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淺析電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院的應(yīng)用研究

更新時間:2022-11-01瀏覽:1039次
摘要:文章結(jié)合醫(yī)院建筑電氣火災(zāi)的特點(diǎn)及其發(fā)生原因,對電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院建筑設(shè)計中的具體應(yīng)用進(jìn)行研究,并通過實(shí)例分析,對其應(yīng)用效果進(jìn)行驗(yàn)證,為有關(guān)實(shí)踐及研究提供參考,確保醫(yī)院建筑電氣的安全性。
 
關(guān)鍵詞:電氣火災(zāi) 漏電 剩余電流 早期預(yù)警 醫(yī)院
 
       電氣火災(zāi)作為一種重要的火災(zāi)類型,對建筑以及用戶的安全存在較大的威脅;加強(qiáng)建筑電氣火災(zāi)的有效預(yù)防與監(jiān)控管理,是減少建筑電氣火災(zāi)的發(fā)生并降低其危害影響的有效措施。醫(yī)院作為為患者提供醫(yī)療服務(wù)的重要機(jī)構(gòu)和場所,人員密集,社會關(guān)注度高,由于醫(yī)院的服務(wù)對象為患者,這類群體由于疾病原因?qū)е缕湫袆泳徛?,在火?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)控探測器和測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。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)控探測器、測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器和遠(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,對配電回路的漏電電流、電流、溫度進(jìn)行實(shí)時檢測,當(dāng)被保護(hù)線路中的被探測參數(shù)(剩余電流、電流、溫度等電氣火災(zāi)危險參數(shù))發(fā)生變化,超出預(yù)設(shè)值時,現(xiàn)場發(fā)出報警信號并提示報警部位,并將報警信息傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī),報警顯示和打印,值班人員通知專業(yè)人員去現(xiàn)場查看處置,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)報屬于早期預(yù)警,是火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的獨(dú)立子系統(tǒng),不同于火災(zāi)自動報警系統(tǒng),它的特點(diǎn)在于電氣火災(zāi)監(jiān)控屬于先期預(yù)報警。與傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)不同的是,電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)早期報警是為了主動預(yù)防損失,把過去對電氣火災(zāi)的消極防范變?yōu)橹鲃宇A(yù)防,即不論是新建醫(yī)院還是擴(kuò)建醫(yī)院項目,尤其是已經(jīng)安裝了火災(zāi)自動報警系統(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,同時也是迫切的。 
 
2 醫(yī)院電氣火災(zāi)的特點(diǎn)與原因分析 
 
        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,并且其線路通常會敷設(shè)在較為隱蔽的部位,隨著醫(yī)院對電氣設(shè)備的需求增加,導(dǎo)致其在長期持續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下,極易因用電負(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,一般很難被及時發(fā)現(xiàn),當(dāng)火蔓延到設(shè)備及電纜表面時已形成較大火勢,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。對于醫(yī)院來講,為確保對患者的醫(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間長、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
 
3 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用的技術(shù)要求 
 
        結(jié)合上述對醫(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)時監(jiān)測,如超過設(shè)定值及時報警提示,并可以對電氣設(shè)備的運(yùn)行及其線路連接進(jìn)行控制,從而對電氣設(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,能夠通過探測監(jiān)控器對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),以及動態(tài)參數(shù)、操作內(nèi)容進(jìn)行保存,方便查詢打印,必要時通過網(wǎng)絡(luò)將報警信息以及部位傳輸?shù)降氖謾C(jī)上。 
        (3)具有良好的可操作性。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中的探測控制器應(yīng)具有易操作的特征,能夠使操作者方便對其控制參數(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)計和應(yīng)用中,由于其系統(tǒng)內(nèi)部的探測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,而且能夠在較為廣泛的保護(hù)范圍內(nèi)對整定值進(jìn)行合理選擇與調(diào)整,以促進(jìn)其工作在一個合理區(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)中的主控制計算機(jī)定期進(jìn)行試驗(yàn)信號,對其是否存在故障進(jìn)行判斷,一旦出現(xiàn)故障可報警提示同時可以切斷故障部位,避免對整個電氣防火監(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)控探測器,監(jiān)控該部位到終端用戶的線路和設(shè)備;同時在各配電箱中安裝相應(yīng)的測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器,對配電箱內(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,超出預(yù)設(shè)值現(xiàn)場發(fā)出聲光報警信號,并通過線路將報警信號發(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)。
 
5安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
 
(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(shí)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。
 
(2) 應(yīng)用場合
        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(shí)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。
 
       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。
       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。
 
        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。
 
 
(5) 配置方案
 
 
6 結(jié)語 
 
        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、漏報情況時有發(fā)生,相信在移動互聯(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、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)對醫(yī)院電氣火災(zāi)原因的監(jiān)測分析,及時進(jìn)行電氣火災(zāi)隱患消除,對確保醫(yī)院建筑電氣的正常運(yùn)行,具有十分積極的意義。 
 
參考文獻(xiàn)
【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)計與應(yīng)用手冊2022.5版
 
作者簡介:柏為為,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用。


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