復(fù)合型電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在天津西站交通樞紐市政配套工程中的應(yīng)用

　　20世紀(jì)90年代末，國(guó)內(nèi)外一些重要工程開(kāi)始采用漏電保護(hù)，用來(lái)作為電氣設(shè)備漏電的人身安全防護(hù)措施。從本世紀(jì)初開(kāi)始，利用一些探測(cè)器監(jiān)視電氣設(shè)備環(huán)境火災(zāi)的災(zāi)情，取得了較好的效果。2006年以中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院為主，制定了《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法》，作為《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的設(shè)計(jì)配套文件，指導(dǎo)設(shè)計(jì)部門(mén)設(shè)計(jì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。但對(duì)于工程規(guī)模宏大、電氣設(shè)備復(fù)雜、安全要求很高的地下交通樞紐領(lǐng)域，電氣火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還沒(méi)有針對(duì)性的條款和范例。

　　下面筆者對(duì)天津西交通樞紐工程的電氣火災(zāi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行介紹。

　　2、天津西站交通樞紐工程概述

　　規(guī)劃的天津西站交通樞紐配套市政公用工程占地12萬(wàn)m2，是天津市中心城區(qū)重要的客運(yùn)集散樞紐，是集高鐵、普鐵、地鐵、公交、長(zhǎng)途客運(yùn)、出租車(chē)、社會(huì)車(chē)、非機(jī)動(dòng)車(chē)及人行于一體的綜合交通體系。規(guī)劃周邊道路網(wǎng)配套完善，既有快速路系統(tǒng)，又有主干路、次干路、支路以及廣場(chǎng)、平臺(tái)等道路系統(tǒng)。地鐵1、4、6號(hào)線三條線匯聚于此，與周邊交通設(shè)施形成換乘關(guān)系。

　　天津西站交通樞紐配套市政公用工程南北廣場(chǎng)地下項(xiàng)目、配套市政道路工程、南北廣場(chǎng)公交車(chē)場(chǎng)項(xiàng)目、南北廣場(chǎng)景觀項(xiàng)目、管理控制中心、供電系統(tǒng)、排水泵站項(xiàng)目及1號(hào)線改造項(xiàng)目等。

　　天津西站樞紐市政供電系統(tǒng)由35/10kV總變電站、中壓網(wǎng)絡(luò)及各10/0.4/0/23/0.23kV降壓變電所，有關(guān)配套輔助系統(tǒng)(SCADA系統(tǒng)等)構(gòu)成。

　　35/10kV總變電站設(shè)置在北廣場(chǎng)管理控制中心的地下1、2層，各負(fù)荷區(qū)域內(nèi)相應(yīng)設(shè)置10/0.4/0/23/0.23kV降壓變電所。每個(gè)區(qū)域的降壓變電所負(fù)責(zé)本區(qū)域的設(shè)備負(fù)荷用電。

　　3、復(fù)合型電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

　　復(fù)合型電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)采用目前高端的前沿科技，如光纖測(cè)溫技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、射頻技術(shù)、高精度測(cè)量技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)供電系統(tǒng)中母線、開(kāi)關(guān)以及電纜的溫度、漏電流和電弧等進(jìn)行監(jiān)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)通信控制系統(tǒng)。

　　復(fù)合型電氣火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括但不限于以下設(shè)備：

　　1)電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)

　　2)剩余電流式電氣火災(zāi)探測(cè)器

　　3)無(wú)線藍(lán)牙測(cè)溫式電氣火災(zāi)探測(cè)器

　　4)線型光纖感溫火災(zāi)探測(cè)器

　　5)電弧探測(cè)器

　　6)數(shù)據(jù)采集器

　　7)環(huán)網(wǎng)總線

　　8)計(jì)算機(jī)工作站

　　4、復(fù)合型電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

　　該工程電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)涵蓋兩大塊內(nèi)容，一是低壓電氣回路漏電流監(jiān)測(cè)，其次是高低壓設(shè)備及電纜密集處電纜的溫度監(jiān)測(cè)。

　　電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的主站端后臺(tái)機(jī)功能由綜合監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，即，在管理控制中心主控室，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)不單獨(dú)設(shè)后臺(tái)機(jī)。

　　電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)部分按降壓變電所供電區(qū)域及總變電站來(lái)設(shè)置，所以電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)部分共設(shè)置6處，其功能及系統(tǒng)組成基本一致，每一處的功能及系統(tǒng)組成如下：

　　1)漏電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

　　(1)監(jiān)控范圍及功能要求

　　降壓變電所低壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)備容量重要的設(shè)備用電回路、環(huán)控室環(huán)控低壓柜的每個(gè)回路、商業(yè)照明及商業(yè)動(dòng)力配電箱的主回路上安裝探頭。

　　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)漏電電流、過(guò)電流等信號(hào)的探測(cè)，發(fā)出聲光報(bào)警，準(zhǔn)確報(bào)出故障線路地址，監(jiān)控故障點(diǎn)的變化。

　　(2)系統(tǒng)組成

　　系統(tǒng)由探頭、探測(cè)器、監(jiān)控設(shè)備、監(jiān)控軟件及總線組成。探測(cè)器、監(jiān)控設(shè)備間通過(guò)二總線組網(wǎng)。

　　(3)設(shè)備布置

　　探測(cè)器安裝在低壓開(kāi)關(guān)柜、配電箱的面板上。監(jiān)控設(shè)備柜(現(xiàn)場(chǎng)主機(jī))采用800×600×2260的標(biāo)準(zhǔn)控制盤(pán)外形尺寸，安裝在降壓變電所(總變電站)控制室內(nèi)。

　　2)高低壓配電柜內(nèi)電氣設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

　　(1)監(jiān)控范圍及功能要求

　　監(jiān)測(cè)各35kV、10kV高壓開(kāi)關(guān)柜電纜接頭等處的溫度;監(jiān)測(cè)低壓開(kāi)關(guān)柜中重要的配電回路、環(huán)控室環(huán)控低壓柜的每個(gè)回路、商業(yè)照明及商業(yè)動(dòng)力配電箱主回路、電容器回路，這些回路的低壓開(kāi)關(guān)觸頭、電氣連接處、母線接頭及電纜頭的實(shí)時(shí)溫度;監(jiān)測(cè)電纜豎井內(nèi)電纜密集段、電纜橋架內(nèi)的電纜密集段(15條電纜以上)的電纜溫度。根據(jù)預(yù)先設(shè)定的溫度限值，相應(yīng)的預(yù)警和報(bào)警。

　　(2)系統(tǒng)組成

　　由測(cè)量高壓設(shè)備溫度的分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)及測(cè)量低壓設(shè)備溫度的無(wú)線射頻溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)成，兩個(gè)系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立。

　　分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)由光纖測(cè)溫主機(jī)、感溫光纖組成。

　　無(wú)線射頻溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)由測(cè)溫主機(jī)、接收器、中繼器、發(fā)射器、系統(tǒng)檢測(cè)軟件和安裝在檢測(cè)對(duì)象上的感溫探測(cè)器及通信網(wǎng)絡(luò)組成。

　　分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)、無(wú)線射頻溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，共用一臺(tái)工控機(jī)，光纖測(cè)溫主機(jī)與工控機(jī)通過(guò)RS232接口連接;無(wú)線射頻測(cè)溫主機(jī)與工控機(jī)間通過(guò)RJ45接口連接，并組成以太網(wǎng)。

　　(3)設(shè)備布置

　　監(jiān)控工控機(jī)(現(xiàn)場(chǎng)主機(jī))與漏電流監(jiān)控設(shè)備(現(xiàn)場(chǎng)主機(jī))共盤(pán)安裝。

　　3)系統(tǒng)組網(wǎng)

　　各區(qū)域的漏電流監(jiān)控設(shè)備柜、溫度監(jiān)測(cè)工控機(jī)柜間采用以太網(wǎng)形式組網(wǎng)，與管理控制中心綜合監(jiān)控系統(tǒng)主站間采用光纖通道通信，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)詳見(jiàn)圖1。

　　5、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)方案

　　下面是筆者針對(duì)大型鐵路客站及綜合交通樞紐的建筑和供電特點(diǎn)，總結(jié)出的復(fù)合型電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

　　該方案能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：

　　(1)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)方案采用光纖感溫技術(shù)、藍(lán)牙測(cè)溫技術(shù)、電弧探測(cè)技術(shù)、剩余電流探測(cè)技術(shù)，對(duì)綜合交通樞紐和地鐵站房電氣設(shè)備火災(zāi)進(jìn)行全面的預(yù)警監(jiān)測(cè)。

　　(2)實(shí)現(xiàn)綜合交通樞紐和站房多功能信息化電氣火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)與綜合交通樞紐和地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的連接，使得綜合交通樞紐和地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)電氣設(shè)備火災(zāi)、過(guò)熱、漏電、電弧、載流量等狀態(tài)參數(shù)。

　　(3)實(shí)現(xiàn)綜合交通樞紐和站房多功能信息化電氣火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)全線計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控、管理的多功能信息化，也為電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修、環(huán)控部門(mén)的環(huán)控管理、災(zāi)害時(shí)災(zāi)害決策的快速、準(zhǔn)確制定提供科學(xué)、真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。