通信機樓火災極早期預防研究

穆 贊，胡樂詩

（中國移動通信集團重慶有限公司,重慶 401121）

1 通信機樓電氣火災發生原因

中共中央總書記習近平就我國應急管理體系和能力建設進行第十九次集體學習時指出：要加強風險評估和監測預警，提升風險早期識別和預報預警能力。依靠科技提高科學化、專業化、智能化、精細化水平，提高監測預警能力。

電氣火災一旦發生，重特大火災多，人員傷亡嚴重，經濟損失巨大。隨著5G技術、大數據、物聯網等技術的高速發展，通信機樓是通信行業的心臟部位,其重要性日益突出。通信機樓火災發生后蔓延速度快，易產生有害氣體，撲救難度大，且會造成通信中斷，產生巨大的經濟和社會影響，事后恢復網絡運行的難度更大[1]。

電氣火災發生原因占比如圖1所示。由圖1看出電氣火災發生占比最重的3個原因：一是電氣線路短路；二是過負載、接觸不良和漏電；三是電器設備故障。要杜絕火災的發生，就需要在這3方面加大監控力度，并從中發掘可預先防控的關鍵因素，從而避免電氣火災發生，降低損失，實現更安全、環保的通信機樓建設，確保通信網絡的運行暢通[2]。

圖1 電氣火災發生原因占比

2 通信機樓電氣火災隱患現狀及傳統預防手段局限性分析

通信機樓現狀：核心通信機樓在起初規劃時，基本按照150 W/m2的功耗設計，隨著通信設備的布放集中化，設備原器件的高度集成化，功耗已達到450 W/m2,且還有上漲趨勢，導致電纜和母排數量、規模增加，電纜通道內電纜成捆綁扎，母線槽的封閉，造成電纜組中心和母線槽隱蔽部位的溫度無法檢測；另通信機樓內大量使用蓄電池作為后備電源，且放置集中，若發生漏液未及時處理的情況，易導致電氣短路起火[3]。

傳統預防手段：當前機房部署的預防火災手段有煙感、溫感探測器。溫感通過空氣對流、傳導以及輻射傳遞的熱量進行判斷。煙感通過煙霧濃度的變化轉換為電信號實現報警目的。

局限性：溫感、煙感普遍安裝在機房內的頂部，當機樓有局部起火，受空調風力、制冷、以及探測器安裝位置等影響，使火災探測器達到告警條件顯得困難，預警時間較晚，人員到達現場后已無火災應急處理時間，導致火災不可控，進而造成巨大的損失[4]。

針對以上現象，本文從火災預警的檢測方式、安裝位置、預警時間3個維度研究通信機樓的極早期火災預警綜合方案。

3 通信機樓火災極早期綜合性預防方案

當前傳統手段受空間、機房環境、機房運行設備位置的影響導致其預警不及時。為了解決該類型問題，可以通過空間入手，將環境影響降至最低，更貼近運行設備位置，就能及時監測各預警信息，實現通信機樓的極早期電氣火災預警。

3.1 熱解氣體監控器

在火災的極早期，由于電氣線路短路、負載過大、接觸不良等現象，均會引起電氣設備溫度升高，電纜絕緣材料（一般為聚氯乙烯）超過一定的溫度后熱分解產生氣體（異味或無味氣體），且持續時間較長，當“量變引起質變”時設備就會起火，進而導致火災發生。基于此，從熱解氣體入手，通過采集氣體濃度變化，在其“質變”前預警。

檢測方式：圖2所示為線纜絕緣材料受熱分解情況，高于100 ℃時絕緣線纜受熱產生氣體，當氣體濃度達到閾值后監控器發出告警。

圖2 線纜絕緣材料受熱分解

安裝位置：熱解氣體監控器小巧靈活，可安裝于電纜豎井、電源配電柜內、電纜密集處等地方，無需與具體的動環設施、電纜接觸，即可對熱解氣體濃度進行監測。

預警時間：熱解氣體監控器在180 ℃前會產生告警，預警時間更早。而煙感探測器需要溫度繼續升高，達到300 ℃時才會發出告警。

3.2 光纖測溫系統

檢測方式：用特殊光纖對高低壓柜、電纜、母排等設備進行溫度實時監測。通過測溫信號采集與數據處理技術，可以準確、快速定位整根光纜上任意一點的溫度信息。

安裝位置：布放在高低壓柜內、電纜走線架、電纜豎井、電纜槽、母線槽內等位置，其絕緣性較好可直接與電氣設備接觸，能及時反饋設備溫度變化情況。

預警時間：光纖測溫靈敏度高，當溫度超過閾值時能及時提供報警信息和具體告警位置，極早防控火災。

3.3 蓄電池漏液檢測器

除了日常的供電主干路由之外，現今通信機樓內的蓄電池數量龐大，人員日常巡檢量大且不具備實時性。而蓄電池的安裝一般都是層疊放置，如果發生電池漏液現象，電池極柱旁會出現爬酸現象，使連接線受腐蝕，或增加極柱與連接條的接觸電阻，影響電池容量，很難保證電池長期的使用，嚴重時還會影響供電系統的其他設備，污染現場環境。若電池液漏至電池架，且電池架已接地，易導致短路起火。所以火災早期綜合防控也須考慮蓄電池的起火預警[5]。

檢測方式：利用蓄電池漏液為導體，流過采集片后形成通路，再由蓄電池漏液檢測器發送告警和位置通知維護人員及時處理，避免漏液情況加劇，產生起火的風險。

安裝位置：將采集片安裝于蓄電池四周，實現360°的漏液情況預警。

預警時間：可及時對數量龐大的蓄電池漏液情況準確預警和定位，防范于未“燃”，極早消除起火隱患。

3.4 通信機樓電氣火災綜合預防監控系統

基于以上3種火災檢測方案，將各檢測器信號通過通訊協議標準化接口接入動環監控系統，同時嵌入手機終端APP，可隨時、隨地進行狀態查看，且由動環服務器通過短信接口推送告警短信至維護人員手中，實現全程自動化監控與上報，及時反饋預警情況。

4 結 論

隨著5G、大數據、云計算等高新技術的高速發展，通信核心機樓、數據中心的數量和規模均在不斷地增加，又由于各通信行業的舊機樓運行年限的增長、通信設備的老化、機樓高負載率等問題的出現，火災極早期監控就顯得尤為重要。本文通過對傳統火災預警手段的分析，提出了一種通信機樓電氣火災綜合預防方案，有效地在火災初始階段進行預警，切實提高通信機樓的極早期火災風險管控，確保網絡運行平穩和通信事業安全，進一步確保社會發展的穩定。