淺析電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院工程中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：電氣火災(zāi) 漏電 剩余電流 早期預(yù)警 醫(yī)院

       醫(yī)院作為為患者提供醫(yī)療服務(wù)的重要機(jī)構(gòu)和場(chǎng)所，人員密集，社會(huì)關(guān)注度高，由于醫(yī)院的服務(wù)對(duì)象為患者，這類群體由于疾病原因?qū)е缕湫袆?dòng)緩慢，在火災(zāi)情況下的緊急疏散或自行疏散較慢。隨著醫(yī)院的發(fā)展，醫(yī)療設(shè)備的不斷更新，醫(yī)院對(duì)用電質(zhì)量和安全性也提出了更高的要求，再加上醫(yī)院建筑內(nèi)部存放著各類重要的醫(yī)療儀器及設(shè)備，一旦發(fā)生火災(zāi)，轉(zhuǎn)移的難度也較大，所產(chǎn)生的危害突出。此外，一些早期建設(shè)的醫(yī)院，由于使用年限較為久遠(yuǎn)，醫(yī)院內(nèi)部的電氣線路老化較為嚴(yán)重，再加上各類儀器設(shè)備的頻繁使用，導(dǎo)致其火災(zāi)隱患較為突出，迫切需要加強(qiáng)對(duì)醫(yī)院電氣火災(zāi)的有效防控。

1電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)及其工作原理分析 

（1）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 

        國家標(biāo)準(zhǔn) GB14287.1-2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控產(chǎn)品提出了強(qiáng)制性的要求。它包括 3 個(gè)部分：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)器和測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。本文討論的電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)主要由電氣火災(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)器和遠(yuǎn)程監(jiān)控等硬件設(shè)備組成，上述各硬件設(shè)備在電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中，與遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行連接后，值班人員能夠通過消防中心的多功能顯示屏對(duì)所有監(jiān)控點(diǎn)的運(yùn)行狀況進(jìn)行了解；電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備本身還配備有較為龐大的數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)λ羞M(jìn)行監(jiān)控的配電系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲(chǔ)管理，為有關(guān)人員的查詢和分析工作提供支持。 

（2）工作原理 

        根據(jù)上述對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的組成及其各部分功能分析，在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)工作運(yùn)行中，對(duì)配電回路的漏電電流、電流、溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，當(dāng)被保護(hù)線路中的被探測(cè)參數(shù)（剩余電流、電流、溫度等電氣火災(zāi)危險(xiǎn)參數(shù)）發(fā)生變化，超出預(yù)設(shè)值時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)并提示報(bào)警部位，并將報(bào)警信息傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)，報(bào)警顯示和打印，值班人員通知專業(yè)人員去現(xiàn)場(chǎng)查看處置，實(shí)現(xiàn)電氣火災(zāi)的早期預(yù)警，避免電氣火災(zāi)的發(fā)生。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的火災(zāi)預(yù)報(bào)屬于早期預(yù)警，是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的獨(dú)立子系統(tǒng)，不同于火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，它的特點(diǎn)在于電氣火災(zāi)監(jiān)控屬于先期預(yù)報(bào)警。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)早期報(bào)警是為了主動(dòng)預(yù)防損失，把過去對(duì)電氣火災(zāi)的消防范變?yōu)橹鲃?dòng)預(yù)防，即不論是新建醫(yī)院還是擴(kuò)建醫(yī)院項(xiàng)目，尤其是已經(jīng)安裝了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的醫(yī)院，仍需要安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的主要原因。隨著醫(yī)院用電設(shè)備數(shù)量持續(xù)增加，用電負(fù)荷亦不斷上升，電氣事故也在逐年攀升，安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是必要的，同時(shí)也是迫切的。 

        醫(yī)院電氣火災(zāi)與一般火災(zāi)相比，具有較為突出的分布性、持續(xù)性和隱蔽性特征，這是由于醫(yī)院建筑內(nèi)部的電氣線路分布本身較為廣泛，并且其線路通常會(huì)敷設(shè)在較為隱蔽的部位，隨著醫(yī)院對(duì)電氣設(shè)備的需求增加，導(dǎo)致其在長(zhǎng)期持續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下，易因用電負(fù)荷增加，或者是電氣線路老化等問題，引起電氣火災(zāi)發(fā)生。此外，電氣火災(zāi)發(fā)生初期，一般很難被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)火蔓延到設(shè)備及電纜表面時(shí)已形成較大火勢(shì)，不易被控制。電氣火災(zāi)發(fā)生的原因主要包含短路、漏電、過負(fù)荷、雷電、誤操作、諧波電流、電氣設(shè)備故障以及接觸不良等；其中，過負(fù)荷以及漏電、短路等是導(dǎo)致電氣火災(zāi)發(fā)生的主要的原因，并且在各類電氣火災(zāi)中，以電纜線路故障導(dǎo)致的火災(zāi)情況較為突出。對(duì)于醫(yī)院來講，為確保對(duì)患者的醫(yī)療服務(wù)，醫(yī)院內(nèi)部的配電系統(tǒng)基本處于持續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，具有用電量大并且用電時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)備復(fù)雜、用電負(fù)荷不夠穩(wěn)定等特征。此外，由于醫(yī)院中運(yùn)行使用的大型醫(yī)療設(shè)備（如 X光機(jī)、CT 機(jī)、MIR 機(jī)、DSA 機(jī)等）工作瞬間電流均比較大，因此，醫(yī)院的電氣火災(zāi)發(fā)生的原因更為復(fù)雜。電氣火災(zāi)發(fā)生的主要原因如圖 1 所示。 

圖 1 電氣火災(zāi)發(fā)生的原因

        結(jié)合上述對(duì)醫(yī)院電氣火災(zāi)的特點(diǎn)與原因，在進(jìn)行電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，需要滿足以下基本功能與技術(shù)要求。 

        （1）能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備運(yùn)行過程中的漏電電流值、配電箱中的溫度值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，如超過設(shè)定值及時(shí)報(bào)警提示，并可以對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行及其線路連接進(jìn)行控制，從而對(duì)電氣設(shè)備與線路進(jìn)行有效保護(hù)。 

        （2）具備相應(yīng)的記憶、顯示以及打印等功能。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行中，能夠通過探測(cè)監(jiān)控器對(duì)三相電源以及每相電流值以及漏電電流值、配電箱中的溫度值實(shí)時(shí)監(jiān)控顯示，并且其系統(tǒng)能夠?qū)╇娤到y(tǒng)各支路運(yùn)行狀態(tài)，以及動(dòng)態(tài)參數(shù)、操作內(nèi)容進(jìn)行保存，方便查詢打印，必要時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)將報(bào)警信息以及部位傳輸?shù)焦潭ǖ氖謾C(jī)上。 

        （3）具有良好的可操作性。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中的探測(cè)控制器應(yīng)具有易操作的特征，能夠使操作者方便對(duì)其控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，并通過控制器的顯示屏方便對(duì)供電參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了解。此外，其系統(tǒng)中主控制計(jì)算機(jī)的人機(jī)界面交互良好，能夠?yàn)椴僮髡哌M(jìn)行供電系統(tǒng)運(yùn)行觀察，并通過不同顏色顯示對(duì)其工作狀態(tài)進(jìn)行區(qū)別，便于掌握和操作應(yīng)用。 

        （4）能夠進(jìn)行整定值調(diào)整支持。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，由于其系統(tǒng)內(nèi)部的探測(cè)控制器是采用微處理器控制，不僅具有較好的靈活性、運(yùn)算速度快、可調(diào)節(jié)的范圍較廣等特征優(yōu)勢(shì)，而且能夠在較為廣泛的保護(hù)范圍內(nèi)對(duì)整定值進(jìn)行合理選擇與調(diào)整，以促進(jìn)其工作在一個(gè)合理區(qū)域。 

        （5）具有電氣設(shè)備試驗(yàn)、預(yù)警和斷電操作等功能。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，為保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，需要通過系統(tǒng)中的主控制計(jì)算機(jī)定期進(jìn)行試驗(yàn)信號(hào)，對(duì)其是否存在故障進(jìn)行判斷，一旦出現(xiàn)故障可報(bào)警提示同時(shí)可以切斷故障部位，避免對(duì)整個(gè)電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成影響。 

4 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院的應(yīng)用 

       根據(jù)某醫(yī)院內(nèi)部的電氣線路分布與供電系統(tǒng)情況， 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)全醫(yī)院的各樓層總開關(guān)回路進(jìn)行監(jiān)控，具體方案是電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)安裝在醫(yī)院的消防中心，并在各樓層的配電間低壓配電系統(tǒng)末級(jí)配電柜的進(jìn)線端，安裝剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，監(jiān)控該部位到終端用戶的線路和設(shè)備；同時(shí)在各配電箱中安裝相應(yīng)的測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，對(duì)配電箱內(nèi)的溫度情況進(jìn)行監(jiān)控和分析，被監(jiān)控參數(shù)如剩余電流、電流、溫度發(fā)生異常變化時(shí)，超出預(yù)設(shè)值現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并通過線路將報(bào)警信號(hào)發(fā)送至電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)，值班人員根據(jù)以上顯示信息，迅速通知電工趕到事故現(xiàn)場(chǎng)檢查處理。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備投入運(yùn)行以來，幫助發(fā)現(xiàn)了多處電氣安全隱患，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除多起電氣故障，大大提高了醫(yī)院電氣設(shè)備運(yùn)行安全性和可靠性，避免了電氣故障對(duì)醫(yī)院正常運(yùn)行的影響，為醫(yī)院的消防管理提供了科學(xué)的依據(jù)。

（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(dú)立運(yùn)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(yàn)中心的消防電子產(chǎn)品試驗(yàn)認(rèn)證，并且均通過嚴(yán)格的EMC電磁兼容試驗(yàn)，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運(yùn)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(duì)剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號(hào)的采集與監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和報(bào)警，當(dāng)必要時(shí)還能聯(lián)動(dòng)切除被檢測(cè)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(tái)或火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享。

（2） 應(yīng)用場(chǎng)合

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

（3 ）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（4 ）系統(tǒng)功能

       監(jiān)控設(shè)備能接收多臺(tái)探測(cè)器的剩余電流、溫度信息，報(bào)警時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)設(shè)備上紅色“報(bào)警"指示燈亮，顯示屏指示報(bào)警部位及報(bào)警類型，記錄報(bào)警時(shí)間，聲光報(bào)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(duì)探測(cè)器實(shí)現(xiàn)復(fù)位。對(duì)于聲音報(bào)警信號(hào)也可以使用觸摸屏“消聲"按鍵手動(dòng)消除。

       當(dāng)被監(jiān)測(cè)回路報(bào)警時(shí)，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(bào)警消除后，控制輸出繼電器釋放。

       通訊故障報(bào)警：當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺(tái)探測(cè)器之間發(fā)生通訊故障或探測(cè)器本身發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測(cè)器顯示故障提示，同時(shí)設(shè)備上的黃色“故障"指示燈亮，并發(fā)出故障報(bào)警聲音。電源故障報(bào)警：當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)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(bào)警聲響。

        當(dāng)發(fā)生剩余電流、超溫報(bào)警或通訊、電源故障時(shí)，將報(bào)警部位、故障信息、報(bào)警時(shí)間等信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)報(bào)警解除、排除故障時(shí)，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。

（5） 配置方案

        現(xiàn)階段的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)并不十分完善，誤報(bào)、漏報(bào)情況時(shí)有發(fā)生，相信在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的今天，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可以利用物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，向智能信息化、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)功能一體化、可視化系統(tǒng)等方向發(fā)展。對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院的應(yīng)用進(jìn)行研究，結(jié)合醫(yī)院建筑電氣線路特點(diǎn)，采用電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)醫(yī)院電氣火災(zāi)原因的監(jiān)測(cè)分析，及時(shí)進(jìn)行電氣火災(zāi)隱患消除，對(duì)確保醫(yī)院建筑電氣的正常運(yùn)行，具有十分積的意義。 

【1】盧敏華 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院的應(yīng)用研究

【2】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.5版