國家圖書館二期電氣火災監控系統

◎ 中鐵建工集團北京分公司 黃國建

前言

國家圖書館二期暨國家數字圖書館工程建成后是我國最大的中外文文獻收藏基地，承擔著國家總書庫和為中央國家機關、重點科研教育生產單位、社會公眾服務的職能，是建設和傳播先進文化的重要基礎設施。

本項目的建設適應了全面建設小康社會對文化事業的必然要求，將在建設與傳播先進文化，"形成全民學習、終身學習的學習型社會"中發揮重要作用，滿足人民群眾不斷增長的精神文化生活需求，促進全民族科學文化素質的提高，使中華文化通過互聯網走向世界，全面提升中華優秀文化在二十一世紀對世界文明的影響力，維護我國的文化主權。

作為我國最大的藏書基地和文化交流和傳播的公共場所，電氣防火顯得尤為重要，因此在國家圖書館二期工程中使用電氣火災監控系統是非常必要的。

一、國家圖書館二期工程電氣火災監控系統簡介

在正常照明、應急照明配電箱（柜），動力、消防動力柜內全部設置智能型剩余電流探測器及溫度探測器，從而把整個配電系統得以監控。

電氣火災監控系統監控主機安裝在地下一層消防控制室內，設備主機自帶24V應急電源。

二、國家圖書館二期工程電氣火災監控系統的優點

1、網絡運行的可靠性，實時性

該系統網絡采用直線拓撲結構，多主從方式的串行通訊傳輸總線，使用普通的雙絞線作為傳輸介質。單條網絡連接點可達110個。傳輸速率最高為1Mbit/s。網絡總長度最長可達10000米。硬件自動完成收發數據的檢錯功能，支持網絡硬件節點的即插即用。故障節點可以自動關閉保護，不影響其它網絡節點的正常運行，減少了總線隔離器。從而保證網絡運行的可靠性，實時性。

2、采用高靈敏度智能型電氣火災探測器

高靈敏度智能型電氣火災探測器與普通剩余電流探測器相比，減少了與每個探測器相匹配控制模塊及總線隔離器。內置高性能的MCU微處理器，性能可靠，功能強大，安裝靈活，使用方便，有效減少了系統成本。且該探測器采用全數字處理技術，有效的避免了系統漏報、誤報等情況的發生。同時，該探測器采取了抗干擾設計，使得與電氣火災監控設備之間傳輸的數據信息更加準確可靠。

3、操作系統的通用性

系統采用緊湊的、高效的Windows操作系統。其平臺界面風格與我們熟悉的Windows一致，用戶對系統操作簡單，方便用戶的維護和管理。

三、電氣火災監控系統的組成及原理方框圖

電氣火災監控系統主要由以下設備組成：

嵌入式主板，15英寸TFT液晶顯示屏，觸摸屏，微型打印機，不間斷電源，電池組，音頻功放器，鍵盤，鼠標，CF存儲卡，機柜。

原理方框圖如下圖

四、電氣火災監控系統的功能

1、數據存儲功能

電氣火災監控系統分為兩個數據存儲區域。其中一個區域用于存儲漏電故障報警記錄、斷電操作記錄、狀態改變記錄等。存儲容量為4M，此存儲區域為用戶只讀區域，只有系統管理員可以對其數據拷貝備份。第二個存儲區域用于對實時測量的數據進行存儲，此設備為外接CF存儲卡或可移動硬盤。用戶需根據實際需要進行配置存儲設備容量，設置數據存儲間隔時間，默認存儲容量為 128M。

2、設備自檢功能

系統開機后對系統設備進行自檢，包括設備主板、顯示器、系統監控程序、報警指示燈、打印機、音頻輸出、供電主備電源，然后進入狀態監控界面。

3、故障報警功能

電氣火災監控系統的控制面板設有市電指示、備電指示、通訊指示、報警指示、主備電欠壓指示。監控界面實時顯示各監控點的工作狀態，根據故障類型產生相應的聲光報警信號。

4、狀態顯示功能

電氣火災監控系統可以對系統上所有監控點的工作狀態進行監測，用五種不同的顏色（黃、桔黃、綠、紅、灰）分別表示該探測器處于（不在線或通訊故障、溫度探頭線路故障、正常工作狀態、漏電報警或溫度報警狀態、回路斷電狀態）五種不同的狀態。如下圖所示：

5、記錄查詢功能

用戶可以對監控點的歷史監控記錄、狀態改變記錄、故障報警記錄進行查詢。

6、數據打印功能

系統配置的微型打印機可打印監控節點的詳細信息，包括監控點的狀態改變信息、斷電操作信息、線路故障信息。剩余電流、溫度報警信息、報警時間及報警詳細地址等信息。

7、系統擴展功能

該系統具有標準的以太網接口，可實現與樓宇監控等系統的聯動。

8、系統的升級功能

系統通過以太網可以實現遠距離對系統維護及升級。

五、電氣火災監控系統的監控模式

1、狀態監控模式

監測界面如下圖

主界面功能介紹：

監測界面分以下幾個功能區域

區域1：顯示所有監測回路探測器的工作狀態。用五種不同的顏色（黃、桔黃、綠、紅、灰）分別表示該探測器處于（不在線或通訊故障、溫度探頭線路故障、正常工作狀態、漏電報警或溫度報警狀態、回路斷電狀態）五種不同的狀態。

四位數字表示電氣火災監控探測器的地址編號。第一位表示該探測器所在總線回路的通道號，第二、第三、第四該探測器所在回路的地址編號。

當系統工作于主從聯網方式時：后三位數據表示探測器地址編號，倒數第四位或第五位表示從機的設備號。

例1：1002表示第一通道總線上掛接的地址編號為002的探測器。（單機監控）

例2： 12002表示本系統中設備號為12的從監控設備中地址編號為002的電氣火災監控探測器。（多機主從監控）

如需要了解某一點詳細信息單擊該監控點彈出對話框如圖

在此界面不但可以了解探測器的安裝配置信息還可以實時顯示該監控點的測量參數，也可以對該監控回路進行斷電操作。

點擊斷電操作按鈕后，系統會彈出斷電密碼輸入對話框如圖

系統對操作者的身份驗證完成后，對該點發出斷電信號，并監測和提示斷電是否成功。如果為網絡聯機方式會在驗證操作者的身份后彈出下圖，要求用戶選擇需要斷電的監控回路地址（全部斷電或選擇其中的1-3臺設備上的指定地址監控點同時斷電）。

區域2：顯示當前監測系統中探測器的報警點數量和地址編號。

區域3：紀錄查詢區域。可以實現對探測器的狀態改變記錄，主備電源的報警記錄進行查詢。（可查閱最近儲存的200條記錄）

區域4：功能按鈕區域

○ 自檢按鈕：單擊該按鈕，監控系統對面板上的狀態指示燈進行逐個點亮和熄滅操作，發出報警音頻信號。當設備有故障時，顯示器提示故障項。

○ 消音按鈕：監控系統處于報警狀態時單擊該按鈕可以消除報警音頻信號。當有新的報警信號時，系統會重新產生報警音頻信號，需要再次消音操作。

○ 全部斷電按鈕：此按鈕主要用于對系統的調試。點擊該按鈕，操作人員須輸入密碼，當系統對操作者的身份驗證完成后， 對所有監控回路發出斷電信號。執行斷電的過程中可隨時終止或繼續斷電。

○ 調整布局按鈕：在狀態監控模式下單擊該按鈕可以進行調整，一屏所顯示的監控點數量或比例尺寸。單擊該按鈕彈出布局設置對話框如下圖所示。

○ 下翻頁按鈕：點擊此按鈕系統顯示下一頁的內容。

○ 上翻頁按鈕：點擊此按鈕系統顯示上一頁的內容

○ 設置按鈕：點擊此按鈕系統彈出密碼輸入對話框，當系統對操作者的身份驗證成功后會自動彈出參數設置對話框，用戶可以根據使用要求對系統參數進行設置，設置方法請參照監控設備系統參數的設置說明。

○ 查詢按鈕：單擊此按鈕系統彈出以下對話框。

可對監控點狀態改變及斷電操作的歷史記錄進行查詢。

可分別按時間、監控點地址號及操作類型進行操作記錄查詢。

可分別按時間、監控點地址號及監控點的改變類型進行狀態改變記錄查詢。查詢結果顯示在列表中。

可將選中某條查詢結果將其打印出來。

○ 本機狀態按鈕：在此界面中用戶可以查詢主備電的工作狀態，系統版本號，系統存儲設備的總容量以及通信二總線端口的工作狀態。

○ 平面圖按鈕：此按鈕用于三種監控模式之間的切換操作，點擊此按鈕系統顯示當前的監控模式。

○ 復位按鈕：當監控設備接收到探測器報警信息后顯示報警狀態，并進行保持。按下復位按鈕可復位報警監控點的報警狀態，并在記錄查詢區域框中顯示已復位的探測器信息

○ 退出按鈕：此按鈕可以方便調試人員對設備的維修與系統升級，單擊退出操作按鈕，系統會彈出管理員權限密碼輸入對話框。系統對操作人確認成功后方可退出監控程序。

2、平面圖監控模式

單擊平面圖按鈕系統顯示切換為平面圖監控模式。在此監控模式下系統顯示了電氣火災監控探測器所在樓層平面布置情況，網絡總線拓撲結構，工作狀態等信息。可以通過上下翻頁按鈕查看其它樓層監控點的狀態信息。

3、實時監控模式

單擊實時顯示按鈕系統顯示切換為實時監控模式。在此監控模式下系統顯示了部分電氣火災監控探測器的實時測量數據，可以通過翻頁按鈕切換顯示其它監控點的實時數據。系統用黃、綠、紅三種不同顏色分別表示了該監控點的三種工作狀態（正常，故障，報警）。右側圖形可以實時顯示某一監控點（圖中為監控點1002）最近1000s之內的剩余電流和溫度檢測曲線。選中左側列表中某一監控點，單擊右側的刷新按鈕即可切換顯示此監控點的剩余電流和溫度檢測曲線。