鄒 安

（中冶華天南京工程技術(shù)有限公司，江蘇 南京 210019）

引言

在鋼廠廠區(qū)內(nèi)部合理、科學(xué)地設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)化報(bào)警系統(tǒng)，需要針對(duì)鋼廠廠區(qū)分散的各類型號(hào)火災(zāi)報(bào)警管控設(shè)施展開集中管控，通過日常展開24 h的管理和監(jiān)督，主動(dòng)了解、掌握各類存在隱患的設(shè)施。在出現(xiàn)火災(zāi)問題之后盡早地明確火災(zāi)發(fā)生位置與火勢(shì)情況，快速撥通火災(zāi)報(bào)警電話、提醒廠區(qū)內(nèi)部工作人員展開火災(zāi)處理。若想盡快報(bào)警、管控各類不利火災(zāi)隱患、把損失降到最低，就必須不斷增強(qiáng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)綜合管控能力，以及面對(duì)各類突發(fā)事件的快速反應(yīng)和處理能力，實(shí)現(xiàn)鋼鐵廠區(qū)內(nèi)部火災(zāi)的科學(xué)防控。

1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警信息系統(tǒng)的應(yīng)用

1.1 建立系統(tǒng)的目的與意義

為了保證鋼廠某些重要材料區(qū)域的安全性，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，往往會(huì)對(duì)此類空間進(jìn)行重點(diǎn)管理，在建筑區(qū)劃、建筑材料、空間管理等內(nèi)容上，都需要做出重點(diǎn)防控。為此，在監(jiān)護(hù)空間管理的過程中，就會(huì)應(yīng)用到鋼廠防火門建筑結(jié)構(gòu)。消防自動(dòng)報(bào)警是將現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合的一種先進(jìn)的技術(shù)手段，運(yùn)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)管理理念，對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與科學(xué)管理。

1）監(jiān)測(cè)火情，避免因未及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處置而造成損失。在工廠內(nèi)建立自動(dòng)消防報(bào)警系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各工位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)火情，工廠的監(jiān)控中心會(huì)及時(shí)確認(rèn)著火點(diǎn)，并縮短報(bào)警時(shí)間，將火災(zāi)扼殺在搖籃里。

2）加強(qiáng)工程質(zhì)量監(jiān)管，確保工程質(zhì)量穩(wěn)定。在工廠內(nèi)建立火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警信息系統(tǒng)，消防管理人員能夠?qū)崟r(shí)了解各設(shè)備的使用狀況，并對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，便于消防管理人員做好設(shè)備的日常維護(hù)保養(yǎng)，對(duì)出現(xiàn)故障、經(jīng)常誤報(bào)的設(shè)備及時(shí)進(jìn)行維修，消除安全隱患。同時(shí)，由主管部門負(fù)責(zé)對(duì)消防工作進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和監(jiān)督。

3）加強(qiáng)對(duì)火災(zāi)檔案的管理。該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)的消防資料進(jìn)行信息化管理，包括消防檔案資料、平面CAD、消防設(shè)備中的各種裝置資料、布局圖以及消防管理人員信息等，并提供各類查詢、統(tǒng)計(jì)和修改，為消防設(shè)備的檢查、維修和維護(hù)工作提供技術(shù)支持。

1.2 報(bào)警系統(tǒng)組成

1）智能監(jiān)視終端主要是安裝在鋼廠的廠房、操作室與辦公樓等建筑區(qū)域的最基層設(shè)施，如SL-M5000火情探測(cè)控制器。通過串行口與現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)報(bào)警探測(cè)管連接，主要負(fù)責(zé)采集火災(zāi)數(shù)據(jù)，分析和掌握火災(zāi)報(bào)警控制器規(guī)約，并將其轉(zhuǎn)換成為統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約之后與中心展開通信[1]。

2）通信網(wǎng)絡(luò)包含鋼廠局域網(wǎng)、電話網(wǎng)絡(luò)和無線4G網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)通信大部分都采取主、備工作方式，當(dāng)火災(zāi)系統(tǒng)當(dāng)中某一線路無法穩(wěn)定、正常工作時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)將故障線路切換，將備用線路切換成為正常通信形式[2]。

3）廠區(qū)監(jiān)控中心內(nèi)部設(shè)備包含服務(wù)器、計(jì)算機(jī)等[3]。

1.3 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用途徑

1.3.1 消防設(shè)施中的應(yīng)用

《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中明確規(guī)定，在針對(duì)排煙、水泵等各類消防設(shè)施模塊進(jìn)行控制時(shí)，需要在消防控制室內(nèi)合理設(shè)置一個(gè)手動(dòng)管理裝置，其主要目的是在發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患或者出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，各類消防設(shè)施能夠有效啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)抑制火災(zāi)蔓延的目的。因此，在使用火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)過程中，針對(duì)工業(yè)廠房展開消防設(shè)計(jì)過程中，可以在中心消防控制室內(nèi)部合理設(shè)置相應(yīng)的硬拉線，連接滅火設(shè)施以及報(bào)警系統(tǒng)，利用繼電器采取直接啟動(dòng)方式。一旦發(fā)現(xiàn)火災(zāi)情況，工作人員就可以前往總控室針對(duì)消防設(shè)備進(jìn)行管控。

1.3.2 系統(tǒng)供電中的應(yīng)用

火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)存在直流與交流兩種供電模式。但是受供電形式的影響，應(yīng)用中可能會(huì)出現(xiàn)以下問題：一是消防控制室供電與日常照明供電相同，出現(xiàn)火災(zāi)后消防控制室的供電被切斷，難以發(fā)揮出報(bào)警系統(tǒng)的作用。二是兩者均來自于配電室，需要利用供電線相互連接，若是供電線發(fā)生問題可能會(huì)造成控制室內(nèi)出現(xiàn)斷電情況。三是報(bào)警控制器與各種消防設(shè)施電源相同，會(huì)造成聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)保護(hù)功能喪失。為此，供電系統(tǒng)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置消防控制室內(nèi)的電源，采取直流供電模式時(shí)要設(shè)計(jì)兩套直流電，一套提供給聯(lián)運(yùn)，另一套則專門為報(bào)警系統(tǒng)供電。大型工程利用分區(qū)供電的方式，為區(qū)域設(shè)置保護(hù)與監(jiān)測(cè)裝置，這樣報(bào)警系統(tǒng)可以全方位針對(duì)這一區(qū)域展開監(jiān)督。

2 智能監(jiān)視終端內(nèi)部硬件設(shè)施設(shè)計(jì)

探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)對(duì)設(shè)計(jì)和類型選擇有著較高要求[4]，本文就針對(duì)SL-M5000報(bào)警管控器的使用進(jìn)行分析。監(jiān)視終端內(nèi)部硬件設(shè)施由多個(gè)部分組成，包括：中央處理單元、電源管理、串行接口、外設(shè)的接口板塊、無線通信（4G網(wǎng)）、電話線與網(wǎng)絡(luò)以及火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)等。

2.1 設(shè)施組成和工作原理

SL-M5000報(bào)警控制器是火災(zāi)信息報(bào)警系統(tǒng)中的關(guān)鍵、核心設(shè)備，通過使用可靠、穩(wěn)定、嵌入式的方式管控各類部件，能夠讓火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)在鋼廠區(qū)域內(nèi)長(zhǎng)期、高質(zhì)量運(yùn)行。并且結(jié)合工程實(shí)際要求將多線與總線控制盤數(shù)量進(jìn)行擴(kuò)充。

SL-M5000報(bào)警控制器的工作原理：鋼鐵廠內(nèi)部某一電纜發(fā)生火情，當(dāng)電纜溫度逐漸上升到一定數(shù)值之后，SL-M5000的電纜溫感微機(jī)調(diào)控設(shè)施在接收到電纜信號(hào)以及溫度數(shù)值后，將信號(hào)反饋到回路卡中，由回路卡向SL-M5000控制器反饋，經(jīng)過SL-M5000控制設(shè)施全面處理和解決之后發(fā)出兩路信號(hào)，其中一路信號(hào)會(huì)利用放大器通過通信口進(jìn)行傳輸，協(xié)助聲光報(bào)警設(shè)施發(fā)出報(bào)警信息[5]。

2.2 設(shè)備技術(shù)特性

1）技術(shù)參數(shù)，包括電源設(shè)置、負(fù)載能力設(shè)計(jì)和環(huán)境管理。電源要實(shí)現(xiàn)主電、備電自主科學(xué)切換，其中主電電源一般為，AC 187~242 V，50 Hz，備電電源數(shù)值則為DC 12 V（或者38 Ah），備電的恢復(fù)、保護(hù)電壓分別為21 V±0.5 V、23 V±0.5 V。負(fù)載能力設(shè)計(jì)為單臺(tái)的回路數(shù)量主要為柜式管控設(shè)施4~8回路，壁掛式回路則為4個(gè)，接點(diǎn)輸出點(diǎn)數(shù)量為8組[6]?；芈冯妷簲?shù)值保持在DC 15～20 V之間，電流在200 mA以內(nèi)?；芈肪€長(zhǎng)度結(jié)合鋼廠實(shí)際情況確定，聯(lián)動(dòng)總線和=總線使用雙絞線的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。環(huán)境管理要求一般環(huán)境溫度為0～45℃，相對(duì)濕度（RH）則保持在90%以內(nèi)。

2）通訊接口特征。通過科學(xué)使用RS232相關(guān)通訊接口，能夠充分與鋼廠樓區(qū)設(shè)施相連接。而標(biāo)準(zhǔn)的接口則是通過網(wǎng)絡(luò)連接到空中的網(wǎng)絡(luò)，像黑匣子一樣，將故障信息、火警信息、反饋信息和啟動(dòng)信息等存儲(chǔ)起來。

3）在鋼鐵廠調(diào)度室內(nèi)部設(shè)置1臺(tái)SL-M5700單元區(qū)域圖形顯示控制器（上位機(jī)）和1臺(tái)SL-M5700火警控制設(shè)施。主站可以通過通訊接口RS232與火災(zāi)報(bào)警管控器進(jìn)行連接，接收、獲取來自底層消防設(shè)施的報(bào)警信息以及運(yùn)行信息，并以GIS的形式將信息顯示在主站顯示器中，具有實(shí)時(shí)管理信息、輸出報(bào)警信號(hào)、發(fā)布信息以及控制網(wǎng)絡(luò)通信等能力，可以真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息服務(wù)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)管和設(shè)備系統(tǒng)管理工作。

3 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警信息系統(tǒng)在鋼鐵廠區(qū)應(yīng)用效果的提升策略

3.1 火災(zāi)報(bào)警信息系統(tǒng)故障問題

3.1.1 故障類型

常見且影響較大的故障問題為漏報(bào)、誤報(bào)。某鋼鐵廠在2013年發(fā)生過一次報(bào)警系統(tǒng)漏報(bào)情況，由于變電室內(nèi)部值班工作人員操作不當(dāng)，造成廠區(qū)高壓開關(guān)柜發(fā)生火災(zāi)，而紅外火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也沒有針對(duì)火情發(fā)出報(bào)警信號(hào)，發(fā)出滅火信號(hào)與指令。因出現(xiàn)火災(zāi)漏報(bào)，給鋼鐵廠造成了巨大的損失。

3.1.2 故障原因

通過對(duì)故障類型進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，一般報(bào)警控制器故障原因主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，一是環(huán)境和氣候影響，部分區(qū)域雨季相對(duì)較長(zhǎng)、空氣過于濕潤(rùn)，地面、地下、墻壁以及隧道區(qū)域等位置經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)結(jié)露的現(xiàn)象，報(bào)警設(shè)施中溫感探測(cè)器電纜容易因?yàn)槭艹倍l(fā)生腐蝕問題，造成電纜阻力不斷增加，最終導(dǎo)致短路。二是動(dòng)力電纜在工作中引發(fā)交變磁場(chǎng)，耦合到相關(guān)電纜，進(jìn)而誘發(fā)誤報(bào)或者漏報(bào)。三是相關(guān)調(diào)制器外部防護(hù)罩出現(xiàn)受損、老化或者變形等各種問題，造成電路板受潮。四是溫度較高，部分區(qū)域在夏季處于轉(zhuǎn)爐附近的電纜通廊溫度高達(dá)65℃，溫度過高誘發(fā)火警，造成電纜探測(cè)器出現(xiàn)故障或者誤報(bào)。

3.2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警信息系統(tǒng)高質(zhì)量使用策略

要想充分發(fā)揮報(bào)警系統(tǒng)的作用并得到高質(zhì)量應(yīng)用，除了合理設(shè)計(jì)和安裝控制器之外，還需要結(jié)合故障問題落實(shí)管理工作。

1）安裝在真空爐電氣室、CAS爐或者脫硫站等附近的煙感探測(cè)設(shè)施，在安裝之后極易受到鋼水處理中產(chǎn)生的煙氣影響，引發(fā)誤報(bào)問題。

2）針對(duì)電纜通廊要盡量提升通風(fēng)效果，積極處理廢棄物或者影響通氣屏障，提升通風(fēng)質(zhì)量以及溫度管理質(zhì)量。在部分灰塵過多區(qū)域可以給溫感探測(cè)設(shè)施加上蓋板，避免溫感探測(cè)器積灰而導(dǎo)致溫度上升。

3）鋼鐵廠一些大電流、大功率變壓器及交流電機(jī)等設(shè)施在一定范圍內(nèi)存在交變磁場(chǎng)，信號(hào)在這一區(qū)域通常會(huì)受到交變磁場(chǎng)的限制被耦合到信號(hào)線中，產(chǎn)生信號(hào)干擾，造成探測(cè)設(shè)施無法穩(wěn)定工作。當(dāng)信號(hào)線與鋼鐵廠廠區(qū)供電電纜、大功率設(shè)備距離過近時(shí)，信號(hào)和設(shè)施有可能存在一定分布電容，容易誘發(fā)靜電，造成信號(hào)干擾。

4）對(duì)于因濕氣較高而誘發(fā)的故障以及漏報(bào)、誤報(bào)等各種問題，要制定對(duì)探測(cè)設(shè)施日巡查、周巡檢、季小結(jié)等各種管理機(jī)制。并在電纜隧道附近設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)和自動(dòng)排水系統(tǒng)，在較為干燥隧道區(qū)域加入感煙探測(cè)設(shè)施。

4 結(jié)語

通過應(yīng)用火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，可以極大地降低鋼鐵廠內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)的機(jī)率，工作人員能及時(shí)掌握火災(zāi)發(fā)生的位置及火災(zāi)情況，采取各種手段針對(duì)火情進(jìn)行處理和干預(yù)，將火災(zāi)引發(fā)的損失降到最低。在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置過程中，為了確保報(bào)警系統(tǒng)的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性，將使用更多的火災(zāi)控制器和其他先進(jìn)設(shè)施，在提高安全性的同時(shí)，鋼鐵廠所投入的成本也隨之加大。因此，在未來不僅要繼續(xù)加大對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究，而且還要在設(shè)計(jì)中管控成本，對(duì)資金投入與安全保障的性價(jià)比進(jìn)行重點(diǎn)研究。