淺談智慧消防在石油化工電氣火災監控系統的應用

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要:各使用不當等，會給石油化工企業的安全生產帶來嚴重影響。基于此，從預防火災發生和消防用電設備電源維護角度進行分析，結合智是消防發展要求，構建健全的消防監控系統，加強火災預防，避免火災給企業帶來嚴重的經濟損失。

關鍵詞:電氣火災監控系統:消防設備電源監控系統:智慧消防:火災探測器

0引言

根據應急管理部消防救援局發布的全國火災數據來看，2020年因違反電氣安裝使用規范所產生的火災共有8.5萬件，是全國總火災數量的33.6%；因電氣故障出現的大型火災事件數量36件，占大型火災總數量55.%。可見電氣設備線路故障誘發的火災事故數量較多。

石油化工業是我國重要產業之一，石化企業有各種電氣設備，容易在日常運行中出現各種火災隱患，誘發火災的因素趨于多樣化，包括安全管理意識薄弱、違反操作規范等主觀因素隨著企業生產年限不斷增加，電氣設備出現老齡化趨勢，導致很多用電設備出現短路、漏電等現象，這些故障通常出現在電氣設備穿線管內部，是產生電氣起火的重要因素。但因為很多短路現象具有較強的隱蔽性，短時間內無法被發現，從而導致火勢大規模蔓延。同時，因石油化工行業具有一定特殊性，如果出現火災事故，很容易引起有毒氣體泄漏，給企業帶來嚴重的經濟損失，嚴重威脅人員安全，還會給企業形象造成破壞口.所以，電氣火災監控系統十分重要。

1石油化工電氣*常見的火災類型

1.1電氣設備漏電造成的火災

當電氣設備和線路運行時間長久，絕緣材料老化或者人為損壞以及潮濕高溫環境原因影響，會造成絕緣性能下降，電氣設備和線路就會漏電。如果接觸不良就會產生火花和高溫，引燃可燃物品，造成火災。預防這類火災的措施有幾點:電氣設備設計安裝漏電保護裝置:電氣設備金屬外殼和電源線路金屬導管和橋架安裝可靠接地裝置。

1.2電氣設備線路短路造成的火災

當裸露導體或者絕緣導體絕緣破壞，導體直接接觸時就會造成相線之間、相線零線之間和相線與大地之間短路。短路時電阻小，短路電流大，溫度迅速升高，熔斷導線，引燃可燃物。這類火災發展速度快，破壞性嚴重。預防這類火災的措施有幾點:電氣設備設計安裝短路保護裝置，比如斷路器、熔斷器等:電氣設備和線路設計安裝火災監測系統。

1.3 電氣設備和線路過載造成的火災

電氣設備和線路正常運行時,電流和溫升在設計正常范圍,不會造成火災。當不按照設計要求任意加大負載或者不按照設計要求加長運行時間以及電氣設備故障時，運行電流就會加大，電氣元件和線路溫度上升很快。當溫度到達一定程度后，設備和線路就會發生破壞，從而燃燒引起火災。預防這類火災的措施有幾點:嚴格按照設計要求的負荷和時間運行設備:電氣設備設計安裝熱過載保護裝置:電氣設備設計安裝缺相保護裝置。

2 基于智慧消防的石油化工電氣火災監控系統研究

2.1 電氣火災控制系統的組成和設置

2.1.1電氣火災監控系統組成

電氣火災監控系統中包括電氣火災監控器和電氣火災探測器(見圖1)。其中電氣火災監控器在整個電氣火災監控中具有重要作用，能集中控制電氣火災情況，自動觸發故障報警系統，避免電氣火災給相關企業帶來嚴重的經濟損失。目前，該設備通常安裝在有工作人員值班的場所，當電氣火災監控器被安裝在無人看守區域時，要及時將故障信號和報警信號傳輸到消防控制室。目前，在系統運行中，工作人員*常用測溫式和電流式電氣火災探測器，但隨著電氣火災監控設備不斷發展組合式電氣火災探測器出現在人們視線范圍內，其能監控1kV配電線路剩余的電流和溫度，能進一步降低電氣火災監控系統硬件數量，還能通過收集各方面數據資源，判斷出電氣故障的主要類型，提前將各種安全隱患進行控制。

2.1.2新建石油化工生產裝置電氣火災監控系統設置

在電氣火災監控系統運行過程中，工作人員要注重提前預防，將電氣設備安全故障控制在事前。因此，在企業日常生產過程中，為滿足企業不間斷生產的要求，工作人員不能隨意切斷用電負荷電源，在很多環境下，該系統只具有報警作用，但不具備跳閘功能。工作人員要分析電氣線路實際運行情況收集電氣線路傳輸數據，一旦發現線路存在嚴重漏電問題，故障線路相關數據會直接顯示在電氣火災監控器上，如漏電溫度、電流、位置等數據，及時提醒工作人員進行維護，解決安全事故，避免安全事故給生產效率帶來嚴重影響。同時，電氣火災監控系統在觸發系統報警時，會自動將報警信號傳輸給火災自動報警系統。同時，為避免出現電氣火災現象，工作人員在設置剩余電流檢測設備時動作電流應低于300m，考慮到電壓等級1kv下的電纜導體材料不同、絕緣介質不同，其日常工作溫度存在明顯差異性，如0.6/1kV銅芯交聯聚乙烯絕緣電纜*高工作溫度為90°C，而銅芯聚氯乙烯絕緣電纜作為目前使用范圍*廣的電纜，其導體工作溫度*高為70°C。工作人員在設置測溫式電氣火災探測器報警數值時，要結合線路電纜型號和規格進行設置。另外，為降低錯誤報警頻率和電氣火災發生概率，工作人員可將電氣火災監控系統中的溫度檢測報警數據合理設置*高工作溫度。

2.1.3石油化工生產裝置電氣火災監控系統設置

針對未設置電氣火災監控系統的石油化工，想要設置該系統具有較高難度系數，如當抽屜式低壓開關柜內空間不足時，工作人員不能安裝剩余電流互感器監督其剩余電流。為解決設置安全問題，要結合企業設置要求，進一步優化既有石油化工生產裝置，完善電氣火災監控系統，加強企業日常生產的安全管理。同時，在石油化工生產企業生產中要安裝微機綜合保護裝置，多方位保護電動機回路、饋線等環節實現漏電保護功能，這和剩余電流式電氣火災探測器原理基本相同，配合通信管理機實現數據收集工作，從而實時檢測線路剩余電流。另外，在上述基礎上，工作人員要配合測溫式電氣火災監控檢測器，實時監督電氣設備各環節溫度，構建健全的電氣火災監控系統，合理控制現有設備改造幅度。

2.2消防設備電源監控系統的組成和設置

目前，消防設備是控制電氣火災的重要基礎，其主要包括電動防火卷簾門、消防補風、消防排煙風機、消防電梯等。通過合理應用這些消防用電設備能控制火災蔓延速度，給人員疏散和營救提供充足的時間，有效降低因火災問題產生的人員傷亡和經濟損失。在正常情況下，很多設備在熱備狀態，只有當出現火災情況時才被投入使用，一旦消防用電設備電源存在問題，工作人員未定期進行檢查，就很容易影響消防用電設備的使用性能。而消防設備電源監控系統作為我國*實用的預警監控系統，其具有結構簡單、操作便捷、效率高等特征，被廣泛應用在各行業生產工作中。同時，消防設備電源監控結構有兩種結構組網，即消防電源狀態監控器和電壓傳感器，便于工作人員實時監督消防設備實際情況，提高石油化工企業消防安全管理水平。

2.2.1消防設備電源監控系統的組成

消防設備電源監控系統負責消防用電設備電源監控工作.保證在出現火災時消防用電設備能正常使用，給消防救援工作提供幫助。該系統主要包括電樂和電流監控模塊傳感器、消防電源監控主機、分機等，針對大型石油化工企業，監控模塊傳感器自動收集各種消防設備電源參數，通過總線和消防控制室，將其上傳到全場性控制室，構建全廠消防設備電源的監控系統。該系統是根據消防設備電源的電氣數據變化情況發布相關指令，當消防用電設備出現如缺相、過電壓、斷路、過載等冬種故障，會自動觸發聲光報警信號，提醒工作人員進行維護。

2.2.2設置消防設備電源監控系統注意事項

在制定配電方案過程中，工作人員*常用放射式直供電方法，將消防設備電源監控系統監測點設置在距離變電所出線端較近位置，一旦消防配電線路出現火災現象，該系統無法將數據傳輸到消防用電設備受電端，給整個消防救援工作帶來嚴重影響。針對該種情況，工作人員要合理設置電壓監控模塊傳感器，通常安裝在距離消防用電設備未端較近位置，如消防雙電源切換裝置進線口，充分發揮消防電源監控作用，保證石油化工企業日常生產的安全性。

2.3基于智慧消防的石油化工電氣火災監控系統應用

2017年，公安部消防局發布《關于*面推進“智慧消防建設的指導意見》，要求相關企業合理利用各種信息技術，如云計算、大數據、物聯網等技術，推動智慧消防建設進程，將信息化技術和消防業務相互結合，進一步完善社會火災防控體系，促進傳統消防向智能化方向發展。目前，上述要求主要針對社會火災防控體系，石油化工企業是目前*重要的防控環節之一。隨著消防產業技術不斷發展，傳統消防管理工作無法演足企業生產安全要求，企業要對消防設施進行動態監管和預報警功能，積*購買冬種先進的消防監控系統，如消防設備電源監控系統、消防水泵巡檢系統、消防應急照明系統。但從目前消防監控系統運行情況來看，發現不能將消防監控系統進行獨立設置，無形中增加工作人員日常監控工作量，要將不同消防監控系統相互結合，實現消防監控系統一體化，統一各種消防監控系統的通信協議,實現不同消防監控系統間的相互溝通(見表1)。通過實現消防監控系統一體化，不僅能保證不同監控系統自身監控功能，還能利用實現消防監控系統數據互通，避免消防監控系統遇到的問題。

在實現消防監控系統一體化過程中，要合理利用智慧消防物聯網技術，實現各種設備和系統間的組網，實時定位每個系統的運行狀態和故障報警位置，通過分級授權管理模式向企業不同級別用戶提供相關網頁界面，讓企業管理層根據不同權限進行實時控制。通過利用消防監控系統一體化，遠程進行火災報警聯動，實時檢測消防設備實際情況，提高日常消防管理水平。同時，安全管理人員可利用相關App，多方面分析企業內部消防設備實際情況，一旦消防系統故障報警系統被觸發，能及時收集到火災相關信息，便于當地消防部門掌握企業的消防設施運行情況，能進行日常消防監督，確定石油化工企業火災危險程度，給消防部門研究火災風險提供豐富的數據資源。

3安科瑞電氣火災監控系統

3.1概述

Acre1-6000電氣火災監控系統，是根據國家現行規范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發的全數字化獨立運行的系統，已通過國家消防電子產品質量監督檢驗中心的消防電子產品試驗認證，并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產品在低壓配電系統中的安全正常運行，現均已批量生產并在全國得到廣泛地應用。該系統通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監視，實現對電氣火災的早期預防和報警，當必要時還能聯動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;并根據用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業微電網管理云平臺或火災自動報警系統等進行數據交換和共享。

3.2應用場合

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業、國家*點消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領域。

3.3系統結構

3.4系統功能

監控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發出聲、光報警信號，同時設備上紅色“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，直至按設備的“復位"按鈕或觸摸屏的“復位"按鍵遠程對探測器實現復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲"按鍵手動消除。

當被監測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。

通訊故障報警：當監控設備與所接的任一臺探測器之間發生通訊故障或探測器本身發生

故障時，監控畫面中相應的探測器顯示故障提示，同時設備上的黃色“故障"指示燈亮，并發出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發生故障時，監控設備也發出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

當發生剩余電流、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據庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數據提供多種便捷、快速的查詢方法。

4配置方案

5結語

綜上所述，隨著石油化工企業消防安全意識逐漸增強，為避免火災給工作人員帶來嚴重傷害，防止給周圍生態環境帶來嚴重破壞，要改革傳統消防理念，實現消防事前預警。工作人員要結合企業生產情況，構建健全的電氣火災監控系統和消防設備電源監控系統，通過利用火災自動報警系統將消防電源監控、電氣火災監控相互融合，提高日常火災監督效率。同時，采用智能消防物聯網技術，實現火災遠程監控，給石油化工企業消防巡檢工作提供豐富的數據資源，充分發揮其在人員疏散方面的作用，將企業電氣火災風險控制在*小范圍。

【參考文獻】

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