火災自動報警信息系統在鋼廠廠區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

在鋼廠廠區內部合理、科學地設置火災自動化報警系統，需要針對鋼廠廠區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的管理和監督，主動了解、掌握各類存在隱患的設施。在出現火災問題之后盡早地明確火災發生位置與火勢情況，快速撥通火災報警電話、提醒廠區內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綜合管控能力，以及面對各類突發事件的快速反應和處理能力，實現鋼鐵廠區內部火災的科學防控。

1 火災自動報警信息系統的應用

1.1 建立系統的目的與意義

為了保證鋼廠某些重要材料區域的安全性，在進行建筑設計時，往往會對此類空間進行重點管理，在建筑區劃、建筑材料、空間管理等內容上，都需要做出重點防控。為此，在監護空間管理的過程中，就會應用到鋼廠防火門建筑結構。消防自動報警是將現代計算機技術與現代網絡通信技術相結合的一種先進的技術手段，運用現代網絡管理理念，對火災自動報警進行遠程監測與科學管理。

1）監測火情，避免因未及時發現、處置而造成損失。在工廠內建立自動消防報警系統，可實現對各工位的實時監測，一旦發現火情，工廠的監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）加強工程質量監管，確保工程質量穩定。在工廠內建立火災自動報警信息系統，消防管理人員能夠實時了解各設備的使用狀況，并對其進行統計、分析，便于消防管理人員做好設備的日常維護保養，對出現故障、經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計、分析和監督。

3）加強對火災檔案的管理。該系統能實現對企業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 報警系統組成

1）智能監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域的最基層設施，如SL-M5000火情探測控制器。通過串行口與現場火災報警探測管連接，主要負責采集火災數據，分析和掌握火災報警控制器規約，并將其轉換成為統一、標準規約之后與中心展開通信[1]。

2）通信網絡包含鋼廠局域網、電話網絡和無線4G網絡，系統通信大部分都采取主、備工作方式，當火災系統當中某一線路無法穩定、正常工作時，系統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）廠區監控中心內部設備包含服務器、計算機等[3]。

1.3 火災報警系統應用途徑

1.3.1 消防設施中的應用

《火災自動報警系統設計規范》中明確規定，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合理設置一個手動管理裝置，其主要目的是在發現火災隱患或者出現火災時，各類消防設施能夠有效啟動，實現抑制火災蔓延的目的。因此，在使用火災報警系統過程中，針對工業廠房展開消防設計過程中，可以在中心消防控制室內部合理設置相應的硬拉線，連接滅火設施以及報警系統，利用繼電器采取直接啟動方式。一旦發現火災情況，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 系統供電中的應用

火災報警系統存在直流與交流兩種供電模式。但是受供電形式的影響，應用中可能會出現以下問題：一是消防控制室供電與日常照明供電相同，出現火災后消防控制室的供電被切斷，難以發揮出報警系統的作用。二是兩者均來自于配電室，需要利用供電線相互連接，若是供電線發生問題可能會造成控制室內出現斷電情況。三是報警控制器與各種消防設施電源相同，會造成聯動系統保護功能喪失。為此，供電系統應單獨設置消防控制室內的電源，采取直流供電模式時要設計兩套直流電，一套提供給聯運，另一套則專門為報警系統供電。大型工程利用分區供電的方式，為區域設置保護與監測裝置，這樣報警系統可以全方位針對這一區域展開監督。

2 智能監視終端內部硬件設施設計

探測報警系統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。監視終端內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）、電話線與網絡以及火災探測報警系統等。

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中的關鍵、核心設備，通過使用可靠、穩定、嵌入式的方式管控各類部件，能夠讓火災報警系統在鋼廠區域內長期、高質量運行。并且結合工程實際要求將多線與總線控制盤數量進行擴充。

SL-M5000報警控制器的工作原理：鋼鐵廠內部某一電纜發生火情，當電纜溫度逐漸上升到一定數值之后，SL-M5000的電纜溫感微機調控設施在接收到電纜信號以及溫度數值后，將信號反饋到回路卡中，由回路卡向SL-M5000控制器反饋，經過SL-M5000控制設施全面處理和解決之后發出兩路信號，其中一路信號會利用放大器通過通信口進行傳輸，協助聲光報警設施發出報警信息[5]。

2.2 設備技術特性

1）技術參數，包括電源設置、負載能力設計和環境管理。電源要實現主電、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，接點輸出點數量為8組[6]。回路電壓數值保持在DC 15～20 V之間，電流在200 mA以內?；芈肪€長度結合鋼廠實際情況確定，聯動總線和=總線使用雙絞線的形式進行設計。環境管理要求一般環境溫度為0～45℃，相對濕度（RH）則保持在90%以內。

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設施相連接。而標準的接口則是通過網絡連接到空中的網絡，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）在鋼鐵廠調度室內部設置1臺SL-M5700單元區域圖形顯示控制器（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、發布信息以及控制網絡通信等能力，可以真正實現數據信息服務、實時動態監管和設備系統管理工作。

3 火災自動報警信息系統在鋼鐵廠區應用效果的提升策略

3.1 火災報警信息系統故障問題

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年發生過一次報警系統漏報情況，由于變電室內部值班工作人員操作不當，造成廠區高壓開關柜發生火災，而紅外火焰監測系統也沒有針對火情發出報警信號，發出滅火信號與指令。因出現火災漏報，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現，一般報警控制器故障原因主要表現在以下幾個方面，一是環境和氣候影響，部分區域雨季相對較長、空氣過于濕潤，地面、地下、墻壁以及隧道區域等位置經常會出現結露的現象，報警設施中溫感探測器電纜容易因為受潮而發生腐蝕問題，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交變磁場，耦合到相關電纜，進而誘發誤報或者漏報。三是相關調制器外部防護罩出現受損、老化或者變形等各種問題，造成電路板受潮。四是溫度較高，部分區域在夏季處于轉爐附近的電纜通廊溫度高達65℃，溫度過高誘發火警，造成電纜探測器出現故障或者誤報。

3.2 火災自動報警信息系統高質量使用策略

要想充分發揮報警系統的作用并得到高質量應用，除了合理設計和安裝控制器之外，還需要結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生的煙氣影響，引發誤報問題。

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，提升通風質量以及溫度管理質量。在部分灰塵過多區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存在交變磁場，信號在這一區域通常會受到交變磁場的限制被耦合到信號線中，產生信號干擾，造成探測設施無法穩定工作。當信號線與鋼鐵廠廠區供電電纜、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，容易誘發靜電，造成信號干擾。

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

4 結語

通過應用火災報警系統，可以極大地降低鋼鐵廠內部發生火災的機率，工作人員能及時掌握火災發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，將火災引發的損失降到最低。在火災報警系統設置過程中，為了確保報警系統的精準度和穩定性，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，在未來不僅要繼續加大對火災報警系統設計的研究，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。