏散设施的有效性，所以不能安装在与安全出口指示标志灯同一面墙上。根据GB50116-2013《火规》6.5.2条规范，由于市场上的声光警报器的产品工作原理不同，所以应根据具体产品的生产厂家提供的声压级不小于60dB的安装距离指标，确定火灾声光警报器的安装距离。

2.2消防联动控制系统

2.2.1 消防联动控制器

消防联动控制器是消防联动控制系统的核心组件，通过接收火灾报警控制器发出的火灾报警信息，按预设逻辑对建筑中设置的自动消防系统（设施）进行联动控制。消防联动控制器可直接发出控制信号，通过输出模块控制现场的受控设备（如防排烟设备、消防给水设备）；对于控制逻辑复杂且在消防联动控制器上不便实现直接控制的情况，可通过消防电气控制装置（如防火卷帘控制器、气体灭火控制器、防火门监控器等）间接控制受控设备，同时接收自动消防系统（设施）动作的反馈信号。

2.2.2 湿式自动喷水灭火系统的联动设计

湿式自动喷水灭火系统是目前世界上使用最广泛的固定式灭火系统。由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置（水流指示器或压力开关）等组件，以及管道、供水设施组成，并能在发生火灾时喷水的自动灭火系统。本图书馆项目的火灾自动报警系统通过联锁控制方式、联动控制方式、手动控制方式三种控制方式与湿式自动喷水灭火系统进行联动控制。

2.2.3 消火栓灭火系统的联动设计

消火栓灭火系统是最常用的灭火方式。由消防给水基础设施、消防给水管网、室内消火栓设备、报警控制设备及系统附件等组成。本图书馆项目的火灾自动报警系统通过联锁控制方式、联动控制方式、手动控制方式三种控制方式与消火栓灭火系统进行联动控制。

2.2.4 气体灭火系统的联动设计

本图书馆项目的高低压变配电房、弱电机房、发电机房、周转书库设置气体灭火系统。这些独立功能房的气体灭火系统，由专用的气体灭火控制器控制，发出在实施灭火各阶段的全部联动控制信号。气体灭火系统是火灾自动报警系统中相对独立的一个子系统，通过总线输入模块的方式，把气体灭火装置启动及喷放各阶段的联动控制及系统信号反馈至消防联动控制器。

2.2.5 防烟排烟系统的联动设计

国内外火灾研究表明，烟气是造成人员伤亡最主要的原因。因发生火灾的时候，伴随物质的燃烧将产生大量的有毒烟气。因此，防烟排烟系统的设计是人员生命安全的重要保证。本图书馆项目在地下车库、报告厅、阅读区、门厅等场所采用了机械排烟方式，在走廊、楼梯间前室和楼梯间等场所采用机械加压防烟方式。

2.2.6 防火门及防火卷帘系统的联动设计

防火门及防火卷帘是建筑内防火分隔物，可以有效阻止火势蔓延、烟气扩散，同时是人员安全疏散，消防员扑救火灾的重要通道。本图书馆项目在人员主要的疏散通道出入口的防火门设置了防火门监控器，把防火门的状态信息通过总线模块的方式反馈至消防控制室。在中庭与楼层的开口部位、自动扶梯的周围设置了防火卷帘控制器，通过总线模块的方式控制防火卷帘下降，并把防火卷帘的状态信息反馈至消防控制室。

2.2.7消防应急广播系统的联动设计

本工程设置了消防应急广播系统，向现场人员通报火灾发生，指挥并引导现场人员疏散。能在消防控制室通过手动或按预设控制逻辑联动控制选择广播分区、启动或停止应急广播系统。

2.3电气火灾监控系统

本工程设置了电气火灾监控系统，在消防控制室设置了电气火灾监控器，接收电气火灾监控探测器的报警信号，发出声、光报警信号，指示报警部位，记录并保存报警信息。提醒专业人员排除电气火灾隐患，避免电气火灾的发生。

2.4消防设备电源监控系统

本工程设置了消防设备电源监控系统，在消防控制室设置了消防电源监控器，接收传感器对消防设备的主电源和备用电源的实时检测，从而判断设备电源是否发生过压、欠压、过流、断路、短路以及缺相等故障，发出声、光报警信号，指示报警部位，记录并保存报警信息。从而有效保证了火灾发生时消防联动系统的可靠性。

结 语

电气火灾监控篇9

（丹东华通测控有限公司，辽宁 丹东 118009）

【摘要】本文通过深入学习二总线通讯原理,并依据国家消防规定的设计要求,提出了基于二总线的电气火灾探测器的设计方案。该系统采用二总线通讯网络,主控制机和下位机采集器之间采用二总线通讯方式,通过这样的结构较好地实现了对有漏电电流和对温度的监控。其次,本文详细地介绍了主控制机、下位机采集器的硬件设计及软件实现。主控制、下位机采集器选用高性能的dsPIC30F4013单片机作为其微控制器, 主控制、下位机采集器分别采用通信接口芯片TC100B和TC001B为二总线收发器实现二总线通讯模块的设计。

关键词 主控制机；下位机采集器；二总线

0　引言

随着社会的发展,用电设备和用电量激增,由此引发的电气火灾在各类火灾中所占的比例越来越高,造成的损失也越来越严重,而预防电气火灾最有效的方法就是安装电气火灾探测器。智能型剩余电流式火灾探测器由主控制机和下位机剩余电流采集器与温度采集器组成，当被保护线路中的剩余电流互感器探测到的剩余电流超过电气火灾监控报警器的预设定值或温度传感器探测到的温度超出预设定值时，电气火灾监控器的报警器经分析、确认后发出声光报警信号和控制信号。通信采用二总线方式将供电线与信号线合二为一，节省了施工和线缆成本，给现场施工和后期维护带来了极大的便利。

1　火灾探测器的实施方案

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，电气火灾探测器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探测器的根本原因。

本设计方法适用于采用剩余电流式和测温式电气火灾探测电气火灾的报警系统，保护线路中的剩余电流互感器探测到的剩余电流超过电气火灾监控报警器的预设定值或温度传感器探测到的温度超出预设定值时，电气火灾监控器的报警器经分析、确认后发出声光报警信号和控制信号。监控报警器能显示报警线路、泄漏电流大小，传感器温度等。通信采用二总线方式将供电线与信号线合二为一，实现了信号和供电共用一个总线的技术。二总线节省线缆成本，给现场施工和后期维护带来了极大的便利。

采用了主控制器、下位机采集器和微型计算机构成集散监控方案，充分考虑了大、中、小不同客户的需求。下位机采集器能够独立工作，监控单个测点；主控制器能够实现至多128个下位机采集器的分级管理，构成多级智能监控系统，实现区域选择性保护并具有存储、显示和打印功能；微型计算机能够监控多个主控制器（数据集中器），操作方便，具有友好的显示界面。采用二总线通讯技术，快速自检，不断地对所有的下位机采集器、系统布线以及主控制器本身进行故障检测，提高了系统的可靠性。具有很好的扩散性，可以和火灾自动报警系统相联，实现远程切断火灾发生点的负载和电源。

2　二总线电气火灾的可行性

2.1　二总线技术介绍

二总线可供现场设备供电。无需再布设电源线。抗干扰能力更强二总线抗干扰能力强，对现场施工布线更容易，更可靠，也更节省人工和施工费用。通讯距离远二总线通讯距离可以达到1000米（可靠值）甚至3000米无需中继器。无极性接线在一个区域网络中几百点子站应用中，一旦接反其中一点子站，检查起来极为费时费力。而二总线接线无极性，不会产生此类问题。

2.2　二总线电气火灾探测器的构成

由于电气火灾探测器的监控多，监控距离远，对数据的安全性与准确性有特殊的要求，故采用可靠性和性价比较高的二总线现场总线，并以总线拓扑结构连接。保证系统可靠工作和降低成本的条件下，二总线的分散型控制系统具有通用性、实时性和可扩展等特点，据此，系统主要有主机和若干个下位机采集器构成二总线通信。

本电气火灾探测器是以基于支持实时仿真和跟踪的16位dsPIC30F4013微控器核心，采用二总线把主控制器、下位机采集器进行通信，该系统由单片机对电压值、电流值、剩余电流、电缆温度、环境温度等被测参量进行多路数据采集监控。下位机位于现场各个配电柜、配电箱内，对被检测对被测参量。主机控制器防止消防控制中心，通过1.5平方的电缆二总线将各下位机采集的数据收集起来。下位机完成信号采集后，通过与报警设定值比较判断相应的线路状态，在产生报警后控制相应脱扣输出节点，使相应线路断开，将各线路状态及数据发送给主机控制器，并且实时显示被控线路的各种运行状态及数据通过RS485总线给电脑服务器，及时而且准确地记录下被监控线路的故障原因、故障地址、故障时间等数据。

3　二总线主控制器通信原理

TC100B为主控制通讯接口，静态功耗典型值小于1mA，工作电压：12V～36V；自带内部稳压输出：+5V，10mA；下行发码满幅电压调制，上行收码电流环解调，抗干扰能力强；最多挂接252个节点设备；通讯距离1200m，上行通讯速率达19200bps，下行通讯速率可9600bps；半双工通讯。

当TR/引脚低电平时，芯片处于发送状态，收发控制电路打开发送调制电路、输出驱动电路，同时关闭接收解调电路。系统空闲时应将该管脚置于发送状态，并且TXD发送高电平使总线保持供电状态。当TR/引脚高电平时，芯片处于接收状态，收发控制电路打开接收解调电路，同时关闭发送调制电路及输出驱动电路，TC100B发送接收逻辑。总线信号接收电路由REVIN引脚输入，解调后由RXD引脚输出TTL信号经过光耦隔离电路给主站dsPIC30F4013。总线发送电路有效的完成异步信号发送功能，dsPIC30F4013的TTL信号经过光耦隔离电路后由TXD引脚输入芯片，在总线上形成调制信号。当TXD发送高电平时，由BUSH驱动VT1在总线上输出高电平；当TXD发送低电平时，由BUSL驱动VT2在总线上输出低电平。

4　二总线下位机采集器原理

TC001B芯片实现下位机采集通讯接口功能。静态功耗典型值小于100uA；工作电压范围宽：7V~36V；自带内部可选稳压输出：+5V或+3.3V；上行发码电流环调制，下行收码满幅电压解调，抗干扰能力强；通讯距离1200m，上行通讯速率可达19200bps，下行通讯速率9600bps；采用半双工通讯。

TC001B具有完成数字通讯的调制解调、收发冲突控制、低功耗线性稳压功能。总线信号直接输入芯片，芯片RXD、TXD信号可直接输入单片机或通过光耦与单片机对接。总线信号接收电路由SIN 引脚输入，解调后由RXD引脚输出TTL信号给从站dsPIC30F4013。总线发送电路完成异步信号发送功能，dsPIC30F4013的TTL信号由TXD引脚输入芯片，在总线上形成调制信号。

5　结束语

火灾探测器能探测剩余电流，并在该剩余电流达到设定值时输出一个报警信号。火灾探测器采用二总线通信，二总线是一种可供电、无极性、两线制通信机制，具有通讯设备容量大，通讯速率高，设计简单，布线方便，抗干扰能力强等特点。二总线采用主从方式通讯，TC100B芯片实现主站的通讯接口功能，TC001B 芯片实现从站的通讯接口功能，这种方式将供电线与信号线合二为一，节省了线缆成本，给现场施工和后期维护带来极大的便利。

参考文献

［1］高金玉.基于CAN总线控制的电气火灾监控系统[D].山东大学,2011.

电气火灾监控篇10

关键字：CFB、热电联产、DCS

中图分类号：S611文献标识码： A

1. 引言

随着人们对五星级酒店智能化需求的不断提高和智能建筑技术不断的发展，利用传感技术、计算机和现代通信技术对酒店的消防与安全防范系统等进行集成。根据酒店的特性及管理模式，考虑系统联动及控制的需要，实现各系统的统一管理及控制，便于协调各系统的工作。

2.火灾自动报警及消防联动系统设计

本设计的工程背景为一类防火建筑，火灾自动报警系统的保护级按一级设置。

2.1系统的组成

火灾自动报警及消防联动系统系统由火灾自动报警系统、消防联动控制系统、应急广播系统、消防直通对讲电话系统、电梯监视控制系统、电气火灾监控系统及系统供电部分及119直播外线电话组成。

2.2系统形式的选择及设计要求

⑴ 消防控制中心的设计

本工程消防控制中心设在首层，消防控制中心设有直接通往室外的出口。消防控制室的报警控制设备由火灾报警控制主机、消防联动控制器、消防控制室图形显示装置、消防专用电话总机、消防应急广播控制装置、打印机、电梯监控盘、电源设备、电气火灾监控器及119直播外线电话等组成。

⑵ 火灾自动报警系统的设计

建筑内按控制中心报警系统设计。在净空超过12米的大堂设置火焰探测器；在客房、走廊、办公、商务、库房等区域设置点型感烟探测器；在厨房、锅炉房等湿度较大和常有烟气粉尘的区域设置感温探测器；在电缆夹层设置线型感温电缆探测器；在所有机房设置固定消防电话。点型感烟、感温探测器在满足其探测半径的前提下，与灯具的水平净距应大于0.2m；与出风口的净距应大于1.5m；与嵌入式扬声器的净距应大于0.1m；与自动喷水灭火系统喷淋头的净距应大于0.3m；与多孔送风顶棚孔口或条形出风口的净距应大于0.5m；与墙或其它遮挡物的距离应大于0.5m。在本楼公共场所的出入口、电梯前室、走道等处设手动报警按钮及消防对讲电话插孔。每个防火分区至少设置一个手动报警按钮，从一个防火分区内的任何位置到邻近的手动火灾报警按钮的距离不大于30m，在消火栓箱内设消火栓报警按钮，在每层楼梯间门内设火灾层灯光显示装置。消防控制室可接收感烟、感温探测器的火灾报警信号和水流指示器、湿式报警阀、防烟防火阀、排烟防火阀、手动报警按钮、消火栓按钮、消防水池水位、消防水箱水位等设备的动作信号。火灾自动报警系统的每回路地址编码总数应留15%～20%的余量。

⑶消防联动系统的设计：

① 联动控制台的控制方式按手动控制和自动控制两种设计。通过联动控制台实现对自动喷洒灭火系统、消火栓系统、防烟、排烟风机及空调通风系统、防火卷帘门、电梯、应急广播、应急照明、疏散指示等的控制。

②控制消火栓泵的设计：

■平时由压力开关自动控制增压泵维持管网压力，管网压力过低时，直接起动主泵。

■消火栓按钮动作时，直接启动消火栓泵，同时将信号反馈给消防控制中心，并同时显示报警位置。

■消防控制中心设控制模块，可自动启动消火栓泵，并接收其返馈信号。

■在消防控制中心联动控制台上，可通过硬线手动控制消火栓泵，并接收其反馈信号。

■消防控制中心显示消火栓泵电源状况。

■消防泵房可手动启动消火栓泵。

③控制湿式自动喷洒泵系统的设计：

■平时由气压罐及压力开关自动控制增压泵维持管网压力，管网压力过低时，直接起动主泵。

■火灾时，喷头喷水，水流指示器动作并向消防控制中心报警，同时报警阀动作，击响水力警铃，启动湿式自动喷洒泵，消防控制中心能接收其返馈信号。

■消防控制中心设控制模块，可自动启动湿式自动喷洒泵，并接收其返馈信号。

■在消防控制中心联动控制台上，可通过硬线手动控制湿式自动喷洒泵，并接收其返馈信号。

■消防控制中心能显示湿式自动喷洒泵电源状况。

■消防泵房可手动启停湿式自动喷洒泵。

本工程消防泵房设在地下一层，所有消防报警及联动控制线由消防控制中心经消防线槽引至消防泵房。

④控制专用通风排烟风机的设计：

排烟风机吸入口均设计安装排烟防火阀。只用于消防排烟系统的,排烟防火阀常闭,火灾时打开,280°C自动关闭；用于排风兼排烟系统的排烟防火阀常开,火灾时280°C自动关闭。地下室内各房间设单层百叶和电动排烟防火阀，火灾时电动关闭，再按火灾报警信号开启着火房间的排烟阀，并开启相应补风机。当排烟温度达到280°C时排烟阀自动关闭，并同时关闭相应补风机。当排烟温度达到280°C时排烟阀自动关闭，并同时关闭相应补风机。防烟楼梯间设置正压送风系统，送风口采用自垂百叶风口。合用前室设置正压送风系统，采用常闭多叶送风口，每层设置。火灾时，手动开启或电信号开启风口，风机联动开启，着火层及上下层送风口开启送风。

■ 所有通风排烟风机，均设计了在消防控制中心和现场进行自动/手动控制启动。通风排烟风机的工作状态及故障信号送至消防控制中心显示。

■ 排烟系统的防火阀均在现场设计了机械手动控制器，其开闭信号送至消防控制中心，可在联控台上进行状态显示及控制。

■ 除就地手控外，另设计了消防控制中心对排烟风机另设直接手动控制线（硬线连接），并返回其信号。

⑤ 电梯监视控制系统的设计：

■全部电梯监视控制盘等均设置在消防控制中心，并且安装在控制台上。

■ 根据火灾情况及场所，由消防控制中心电梯监控盘发出指令，除消防电梯外，其他电梯按消防程序运行，均强制返回一层并切断电源。

■电梯监控盘显示各电梯的运行状态，除层数显示外，还应设置正常、故障、开门、关门等状态显示。火灾指令开关采用钥匙型开关，由消防控制中心负责火灾时的电梯控制。

⑥ 电源管理的设计：当火灾发生时，消防控制中心可根据火灾情况自动切断火灾区的正常照明及非消防电源。并强制点亮公共部分照明,释放相关区域电控门电磁锁。

⑦控制防火卷帘门的设计：防火卷帘门由其两侧的探测器自动控制。用作防火分隔的卷帘门为一步落下，用作疏散通道上的卷帘门为两步落下。卷帘门动作信号送到消防控制室，在卷帘门的两侧均设报警装置及断电后的手动驱动控制按钮。卷帘门设熔片装置。

⑧ 消防直通对讲电话系统的设计：在配电间、消防风机房设置专用对讲电话。在手动报警按钮处设置专用对讲电话插孔。

系统示意详见图3-1。

图1 火灾自动报警及消防联动系统图

2.3系统接口及协议

本工程的火灾自动报警及消防联动系统采用了西门子公司的CS11系统，CS11网络传输协议遵循ISO1745标准。

3电气火灾报警监控系统

4.1电气火灾报警监控系统配置方案

酒店为公共聚集场所，属重要防火区域，电气火灾报警监控系统采用二总线结构，并采用可靠性高的环形配线方式。该建筑电气火灾报警监控系统设置电气火灾漏电报警模块和电气火灾漏电区域报警器，然后由电气火灾漏电区域报警器引至电工总值班室和消防中心。

4.2电气火灾报警监控系统设计

1.电气火灾报警监控系统是由PC管理工作站，电气火灾漏电集中报警装置，电气火灾漏电区域报警器，电气火灾漏电报警模块和零序电流互感器组成。

2.PC管理工作站提供电气火灾报警监控系统管理的软、硬件资源，其中包括PC计算机，激光或喷墨打印机等，采用Window 系统，监控系统管理软件是CBDSYS3.0，实现计算机屏面上每个探测点A、B、C三相电流值，三相电压值，额定报警漏电电流值和线路实时漏电电流值探测和显示，并可随时根据用户要求，增加远程控制功能，还可以根据以后工程扩建，探测点数增加的要求，通过CBDSYS3.0软件管理系统轻松完成系统的增容。

3.电气火灾漏电集中报警装置也属后台管理设备，是报警信号的集中显示设备。采用集中报警装置，不但可以实现漏电报警功能，还可以根据使用要求增加过压、欠压、过流等报警功能。

4.电气火灾漏电区域报警器属每个变电室现场集中管理设备，可以完成声光报警、漏电电流显示、开关报警信号输出等功能，并可将报警信号接入消防中心。

电气火灾漏电报警模块选用DPSK系列。DPSK系列报警模块功能描述如下：

4.3电气火灾报警探测器特点

电气火灾监控模块采用电磁传感技术，内置单片机，现场采集多种电气参数，通过比对和积分运算，精确显示、分析、判断现场特性，并可根据不同的用电环境修改探测器报警阈值。整机模块化设计，标准RS485通讯接口，工作稳定可靠主要真对低压配柜各出线回路探测专用模块，同样适用于任意配电场所（如：安装于各种配电箱、动力箱、动力柜等）作为电气火灾监控系统的终端探测器，

4.4电气火灾报警探测器功能

通讯功能：采用标准RS485通讯协议，二总线标准插拔接口。

内置单片机，执行程序以机器语言二进制码写入，实时响应速度快，功能可扩展，方便升级。

独立完成在线实时监测线路或负载特性，完成过流，过压，欠压，漏电等报警，同时把当前特征上传上位计算机，完成主机报警和已设定电气参数的监测、显示。

接线方式：通讯连接，并联到二总线回路，接受监控中心访问；

线路检测，串联到强电回路中。

选择性：有“报警，切断电路”和“报警，不切断电路”选项。

现场检测功能：检测A、B、C三相电流、电压值和当前漏电电流值。

现场显示功能：实时显示额定漏电值，漏电百分数值及分、合闸状态显示。

现场报警功能：过流报警，过压报警，欠压报警，漏电报警。另外，可根据用户要求，增加其它方式的报警。

专设RAM存贮器，根据用户要求可以完成多种功能设置。

设定漏电报警电流得心应手:在5mA～800mA范围内任意整数值可选。

漏电电流显示范围：5mA～800mA。

信号输入端子保留塑壳断路器分励脱扣器接入位，可以实现远程控制（根据用户要求定制）。

适用于楼宇各型低压配电柜出线回路的探测。

主要技术参数

模块名称 智能型电气火灾监控模块

模块型号 B级类：DPSK-B；A级类：DPSK-A

探测回路极数（P） 3P,3P+N

特点 可独立完成在线监测、报警和显示

可通过二总线连成局域网，实现远程监测、报警、显示和控制

额定电流（A） 10～225（建议最大电流选到225A）

额定电压（V） 380

频率（Hz） 50

最大可编地址数 256个

探测特性 A、B、C三相电流值、电压值，漏电电流值

显示特性 漏电电流报警值，漏电电流百分比，分、合闸指示，是否在线指示

报警特性 过压，欠压，过流，漏电（可扩展含短路，断相，接地主，盗电等）

控制特性 分、合闸的远程控制（允许访问的条件下）

过压报警值 线电压475V/相电压275V（动作时间≤2S）

欠压报警值 线电压270V/相电压155V （动作时间≤2S）

过流报警值 1.15In(动作时间≤4S）

漏电报警值 漏电电流值设定范围在5mA～800mA任意整数值可选

漏电动作时间≤0.1S

实时漏电电流显示范围：5mA～800mA

通讯协议 RS485

开关属性 户内型

工作环境温度 B级：-15℃～+40℃；A级：-40℃～+60℃

工作环境相对湿度 ≤90%RH

工作环境海拔高度 ＜5000米

安装方式 ￠6×20镙母锁定安装

安装尺寸 80mm×150mm×135mm(高×宽×深)

4.5零序电流互感器特点。

DPST系列漏电探测器采用高导磁率合金材料的铁芯，和绕在铁芯上的二次线圈组成检测元件，并内置集成信号滤波、整流电路模块，共同完成微电流的精密探测。动力相线或照明电源相线和中性线穿过内孔成为DPST漏电传感器的一次线圈。传感器的后部出线即为保护范围。

4.6零序电流互感器功能。

完成在线实时探测，探测漏电电流范围在5mA～800mA。

照明回路探测不受谐波和三相不平衡的影响。

，具备良好的传输特性和平衡特性。

具有一定的耐过电流冲击能力、温度稳定性以及较好的输出线性度。

被保护照明回路电源线，包括相线和中性线均应穿入DPST漏电探测器。

被保护动力回路电源线，三相线均应穿入漏电探测器。

穿入漏电探测器的一段电源线应用绝缘带包扎紧，捆成一束后由漏电探测器孔的中心穿入。这样做主要是消除由于导线位置不对称而在铁芯中产生不平衡磁通。

由漏电探测器引出的零线上不得重复接地，否则在三相负荷不平衡时生成的不平衡电流，不会全部从零线返回，而有部份由大地返回，因此通过漏电探测器电流的向量和便不为零，二次线圈有输出，可能会造成误动作。

每一保护回路的零线，均应专用，不得就近搭接，不得将零线相互连接，否则三相的不平衡电流，或单相触电保护器相线的电流，将有部分分流到相连接的不同保护回路的零线上，会使二个回路的漏电探测器铁芯产生不平衡磁动势。

5.结语

参考文献:

[1]、党黎军循环硫化床锅炉的启动调试与安全运行中国电力出版社2007.5