火災自動報警信息系統(tǒng)在鋼廠廠區(qū)的應用及其效果提升策略

鄒 安

（中冶華天南京工程技術有限公司，江蘇 南京 210019）

引言

在鋼廠廠區(qū)內(nèi)部合理、科學地設置火災自動化報警系統(tǒng)，需要針對鋼廠廠區(qū)分散的各類型號火災報警管控設施展開集中管控，通過日常展開24 h的管理和監(jiān)督，主動了解、掌握各類存在隱患的設施。在出現(xiàn)火災問題之后盡早地明確火災發(fā)生位置與火勢情況，快速撥通火災報警電話、提醒廠區(qū)內(nèi)部工作人員展開火災處理。若想盡快報警、管控各類不利火災隱患、把損失降到最低，就必須不斷增強火災報警系統(tǒng)綜合管控能力，以及面對各類突發(fā)事件的快速反應和處理能力，實現(xiàn)鋼鐵廠區(qū)內(nèi)部火災的科學防控。

1 火災自動報警信息系統(tǒng)的應用

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，在進行建筑設計時，往往會對此類空間進行重點管理，在建筑區(qū)劃、建筑材料、空間管理等內(nèi)容上，都需要做出重點防控。為此，在監(jiān)護空間管理的過程中，就會應用到鋼廠防火門建筑結(jié)構(gòu)。消防自動報警是將現(xiàn)代計算機技術與現(xiàn)代網(wǎng)絡通信技術相結(jié)合的一種先進的技術手段，運用現(xiàn)代網(wǎng)絡管理理念，對火災自動報警進行遠程監(jiān)測與科學管理。

1）監(jiān)測火情，避免因未及時發(fā)現(xiàn)、處置而造成損失。在工廠內(nèi)建立自動消防報警系統(tǒng)，可實現(xiàn)對各工位的實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)火情，工廠的監(jiān)控中心會及時確認著火點，并縮短報警時間，將火災扼殺在搖籃里。

2）加強工程質(zhì)量監(jiān)管，確保工程質(zhì)量穩(wěn)定。在工廠內(nèi)建立火災自動報警信息系統(tǒng)，消防管理人員能夠?qū)崟r了解各設備的使用狀況，并對其進行統(tǒng)計、分析，便于消防管理人員做好設備的日常維護保養(yǎng)，對出現(xiàn)故障、經(jīng)常誤報的設備及時進行維修，消除安全隱患。同時，由主管部門負責對消防工作進行統(tǒng)計、分析和監(jiān)督。

3）加強對火災檔案的管理。該系統(tǒng)能實現(xiàn)對企業(yè)的消防資料進行信息化管理，包括消防檔案資料、平面CAD、消防設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)計和修改，為消防設備的檢查、維修和維護工作提供技術支持。

1.2 報警系統(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)域的最基層設施，如SL-M5000火情探測控制器。通過串行口與現(xiàn)場火災報警探測管連接，主要負責采集火災數(shù)據(jù)，分析和掌握火災報警控制器規(guī)約，并將其轉(zhuǎn)換成為統(tǒng)一、標準規(guī)約之后與中心展開通信[1]。

2）通信網(wǎng)絡包含鋼廠局域網(wǎng)、電話網(wǎng)絡和無線4G網(wǎng)絡，系統(tǒng)通信大部分都采取主、備工作方式，當火災系統(tǒng)當中某一線路無法穩(wěn)定、正常工作時，系統(tǒng)可以自動將故障線路切換，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)部設備包含服務器、計算機等[3]。

1.3 火災報警系統(tǒng)應用途徑

1.3.1 消防設施中的應用

《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》中明確規(guī)定，在針對排煙、水泵等各類消防設施模塊進行控制時，需要在消防控制室內(nèi)合理設置一個手動管理裝置，其主要目的是在發(fā)現(xiàn)火災隱患或者出現(xiàn)火災時，各類消防設施能夠有效啟動，實現(xiàn)抑制火災蔓延的目的。因此，在使用火災報警系統(tǒng)過程中，針對工業(yè)廠房展開消防設計過程中，可以在中心消防控制室內(nèi)部合理設置相應的硬拉線，連接滅火設施以及報警系統(tǒng)，利用繼電器采取直接啟動方式。一旦發(fā)現(xiàn)火災情況，工作人員就可以前往總控室針對消防設備進行管控。

1.3.2 系統(tǒng)供電中的應用

火災報警系統(tǒng)存在直流與交流兩種供電模式。但是受供電形式的影響，應用中可能會出現(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)火災后消防控制室的供電被切斷，難以發(fā)揮出報警系統(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)生問題可能會造成控制室內(nèi)出現(xiàn)斷電情況。三是報警控制器與各種消防設施電源相同，會造成聯(lián)動系統(tǒng)保護功能喪失。為此，供電系統(tǒng)應單獨設置消防控制室內(nèi)的電源，采取直流供電模式時要設計兩套直流電，一套提供給聯(lián)運，另一套則專門為報警系統(tǒng)供電。大型工程利用分區(qū)供電的方式，為區(qū)域設置保護與監(jiān)測裝置，這樣報警系統(tǒng)可以全方位針對這一區(qū)域展開監(jiān)督。

2 智能監(jiān)視終端內(nèi)部硬件設施設計

探測報警系統(tǒng)對設計和類型選擇有著較高要求[4]，本文就針對SL-M5000報警管控器的使用進行分析。監(jiān)視終端內(nèi)部硬件設施由多個部分組成，包括：中央處理單元、電源管理、串行接口、外設的接口板塊、無線通信（4G網(wǎng)）、電話線與網(wǎng)絡以及火災探測報警系統(tǒng)等。

2.1 設施組成和工作原理

SL-M5000報警控制器是火災信息報警系統(tǒng)中的關鍵、核心設備，通過使用可靠、穩(wěn)定、嵌入式的方式管控各類部件，能夠讓火災報警系統(tǒng)在鋼廠區(qū)域內(nèi)長期、高質(zhì)量運行。并且結(jié)合工程實際要求將多線與總線控制盤數(shù)量進行擴充。

SL-M5000報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的電纜溫感微機調(diào)控設施在接收到電纜信號以及溫度數(shù)值后，將信號反饋到回路卡中，由回路卡向SL-M5000控制器反饋，經(jīng)過SL-M5000控制設施全面處理和解決之后發(fā)出兩路信號，其中一路信號會利用放大器通過通信口進行傳輸，協(xié)助聲光報警設施發(fā)出報警信息[5]。

2.2 設備技術特性

1）技術參數(shù)，包括電源設置、負載能力設計和環(huán)境管理。電源要實現(xiàn)主電、備電自主科學切換，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、保護電壓分別為21 V±0.5 V、23 V±0.5 V。負載能力設計為單臺的回路數(shù)量主要為柜式管控設施4~8回路，壁掛式回路則為4個，接點輸出點數(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)。回路線長度結(jié)合鋼廠實際情況確定，聯(lián)動總線和=總線使用雙絞線的形式進行設計。環(huán)境管理要求一般環(huán)境溫度為0～45℃，相對濕度（RH）則保持在90%以內(nèi)。

2）通訊接口特征。通過科學使用RS232相關通訊接口，能夠充分與鋼廠樓區(qū)設施相連接。而標準的接口則是通過網(wǎng)絡連接到空中的網(wǎng)絡，像黑匣子一樣，將故障信息、火警信息、反饋信息和啟動信息等存儲起來。

3）在鋼鐵廠調(diào)度室內(nèi)部設置1臺SL-M5700單元區(qū)域圖形顯示控制器（上位機）和1臺SL-M5700火警控制設施。主站可以通過通訊接口RS232與火災報警管控器進行連接，接收、獲取來自底層消防設施的報警信息以及運行信息，并以GIS的形式將信息顯示在主站顯示器中，具有實時管理信息、輸出報警信號、發(fā)布信息以及控制網(wǎng)絡通信等能力，可以真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息服務、實時動態(tài)監(jiān)管和設備系統(tǒng)管理工作。

3 火災自動報警信息系統(tǒng)在鋼鐵廠區(qū)應用效果的提升策略

3.1 火災報警信息系統(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、誤報。某鋼鐵廠在2013年發(fā)生過一次報警系統(tǒng)漏報情況，由于變電室內(nèi)部值班工作人員操作不當，造成廠區(qū)高壓開關柜發(fā)生火災，而紅外火焰監(jiān)測系統(tǒng)也沒有針對火情發(fā)出報警信號，發(fā)出滅火信號與指令。因出現(xiàn)火災漏報，給鋼鐵廠造成了巨大的損失。

3.1.2 故障原因

通過對故障類型進行分析可以發(fā)現(xiàn)，一般報警控制器故障原因主要表現(xiàn)在以下幾個方面，一是環(huán)境和氣候影響，部分區(qū)域雨季相對較長、空氣過于濕潤，地面、地下、墻壁以及隧道區(qū)域等位置經(jīng)常會出現(xiàn)結(jié)露的現(xiàn)象，報警設施中溫感探測器電纜容易因為受潮而發(fā)生腐蝕問題，造成電纜阻力不斷增加，最終導致短路。二是動力電纜在工作中引發(fā)交變磁場，耦合到相關電纜，進而誘發(fā)誤報或者漏報。三是相關調(diào)制器外部防護罩出現(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65℃，溫度過高誘發(fā)火警，造成電纜探測器出現(xiàn)故障或者誤報。

3.2 火災自動報警信息系統(tǒng)高質(zhì)量使用策略

要想充分發(fā)揮報警系統(tǒng)的作用并得到高質(zhì)量應用，除了合理設計和安裝控制器之外，還需要結(jié)合故障問題落實管理工作。

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設施，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)誤報問題。

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

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

4）對于因濕氣較高而誘發(fā)的故障以及漏報、誤報等各種問題，要制定對探測設施日巡查、周巡檢、季小結(jié)等各種管理機制。并在電纜隧道附近設置通風系統(tǒng)和自動排水系統(tǒng)，在較為干燥隧道區(qū)域加入感煙探測設施。

4 結(jié)語

通過應用火災報警系統(tǒng)，可以極大地降低鋼鐵廠內(nèi)部發(fā)生火災的機率，工作人員能及時掌握火災發(fā)生的位置及火災情況，采取各種手段針對火情進行處理和干預，將火災引發(fā)的損失降到最低。在火災報警系統(tǒng)設置過程中，為了確保報警系統(tǒng)的精準度和穩(wěn)定性，將使用更多的火災控制器和其他先進設施，在提高安全性的同時，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)加大對火災報警系統(tǒng)設計的研究，而且還要在設計中管控成本，對資金投入與安全保障的性價比進行重點研究。