國家圖書館二期電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

◎ 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(shù)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(dān)著國家總書庫和為中央國家機關(guān)、重點科研教育生產(chǎn)單位、社會公眾服務(wù)的職能，是建設(shè)和傳播先進文化的重要基礎(chǔ)設(shè)施。

本項目的建設(shè)適應(yīng)了全面建設(shè)小康社會對文化事業(yè)的必然要求，將在建設(shè)與傳播先進文化，"形成全民學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)型社會"中發(fā)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(xué)文化素質(zhì)的提高，使中華文化通過互聯(lián)網(wǎng)走向世界，全面提升中華優(yōu)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(quán)。

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(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是非常必要的。

一、國家圖書館二期工程電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)簡介

在正常照明、應(yīng)急照明配電箱（柜），動力、消防動力柜內(nèi)全部設(shè)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(tǒng)得以監(jiān)控。

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控主機安裝在地下一層消防控制室內(nèi)，設(shè)備主機自帶24V應(yīng)急電源。

二、國家圖書館二期工程電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點

1、網(wǎng)絡(luò)運行的可靠性，實時性

該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用直線拓撲結(jié)構(gòu)，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(zhì)。單條網(wǎng)絡(luò)連接點可達110個。傳輸速率最高為1Mbit/s。網(wǎng)絡(luò)總長度最長可達10000米。硬件自動完成收發(fā)數(shù)據(jù)的檢錯功能，支持網(wǎng)絡(luò)硬件節(jié)點的即插即用。故障節(jié)點可以自動關(guān)閉保護，不影響其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的正常運行，減少了總線隔離器。從而保證網(wǎng)絡(luò)運行的可靠性，實時性。

2、采用高靈敏度智能型電氣火災(zāi)探測器

高靈敏度智能型電氣火災(zāi)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(nèi)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(tǒng)成本。且該探測器采用全數(shù)字處理技術(shù)，有效的避免了系統(tǒng)漏報、誤報等情況的發(fā)生。同時，該探測器采取了抗干擾設(shè)計，使得與電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息更加準(zhǔn)確可靠。

3、操作系統(tǒng)的通用性

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

三、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的組成及原理方框圖

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主要由以下設(shè)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(biāo)，CF存儲卡，機柜。

原理方框圖如下圖

四、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的功能

1、數(shù)據(jù)存儲功能

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)分為兩個數(shù)據(jù)存儲區(qū)域。其中一個區(qū)域用于存儲漏電故障報警記錄、斷電操作記錄、狀態(tài)改變記錄等。存儲容量為4M，此存儲區(qū)域為用戶只讀區(qū)域，只有系統(tǒng)管理員可以對其數(shù)據(jù)拷貝備份。第二個存儲區(qū)域用于對實時測量的數(shù)據(jù)進行存儲，此設(shè)備為外接CF存儲卡或可移動硬盤。用戶需根據(jù)實際需要進行配置存儲設(shè)備容量，設(shè)置數(shù)據(jù)存儲間隔時間，默認存儲容量為 128M。

2、設(shè)備自檢功能

系統(tǒng)開機后對系統(tǒng)設(shè)備進行自檢，包括設(shè)備主板、顯示器、系統(tǒng)監(jiān)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(tài)監(jiān)控界面。

3、故障報警功能

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的控制面板設(shè)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(jiān)控界面實時顯示各監(jiān)控點的工作狀態(tài)，根據(jù)故障類型產(chǎn)生相應(yīng)的聲光報警信號。

4、狀態(tài)顯示功能

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可以對系統(tǒng)上所有監(jiān)控點的工作狀態(tài)進行監(jiān)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(tài)、漏電報警或溫度報警狀態(tài)、回路斷電狀態(tài)）五種不同的狀態(tài)。如下圖所示：

5、記錄查詢功能

用戶可以對監(jiān)控點的歷史監(jiān)控記錄、狀態(tài)改變記錄、故障報警記錄進行查詢。

6、數(shù)據(jù)打印功能

系統(tǒng)配置的微型打印機可打印監(jiān)控節(jié)點的詳細信息，包括監(jiān)控點的狀態(tài)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(tǒng)擴展功能

該系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口，可實現(xiàn)與樓宇監(jiān)控等系統(tǒng)的聯(lián)動。

8、系統(tǒng)的升級功能

系統(tǒng)通過以太網(wǎng)可以實現(xiàn)遠距離對系統(tǒng)維護及升級。

五、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控模式

1、狀態(tài)監(jiān)控模式

監(jiān)測界面如下圖

主界面功能介紹：

監(jiān)測界面分以下幾個功能區(qū)域

區(qū)域1：顯示所有監(jiān)測回路探測器的工作狀態(tài)。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(tài)、漏電報警或溫度報警狀態(tài)、回路斷電狀態(tài)）五種不同的狀態(tài)。

四位數(shù)字表示電氣火災(zāi)監(jiān)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(dāng)系統(tǒng)工作于主從聯(lián)網(wǎng)方式時：后三位數(shù)據(jù)表示探測器地址編號，倒數(shù)第四位或第五位表示從機的設(shè)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(jiān)控）

例2： 12002表示本系統(tǒng)中設(shè)備號為12的從監(jiān)控設(shè)備中地址編號為002的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。（多機主從監(jiān)控）

如需要了解某一點詳細信息單擊該監(jiān)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(jiān)控點的測量參數(shù)，也可以對該監(jiān)控回路進行斷電操作。

點擊斷電操作按鈕后，系統(tǒng)會彈出斷電密碼輸入對話框如圖

系統(tǒng)對操作者的身份驗證完成后，對該點發(fā)出斷電信號，并監(jiān)測和提示斷電是否成功。如果為網(wǎng)絡(luò)聯(lián)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(jiān)控回路地址（全部斷電或選擇其中的1-3臺設(shè)備上的指定地址監(jiān)控點同時斷電）。

區(qū)域2：顯示當(dāng)前監(jiān)測系統(tǒng)中探測器的報警點數(shù)量和地址編號。

區(qū)域3：紀錄查詢區(qū)域。可以實現(xiàn)對探測器的狀態(tài)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(qū)域4：功能按鈕區(qū)域

○ 自檢按鈕：單擊該按鈕，監(jiān)控系統(tǒng)對面板上的狀態(tài)指示燈進行逐個點亮和熄滅操作，發(fā)出報警音頻信號。當(dāng)設(shè)備有故障時，顯示器提示故障項。

○ 消音按鈕：監(jiān)控系統(tǒng)處于報警狀態(tài)時單擊該按鈕可以消除報警音頻信號。當(dāng)有新的報警信號時，系統(tǒng)會重新產(chǎn)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(tǒng)的調(diào)試。點擊該按鈕，操作人員須輸入密碼，當(dāng)系統(tǒng)對操作者的身份驗證完成后， 對所有監(jiān)控回路發(fā)出斷電信號。執(zhí)行斷電的過程中可隨時終止或繼續(xù)斷電。

○ 調(diào)整布局按鈕：在狀態(tài)監(jiān)控模式下單擊該按鈕可以進行調(diào)整，一屏所顯示的監(jiān)控點數(shù)量或比例尺寸。單擊該按鈕彈出布局設(shè)置對話框如下圖所示。

○ 下翻頁按鈕：點擊此按鈕系統(tǒng)顯示下一頁的內(nèi)容。

○ 上翻頁按鈕：點擊此按鈕系統(tǒng)顯示上一頁的內(nèi)容

○ 設(shè)置按鈕：點擊此按鈕系統(tǒng)彈出密碼輸入對話框，當(dāng)系統(tǒng)對操作者的身份驗證成功后會自動彈出參數(shù)設(shè)置對話框，用戶可以根據(jù)使用要求對系統(tǒng)參數(shù)進行設(shè)置，設(shè)置方法請參照監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置說明。

○ 查詢按鈕：單擊此按鈕系統(tǒng)彈出以下對話框。

可對監(jiān)控點狀態(tài)改變及斷電操作的歷史記錄進行查詢。

可分別按時間、監(jiān)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(jiān)控點地址號及監(jiān)控點的改變類型進行狀態(tài)改變記錄查詢。查詢結(jié)果顯示在列表中。

可將選中某條查詢結(jié)果將其打印出來。

○ 本機狀態(tài)按鈕：在此界面中用戶可以查詢主備電的工作狀態(tài)，系統(tǒng)版本號，系統(tǒng)存儲設(shè)備的總?cè)萘恳约巴ㄐ哦偩€端口的工作狀態(tài)。

○ 平面圖按鈕：此按鈕用于三種監(jiān)控模式之間的切換操作，點擊此按鈕系統(tǒng)顯示當(dāng)前的監(jiān)控模式。

○ 復(fù)位按鈕：當(dāng)監(jiān)控設(shè)備接收到探測器報警信息后顯示報警狀態(tài)，并進行保持。按下復(fù)位按鈕可復(fù)位報警監(jiān)控點的報警狀態(tài)，并在記錄查詢區(qū)域框中顯示已復(fù)位的探測器信息

○ 退出按鈕：此按鈕可以方便調(diào)試人員對設(shè)備的維修與系統(tǒng)升級，單擊退出操作按鈕，系統(tǒng)會彈出管理員權(quán)限密碼輸入對話框。系統(tǒng)對操作人確認成功后方可退出監(jiān)控程序。

2、平面圖監(jiān)控模式

單擊平面圖按鈕系統(tǒng)顯示切換為平面圖監(jiān)控模式。在此監(jiān)控模式下系統(tǒng)顯示了電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器所在樓層平面布置情況，網(wǎng)絡(luò)總線拓撲結(jié)構(gòu)，工作狀態(tài)等信息。可以通過上下翻頁按鈕查看其它樓層監(jiān)控點的狀態(tài)信息。

3、實時監(jiān)控模式

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