电气火灾监控范文

导语：如何才能写好一篇电气火灾监控，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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

篇2

关键词 ：电气火灾：电气 火灾监控系统 ；剩余 电流 ；工程设计

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

中图分类号：TM763 文献标识码：A 文章编号：

1在进行电气火灾监控系统的安置过程中需要遵循的相关依据

在上世纪末，我国就开始针对接地故障火灾等问题进行了详细的规定。相关文件有《民用 建筑 电气 设计规 范》和《低 压配 电设计规范》等规范。在新世纪又相继出台了《高层 民用建筑设 计防火规 范》以及《建筑 设计防火 规范》对相应的漏电火灾报警系统进行了更加严格的规定。在《高规》中规定在一些火灾危险较大以及人员较为密集的高层建筑等场所，适宜设置相应的火灾报警系统 。

1．1建筑漏电火灾报警系统需要具备的相关功能

根据《高规》的相关规定，系统应该具有下面的相关功能

能够对相应的漏电电流以及过电流等信号进行探测，进而以声光信号的形式进行报警，这样能够将相应的故障线路地址以及故障点的变化情况准确报出同时及时进行监视。

能将相应的故障信号以及操作试验信号进行储存，同时能够储存的时间达到12小时。

能够在漏电电源线路切断的情况下，显示相应的线路状态。

能系统电源的相应状态进行显示。

1．2在合适的场所设置相应的漏电火灾报警系统

按照一级负荷进行供电。同时相应的建筑高度超过50m的乙、丙类厂房以及丙类仓库；

按二级负荷进行供电，同时相应的室外消防用水量超过30秒的厂房 或者仓库；

按二级负荷进行供电的电影 院、剧院、览馆、商店以及室外消防用水量超过25L／s的公共建筑；

一些国家级的文物保护单位的砖木或木结构建筑；

)一些按一 、二级负荷进行供电的消防用 电设备。在《高规》没有对建筑的类型和位置进行明确，同时《高规》以及《建 规》没有具体地对相应的漏电火灾报警系统的结构组成、系统供电、设备选择、系统设计以及线路敷设等内容进行规定。

2在进行剩余电流式电气火灾监控系统选用较为不同设备型式

现在在我国相应的监控设备包括下面的两种形式：

(1)火灾监控系统会充分将相应的探测器与空气断路器进行充分的结合组，这种系统一方面属于相应的配电保护开关，另一方面属于相应的电气火灾监控设备，在系统的内部，能够将信号处 理电路、电源 变换 电路、电流互感器以及通信联动接口、报警 电路、主 回路分断开关等设备融合在一起，能够起到电流检测以及故障报警的呢过相应的扩展功能，同时还能够通过互联网实现相应的互联网远程监控功能，同时满足规范中相应的功能。这样的优点为内置电流互感器的接线较少，同时使用较为方便，整合度较高；而系统的缺点为设备构造较为繁复，进而会增加相应的故障的几率，在进行设备安装时候，需要将相应的电箱的线路进行改动，因而不能充分适应配电箱的相应要求，进而容易在局部发生故障，对整个系统产生巨大的负面影响作用。

(2)将剩余电流式 电气火灾监控探测器和相应的电气火灾监控设备分别进行配置。

这样分开配置能够充分对配电柜的电流以及剩下的电流信号进行采样，可以通过相应的配电电气火灾监控设备进行采样，同时能够将采样的电流以及信号通过内设的处理器，集中向控制器进行配置。这种设备型式具有的优点为不包含相应的电源控制开关，同时不串入相应的配电系统，可以通过相应的电流互感器进行电流信号的取样，方便进行电流的控制。适用于相应的新建工程以及改造工程。具有两条总线，可以进行总线短路保护以及故障节点进行关闭保护，这样当局部发生故障时能够保障系统的正常运行；而这一形式具有的缺点为需要为相应的设备探测器设置相应的信号线。其中有一种较为特殊的型式，可以将相应的电气 火灾监控的系统并入到相应的报警自动系统之中。可以直接运用相应的报警系统的二总线作为相应的监控系统总线，将两个控制器进行相互结合。这种配置方式具有的优点为，能够有效减少相应的控制器以及上机位，能够省去较为繁杂的布线工作，同时方便管理；而这种型式的缺点为：进行设备组合之后，只要一方发生故障就会使两者同时发生相应作用和影响。

3 如何进行剩余电流式电气火灾监控系统的设计

按照我国现有相关标准和规范的规定，在工程设计中需要符合下面的相关要求：

在进行监控系统安置过程中要参照报警系统保护的范围相应火灾危险等级进行规定。相应的火灾报警进行探测的区域不能超过相应的防火分区。要将相应的监控的设备安装在能够进行消防管理以及有人员进行值班的地方，在进行系统的导线、线 路以及电源的设 置时候要使其余相应的自动报警需求保持一致。相应的剩余的电流式电气的监控系统只能用于报警而不能够用于切断相应的保护电源。

正确选择火灾的监控 的系统的相应探测器的安置地点有着十分重要的作用，如果不能进行合理设计，就会产生误报，进而会影响到相应的火灾监控系统。因此应该充分结合建筑内部的防火区域合理进行探测器的设置。同时合理划分相应的电气火灾监控系统中探测区域以及保护区域。在进行剩余电流式火灾相应监控系统探测器的位置布置时候，应注意下面两个问题：第一为测量结果会受到相应配电回路中自然泄漏电流以及泄漏电流波动的影响作用。第二为在一些较容易发生电气火灾的部位应尽量抵消相应的自然泄漏电流，可以采取两种具体的方式，一为，将相应的检测点布置在负荷侧位置，这样能够充分抵消干线产生的泄漏电流对于测量的影响作用，二为将相应的检测点布置在电源侧位置，这样能够通过剩余电流式火灾的监控探测器对泄漏电流产生相应的抵消作用。

(3)可以将剩余电流式电气火灾监控相应的系统动作报警值设置为500mA，当报警值为500mA时不能满足相应的系统要求，可以采用相应连续可调的剩余电流式电气火灾监控探测器或者相应的分段报警方式，这样能够有效抵消自然电流产生的相应影响作用。同时将系统动作报警值设置为500mA，遵循了现在 国际电工委 员会的相关标准。

(4)在进行剩余电流式电气的火灾监控探测器的安装时候应该充分依据产品的不同特点以及工程需求进行选择相应的安装方式。主要方式有下面几种：将探测器安装在配电箱的内部，同时将探测器与断路器进行有效的配合，以导轨的形式在配电箱里安装，这样最适用于新建工程之中；安置在配电箱的外部，同时设置相应的箱体，来安置相应的监控探测器，电源通过探测器之后，要与电源进行连接，这种方式适用于新建工程和改造工程；在配电柜进行成套安装，可以将探测器安装在相应的配电柜位置，要注意的是在配电柜的合适位置固定相应的检测电流互感器，可以不对配电柜的内部结构进行改动，同时不设置相应的单独箱体，这种安装方式适宜于相应的新建的工程 。

4 结束语

随着科学技术的快速发展，建筑结构也随之不断完善和进步，因此需要在电气火灾监控系统的发展做出改进，因此需要充分充分进行研究和分析，进而充分完善相应的电气火灾监控系统的建设，相应的电气设计人员更是应该充分在试件学习中不断总结经验，充分提高设计水平，进而有效避免预防火灾的发生 。

参考文献

[1]GB50045—1995．2005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fs1．

篇3

[关键词]：电气火灾 监控系统 深圳地铁 应用

一、概述

地铁电气火灾监控系统是为预防地铁车站电气设备由于种种原因而造成电击伤人、剩余电流或设备过热而设置的专用监控系统，监测对象包括：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监测；低压馈线回路的剩余电流监测。

深圳地铁是国内第一家引进电气火灾监控系统的地铁公司，其使用及维护经验对电气火灾监控系统在地铁行业的推广应用有重要的借鉴价值。

二、系统的组成及组网方式

1、系统的组成

各站的电气火灾监控系统主要由以下几部分组成：

（1） 作为监视控制中心的电气火灾监控设备（ 监控主机） ，一般设置在车控室；

（2） 现场探测器（ 包括剩余电流式和测温式） ，安装在现场配电柜中的被测对象上；

（3）集中收取现场探测器数据并确保系统数据正确传递的中继器件（现场数据集中器） ；

（4）监控主机与各现场数据集中器的通信网络（ 现场总线） ；

（5）人机交互平台的软件（ 专用监控软件） 。

2、系统的组网方式

（1）深圳地铁电气火灾监控系统采用以车站为单位单独组网的方式，每个车站的电气火灾监控系统是一个相对独立的系统，站与站间互不影响，单独站点的监控网络出现故障时，其他车站的测温系统仍能正常工作，满足了系统的可靠性要求。各站的电气火灾监控主机通过地铁的骨干网与综合监控系统相连，能及时把报警及故障信息上传至运营控制中心，使全线电气火灾监控系统在运营控制中心实现集中监控的功能，体现了系统的离散分布与集中监控相结合的特点。

（2）对单个车站而言，电气火灾监控系统采用环形总线结构，布线简单，实现现场探测器与监控主机的数据传递，环形总线上的单点断路故障不影响本站任何现场探测器数据的上传。监控设备室安装有一台监控主机，监控主机具有声光报警功能、图形显示功能、逐层深入和详细描述的电子地图导航功能等。

三、系统功能及原理

1、系统功能

（一）系统网络图

深圳地铁电气火灾监控系统网络图如图一所示：

（二）系统功能介绍

1）对于测温式探测器，每个探测器连接3个温度探头，对于剩余电流式探测器，每个探测器连接1个剩余电流探测线圈。现场探测器将其探测信号通过蓝牙通信方式传输至数据集中器。

2）监控主机以环形现场总线方式分别与站厅A端环控电控室、站台A端降压变电所、站台B端站台跟随所、站厅B端环控电控室的数据集中器相连，接收来自现场测温式探测器及剩余电流式探测器的探测信号，同时实现对各种信号的处理、报警、显示、统计、管理、通信等功能。

3）监控主机通过专用组态监控软件对所有监测的区域和设备进行图形组态，并可根据用户的要求设定不同定温报警值和剩余电流报警阀值，当接收到的检测数据大于预设值时，系统自动进行声光报警，并在电子地图上显示报警区域；同时，系统还具备自检及历史报表记录等功能。

4）监控主机通过RJ45接口与综合监控系统相连，采用的是MODBUS TCP/IP通信协议。深圳地铁综合监控系统把电气火灾监控系统作为子系统进行了集成，根据接口点表文件进行组态，把电气火灾监控系统完全纳入到综合监控系统中，实现了全线电气火灾监控系统的集中监控，即使在电气火灾主机未安装在车控室的情况下，值班人员也能够及时发现系统的预警信息、火警信息和故障信息等。另外，电气火灾监控系统还接收来自综合监控系统的时钟同步信号，并校正自身时钟。

2、系统原理

（一）测温原理

深圳地铁电气火灾监控系统温度探测传感器采用的是美国达拉斯（Dallas）的单线数字传感器DS18B20，具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强的特点，它可以将被测温度信号直接转为数字信号。测温式探测器中的单片机通过端口对其写入特定的控制字节后，可以直接读出其数字量的温度数据。

（二）剩余电流检测原理

剩余电流式探测器是利用电流互感器检测电流的原理来检测剩余电流的大小，以防止电气火灾的发生。剩余电流探测部分由信号输入、放大滤波转换、A/D 转换、微处理等单元组成。

检测原理如图1所示，图中IA、IB、IC，为相电流，IN为中性线电流，Id为相线在a点的对地剩余电流，S为任一封闭面。根据基尔霍夫定律，流入任一封闭面S 的电流有效值相量之和等于零，则有IA+ IB + IC-IN-Id=0整理得IA+ IB + IC-IN = Id

在正常情况下，三相电流的矢量和与N 线中流过的电流大小相等，方向相反，相互抵消。如果线路绝缘劣化或其它原因导致A相线在a点产生对地电流，则在图中的S处电流互感器的线圈中将感应出与剩余电流Id大小成正比的电流，其数值大小反映了配电线路及电气设备中电流的泄露情况。剩余电流Id经过放大滤波及A/D转换后读入剩余电流式探测器中的单片机。

四、系统的不足及改进

1、系统的不足

电气火灾监控系统在深圳地铁的应用过程中总体保持着比较良好的稳定性和可靠性，是地铁火灾自动报警系统的重要组成部分，但在实际的系统使用和维护中发现，仍存在着一些方面的不足：

（1）现场探测器的检测数据上传所需的时间较长，报警响应速度慢。造成这个问题的原因主要是：一方面该系统的电气火灾主机与现场数据集中器之间的通信模式采用的是主从模式，电气火灾主机为主站，现场数据集中器为从站，所有的通信都由主机发起，各现场数据集中器只有目的地址与本设备地址一致，才能按照规定的处理相应时序向主机发出应答数据包；另一方面，电气火灾主机与现场数据集中器之间的对话模式采用的是轮询模式，主机只能周期性地轮流查询各数据集中器的工作状态和数据，当数据集中器发生故障时将要耗费更多的时间去重复询问判断。

（2）系统的现场探测器、现场数据集中器的地址和参数采用了出厂时固化处理的方式，不便于设备的维护管理。当现场的某一设备由于损坏需要更换时，新的设备地址很可能与系统中原有的设备地址重复，造成数据通信混乱；同时，还需在系统中手动更改设备地址及更新设备参数，增加了设备维护管理的工作负担。

（3）系统采用了蓄电池作为UPS电源供电，防止系统主电源（交流220V）失电时导致整个系统瘫痪。但在系统处于UPS电源供电时，供电方式是把蓄电池提供的直流电逆变为交流220V来为系统供电，这一电源转换过程导致电源的使用效率大大地降低了，蓄电池的供电时间无法得到保证。

2、改进的建议

（1）使用实时性更强的通信协议作为系统的总线通信协议，例如CAN总线协议。CAN总线的数据通信更具实时性和灵活性，网络的有效节点高达110个，能很好地保证CAN总线监控系统的有效覆盖范围。CAN总线具有广泛的应用领域，目前已经成为国际标准[1]。使用CAN总线能有效缩短数据交换的时间，提高系统的报警响应速度。

（2）现场探测器、数据集中器的地址可以采用拨码开关设置的方式，也可以采用主机端通过现场总线进行读、写设备地址、参数的方式，通过这两种方式能提高设备地址管理的灵活性，减少系统维护管理的工作量。

（3）监控主机内部电路工作电压均为1.9V-12V，因此，监控系统主机的供电模块可以考虑采用24V蓄电池经分压、稳压处理后直接给内部电路供电来作为系统的UPS电源，而无需再经过逆变供电，提高系统UPS电源的供电时间。

五、结语

电气火灾监控系统是地铁火灾自动报警系统的重要组成部分，对因电气线路或设备短路、过电流、接触不良、漏电等电气故障引发的电气火灾起主要的防护作用，随着电气火灾监控系统在地铁行业的广泛使用和电子技术的进步，对系统的智能化提出更高的要求：需在保证系统安全性的基础上进一步提高可靠性、稳定性及报警响应速度，为人员的生命财产安全和地铁的正常运营保驾护航。

篇4

【关键字】电气火灾；监控系统

随着城市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，电气火灾事故发生居高不下，造成的损失也是不可估量的，安装电气火灾监控系统是非常迫切的、必要的。电气火灾监控系统与传统火灾自动报警系统不同的是，电气火灾监控系统是立足预防的、专门针对电气线路故障和涉电意外的前期预警系统，而传统火灾自动报警系统是立足扑救的、针对已经发生的火情的后期报警系统。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。

一、电气火灾监控系统基本组成及工作原理

1）基本组成

根据国家标准GB14287-2005《电气火灾监控系统》，电气火灾监控系统的基本组成包括：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。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。

2）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。

二、电气火灾监控系统适用场所

（1）根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）中有关规定的要求。

第11.2.7条下列场所宜设置漏电火灾报警装置：1）按一级负荷供电且建筑高度大于50.0m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25l/s的其它公共建筑；4）国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑；5）按一、二级负荷供电的消防用电设备。

（2）《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-2005）中有关规定：

1）漏电火灾报警系统

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）漏电火灾报警系统应具有下列功能

①探测漏电电流、过电流等信号，发出声光信号报警，准确报出故障线路地址，监视故障点的变化；②储存各种故障和操作试验信号，信号存储时间不应少于12个月；③切断漏电线路上的电源，并显示其状态；④显示系统电源状态。

（3）根据《住宅设计规范》（GB50096-2003）中的有关规定：

6.5.2条中的第七项的规定，每幢住宅的总电源进线断路器，应具有漏电保护功能—《建筑电气火灾预防要求和检测方法》有关条文明确要求“为防止电气设备和线路漏电火灾，应在电源进线端设置自动切断电源的剩余电流动作保护器”。

近年来，由于电气火灾形势的严峻性，国家有关部门着重修改了一部分标准，制定新规定强调多级漏电保护、增设电气火灾监控系统等要求。

三、电气火灾监控探测器

有一种新型电气火灾监控系统，已经通过国家消防电子产品质量监督检验中心的认证。该产品既可以大量的联机使用，也可以独立式使用。它集电气火灾监控探测及报警功能于一体，具有高智能化、功能齐全、性能可靠、迷你设计、外形美观、设定简单等特点。是令人耳目一新的全新思路设计的结晶，是对防范电气火灾事故的又一新贡献。

1）电气火灾监控探测器（独立式）

适用于单路的采集，包括剩余电流1路、温度最1路、三相电流、断路器状态等。主要应用在独立式探测器，在大型场所可直接接入电气火灾监控系统中去使用，另外在无消防控制室且电气火灾监控探测器设置数量不超过4个时，则可以采用独立式电气火灾监控探测器来使用。 故障记载和查询（最多170个故障记忆内部储存可达12个月以上），具有与消防控制中心联动功能，故障时可实现消防远程切断所监控负载线路电源。

2）剩余电流式电气火灾监控探测器（非独立式）

本监控探测器带有4路剩余电流互感器和4路温度传感器，采用了PM高精度开关电源和抗干扰闭环设计技术，并可自行检测的剩余电流互感器，直接显示探测电流值和温度值，告警时输出总干接点信号，声光告警。该探测器具备总线通讯功能，数据通讯采用二（或can或485）总线形式，最长1.5km，总线可挂128台探测器，通讯到电气火灾监控设备。总线组网成为集中智能监控系统。适用于多路采集安装灵活、体积小，可导轨卡装也可用螺钉固定到底板

3）电气火灾监控设备

可同时与128台探测器通讯，读取数据，实现网络集中监控；巡检各探测器状态，及时发现问题，便于值班人员处理；分机告警时，主机收到信息，给出告警信号，同时作数据记录。记录可掉电保存一年，最多可存储1000条记录。该设备具有告警输出两路常开干接点信号，每路并联手动直接控制按钮，可用于联动控制。另外，该设备有主备电源自动转换，转换不发出报警，但主电失电可报出主电欠压故障。用电池做后备电源，主电源（市电）停电时，后备电源可工作5小时。

篇5

【关键词】电气火灾 型式试验 电磁兼容EMC 硬件设计

1 电气火灾监控系统产品的EMC性能要求

电气火灾监控系统主要由电气火灾监控设备和各类电气火灾监控探测器组成，其作为火灾自动报警系统的重要组成部分，对于预防电气火灾事故的发生起到重要的作用。其中，监控设备主要用于接收探测器工作状态和采样信号，显示系统报警信息。各类探测器根据其测量物理参数的不同，分为剩余电流式、测温式、故障电弧式和热解粒子式等探测器，主要用于测量配电线路中与电气火灾成因相关的各类物理量，并实时向监控设备发送工作状态和测量数据。

2014年国家颁布实施了新版的GB 14287-2014《电气火灾监控系统》系列标准，其中每部分标准分别对应于监控系统中的一种类型产品。GB 14287-2014系列标准对产品的电磁兼容性能提出了较高的技术要求，针对产品实际应用制定了多项电磁兼容性能试验，用于测试产品对各类电磁干扰信号的抑制能力。产品标准中规定，在电磁兼容试验期间，试验样品应保持正常工作状态，不得出现误报警、系统重启、显示或通讯失灵等情况发生。因此，制造商在产品设计开发的最初阶段，就需要针对不同类型的电磁干扰建立合理的设计方案，以保证顺利通过型式试验。

2 EMC试验项目及其应对策略

表1给出了型式试验中的电磁兼容及电源波动试验项目，其主要参考依据为GB/T 17626系列标准。

2.1 静电放电抗扰度试验（ESD）

静电放电抗扰度试验（ESD）主要考察产品对来自使用者的静电放电，或者当邻近物体发生静电放电现象时，产品工作的可靠性。产品标准中规定的严酷等级为：接触放电电压6KV，空气放电电压8KV。静电放电不仅能够将干扰电流从金属部件注入产品电路内部，其产生的高频干扰信号也会耦合进入电路并影响其工作状态。一般的设计方案是在产品的电源、I/O口和接地端之间连接一对快速、低容量的二极管，或直接并联更为高效的瞬态抑制二极管（TVS）。建议在使用TVS管的同时再增加1个或多个高频旁路电容器，放置在易损元件的电源和地之间。其次，电路的电源端应避免产生较大的电感，从而影响滤波电路对脉冲电流的防护。产品金属外壳的有效接地至关重要，其电源地、信号地和金属外壳应连接在一起形成系统接地。外壳由多块金属结构件组成时，应保证金属壳体的连续接地。

2.2 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验（EFT）

电快速瞬变脉冲群抗扰度试验（EFT）是模拟供电网络中感性负载在断开时，由于开关触点间隙的绝缘击穿或触点弹跳等原因在断开处产生的瞬态骚扰。产品标准中规定，对电源端口的骚扰脉冲幅值电压为2KV，对I/O口的骚扰脉冲幅值电压为1KV。由于EFT骚扰信号能量小，信号频率固定。因此，该试验对于产品一般不会造成永久性损坏。但当脉冲信号群进入电路内部对其结电容持续充电，能量积累到一定程度后，还是会引起电路中控制单元的误动作或触发错误的IC片选信号导致故障发生。对于电源端的脉冲骚扰，一般选择在电源入口处加入铁氧体磁环或共模电感。对于通讯或采样功能的I/O信号端口，建议再加入信号滤波器，以防止骚扰信号进入电路内部的信号处理单元。

2.3 浪涌（冲击）抗扰度试验

浪涌（冲击）抗扰度试验主要模拟供电网络中大电容器件的开关，以及雷电瞬态过电压引起的单极性浪涌电压冲击。试验采用注入方式、通过耦合/去耦网络对产品的交流电源线和其他外部连接线进行浪涌冲击干扰。浪涌试验的冲击能量大，很容易造成电路内部器件的击穿损坏。一般的应对策略是，使用压敏电阻、TVS管、气体放电管等专门的浪涌抑制器件，或者多种器件配合使用以达到更好的浪涌抑制效果。

压敏电阻所能承受的峰值电流较大，但由于钳位电压较高一般只适用于直流电源线和低频信号线。TVS管的钳位电压性能良好，但其承受电流能力较弱，一般不用于高频通讯线路上，建议与其他大功率浪涌器件配合使用，作为后一级防护器件。气体放电管的承受电流很高，钳位电压很低，但响应时间较长。如果线路的工作电压较高，会导致放电管工作时间延长，从而影响使用寿命。对于交流电源线路，一般将压敏电阻串联气体放电管组成浪涌抑制网络，同时在后端加入低通滤波器来消除残余脉冲。此外，还应保证产品本身良好的接地。

2.4 射频电磁场辐射抗扰度、射频场感应的传导骚扰抗扰度和工频磁场抗扰度试验

射频电磁场和射频场感应的传导骚扰抗扰度试验主要模拟产品处于空间电磁场辐射下，以及电源线或其他外部线路与电磁场耦合所产生的电磁干扰。前一项试验在微波暗室中、通过发射天线对产品进行频率范围为80M～1000MHz的空间电磁波干扰；后一项试验则通过耦合/去耦装置将频率范围为150k～80MHz的骚扰信号注入到产品线路中。工频磁场抗扰度试验主要模拟供电线路中工频电流产生的稳定、低幅值磁场，以及供电线路或设备故障时产生的短时、高幅值磁场，磁场波形均为工频正弦波。

在电气火灾监控系统中，探测器内部一般具有模拟信号电路和高精度的A/D转换电路，且各类产品内部都具有独立的时钟和微处理器芯片。因此，制造商在产品设计之初就需要考虑以下几个方面以提高产品在电磁干扰环境下的可靠性：

（1）在满足设计要求的前提下，尽量降低时钟频率、减少高频噪声，且时钟线尽可能短；

（2）I/O信号线路远离时钟和数字信号总线；

（3）对PCB的各功能部分合理分区、合理布线。模拟信号、数字信号和继电器、大电流开关等部件之间要分开，元器件之间的引线要尽量短。信号线路不形成环路，减少电磁干扰信号的耦合；

（4）电路板具备良好的接地，如PCB上有多个返回地线，最终应汇聚到同一点处；

（5）对干扰信号特别敏感的电路考虑加装金属屏蔽罩。

2.5 电压暂降、短时中断和电源波动试验

电压暂降、短时中断试验，和电源波动试验主要模拟供电网络由于短时故障或负荷突然增大所引起的供电电压暂降或中断，以及供电系统负荷变化或供电线路过长而导致的电压波动或持续压降，试验主要针对AC220V供电产品。试验条件分别为：供电电压为40%额定电压、持续时间为10个正弦波周期的电压暂降试验；供电电压为0V、持续时间为1个正弦波周期的短时中断试验；以及供电电压为85%～110%额定电压的电压波动试验。对于配有备用电源的产品，电压暂降和短时中断虽然可能会对其供电造成影响，但由于试验时间短，因此可以通过软件滤波等手段使产品状态保持稳定。对于探测器等无备用电源的产品，为了避免产品在试验条件下出现重启、显示器件失灵等现象，一般会在其电源处加入稳压滤波电容。此外，大功率产品一般建议采用开关电源或隔离变压器作为稳压装置，而对于小型的探测器类产品，建议采用性能较好的电源管理芯片，并在前端配以滤波电路。

2.6 提高产品电磁兼容性能的件设计

设计合理的内部芯片程序，同样能够提高产品的抗干扰能力。标准中对于各类系统事件的响应时间，如探测器报警、系统故障等事件，都提出了明确要求。最短时限要求为探测器报警的响应时间不得大于30秒。相对于系统稳定性的要求，对系统响应速度的要求显然较为宽松，这给了产品开发者在两者间权衡的余地。因此，对于程序中的I/O口处理指令，如测量信号采集和组件通讯指令，建议其中加入适当的抗干扰处理。可在采样计算指令中加入软件滤波算法来降低误报警触发几率。对于产品的显示器件，如LCD显示器和指示灯，应在程序中加入定时刷新指令，防止产品在受到干扰时发生显示错误。为避免骚扰信号进入电路内部造成单片机死机或程序跑飞，还应在主程序中加入看门狗指令，定时复位单片机防止发生内部故障或系统假死，减少试验期间发生系统组件故障的可能。

3 结语

GB 14287-2014系列标准的实施，为保证电气火灾监控系统产品的整体质量发挥了重要作用。产品设计者需要依照标准中的各项电磁兼容试验的具体要求，从硬件和软件两个方面综合提高其电磁兼容性能，使产品能够为建筑用电安全提供长期、可靠的技术保障，充分发挥电气火灾监控系统的火灾预防作用。

作者简介

赵宇（1983-），男，辽宁省沈阳市人。公安部沈阳消防研究所、助理研究员、天津大学学士学位，主要从事消防电子产品标准化、产品检测技术研究和标准检测设备开发等工作。

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）

篇7

关键词：建筑电气火灾；现状；问题；防控措施

引 言

目前，我国建筑电气引发的火灾数量在全社会的火灾中所占的比较非常高，由此而引发的危害就非常大。在建筑中，其设计、施工、维护、运行等环节，配电装置、线路、设备、家用电器、插座、灯具等都有可能引发火灾。想要从根本上控制建筑电气火灾，就要从这些方面入手，层层把关，避免所有的火灾隐患。

1 我国建筑电气火灾现状

依据我国公安部消防局火灾统计，我国每年发生的电气火灾事故约为4万多起，平均每天因为电气火灾而失去生命的人数约为4人，其中大部分都是因为电气故障而引发的。我国的大部分电气火灾都集中在商业、交通运输业和社会服务业这三个产业。我国的电气火灾大部分都是发生在冬季，因为冬季风力较大，有些安装较为松弛的电气设备会由于大风出现松动，导致导线摩擦放电起火的事故。冬天很多人用电暖设备进行取暖，殊不知处理不当就会将易燃品靠近电暖设备，引起火灾。此外，冬季日照时间较夏季短，照明时间就长，用电量比春秋季节高，局部地区超过用电安全负荷也会导致火灾。

2 建筑电气火灾发生原因分析

2.1 接地故障引起的火灾

接地故障指的是带电的设备与导体金属外壳、金属水管、钢管等发生接触短路。一般情况下，接地故障都较为隐蔽，不容易发现，其产生的原因也相对比较复杂，所以接地故障较为危险，需要我们加以防范。接地故障引起火灾主要有以下几种：①故障电压引起火灾；②故障电流引起火灾；③接线端子连接不牢引起火灾。中性线和相线的接线端连接不牢会导致电气设备非正常工作，这时要及时处理。在接地故障发生时，接地故障电阻非常强大，对电流有一定的制约，导致电源不能及时的被断路器切断，这时接线端子的接触电阻就会有电弧或高温产生，在设备周围要是有可燃物，则会引起火灾。

2.2 供电线路超过负荷引起的火灾

由大量的工程实践可以看出，供电线路超过负荷而引起的火灾主要有：在进行电气设计时，没有充分考虑到后续扩建容量的需要或裕度，造成日后乱接乱拉线路等，导致在后期供电上过载运行的现象发生，从而使得线路外部绝缘体过热融化，进而引发火灾事故；随着电器种类越来越多，功率也越来越大，私自接入用电设备及乱接乱拉常有发生。面对着电量的突然增大，使得供电线路截面难以满足负荷需要，就会使得供电线路发生过负荷的现象，从而引起火灾的发生。

2.3 伪劣电器产品引起的火灾

目前，我国电器市场中销售的电器品牌与产品琳琅满目，其中一部分电器产品的绝缘等级与技术性能指标并未达到国家的相关标准，没有通过安全和质量认证。再加上在施工过程中一些承包队人员质量意识不高、素质低，想要低成本高利润，而不顾及工程的质量问题，采用一些己经淘汰的或是低质伪劣的电器产品来冒充好的电器，从而造成建筑电气的火灾隐患。

2.4 二次装修不当引起的火灾

如果建筑二次装修不当，也会导致火灾的发生。一般情况下，引起火灾的直接原因有下列几个：①导线电源没有按照防火要求使用，直接使用长金属软管或难燃的PVC管或不穿钢管在顶棚敷设；②为了视觉美观，采用大量的可燃装饰物，随意暗装电器设备，没有预留出足够的散热空间；③在接头处理上不够仔细，没有放在接线盒内，而是吊顶顶棚内随意分支接线。另外，有关部门对二次装修工程监管力度不够，不具备电气技术资格的人员来安装电气设备，都会造成工程的电气火灾隐患。

3 建筑电气火灾防范措施

在对电气系统进行施工、安装、设备与运行维护的过程中，需要结合建筑工程的实际特点与需要，做出相应的火灾防范措施。要遵守行业相关的所有技术规范，对电气设备装置进行设计、安调及运行维护。以下介绍几种切实可行的电气火灾防范措施。

3.1 对建筑电气系统进行合理设计

在建筑电气火灾事故之中，发生频率最高的火灾就是因为绝缘老化与过负荷而引起的。接地短路故障主要是设备绝缘、电气线路发生老化或因为持续的潮湿、高温、复试造成设备绝缘能力降低或消失。为了避免设备发生接地短路故障，要按照相关技术规范要求进行合理设计，可按下述几点考虑：

（1）设备、线路的合理设计、合理选择，除应结合环境和工程的特点外，还要符合国家相关的技术规范要求，有关规范对于防止延燃和电缆防火都提出了明确的要求，如：对于电缆着火引起的十分严重事故回路；在易发生火灾的电缆密集场所或易受外部影响等部位，结合建筑工程本身结构条件，进行安全防护对策设置。

（2）在充分考虑设备、线路等环境因素，在关键部位定期的进行预防性试验，应对检查维修方法要全面，以保证设备、线路的安全。

（3）为了保证家用电器使用的安全性，在应用过程中，需按照厂家提供的说明书进行安装和应用，杜绝私自接入用电设备及乱接乱拉现象的发生。

3.2 规划好安装调试施工工序

建筑电气系统的施工工序能够较为直观地体现出其施工质量的好坏，对于电气系统能否进行安全稳定的运行也起到了决定性作用。在建筑电气系统安调施工时，要进行合理的规划，采购的设备、电缆等要符合国家标准，杜绝不合格产品的使用。在建筑电气系统安装调试施工的过程中，制约可燃物材料的应用，加强安全方面的管理。在有可燃物的场所，需要对钢管等设备进行保护。

3.3 加强用电管理

当建筑工程竣工，房主入住之后，物业管理可要求房主要进行科学用电，要严格控制用电负荷，严禁超负荷用电，用电设备要合理使用。对于配电线路和用电设备的运行情况，要经常检查，一旦发现有电气火灾隐患，及时处理，避免火灾事故的发生；对于使用期限较长的配电线路和用电设备，发现有破损和老化，要及时的修理或更换，从而保证用电设施的安全：对于消防设施，要保证消防设备的正常开通，以便火灾发生时，可以及时扑火。

3.4 取缔伪劣产品

我国的有关技术监管部门应该加大对生产与销售假冒伪劣电气材料与电气产品的企业的治理力度，保证建筑市场的正常秩序。对于使用伪劣电气材料和电气产品的施工承包队，一经发现，要给予一定的处罚。

3.5 加强二次装修的管理

对于二次装修，相关管理部门要加大监督管理力度，对于没有设计资格、没有资质和相关证书的施工设计公司，按照相关法规规定给予相应处理。

3.6 建立自动报警系统

在建筑中采用电气火灾监控系统，可以对每个配电干线回路或主要的配电回路通过对其线缆的温度监测、漏电电流的监测等先进的监测手段，及时发现和通报火灾隐情，并采取积极有效措施，将火灾消灭在萌芽状态。

3.7 运用新材料

积极采用新技术、新材料和新工艺，改善材料、构建的防火阻燃及耐火性能，提高应对火灾的能力。科研工作人员加强对电气设备，电气火灾预防和控制方面的技术研发，并及时服务于生产生活。

4 结 语

从大量的建筑工程经验上看，大部分的建筑电气火灾是可以避免的。在建筑电气系统的优化设计、安装调试、施工建设等严格遵守国家相关技术规范，对于用电安全、二次装修、伪劣产品加强管理，都可以有效的预防建筑电气火灾的发生，提高建筑电气系统运行的安全性和稳定性。

参考文献

[1]王宇平.建筑电气火灾防范措施浅析[J].科技致富向导，2011（17）：12～13.

[2]颜克险.建筑电气火灾防范措施[J].民营科技，2011（02）：25～26.

篇8

关键词：高炉煤气发电；炉膛火焰监控；高温工业电视

0 引言

炉膛火焰监控系统是高炉煤气发电系统中的安全配套设备。锅炉炉膛内火焰的燃烧状态直接反映锅炉的运行状况，炉膛内的燃烧过程较为复杂，为避免因炉膛内火焰分布不均匀，燃烧不充分等而引起安全生产事故，必须对锅炉炉膛的火焰进行持续的监视，并适时进行控制。目前，较多采用高温工业电视系统监视炉膛火焰燃烧状态，由控制室操作人员根据现场传来的画面不断调整炉膛内煤气燃烧的效果。

1 工作原理及系统组成

系统主要由图像采集系统、自动退出装置、控制系统、冷却系统组成。系统结构如图1所示。

1.1 图像采集系统

图像采集系统由摄像机、耐高温针孔镜头和监视器组成。

摄像机工作温度较低，无法在炉膛内1000℃以上的环境中正常工作，需借助由耐高温蓝宝石镜片组构成的针孔镜头的耐高温特性，并将镜头设计为长镜身，由长镜身镜头深入炉膛内采集图像信息，摄像机不直接深入炉膛内部，保证整个设备长期、可靠、安全的使用。

摄像机采用稳定性较好的高分辨率彩色或黑白摄像机，摄像机与自动退出装置通过安装底座连接在一起，通过自动退出装置将摄像机及耐高温镜头送入炉膛内采集图像信号，通过同轴电缆传送至主控室内的监视器显示图像。

1.2 冷却系统

炉膛内温度高，工业电视系统无法在此环境下正常使用，必须采用冷却系统对该系统进行冷却降温，以保证工业电视长期稳定运行。冷却系统由三路风冷组成：

由管网送来的冷却气体，经转接后一路送至炉门预冷却炉壁安装基板，在安装基板内侧形成具有一定正压的风帘，阻止炉膛内的火焰经炉门向外喷出，并可以有效地减小炉内高温对探头罩外层产生的热辐射；

另一路送至油水分离器，经过油水分离器粗过滤后分成两路，一路送至探头罩外层，在探头前端形成气墙，既可以减小了外层对内层的热辐射及热传导，又可以对高温镜头起到吹扫作用，消除炉内高温粉尘对镜头的侵蚀。另一路冷却气送至探头罩内腔，探头罩内层装有摄像机及镜头，直接对摄像机及镜头强迫风冷。

1.3 控制系统

控制系统具有伸进和自动退出功能，控制系统采用PLC作为核心控制部件采集摄像机的工作温度、各冷却气体的压力通过一定的算法，发出伸进或退出命令，保证了系统的稳定性、可靠性。

一般情况下，摄像机可以在50℃以下长期可靠工作。系统在探头罩内摄像机安装座底部安装铂铑电阻，直接检测摄像机的工作环境温度。当检测到摄像机的工作环境温度高于设定值时，自动控制探头退出。

利用压力开关检测三路冷却气体的压力，当任一路冷却气压力低于设定值时，自动控制探头退出。

1.4 自动退出装置

自动退出装置现较常用的两种方式为电动执行机构和气动执行机构。

电动执行机构通过交流电机的正反转带动链轮在专用道轨上往复运动，带动探头伸进炉内获取图像、退出炉内保护镜头。

气动执行机构采用耐高温无杆气缸传动，设备的伸进及退出由置于储气罐尾端的电磁阀控制。电磁阀接电时，设备将探头向前伸，此时可观察炉内的工作情况；电磁阀掉电时，设备将探头向后退，此时炉门关闭，处于停止工作状态。当系统掉电时，整个控制电路失去电源，电磁阀处于掉电状态，探头退离炉壁口。

2 设备安装及维护

2.1 安装注意事项

炉墙开孔：安装前必须事先在炉墙墙体上开安装孔，选择最佳观察炉内目标位置开孔，以炉墙的开孔中心为圆心，特定数值为半径的范围内应无任何障碍物，否则会影响自动退出装置的工作并给今后的日常维护带来不便。

预冷却炉壁安装基板：预冷却炉壁安装基板安装于炉壁处，用于预冷却及固定自动退出装置、探头罩，特制耐火陶瓷管，保证针孔镜头在炉内安全运行，当探头罩退出时，联动气缸推动自动门帘阻挡炉内飞溅物侵入镜头内。基板是整个设备的基础，特别要注意安装角度的调整，肉眼能看到的范围即是将来图像显示的范围。

自动退出装置的安装：将成套设备中的自动退出装置取出，前端的安装面紧贴于安装基板的面上并将其固定。

2.2 设备的维护

本设备是工作于高温环境中的特种设备，使用中需进行一定的维护工作，以确保设备长期可靠的工作。摄像机及镜头采用冷却气直接进行降温及防尘，在冷却气中含有油份，虽然经过三级过滤，但长时间工作后也难保没有油污和灰尘的沉积，若镜头上有油污和灰尘的沉积，将造成图像模糊。此时需将摄像机及镜头取出进行擦拭。自动退出装置上的活动点应定期清洗，并用机油，检查所有的机械连接点是否牢固，是否有灰尘而影响正常工作。

3 结语

篇9

《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005版）条文9.5.1条规定高层建筑内火灾危险性大，人员密集场所等适宜设置漏电火灾报警系统。

国标《剩余电流动作保护装置的安装和运行》GB13955-2005对剩余电流动作保护装置的标准作了强制性规定，并要求在建筑物内设置漏电火灾报警系统。随着预防建筑电气火灾，设置漏电火灾报警系统的国家标准和规范的完善，今后相关关场所漏电火灾报警系统的应用将会越来越广泛。

1.漏电火灾报警系统的定义

国家标准《防火漏电电流动作报警器》GB14287-93对漏电报警器做了如下定义：

防火漏电电流动作报警器（简称“漏电报警器”）：当主回路中的漏电电流超过给定值时能发出报警信号的装置，它由漏电互感器和漏电报警控制器组成。

从2006-06-01实施的GB14287-2005标准将“防火漏电电流动作报警器”改为“电气火灾监控系统”，并细分为电气火灾监控设备，剩余电流式电气火灾监控探测器，测温式电气火灾监控探测器。新的国家标准已经适应了单个漏电报警器逐渐演变为网络化集中管理的电气火灾监控系统的要求。电气火灾监控系统：当被保护线路中的被探测参数超过设定值时，能够发出报警信号、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。

2.漏电火灾报警系统的设计

2.1探测控制器的点位设计

由于《高层民用建筑设计防火规范》是建筑设计规范，并非漏电火灾报警系统产品国家标准，不是专门的漏电火灾报警系统设计、施工验收规范，这就影响到漏电火灾报警系统工程的顺利施工和运行，影响其电气火灾监控功能的正常发挥。

《剩余电流动作保护装置的安装和运行》成为漏电火灾报警系统设计和安装使用的重要标准。目前，以《剩余电流动作保护装置的安装和运行》GB13955-2005为标准，并参照GB14287-2005《电气火灾监控系统》有关内容执行，是可行的。因《高层民用建筑设计防火规范》2005版要求设置的漏电火灾报警系统就是“剩余电流动作保护装置”中的“剩余电流动作电气火灾监控系统”，它属于《剩余电流动作保护装置的安装和运行》GB13955-2005的管理范围。

2.2漏电报警控制器的布点

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。

2.3设计中必须注意分级保护问题

为防电气火灾，GB13955-2005强调采用分级保护时，电源端或分支线路上的剩余电流保护装置应与末端的剩余电流保护装置的动作特性应当协调配合，实现具有动作选择性的分级保护，避免大面积停电。在每个支路配电柜的二级开关上安装二级探测控制器，选择参数适合的三相电流探测器和剩余电流探测器。

对于电流和剩余电流探测器的选用，首先推荐四合一（三个电流探测器与一个剩余电流探测器的组合型）探测器。一般根据配电箱塑壳断路器规格就可以选择相应四合一电流探测器的型号与之配合。为适应漏电火灾报警系统对低压配电系统的控制功能，断路器分励脱扣器的脱扣电压宜选用直流24V。

多功能漏电开关型的特点是：具有包括剩余电流探测、报警功能在内的扩展多功能，集漏电、缺相、短路、过载、过压、延时送电、欠压、防误合闸等功能于一身，并可以联网实现远程集中监控，其优点是：保护功能多，内置电流互感器接线少，使用方便；不足是：结构复杂、故障率偏高、产品品种不全。

电气火灾监控设备与电气火灾监控探测器分离配置型的特点是：探测器采样配电箱内的电流和漏电流信号经内置单片机系统分析处理后传入消防控制室的集中控制器，并通过脱扣装置切断电源。其优点：不串入配电系统，只通过互感器取样信号和脱扣控制，不含电源控制开关，新老工程施工均比较方便；

3.漏电火灾报警系统安装中应注意的问题

3.1漏电火灾报警系统施工主体单位

漏电火灾报警系统的特点决定了它有一定的独立性，但与配电系统密不可分，归入强电系统施工比较便于协调配合。假如归入消防报警系统施工单位施工，则容易出现扯皮现象，协调配合困难，加上其对控制柜不熟悉，对互感器安装等比较陌生，施工质量难以保证。对于个别直接使用普通火灾报警系统的二总线漏电火灾报警系统，在与配电柜成套厂家或施工单位充分沟通配合的前提下，可以并入消防报警系统施工单位施工。目前，消防主管部门未对漏电火灾报警系统施工单位是否需要具备消防专业承包资质有明确的界定。

3.2漏电火灾报警系统的施工要求

剩余电流保护装置安装应充分考虑供电方式、供电电压、系统接地型式及保护方式。剩余电流保护装置的形式、额定电压、额定电流、短路分断能力、额定剩余动作电流、分断时间应满足被保护线路和电气设备的要求，在不同的系统接地形式中应正确接线”。

漏电火灾报警系统的安装应注意下列问题：

（1）漏电流报警器标有电源侧和负荷侧时，应按规定安装接线，不能接反。

（2）安装漏电流断路器时，应在电弧喷出方向有足够的飞弧距离。

（3）安装时，必须严格区分N线和PE线，三级四线式或四极四线式电的N线应通过漏电火灾监控系统的电流互感探测器。N线，不得作为PE线。PE线不得接入剩余电流保护装置。

（4）消防中心设置的集中控制器和现场安装的电气火灾监控探测器都应接入消防用电。

（5）当漏电火灾报警系统由消防自动报警施工单位施工时，配电系统施工单位和自动报警施工单位双方应充分沟通，协调相关安装方式、尺寸和电气技术参数。

（6）漏电火灾报警系统的电流互感探测器在配电柜内的安装，特别注意要在切断电源的情况下施工，并注意强弱电分开走线，探测器信号线应使用带屏蔽的多芯控制线单独敷设。一定要注意防止接错线或搭线，造成强电串入火灾监控探测器中烧毁火灾监控探测器或与其相连的其它火灾监控探测器。

篇10

关键词：电气火灾 报警系统 设计

中图分类号： F407 文献标识码： A

电气火灾属于火灾但又不同于一般的火灾，传统火灾探测方法并不可靠，需要一套专门针对电气火灾的报警系统。CAN(Control Area Network)总线属于一种应用比较广泛的现场总线，专门用于工业自动化领域，可以实现点对点、一点对多点及全局广播几种方式传送接收数据。该系统不仅能及时发现电气火灾隐患，避免或减小火灾事故的发生，而且还可以对供电线路进行故障检测与诊断，实现对电气故障隐患的预警，避免事故的发生。在电气故障发生时，及时切断故障线路实现对供电线路的保护，并避免事故范围扩大，从而提高供电线路的可靠性。

1电气火灾报警系统总体方案设计

1.1总体方案设计

本文所设计的系统采用三层结构（图1.1）：最底层为火灾探测器，下级控制器为火灾监控控制器。电气火灾报警监控系统终端（上位机）。电气火灾监控系统由电气火灾监控设备、电气火灾监控探测器组成，能在当被保护线路中的被探测参数超过设定值时，发出报警信号、控制信号并能指示报警部位的系统。火灾监控设备能发出声、光报警信号和控制信号，指示报警部位，接收来自电气火灾监控探测器的报警信号，记录并保存报警信号的装置；电气火灾监控探测器能够探测被保护线路中的剩余电流、温度等电气火灾危险参数的变化；火灾探测器安装在事发现场，完成数据采集、分析火警信号，并把报警信号送至监控器的功能；监控器与探测器通过CAN总线实现板间通信，上位机与监控器之间通过RS232总线进行通信；火灾监控控制器能对探测器模块直接控制，电气火灾报警监控系统终端（简称上位机）为整个系统的主机，远离现场，由管理人员实现控制，承担着系统的管理功能。

1.火灾信号 2.火灾探测器 3.通信媒介 4.火灾监控控制器 5.监控系统终端

图1.1电气火灾报警监控系统图

1.2工作原理

每个探测器必须都拥有一个不同的ID，用于相互区别其他的探测器，探测器和监控设备之间则通过CAN总线通信。监控设备通过液晶屏实时显示各监控线路的运行状态,。一旦检测到报警信号,探测器通过再次检测核验，核实信号后，探测器控制断路器迅速切断电路，发出声光报警,并把报警信息发送给监控设备。监控设备接收到报警信息,则显示报警所在节点的位置、报警类型、报警值和设定值等。探测器会一直保持声在使用之前,先根据需要设置好漏电流报警值和温度报警值。光报警信号,直到用户按消音键消除声音或排除故障后才能恢复正常。同时发出声光报警信号,提醒消防人员及时去现场查明原因,有效预防电气火灾的发生。还可以存储报警信息,作为消防人员排查火灾原因的依据。

2电气火灾报警系统硬件系统设计

2.1探测器的硬件设计

火灾探测器由传感器、信号调理电路、数据处理、按键与显示界面、CAN通信接口等部分组成。探测器采集温度信号，热敏电阻元件将温度的变化转换为电信号。本系统采用自带A/D 接口的STC12C5410AD 单片机为运算核心，该系统运行快，低功耗，抗干扰能力强，指令代码完全兼容传统8051。温度探测器轮流采集下级终端温度探头传递过来的信号，温度探头发生故障时，故障指示灯显示并鸣叫示警；探头探测的温度值超出火灾报警阈值时，温度探测器发出声、光报警信号，值班人员受到信号后消除音响，根据温度探测器指示处理现场；键盘和显示电路主要是由按键输入电路、指示灯显示电路、显示驱动电路及数码管显示电路组成，通过这些电路实现对温度探头的火灾报警阈值的设定，显示测量的温度值，指示温度探头的状态（即故障状态、火灾报警状态、正常工作状态）。

2.2监控器的硬件设计

监控器的结构与探测器的区别在于去掉了传感器、增加了报警和联动消防电电路。系蜂鸣器负责系统的监控系统的报警功能，微型继电器负责联动消防电路，微型继电器用于控制报警灯及驱动相应的接触器。单片机I/O需要驱动电路转换从而驱动继电器，调整输出的驱动电压、电流以满足继电器的要求。在继电器线圈两端设计有并联的续流二极管，使继电器线圈产生的感应电流通过二极管流动，使三极管得到保护。在继电器的触点设计有阻容消弧电路，避免因为继电器触点断开使产生的有害电弧。

2.3抗干扰设计

环境因素如湿度、温度、电场、磁场等都会对设备进行干扰，从而使报警装置发生误判而发生误报、漏报的现象。因此，电气火灾报警监控系统必须具有很强的抗干扰能力。本系统电磁干扰源主要包括微处理器，微监控器，静电放电，传感器，瞬时功率元件，例如：继电器，电源等。针对这些干扰源，首先使用电磁屏蔽的方式，其次，对采样信号进行识别和过滤，在采样电路中加入有源滤波和无源滤波电路能有效避免测量干扰。最后采用抗干扰电源，能抵抗电源线或数据线等引线引入的串扰。在系统软件设计上采用软件滤波，进一步减少干扰。此外，合理布置各种芯片、元件，将高压元件与低压元件尽量隔离。电路板上接地线适当加粗，使之能通过三倍以上额定电流。交流地线与直流地线严格地分开，以避免彼此干扰。

3 CAN总线网络硬件设计

3.1 CAN总线接口电路设计

图3.1 CAN总线接口电路图

CAN总线接口电路主要由独立CAN通信控制器MCP2515（U2）和总线收发器 MCP2551（U3）两部分组成。其中MCP2515 执行对报文封装打包和接收解包的CAN协议；MCP2551 负责将 MCP2515 传送的数字信号转换为 CAN总线上的差分电平信号，完成电平转换。总线两端的120欧的电阻能够匹配总线阻抗，提高数据通信的抗干扰能力。

3.2 CAN总线网络设计

CAN总线是电气火灾报警监控系统的通信链路，其通信的稳定性决定了火灾报警控制系统的运行成败。本系统采用普通的双绞线作为媒介，讯媒介将若干个节点连接起来形成了CAN总线的网络。图3.2所示电气火灾报警监控系统的CAN网络结构中，可靠通信距离L取决于总线的通信速率，速率越高，其允许值越小。按照CAN 的国际标准IS011898，总线的位速率小于5Kbps，L的允许值可达1 0公里，R的取值范围在100~120欧之间；总线的位速率为1 Mbps 时，S和L的值不宜大于40米。

图3.2电气火灾报警监控系统的CAN网络结构

3.3 CAN网络总线通讯的软件设计

CAN总线通讯程序包括 MCP2515 的初始化、节点自测、通信波特率侦测程序，使用面向单片机的Keil C语言编写。MCP2515正常工作前要进行SPI 接口的数据传输速率、CAN 通信的波特率、MCP2515 的接收过滤器和屏蔽器以及发送和接收中断允许标志位等初始化设置。初始化之后，主监控程序调用的数据发送、接收及其他通信任务相关子程序。MCP2515 主要采取中断模式进行总线数据的接收和发送。中断处理程序包括总线错误处理子程序、发送接收、放弃发送子程序等。所有探测器和监控器主程序提供CAN总线中断和HD7279 中断。前者用于数据通讯，包括接收中断、发送中断、报文错误中断、总线活动唤醒中断、错误中断、中断确认，灵活的运用中断可以有效的的提高CAN总线的通讯效率与质量；后者主要负责参数设定，复位功能等按键功能地实现。MCP2515 有八个中断源，CANSTAT.ICOD（中断代码）位的编码反映等待处理的中断源。当同时发生多个中断时，INT引脚将保持低电平状态直至单片机复位。

4结语

目前国内的电气火灾报警系统还普遍采用传统的现场通信技术，信息集成能力不强，控制器获取的信息量有限，因此，更加先进的电气火灾报警系统的开发和普及需要该领域的同行们一起努力实现。

5参考文献

[1] 杨晓华，候巍，王树新等．基于CAN总线的分布式控制网络设计.低压电器,2006，1：40-43

[2]刘滏.灾报警图文控制系统后台通信的设计与实现（硕士学位论文）.四川：电子科技大