摘要：通過介紹上海某高層建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計情況，對電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)工作特點和具體設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行說明，同時提出一些設(shè)

計過程中需注意的事項，供業(yè)內(nèi)人士借鑒，以期增進(jìn)對電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的重視，更加合理地應(yīng)用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)來預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。

關(guān)鍵詞:電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)計；圖紙

0、引言

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，用電量成倍增長，電氣火災(zāi)也隨之劇增，從而給國民經(jīng)濟(jì)和人民生命財產(chǎn)造成巨大損失。據(jù)統(tǒng)計，電氣火災(zāi)大部分是由電氣線路的接觸性電弧短路直接或間接引起的，其中配電線路老化、線纜絕緣破損、導(dǎo)線裸露造成漏電是主要原因。因此，對配電線路漏電引起的電氣火災(zāi)隱患進(jìn)行及時有效的監(jiān)控是防止電氣火災(zāi)頻發(fā)的必要措施。目前，新建的高層建筑按照防火設(shè)計規(guī)范都要采用剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，國內(nèi)很多生產(chǎn)廠家已有比較成熟的系列產(chǎn)品。

下面對上海某高層建筑的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計情況作一簡單介紹。該項目為上海某機關(guān)的附屬用房，地上22層，地下1層，主要用電設(shè)施為照明用電、應(yīng)急照明用電、空調(diào)用電及消防設(shè)施用電。本項目選用上海光華電控設(shè)備有限公司生產(chǎn)的GH1-EFM2100中央監(jiān)控系統(tǒng)。

1、設(shè)計依據(jù)

(1)GB50016—2006建筑設(shè)計防火規(guī)范；(2)GB14287.1—2005電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備；(3)GB14287.2—2005剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器；(4)GB14287.3—2005測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器；(5)GB50045—95(2005版)高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范；(6)JGJ16—2008民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范；(7)GB13955—2005剩余電流動作保護(hù)裝置的安裝和運行。

2、系統(tǒng)的基本組成和設(shè)備選型

根據(jù)國家標(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)控探測器以及測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器等3個*基本產(chǎn)品。

本項目選用的GH1-EFM2100中央監(jiān)控系統(tǒng)由中央監(jiān)控主機和現(xiàn)場器件(電氣火災(zāi)監(jiān)控器、電氣火災(zāi)探測器)通過總線連接組成，可方便地配合工程電力系統(tǒng)設(shè)計，構(gòu)成多級實時監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)，能全面監(jiān)控可能引發(fā)電氣火災(zāi)和人身安全事故的電力系統(tǒng)各種異常或故障，如漏電、過流、溫度過高、過電壓、欠電壓、中線電流過大、缺相和失電等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。

由圖中可以看出，中央監(jiān)控主機設(shè)于消防控制室內(nèi)，電氣火災(zāi)監(jiān)控器和探測器安裝在被監(jiān)控的配電箱柜內(nèi)，監(jiān)控主機與監(jiān)控器之間通過總線(超5類UTP)進(jìn)行通信，而探測器與監(jiān)控器之間通過內(nèi)部信號總線相連。

電氣火災(zāi)監(jiān)控器種類很多，其產(chǎn)品類型和監(jiān)控報警功能如表1所示。

根據(jù)每個配電箱需保護(hù)的配電回路情況，選擇表中不同類型的監(jiān)控器。本項目中選用的監(jiān)控器類型為GH1-B1和GH1-B2兩種。

同樣，電氣火災(zāi)探測器也有幾種，其產(chǎn)品型號和采樣項目如表2所示。應(yīng)根據(jù)配電回路需采樣的項目以及線路的類型(指進(jìn)線或出線采用電纜還是銅排)來選擇相應(yīng)的探測器，同時與相應(yīng)的監(jiān)控器配套組成1個監(jiān)控節(jié)點。本項目中選用的探測器類型分別為表2中的前3種型號，其電流規(guī)格分別對應(yīng)于被控配電回路的電流值。

1. 探測器的點位分布

首先要分析低壓配電系統(tǒng)的相關(guān)圖紙，了解配電干線的形式和有關(guān)設(shè)備的負(fù)荷等級，根據(jù)分級保護(hù)的原則來確定需要監(jiān)控的部位。本項目的配電干線為電纜放射式與樹干式相結(jié)合的形式，消防設(shè)備、應(yīng)急照明和通信系統(tǒng)用電為一級負(fù)荷，其余為二級負(fù)荷。因此，除了部分PZ30箱外，所有配電箱柜均需安裝電氣火災(zāi)探測器。具體包括各樓層的照明配電箱、應(yīng)急照明配電箱、空調(diào)動力配電箱和有關(guān)消防設(shè)備配電箱等。

1. 施工圖的設(shè)計

由于電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是比較新型的工程內(nèi)容，同時，國家相關(guān)規(guī)范還不是很完善，因此很多項目的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計圖.紙不夠全面。筆者查閱了很多設(shè)計圖紙，發(fā)現(xiàn)問題比較多，甚至有些項目只有一張電氣火災(zāi)監(jiān)控的系統(tǒng)圖再加上一點施工說明，有些在配電柜系統(tǒng)圖上添加了監(jiān)控器和探測器的內(nèi)容，但是大部分缺少平面布置圖，這給現(xiàn)場施工帶來不少困難。根據(jù)筆者在該項目中設(shè)計和施工的經(jīng)驗來看，施工圖至少應(yīng)該包括：電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)圖和設(shè)計說明、被控配電柜系統(tǒng)圖、平面布置圖、火災(zāi)監(jiān)控節(jié)點圖等。

4.1電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)圖和設(shè)計說明

應(yīng)根據(jù)樓層情況，詳細(xì)反映系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類型和內(nèi)容，每一個被控配電柜(即監(jiān)控節(jié)點)在系統(tǒng)圖中標(biāo)明，盡可能將每個監(jiān)控節(jié)點所選用的監(jiān)控器和探測器規(guī)格型號標(biāo)注清楚。同時要反映出中央監(jiān)控主機的形式和位置，明確系統(tǒng)的容量和總線回路的數(shù)量等。系統(tǒng)圖的大致情形可參照圖1來布置。

設(shè)計說明一般應(yīng)包括：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的說明、系統(tǒng)總線的配管配線形式、管線敷設(shè)要求、監(jiān)控器漏電流設(shè)定情況的說明、現(xiàn)場監(jiān)控器和探測器的安裝形式(柜內(nèi)安裝或者柜外安裝)、有關(guān)安裝需注意的問題等，另外需要做一張設(shè)備清單和圖例表。

4.2被控配電柜系統(tǒng)圖

該系統(tǒng)圖一般是在強電的配電柜系統(tǒng)圖基礎(chǔ)上進(jìn)行添加修改，*終與強電配電柜系統(tǒng)圖合用。其圖紙數(shù)量較多，每一個不同的配電柜均需出圖。完成后的配電柜系統(tǒng)圖如圖2所示，限于篇幅，圖中只顯示了該系統(tǒng)圖的局部內(nèi)容。圖中已經(jīng)標(biāo)明了該配電柜選用的監(jiān)控器和探測器的規(guī)格型號。

圖2配電柜系統(tǒng)圖的局部圖形

4.3平面布置圖

平面布置圖也比較簡單，一般在強電的配電平面圖基礎(chǔ)上繪制，將原圖中的橋架管線等刪除，只保留配電柜圖形和編號，再根據(jù)弱電井位置及各被控配電柜位置進(jìn)行管線連接。注意應(yīng)與系統(tǒng)圖對照復(fù)核，不要遺漏配電柜。平面圖中的管線全部為統(tǒng)一形式(一般為KBG20線管和超5類UTP線纜),因此可以省掉每處管線的標(biāo)注，只需在圖紙下方做個管線敷設(shè)情況說明即可。此處需強調(diào)的是，由于系統(tǒng)總線采用級聯(lián)方式，每個監(jiān)控節(jié)點處只能有1個輸入和1個輸出，因此要合理安排總線的走向，既要節(jié)約投資，又要便于施工。

4.4火災(zāi)監(jiān)控節(jié)點圖

火災(zāi)監(jiān)控節(jié)點圖比較簡單，數(shù)量也很少，主要是反映配電柜內(nèi)監(jiān)控器和探測器的安裝情況，如監(jiān)控器的供電方式、探測器與監(jiān)控器的信號線類型等。一般應(yīng)根據(jù)選用的監(jiān)控器類型分別繪制相應(yīng)的節(jié)點圖。實際操作中一般將該圖放入電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)圖中，不單獨出圖。圖3為單回路監(jiān)控器GH1-B1的節(jié)點圖。

5電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝

根據(jù)系統(tǒng)的特點，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝一般可分為2部分，其一是監(jiān)控器和探測器在配電柜內(nèi)的安裝，其二是現(xiàn)場的管線敷設(shè)和接線。前者要與配電柜生產(chǎn)廠家密切配合，后者與一般的電氣安裝項目基本相同。

圖3火災(zāi)監(jiān)控節(jié)點圖

5.1監(jiān)控器和探測器在配電柜內(nèi)的安裝

由于監(jiān)控器一般安裝在配電柜門上，而探測器要穿過配電回路并固定在柜內(nèi)，因此*好把這2項設(shè)備交由配電柜廠家安裝。在確定好配電柜供應(yīng)商后，施工單位應(yīng)首先與配電柜廠家仔細(xì)復(fù)核配電柜系統(tǒng)圖，明確各配電柜中配電回路的形式(電纜型還是銅排型),提交監(jiān)控器和探測器的規(guī)格型號以及外形尺寸。在配電柜的生產(chǎn)過程中，廠家就可以把這2項設(shè)備在柜內(nèi)安裝固定好，作為1個成品配電柜送到施工現(xiàn)場，省掉工程現(xiàn)場的復(fù)雜安裝程序，同時避免了配電柜內(nèi)線纜、銅排重新拆卸和安裝可能帶來的故障隱患。

5.2現(xiàn)場管線敷設(shè)和接線

相對于其他設(shè)備安裝工程來說，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場安裝很簡單。首先管線數(shù)量比較少，其次管線種類單一。注意總線的管線不要與其他強電或弱電線路混在一起；超5類UTP線纜敷設(shè)時，在配電箱內(nèi)需預(yù)留足夠長度；在壓接好RJ45水晶頭后，用測線儀測試線路，合格后在柜內(nèi)綁扎好；柜門內(nèi)側(cè)布置需美觀牢靠，不影響柜內(nèi)元器件。據(jù)說現(xiàn)在有些生產(chǎn)廠家開始開發(fā)用RS485總線來替代現(xiàn)有的超5類UTP線纜，同時采用插接式端子塊接線，這將使得現(xiàn)場線纜的敷設(shè)和接線更為方便快捷。

6、安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

6.1概述

Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，是根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數(shù)字化獨立運行的系統(tǒng)，已通過國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的消防電子產(chǎn)品試驗認(rèn)證，并且均通過嚴(yán)格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運行，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應(yīng)用。該系統(tǒng)通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監(jiān)視，實現(xiàn)對電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和報警，當(dāng)必要時還能聯(lián)動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標(biāo)的配電回路;并根據(jù)用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享。

6.2應(yīng)用場合

適用于智能樓宇、醫(yī)院、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

6.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

6.4系統(tǒng)功能

1）監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發(fā)出聲、光報警信號，同時設(shè)備上紅色“報警"指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按設(shè)備的“復(fù)位"按鈕或觸摸屏的“復(fù)位"按鍵遠(yuǎn)程對探測器實現(xiàn)復(fù)位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲"按鍵手動消除。

2）當(dāng)被監(jiān)測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護(hù)電路或其他設(shè)備，當(dāng)報警消除后，控制輸出繼電器釋放。

3）通訊故障報警：當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時，監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測器顯示故障提示，同時設(shè)備上的黃色“故障"指示燈亮，并發(fā)出故障報警聲音。電源故障報警：當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時，監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進(jìn)入相應(yīng)的界面查看詳細(xì)信息并可解除報警聲響。

4）當(dāng)發(fā)生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。

6.5配置方案

7、結(jié)束語

通過對上海某項目電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計和安裝調(diào)試整個過程的總結(jié)，結(jié)合實施過程中遇到的各種情況，同時學(xué)習(xí)和研究國家相關(guān)規(guī)范，筆者對電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)工程的設(shè)計和施工有了比較清晰的認(rèn)識。希望通過本文與業(yè)內(nèi)人士交流，共同提高設(shè)計水平。

【參考文獻(xiàn)】

1. 徐錫生.淺談高層建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計.江蘇柏誠工程股份有限公司.

2. 安科瑞消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)/防火門監(jiān)控系統(tǒng)/消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)/電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)選型手冊.2022.05版