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淺談城市軌道交通電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

更新時(shí)間:2023-10-13 點(diǎn)擊次數(shù): 381次

劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

摘要:隨著經(jīng)濟(jì)和科技水平的快速發(fā)展,地鐵電能管理系統(tǒng)相關(guān)底層數(shù)據(jù)的采集涉及的設(shè)備包含中壓開關(guān)柜、低壓開關(guān)柜、環(huán)控柜或配電柜,而電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)底層數(shù)據(jù)采集涉及的設(shè)備包括低壓開關(guān)柜、環(huán)控柜或配電柜。由此可見,地鐵電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)涉及的底層設(shè)備包含在能源管理系統(tǒng)涉及的底層設(shè)備范圍內(nèi)。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的功能在于對(duì)電氣火災(zāi)進(jìn)行預(yù)警,其系統(tǒng)可靠性要求與能源管理系統(tǒng)基本相同,因而在工程設(shè)計(jì)中將電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)融入能源管理系統(tǒng)具備可行性。

關(guān)鍵詞:地鐵;電氣火災(zāi)監(jiān)控;能源管理

0引言

城市軌道交通工程改造項(xiàng)目,應(yīng)貫徹執(zhí)行新的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),在施工過程中不能影響線路系統(tǒng)的運(yùn)行,需充分做好其他相關(guān)系統(tǒng)的改造及接口調(diào)試工作,以保證本系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。除完成本系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的安裝和調(diào)試外,還應(yīng)以滿足軌道交通運(yùn)營和乘客服務(wù)的需求為前提。對(duì)我國地鐵火災(zāi)防控行業(yè)和主體管理方面存在的問題進(jìn)行分析,從社會(huì)治理和技術(shù)研究方面提出了改進(jìn)措施和建議,為城軌治理的新格局奠定良好的基礎(chǔ)。

1我國地鐵的火災(zāi)防控現(xiàn)狀

一種是進(jìn)入成熟期,其基本特征是地鐵運(yùn)營里程在400km以上,站點(diǎn)在300以上,城區(qū)地鐵密度在0.5km/km2以上,地鐵發(fā)展的趨勢(shì)在于完善、優(yōu)化路網(wǎng)結(jié)構(gòu)并向遠(yuǎn)郊發(fā)展。其日均客流接近1000萬,在城市公交占比接近或超過50%以上。此類城市一般為超大城市,已建立了較為成熟的火災(zāi)防控體系,建設(shè)運(yùn)營主體與政府監(jiān)督機(jī)構(gòu)和職能部門對(duì)其監(jiān)管多為進(jìn)行法定審核和不定期抽查,在火災(zāi)和應(yīng)急事件處置方面,因較少發(fā)生事故而略顯經(jīng)驗(yàn)不足。

2電氣火災(zāi)監(jiān)控方案

2.1電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)探測(cè)器設(shè)置方案

根據(jù)GB50116—2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器應(yīng)設(shè)置在低壓配電系統(tǒng)首端為基本原則,宜設(shè)置在配電柜(箱)出線端。結(jié)合地鐵的特點(diǎn),變電所的400V開關(guān)柜非消防負(fù)荷饋線回路均需配置剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器,部分城市地鐵在二級(jí)配電的環(huán)控柜或配電箱非消防負(fù)荷饋線回路也配置剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。對(duì)于采用剩余電流式傳感器難以解決誤報(bào)警問題的饋線回路,通常改用測(cè)溫傳感器的方案,可選用多傳感器組合式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器接入系統(tǒng)。在地鐵工程建設(shè)實(shí)踐中,一臺(tái)電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器通常接6-10個(gè)傳感器,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地下二層地鐵車站通常需設(shè)置20-30臺(tái)電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。

2.2現(xiàn)有地鐵安全系統(tǒng)的效能評(píng)估與改進(jìn)

對(duì)已設(shè)計(jì)安裝的消防設(shè)施、設(shè)備的系統(tǒng)效能進(jìn)行分析,范圍包括地鐵內(nèi)及附屬的消防隊(duì)、站,基于調(diào)研和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定地鐵消防設(shè)施是否符合規(guī)范要求和常見故障模式;基于抽樣站點(diǎn)數(shù)據(jù)確定其系統(tǒng)效能指標(biāo),包括完好率、可用度、有效度以及故障率和平均維修時(shí)間,形成三維的系統(tǒng)效能評(píng)價(jià)指標(biāo)。對(duì)照設(shè)計(jì)的安全目標(biāo)進(jìn)行功能、過程和區(qū)域數(shù)據(jù)分析,檢測(cè)判定系統(tǒng)的應(yīng)用效能。確保的方式是建立動(dòng)態(tài)客觀、高效的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和隱患,并在設(shè)計(jì)和資源上保障其能盡快修復(fù),恢復(fù)到完好有效狀態(tài),從而可以確保地鐵系統(tǒng)的運(yùn)行安全??疾煺w消防安全組織體系建設(shè),基于前述的地鐵災(zāi)害和危險(xiǎn)模式分析,包括消防

設(shè)施和設(shè)備在內(nèi),確定其整體組織結(jié)構(gòu)和分類威脅應(yīng)對(duì)響應(yīng)機(jī)制;根據(jù)調(diào)研和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),研判其人員的操作熟練程度,確定其平均響應(yīng)時(shí)間和管理延遲時(shí)間,判斷其是否有完備的消防安全信息監(jiān)測(cè)閉環(huán)管理系統(tǒng)以及資源保障信息。

2.3火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的調(diào)試實(shí)施

車站的調(diào)試一般在晚上地鐵停運(yùn)后,1個(gè)晚上可能只能調(diào)試1~2個(gè)專業(yè),所以需要耗費(fèi)數(shù)日才能調(diào)試完1個(gè)站。調(diào)試時(shí),需要在控制箱端拔掉舊有系統(tǒng)線纜,在拔出的過程中需做好標(biāo)識(shí),之后再插上新系統(tǒng)線纜。當(dāng)天調(diào)試結(jié)束后恢復(fù)舊有系統(tǒng)線纜,同時(shí),恢復(fù)舊系統(tǒng)通電,啟動(dòng)無誤后再撤離現(xiàn)場(chǎng),保證原5號(hào)線火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的正常運(yùn)行。車站調(diào)試完成后,完成相關(guān)的審核和校驗(yàn),相關(guān)功能和手續(xù)確保無誤后,在設(shè)備端接上新系統(tǒng)的線纜以替換掉舊系統(tǒng)的線纜,使車站和控制中心系統(tǒng)能夠監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備,并維持運(yùn)轉(zhuǎn)10天,在此過程中檢驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行是否正常。

2.4火災(zāi)發(fā)生控制

火災(zāi)發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)具有相當(dāng)?shù)牟豢深A(yù)見性,具有破壞性強(qiáng),危害嚴(yán)重,易造成秩序混亂等特點(diǎn),也是城市軌道交通安全防范的主要事件之一。當(dāng)車站發(fā)生火災(zāi)時(shí),智慧安防系統(tǒng)通過和綜合監(jiān)控系統(tǒng)的融合接口,迅速定位火情發(fā)生的位置,通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)取火災(zāi)點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)視頻,按照設(shè)定的報(bào)警級(jí)別,發(fā)出聲光報(bào)警,記錄事件,界面顯示應(yīng)急處理流程,告知車站管理人員前往處理。同時(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)觸發(fā)公共廣播循環(huán)播放乘客疏散語音,乘客信息系統(tǒng)顯示乘客疏散信息,環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)啟動(dòng)相應(yīng)的火災(zāi)模式,自動(dòng)售檢票系統(tǒng)打開閘機(jī),視頻監(jiān)控系統(tǒng)顯示火情區(qū)域、臨近區(qū)域、疏散人員的圖像信息,門禁系統(tǒng)打開相關(guān)

區(qū)域門禁,確保乘客安全有序的撤離。

3對(duì)風(fēng)管采取防火保護(hù)措施

  1. 需完善風(fēng)管耐火試驗(yàn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),普通風(fēng)管判定標(biāo)準(zhǔn)為完整性和隔熱性,消防風(fēng)管判定標(biāo)準(zhǔn)為穩(wěn)定性、完整性和隔熱性。

  2. 應(yīng)根據(jù)吊頂?shù)姆阑鹦阅埽瑳Q定是否縮短吊頂內(nèi)風(fēng)管的耐火極限,且縮短時(shí)間不超過吊頂?shù)哪突饦O限。

  3. 風(fēng)管防火保護(hù)段不應(yīng)開設(shè)風(fēng)口,當(dāng)開設(shè)風(fēng)口時(shí),此段風(fēng)管可不設(shè)防火保護(hù)措施。

  4. 軌道交通中風(fēng)管穿越防火分隔體處無論是否有防火閥,均應(yīng)設(shè)防火保護(hù)措施,其耐火極限不低于分隔體的耐火極限。

4安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

4.1概述

Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),是根據(jù)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。

4.2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。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.4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。

222

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。

111

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。

事件頁面

4.5配置方案

應(yīng)用場(chǎng)合

型號(hào)

產(chǎn)品照片

功能

消防控制室

Acrel-6000/B

適用于1~4條通信總線多可連接256個(gè)探測(cè)器,可適用于壁掛安裝的場(chǎng)所。

Acrel-6000/Q

適用于大型組網(wǎng),壁掛式監(jiān)控主機(jī)數(shù)量較多且需集中查看的場(chǎng)所,主要監(jiān)測(cè)壁掛主機(jī)信息。

一、二級(jí)

低壓配電

ARCM200L-Z 2

三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvar h、Hz、cos中),視在電能、四象限電能計(jì)量,單回路剩余電流監(jiān)測(cè),4路溫度監(jiān)測(cè),2路繼電器輸出,4路開關(guān)量輸入,事件記錄,內(nèi)置時(shí)鐘,點(diǎn)陣式LCD顯示,2路獨(dú)立RS 485/Modbus通訊

ARCM200L-J 8

8路剩余電流監(jiān)測(cè),2路繼電器輸出,4路開關(guān)量輸入,事件記錄,內(nèi)置時(shí)鐘,點(diǎn)陣式LCD顯示,1路RS 485/Modbus通訊

ARCM 300-J 1

1路剩余電流監(jiān)測(cè),4路溫度監(jiān)測(cè),1路繼電器輸出,事件記錄,LCD顯示,1路RS 485/Modbus通訊

AAFD-□

檢測(cè)末端線路的故障電弧,485通訊,導(dǎo)軌式安裝。

ASCP 200-□

短路限流保護(hù)、過載保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測(cè)、線纜溫度監(jiān)測(cè),1路RS 485通訊,1路GPRS或NB無線通訊,額定電流為0-40A可設(shè)。

短路限流保護(hù)、過載保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測(cè)、線纜溫度監(jiān)測(cè),1路RS485通訊,1路NB或4G無線通訊,額定電流為0-63A可設(shè)。

配套附件

AKH-0.66

測(cè)量型互感器,采集交流電流信號(hào)

AKH-0.66/L

剩余電流互感器,采集剩余電流信號(hào)

ARCM-NTC

溫度傳感器,采集線纜或配電箱體溫度

5結(jié)束語

隨著城市軌道交通建設(shè)的快速發(fā)展,技術(shù)規(guī)范的修訂更新,火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備的升級(jí)換代,地鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展需要不斷提升機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)整體技術(shù)裝備水平,穩(wěn)步推進(jìn)自動(dòng)化和智能化,以減少運(yùn)營維護(hù)的工作量。因此,推進(jìn)機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)融合將是大勢(shì)所趨。大程度地保障城市軌道交通的安全運(yùn)營,為城市安全出行奠定良好的信息系統(tǒng)基礎(chǔ),為后續(xù)的城市軌道交通安全防范工程技防系統(tǒng)的建設(shè)提供了參考。

參考文獻(xiàn)

  1. 張曉武.城市軌道交通安防集成平臺(tái)建設(shè)方案[J].城市軌道交通研究,2018(z2):21.

  2. 趙益林、胡啟建.城市軌道交通電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用.

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

作者簡介:劉細(xì)鳳,女,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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