淺談管廊監(jiān)控系統(tǒng)和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)
【摘要】城市地下綜合管廊是將電力、電信、給排水、供熱供暖、垃圾真空、天然氣、制冷管道等各種滿足城市生活需求的市政管道進(jìn)行集中設(shè)置,是保障城市正常健康運行的重要基礎(chǔ)設(shè)施。綜合管廊電力艙內(nèi)敷設(shè)有大量電力電纜,且艙室空間相對封閉,電氣火災(zāi)是綜合管廊內(nèi)主要危險之一?;馂?zāi)自動報警系統(tǒng)作為附屬設(shè)施的重要組成部分,為綜合管廊提供必要的安全保障。研究結(jié)果表明:加強監(jiān)控系統(tǒng)和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)十分有必要。通過對城市管廊監(jiān)控系統(tǒng)和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的分析,能夠有效提升火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的效能,保證城市管廊系統(tǒng)的安全。
【關(guān)鍵詞】綜合管廊;監(jiān)控系統(tǒng);火災(zāi)自動報警。
0引言
綜合管廊指的是在地下建造的建筑物和輔助設(shè)施,可容納不止一種工程管道,包括電力、電信、排水、熱力和煤氣,以暗裝、淺埋、深埋隧道的形式建造,允許安裝、維護、拆除的地下設(shè)施系統(tǒng)。綜合管廊的設(shè)計為優(yōu)化城市空間,改善城市面貌,安裝維護和拆除各類市政管道提供了便利。綜合管廊發(fā)展至今,為提高城市綜合運作能力,提升城市空間利用率,滿足民生基本需求做出了貢獻(xiàn)。因此綜合管廊的引入,是我國智慧城市建設(shè)的里程碑。
1綜合管廊的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
世界上的綜合管廊在巴黎建成。之后,歐美國家和日本也開始對地下管廊進(jìn)行研究,并逐漸建立了自己的體系。我們國家開始的比較晚,我們的城市空間利用很不合理,管廊的鋪設(shè)也有很多的問題,但我們國家的一些城市一直在進(jìn)行探索,在這之中北上廣深等城市首先進(jìn)行探索并且取得了良好的成果。
2綜合管廊火災(zāi)風(fēng)險
城市地下綜合管廊中的可燃物主要包括電纜,光纜,管道和可燃?xì)怏w。在綜合管廊中安裝各種管道,因此火災(zāi)危險性類別不同。根據(jù)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》GB50838—2015中7.1.1條,各管線的綜合管廊艙室火災(zāi)危險性分類見表1。
由表1可知,天然氣管道存在危險級別很高,因此需要單艙布置。阻燃電力電纜、通信線纜、熱力管道也存在不容忽視的火災(zāi)隱患。
3監(jiān)控與報警系統(tǒng)概況
綜合管廊監(jiān)控與警報系統(tǒng)比較簡易,大致包括環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、預(yù)警與報警系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)五大系統(tǒng)和統(tǒng)一管理信息平臺,其中統(tǒng)一管理信息平臺通常部署在管廊監(jiān)控中心內(nèi)。各系統(tǒng)組成如圖1所示。
通過統(tǒng)一管理平臺的連接、協(xié)調(diào)、控制和管理每個系統(tǒng)的工作,實現(xiàn)綜合管理。綜合管理輔助設(shè)施的建設(shè)主要包括結(jié)構(gòu)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、設(shè)施監(jiān)測,安全系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和自動火災(zāi)報警系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上,建設(shè)綜合集成與管控系統(tǒng),并將門戶、應(yīng)用程序、通信、數(shù)據(jù)、安全和管理等在線監(jiān)視和控制系統(tǒng)進(jìn)行集成,同時可以在系統(tǒng)間進(jìn)行聯(lián)動報警和聯(lián)動控制。管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)一般設(shè)置1個管控中心。3層結(jié)構(gòu)包括管理層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層與現(xiàn)場采集控制層。管理層主要作用是聯(lián)系、協(xié)調(diào)、控制和管理各個子系統(tǒng)的工作,它是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心;在網(wǎng)絡(luò)傳輸層中包含每個防火區(qū)ACU區(qū)域的控制單元,控制單元與監(jiān)控中心之間網(wǎng)絡(luò)通過光纖傳送,實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、TCP/IP控制數(shù)據(jù)和RS-485數(shù)據(jù)的通信;現(xiàn)場采集控制層主要由接入層交換機、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、現(xiàn)場區(qū)域控制器PLC等組成。其控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
其中,環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(ACU區(qū)域控制單元)是應(yīng)綜合管廊現(xiàn)場眾多監(jiān)測數(shù)據(jù)集中管控、傳輸?shù)男枨蠖O(shè)置的區(qū)域控制模塊,它集信號采集、本地控制、數(shù)據(jù)交換、遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)于一體。環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)對管廊內(nèi)環(huán)境和設(shè)備參數(shù)及狀態(tài)的監(jiān)控,實時將信息傳輸?shù)焦芸胤謪^(qū)站,及時傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的統(tǒng)一管理信息平臺,讓工作人員可以及時發(fā)現(xiàn)問題并立刻解決,保障了管廊的正常運行。
4火災(zāi)自動報警系統(tǒng)
根據(jù)《城鎮(zhèn)綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51274—2017中7.1.2條及《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》GB50838—2015中7.5.7的相關(guān)規(guī)定,綜合管廊內(nèi)在干線和支線上含電力電纜艙室的綜合管廊應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計框架如下。
(1)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。主要部分有火災(zāi)報警控制柜、探測器、手動報警按鈕、聲光報警器、聯(lián)動模塊、消防電話、消火栓按鈕、消防廣播等。短路隔離器也需要設(shè)置,它的位置應(yīng)在系統(tǒng)的總線上。
(2)手動報警統(tǒng)。在艙室內(nèi)需要設(shè)置手動報警按鈕和聲光報警器,通風(fēng)口和出入口也需要設(shè)置并且需要保證手動報警按鈕是有效的。
(3)火災(zāi)探測器。根據(jù)《城鎮(zhèn)綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51247—2017的規(guī)定,火災(zāi)自動報警的艙室應(yīng)設(shè)置感煙火災(zāi)探測器,需要聯(lián)動觸發(fā)自動火災(zāi)滅火系統(tǒng)的艙室應(yīng)設(shè)置感溫和感煙火災(zāi)探測器,即干線、支線綜合管廊含電力電纜的艙室也需要同時設(shè)置感溫和感煙火災(zāi)探測器。其中,煙感器可以采用點型智能煙感器,點型感煙探測器主要探測煙霧,通常在火災(zāi)初期時使用,探測到煙霧時立刻報警。溫感器可采用線型光纖溫感器,感溫光纖這一新興的線型分布式火災(zāi)探測手段正逐漸被用戶廣為接受。它與點式感溫火災(zāi)探測器相比,環(huán)境適應(yīng)性更強,在潮濕和粉塵等消防探測場所中都可以工作,這些優(yōu)點都是點式探測器無法比擬的。
(4)消防電話。在自動報警系統(tǒng)中的緊急電話設(shè)施需要存在,它應(yīng)與控制系統(tǒng)分離。在火災(zāi)報警控制柜旁安置消防電話,消防電話的安裝需要十分明顯且有消防電話標(biāo)識。
(5)系統(tǒng)選擇及控制要求:滅火系統(tǒng)主要采用超細(xì)干粉自動滅火,并支持聯(lián)動和手動控制系統(tǒng)。自動火災(zāi)報警系統(tǒng)整體功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。
5安科瑞智慧消防平臺介紹
5.1平臺結(jié)構(gòu)
5.2平臺主要功能介紹
5.2.1首頁
用戶登錄成功之后進(jìn)入首頁,如圖所示。主要展示的內(nèi)容有:項目概況、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備分類、設(shè)備報警信息、報警分類、報警統(tǒng)計、設(shè)備臺賬信息等。其中百度地圖可以選配成BIM建筑模型,任何傳感器報警時可以在BIM模型中預(yù)警顯示。
5.2.2消防子系統(tǒng)
智慧消防管理云平臺包含了智慧用電子系統(tǒng)、防排煙子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、消防設(shè)備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)、消防設(shè)備管理子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)等。智慧用電子系統(tǒng)可以接入電氣火災(zāi)、孤航電弧、電氣火災(zāi)主機、滅弧式保護器探測器和無線測溫探測器等。點擊智慧用電子系統(tǒng)進(jìn)入智慧用電監(jiān)控頁面,點擊菜單顯示整個項目的基礎(chǔ)信息和該項目下的所有探測器的信息,點擊末級節(jié)點顯示具體探測器的監(jiān)控頁面。
消防水子系統(tǒng)可以接入消防栓、消防水壓、水位傳感器等,用于實時的監(jiān)控消防水管網(wǎng)的壓力、液位、是否漏水,以及開蓋等事件,當(dāng)消防水壓不夠,管網(wǎng)漏水時,系統(tǒng)也能實時地發(fā)出警報,能讓相關(guān)人員及時維修維護,保障消防安全。
防排煙子系統(tǒng)通過高靈敏的無線煙感報警裝置,實現(xiàn)對煙霧、有害氣體、及氣體滅火信息等數(shù)據(jù)采集,實時秒級檢測煙霧,一且發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)劇超過風(fēng)險閾值,APP、短信報警、電話報警統(tǒng)統(tǒng)上陣,通過設(shè)備的標(biāo)簽、地理位置定位,快速通知業(yè)主、物業(yè)消防單位是哪個位置的火災(zāi)隱情。
消防設(shè)備電源子系統(tǒng)實時監(jiān)控消防系統(tǒng)各個部件(如消防報警主機、樓層顯示器、水泵、噴淋泵、電梯等)的電源工作狀態(tài),確保消防設(shè)備供電正常,并對各個部件電源產(chǎn)生的過壓、欠壓、過流、短路、斷路等故障報警提示??砷L期記錄電壓電流運行參數(shù),自動對消防電源一段時間的運行狀態(tài)進(jìn)行分析,對可能產(chǎn)出問題的隱患進(jìn)行警示。
防火門子系統(tǒng)通過與門禁報警、視頻識別的關(guān)聯(lián),實時監(jiān)控消防通道、安全出口、生命通道防火門的開閉及消防通道堆放物情況,實現(xiàn)緊急情況下的開閉控制等功能。確保防火門常閉、不上鎖狀態(tài)及保障火警救援是消防生命通道的暢通等,保障安全的生活、工作環(huán)境。
應(yīng)急照明與疏散指示子系統(tǒng)可實現(xiàn)對各個應(yīng)急燈具的實時監(jiān)控和控制,當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,可準(zhǔn)確的給出安全的疏散路徑指示,智能打開消防應(yīng)急指示燈的指示方向及應(yīng)急照明燈,幫助建筑內(nèi)的人群選擇逃生疏散路線,指引安全逃生方向。
視頻監(jiān)控子系統(tǒng)數(shù)據(jù)部門收到感應(yīng)端各子系統(tǒng)報警信息后,可調(diào)出報警位置關(guān)聯(lián)的監(jiān)控攝像頭圖像,查看報警現(xiàn)場視頻輔助進(jìn)行火情確認(rèn)。實現(xiàn)火災(zāi)報警子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、電氣火災(zāi)子系統(tǒng)、防排煙子系統(tǒng)、消防設(shè)備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的有機結(jié)合,實現(xiàn)了報警點和監(jiān)控點的聯(lián)動。
消防設(shè)備管理子系統(tǒng)能夠?qū)⒚總€建筑、項目節(jié)點的所有消防設(shè)備和資產(chǎn)納入管理,對一些消防栓、滅火器、噴淋和消防大隊地址等著重標(biāo)注,日常的巡檢和維護都需要納入計劃,在緊急情況下,會聯(lián)動GIS調(diào)度子系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度。
5.2.3隱患管理
隱患管理功能包括了隱患查詢、隱患派發(fā)、隱患處理和隱患分析四個模塊。可以查看登錄用戶下的所有項目的隱患信息,并進(jìn)行派發(fā)和處理操作,且對所有隱患進(jìn)行統(tǒng)計分析。
5.2.4能耗分析
能耗分析功能包括了能耗概況、能耗同比、能耗環(huán)比、能耗報表和能耗預(yù)測等五個模塊。可以查看登錄用戶下的所有項目的能耗統(tǒng)計、同環(huán)比和報表,且按日、周、月等維度進(jìn)行能耗預(yù)測分析。
5.2.5手機APP
APP支持Android、iOS操作系統(tǒng),方便用戶查看電氣火災(zāi)、防排煙、消防水、消防設(shè)備電源、防火門、消防設(shè)備管理、視頻監(jiān)控、火災(zāi)報警等子系統(tǒng)的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)、報警信息、能耗統(tǒng)計等。
序號 | 名稱 | 型號、規(guī)格 | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 剩余電流監(jiān)控探測器 | ARCM系列,一路剩余電流,4路溫度,三相電流、電壓、功率、電能 | 只 | 1 | 安科瑞 |
剩余電流互感器 | AKH-0.66/LL-45(0-100A) | 只 | 1 | 安科瑞 | |
剩余電流互感器 | AKH-0.66/LL-80(100-250A) | 只 | 1 | 安科瑞 | |
剩余電流互感器 | AKH-0.66/LL-100(250-400A) | 只 | 1 | 安科瑞 | |
線纜溫度傳感器 | ARCM-NTC | 只 | 4 | 安科瑞 | |
2 | 無線傳輸模塊 | AF-GSM400-4G,需加SIM卡,SIM卡甲供 | 只 | 1 | 安科瑞 |
3 | 滅弧式保護器 | ASCP200-1 | 只 | 1 | 安科瑞 |
4 | 故障電弧探測器 | AAFD-40 | 只 | 1 | 安科瑞 |
5 | 電氣火災(zāi)監(jiān)控主機 | Acrel-6000/B | 套 | 1 | 安科瑞 |
6 | 消防設(shè)備電源監(jiān)控主機 | AFPM100/B1 | 套 | 1 | 安科瑞 |
7 | 防火門監(jiān)控主機 | AFRD100/B | 套 | 1 | 安科瑞 |
8 | 應(yīng)急照明與疏散指示主機 | A-C-A100 | 套 | 1 | 安科瑞 |
9 | 火災(zāi)報警主機 | 甲供 | 套 | 1 | 其他品牌 |
10 | 用戶信息傳輸裝置 | JK-GH2013G,用于火災(zāi)報警主機上傳 | 套 | 1 | 藍(lán)天電子 |
11 | 視頻 | 螢石云CS-C5C-3B1WFR,CS-C6TC-32WFR,樂橙云品牌攝像機TP2E | 只 | 1 | 海康威視/大華 |
12 | NB煙感 | ??禑煾蠳P-FDY100-N,嘉德煙感jd-sd51,NB卡甲供 | 只 | 1 | ???嘉德 |
13 | NB可燃?xì)怏w探測器 | 可燃?xì)怏w探測器JD-GD10 | 只 | 1 | 嘉德 |
14 | 智能空開(帶計量,遠(yuǎn)程通斷) | NL200-IB1L | 只 | 1 | 索創(chuàng) |
15 | 水壓水位監(jiān)測器 | TK-82系列,SIM卡甲供 | 只 | 1 | 泰科 |
5.3推薦配置
5.3.1平臺服務(wù)器:建議按照我方配置購買,或者客戶自己租用阿里云資源。
硬件配置清單:(如申請阿里云可忽略)
序號 | 名稱 | 型號、規(guī)格 | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 數(shù)據(jù)服務(wù)器 | DellR730CPU:E5-2620內(nèi)存:32G硬盤容量:4*1.2T(SAS1萬轉(zhuǎn)2.5英寸小盤)RAID5 | 臺 | 1 | 甲供,供參考 |
2 | WEB服務(wù)器 | DellR730CPU:E5-2603內(nèi)存:16G硬盤容量:3*300G(SAS1萬轉(zhuǎn)2.5英寸小盤)RAID5 | 臺 | 1 | 甲供,供參考 |
3 | 操作系統(tǒng) | WindowsServer2016R2 | 套 | 2 | 甲供,供參考 |
4 | 數(shù)據(jù)庫 | MYSQL,REDIS,MONGODB | 套 | 3 | 開源方案 |
5 | 數(shù)據(jù)流量卡 | 需加SIM卡,SIM卡甲供 | 個 | 1 | |
6 | 網(wǎng)絡(luò)交換機 | 華為(HUAWEI)S1728GWR-4P-AC,24口千兆交換機 | 臺 | 1 | 甲供,供參考 |
5.3.2系統(tǒng)現(xiàn)場硬件配置清單:
注:以下配置為針對1個回路選型,其中剩余電流互感器應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場回路電流大
5.4產(chǎn)品介紹
電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器
圖示 | 型號 | U/I/P | 電度 | 剩余電流 | 溫度 | DO | 2G/4G | Modbus-RTU |
ARCM300T-Z-2G/4G/NB | 有 | 有 | 1路 | 4路 | 1路 | 1路 | 1路 | |
ARCM300T-UI-2G/4G/NB | 有 | —— | 1路 | 2路 | 1路 | 1路 | 1路 | |
ARCM300D-Z-2G/4G/NB | 有 | 有 | 1路 | 3路 | 1路 | 1路 | 1路 | |
ARCM300-J1 | —— | —— | 1路 | 3路 | 1路 | 外接 | 1路 | |
ARCM300-J4 | —— | —— | 4路 | —— | 1路 | 外接 | 1路 | |
ARCM200L-UI | 有 | 1路 | 4路 | 1路 | 外接 | 1路 | ||
ARCM200L-Z | 有 | 有 | 1路 | 4路 | 1路 | 外接 | 1路 | |
ARCM200L-Z2 | 有 | 有 | 1路 | 4路 | 1路 | 外接 | 1路 | |
ARCM200L-J4T4 | —— | —— | 4路 | 4路 | 1路 | 外接 | 2路 | |
ARCM200L-J8 | —— | —— | 8路 | —— | 1路 | 外接 | 1路 | |
ARCM200L-J16 | —— | —— | 16路 | —— | 1路 | 外接 | 1路 | |
ARCM200L-J8T8 | —— | —— | 8路 | 8路 | 1路 | 外接 | 1路 | |
ARCM200L-T16 | —— | —— | —— | 16路 | 1路 | 外接 | 1路 | |
ARCM200BL-J1 | —— | —— | 1路 | 3路 | 1路 | 外接 | 1路 | |
ARCM200BL-J4 | —— | —— | 4路 | —— | 1路 | 外接 | 1路 |
ARCM300T-Z-2G/4G/NB可選配2G上傳、4G上傳、NB-IOT網(wǎng)絡(luò)上傳,單表流量說明:
上傳間隔一分鐘,小于30M/月;
上傳間隔二分鐘,小于15M/月;
上傳間隔五分鐘,小于10M/月.
6結(jié)束語
綜合管廊是建設(shè)在地下的相對密閉空間,并且里面敷設(shè)了大量的電線、電纜,綜合管廊狹長而橫截面窄,發(fā)生火災(zāi)時煙氣彌漫,能見度低,探測著火點困難,撲救難,破壞性及危害性較大,因此火災(zāi)是綜合管廊中的隱患,所以火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)置需要引起重視。
參考文獻(xiàn)
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