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

摘要：文章結(jié)合醫(yī)院建筑電氣火災(zāi)的特點及其發(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)用進行研究，并通過實例分析，對其應(yīng)用效果進行驗證，為有關(guān)實踐及研究提供參考，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诨馂?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，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)運行中，與遠程監(jiān)控設(shè)備進行連接后，值班人員能夠通過消防中心的多功能顯示屏對所有監(jiān)控點的運行狀況進行了解；電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中的遠程監(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行監(jiān)控的配電系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)信息進行存儲管理，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)工作運行中，對配電回路的漏電電流、電流、溫度進行實時檢測，當(dāng)被保護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程監(jiān)控主機，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)的獨立子系統(tǒng)，不同于火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，它的特點在于電氣火災(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。

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)院中運行使用的大型醫(yī)療設(shè)備（如 X光機、CT 機、MIR 機、DSA 機等）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)合上述對醫(yī)院電氣火災(zāi)的特點與原因，在進行電氣火災(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)備運行過程中的漏電電流值、配電箱中的溫度值進行實時監(jiān)測，如超過設(shè)定值及時報警提示，并可以對電氣設(shè)備的運行及其線路連接進行控制，從而對電氣設(shè)備與線路進行有效保護。

（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時監(jiān)控顯示，并且其系統(tǒng)能夠?qū)╇娤到y(tǒng)各支路運行狀態(tài)，以及動態(tài)參數(shù)、操作內(nèi)容進行保存，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)绞謾C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)進行設(shè)定，并通過控制器的顯示屏方便對供電參數(shù)和運行狀態(tài)進行了解。此外，其系統(tǒng)中主控制計算機的人機界面交互良好，能夠為操作者進行供電系統(tǒng)運行觀察，并通過不同顏色顯示對其工作狀態(tài)進行區(qū)別，便于掌握和操作應(yīng)用。

（4）能夠進行整定值調(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范圍內(nèi)對整定值進行合理選擇與調(diào)整，以促進其工作在一個合理區(qū)域。

（5）具有電氣設(shè)備試驗、預(yù)警和斷電操作等功能。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在實際應(yīng)用中，為保證系統(tǒng)正常運行，需要通過系統(tǒng)中的主控制計算機定期進行試驗信號，對其是否存在故障進行判斷，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)回路進行監(jiān)控，具體方案是電氣火災(zāi)監(jiān)控主機安裝在醫(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，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)備運行安全性和可靠性，避免了電氣故障對醫(yī)院正常運行的影響，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。

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

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)用進行研究，結(jié)合醫(yī)院建筑電氣線路特點，采用電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)，加強對醫(yī)院電氣火災(zāi)原因的監(jiān)測分析，及時進行電氣火災(zāi)隱患消除，對確保醫(yī)院建筑電氣的正常運行，具有十分積極的意義。

【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)計與應(yīng)用手冊2022.5版

作者簡介：任運業(yè)，男，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。