电气工程师评职论文电气消防设计探讨

　　摘要：本文介绍昆明彩云路、广福路综合管沟控制系统设计项目设计案例。由于本设计综合管沟距离长、投资大，内有超高压电缆敷设，目前国内尚无设计规范标准。在控制建设成本的同时，综合运用各控制系统功能，最大限度保障消防安全，做到既节省投资，又确保综合管沟的安全运行。

　　关键词：低压配电,论文发表网,井盖集中监控,感温报警

　　工程概述

　　本工程位于昆明市广福路、彩云路，为昆明市新行政中心及新螺蛳湾商区配套的大型地下市政综合管沟，其基本断面尺寸为4.5m，高2.3~2.6米，整个管沟由广福路及与之交叉的彩云路两段管沟组成，总长大约为38km，投资近9亿元建设，自来水、电力、通信、有线电视等管线全都“遁地”进入沟内，两面墙体上固定着无数规格统一的钢板，用来固定管沟内的防爆灯、水管、电信电缆、电力电缆、控制通讯设备及相关设施。是昆明第一条，也是全国当时(2006~2007年)建成规模最大的综合管沟。本次设计为在原土建设计基础上进行低压配电及照明与控制系统等部分的强弱电系统优化设计，笔者对其设计过程考虑因素作以下简要介绍。

　　根据设计合同，设计范围由以下几部分组成：①综合管沟控制系统，包括低压配电及照明系统，井盖集中控制系统、感温报警系统，自动控制与通讯系统、监控及网络系统进行设计;②临时机房平面布局、功能设置进行初步方案设计。

　　1低压配电及照明系统

　　1.1电源

　　本工程采用380/220V低压电源供电，接地形式采用TN-S系统，电源部分由沿路27个箱式变电站引来，分为27个供电段，各供电段电源进线采用较经济且无偷盗价值的铝合金电缆(美国世德合金电缆)埋地暗管引入，各段设置一个照明动力配电箱(位于各供电段中间位置)，其配电出线亦采用铝合金电缆，通过沟壁电缆桥架或KBG金属管敷设到设备接线点。

　　1.2接地

　　配电箱金属外壳、敷线钢管、三级、四级插座、电缆桥架、灯具金属外壳均应进行TN-S接地保护。将配电箱、控制箱金属外壳与电缆桥架、敷线钢管及照明灯具金属外壳牢固连接成一体再与电源线PE线牢固连接，形成完整的接地保护系统。

　　1.3安装

　　所有配电箱、电控箱、EPS电源根据现场情况采用顶部吊装或壁挂方式安装。灯具均为吸顶或壁装。

　　1.4设备及灯具控制方式

　　风机采用就地控制箱手动按钮控制与控制中心远动控制，水泵采用就地控制箱手动按钮控制及液位自动控制箱和控制中心远动控制三种方式进行控制，控制中心远动控制可以通过编程根据业主要求实现各种模式控制。灯具照明控制全部采用自动控制系统进行智能化控制管理，在现场每道防火门两侧均设有防火控制按钮盒进行就地现场控制，在控制中心也可进行控制，通过编辑可以实现各种场景模式控制，同时还实现与井盖报警，温感报警系统等的联动自动控制。

　　1.5应急照明及应急电源

　　本工程采用EPS应急电源作为应急照明及弱点控制设备应急电源，每个供电段设置一台2.5KVA，应急事件为60分钟EPS电源，要求采用异型密闭机箱，内部预留16位安装智能控制模块的位置。应急灯采用不带畜电池的5W应急照明指示灯，由智能控制模块进行统一控制管理，在发生断电时开启也可根据需要定时自动开启关闭，也可在控制中心通过中控电脑进行统一控制管理。

　　1.6导线敷设方式：全部采用电缆桥架或穿KBG金属管明敷。

　　2井盖集中监控系统

　　井盖集中监控系统就是对综合管沟各出入口、检修井及其他人员可以进出的投料口、通风口等井盖、门灯进行综合检测及管理的一个系统，由前端带电子锁玻璃钢子盖(含井盖电子锁控制器)及装于中心机房内的综合监控主机等设备组成，整个系统主要功能为：正常人员进出通过管理主机授权实现，非正常人员进出则会形成报警信号，除通过传输网络报告管理主机并进行自动保存及报警处理外，联动控制照明及视频监控系统，自动开启灯光，对非正常人员进出点进行实时监视摄像。

　　整个系统供电统一由中心机房内综合监控主机提供，现场带电子锁玻璃钢子盖，电控锁及井盖电子锁控制器根据现场井盖及门的具体改造由业主最终选定的产品专业生产厂家提供具体安装施工详图。

　　3.感温报警系统

　　感温报警系统，主要功能为检测整个综合管沟内温度变化，实现对整个管沟温度异常探测报警，由安装于电缆沟内探测光缆及光纤分布式温度监测系统控制器，以太网光纤收发器，以太网交换机等设备组成，同时在管沟每道防火门旁设声光报警器及手报按钮，实现现场声光报警提示。在紧急情况下可以通过手报按钮进行报警，手报按钮信号直接接入DDC模块箱。

　　装于现场的通讯控制主机等设备采用专用IP65密闭箱保护安装，感温光纤采用专用支架偏强电电缆敷设侧顶挂式安装，专用支架间距要求不大于1.5米。

　　防火分隔墙采用砖砌，厚240，双面粉白、防火门均中设置，为乙级防火门，钢制，不带锁1.2米宽，2.1米高，防火分隔段基本长度为400米，根据管沟实际情况施工时作适当调整。

　　4.自动控制与通讯系统

　　自动控制与通讯系统主要完成整个管沟水泵，风机，灯光及箱变内主供电回路分合控制，并完成对各风机水泵等所控制设备的状态的监视，同时为整个管沟提供通讯保障，自动控制系统主要采用DDC分布2联网控制系统模式，通过专业厂商27MPR-50多端口路由器及LON600IP网络服务器网关组成的控制单元接入以太网，在中心机房内设置控制主机实现远程智能化集中自动控制，现场安装的DDC模块箱及ACU弱电箱采用专用IP65密闭箱顶挂式安装，并且当所有系统安装调试完毕后，密闭箱进出线处应作密闭处理，每个防火分隔段内控制及监视信号就近接入模块箱，引线尽量短捷，整个管沟通讯采用网络电话系统实现，主要由设于中心机房内的网络电话交换机及分布在管沟内的网络电话机(沟内无线通讯信号不好，可靠性不能满足要求)组成，整个系统通过5-8对中继线实现对外连接。网络电话机直接挂装于ACU弱电箱外壳上。

　　5.监控及网络系统

　　整个系统由传输主干网络及视频监控报警两大部分组成，由INFINOVA-N3794ST-4V2D-20节点光端机组成传输主干网络，形成整个综合管沟控制系统的骨干传输网络，承担视频，数据、安防报警信号、以大网信号、音频等九种信号的传播，采用环状布线结构，要求同时具有光保护及网管功能，在每段400米防火分区内设置一台INFINOVA-N3794ST-4V2D-20节点光端就近汇集各种性质弱电信号传输到中心机房内。以太网通过现场节点光端机PJ45接口引出，每400米防火区内设置1台带网管功能四口交换机为网络电话机自动控制系统提供传输组网，现场节点光端机及10∕100M四口交换机均装于ACU密闭弱电箱内、其防护等为IP65.

　　本项目监控系统由现场出入口附近安装的摄像机及中心机房内视频分配器、视频矩阵、控制键盘、监视墙、硬盘录像机、报警主机等组成安防报警系统，完成对各出口实时视频监控及录像功能启动实时视频监控，同时根据各出入口井盖管理系统反馈信号进行暗访报警联控，形成发生非法入侵时，自动启动实时红外视频监控，同时自动弹出发生非法入侵点监视画面，并进行录像(要求每台16路硬盘录像机配置1T容量存储硬盘，画面存贮时间要求不少于10天)，报警主机发出声光信号，提醒值班人员，及时处理，如不及时处理，经延时自动向110等部门发出警报，摄像机采用专用支架吊装，镜头现场安装调试时选配。节点光端机在防火分隔区内居中设置，保证现场摄像机信号接入线长度控制在250米以内，以确保视频图像质量。该视频监控系统亦与设备监控系统联动，可开启现场一般照明、应急照明，实时对风机水泵运行、维护人员、温度异常段管沟、现场火警等情况进行监视录像。

　　6.弱电系统线缆敷设方式及连接技术要求

　　本工程所有弱电线缆均采用防火电缆桥架或穿KBG金属明敷。

　　自动控制系统Lonwoks总线电缆与智能控制模块之间连接采用插接方式连接，总线只允许智能控制模块处切断，中间不得有任何接头，PVSP-2×1.0导线与智能控制模块连接采用模块自带螺丝压接，PVSP-2×1.0导线接头需作镀锡处理，设备指模块RVV信号线连接，中间一般不允许有接头，如无法避免，接头不宜超过1个，且必须做锡焊连接。

　　井盖控制模块引至节点光端机无缘节点信号线，摄像机至节点光端机解码器信号线均采用RVVP-2×1.0导线，与设备连接头需作镀锡处理，中间连接头均应锡焊连接。光缆及射频电缆连接按国家有关施工验收规范执行。

　　7、临时机房及配套设施

　　临时机房及配套设施由机房装修及设备安装辅助台架，操控台及必要的值班室办公桌椅，文件柜等组成。由于控制设备的特殊性，装修包括精密空调，抗静电及防雷接地等内容，设备安装辅助台架根据设备现场特殊加工制作，以牢固应用，实用美观为原则。

　　接地应设置专用接地系统，接地电阻实测值应不大于1欧，并在抗静电地板下设置3m×3m均压带，沿机房内墙距地0.15米设置50×5紫铜接地带，供各种弱电设备接地使用。

　　空调采用10P恒温恒湿精密空调，根据业主最终选择产品情况，由专业厂家提供安装调试。

　　8、结语

　　因控制建设成本在可接受范围内，修改设计方案后未设火灾自动报警系统，但通过分段设置防火分区、防火门以及设备监控(光纤联网)、防爆应急疏散照明、火灾漏电报警、分布式光纤测温系统、安保监视、报警按钮、有线报警电话等技术措施，综合运用各系统功能，并辅以定时流动气体探测等管理措施，最大限度保障该综合管沟消防、管理维护的安全环境。目前该项目已投入使用多年，未发生任何安全异常状况，运行管理情况良好。