国家图书馆二期电气火灾监控系统

◎ 中铁建工集团北京分公司 黄国建

前言

国家图书馆二期暨国家数字图书馆工程建成后是我国最大的中外文文献收藏基地，承担着国家总书库和为中央国家机关、重点科研教育生产单位、社会公众服务的职能，是建设和传播先进文化的重要基础设施。

本项目的建设适应了全面建设小康社会对文化事业的必然要求，将在建设与传播先进文化，"形成全民学习、终身学习的学习型社会"中发挥重要作用，满足人民群众不断增长的精神文化生活需求，促进全民族科学文化素质的提高，使中华文化通过互联网走向世界，全面提升中华优秀文化在二十一世纪对世界文明的影响力，维护我国的文化主权。

作为我国最大的藏书基地和文化交流和传播的公共场所，电气防火显得尤为重要，因此在国家图书馆二期工程中使用电气火灾监控系统是非常必要的。

一、国家图书馆二期工程电气火灾监控系统简介

在正常照明、应急照明配电箱（柜），动力、消防动力柜内全部设置智能型剩余电流探测器及温度探测器，从而把整个配电系统得以监控。

电气火灾监控系统监控主机安装在地下一层消防控制室内，设备主机自带24V应急电源。

二、国家图书馆二期工程电气火灾监控系统的优点

1、网络运行的可靠性，实时性

该系统网络采用直线拓扑结构，多主从方式的串行通讯传输总线，使用普通的双绞线作为传输介质。单条网络连接点可达110个。传输速率最高为1Mbit/s。网络总长度最长可达10000米。硬件自动完成收发数据的检错功能，支持网络硬件节点的即插即用。故障节点可以自动关闭保护，不影响其它网络节点的正常运行，减少了总线隔离器。从而保证网络运行的可靠性，实时性。

2、采用高灵敏度智能型电气火灾探测器

高灵敏度智能型电气火灾探测器与普通剩余电流探测器相比，减少了与每个探测器相匹配控制模块及总线隔离器。内置高性能的MCU微处理器，性能可靠，功能强大，安装灵活，使用方便，有效减少了系统成本。且该探测器采用全数字处理技术，有效的避免了系统漏报、误报等情况的发生。同时，该探测器采取了抗干扰设计，使得与电气火灾监控设备之间传输的数据信息更加准确可靠。

3、操作系统的通用性

系统采用紧凑的、高效的Windows操作系统。其平台界面风格与我们熟悉的Windows一致，用户对系统操作简单，方便用户的维护和管理。

三、电气火灾监控系统的组成及原理方框图

电气火灾监控系统主要由以下设备组成：

嵌入式主板，15英寸TFT液晶显示屏，触摸屏，微型打印机，不间断电源，电池组，音频功放器，键盘，鼠标，CF存储卡，机柜。

原理方框图如下图

四、电气火灾监控系统的功能

1、数据存储功能

电气火灾监控系统分为两个数据存储区域。其中一个区域用于存储漏电故障报警记录、断电操作记录、状态改变记录等。存储容量为4M，此存储区域为用户只读区域，只有系统管理员可以对其数据拷贝备份。第二个存储区域用于对实时测量的数据进行存储，此设备为外接CF存储卡或可移动硬盘。用户需根据实际需要进行配置存储设备容量，设置数据存储间隔时间，默认存储容量为 128M。

2、设备自检功能

系统开机后对系统设备进行自检，包括设备主板、显示器、系统监控程序、报警指示灯、打印机、音频输出、供电主备电源，然后进入状态监控界面。

3、故障报警功能

电气火灾监控系统的控制面板设有市电指示、备电指示、通讯指示、报警指示、主备电欠压指示。监控界面实时显示各监控点的工作状态，根据故障类型产生相应的声光报警信号。

4、状态显示功能

电气火灾监控系统可以对系统上所有监控点的工作状态进行监测，用五种不同的颜色（黄、桔黄、绿、红、灰）分别表示该探测器处于（不在线或通讯故障、温度探头线路故障、正常工作状态、漏电报警或温度报警状态、回路断电状态）五种不同的状态。如下图所示：

5、记录查询功能

用户可以对监控点的历史监控记录、状态改变记录、故障报警记录进行查询。

6、数据打印功能

系统配置的微型打印机可打印监控节点的详细信息，包括监控点的状态改变信息、断电操作信息、线路故障信息。剩余电流、温度报警信息、报警时间及报警详细地址等信息。

7、系统扩展功能

该系统具有标准的以太网接口，可实现与楼宇监控等系统的联动。

8、系统的升级功能

系统通过以太网可以实现远距离对系统维护及升级。

五、电气火灾监控系统的监控模式

1、状态监控模式

监测界面如下图

主界面功能介绍：

监测界面分以下几个功能区域

区域1：显示所有监测回路探测器的工作状态。用五种不同的颜色（黄、桔黄、绿、红、灰）分别表示该探测器处于（不在线或通讯故障、温度探头线路故障、正常工作状态、漏电报警或温度报警状态、回路断电状态）五种不同的状态。

四位数字表示电气火灾监控探测器的地址编号。第一位表示该探测器所在总线回路的通道号，第二、第三、第四该探测器所在回路的地址编号。

当系统工作于主从联网方式时：后三位数据表示探测器地址编号，倒数第四位或第五位表示从机的设备号。

例1：1002表示第一通道总线上挂接的地址编号为002的探测器。（单机监控）

例2： 12002表示本系统中设备号为12的从监控设备中地址编号为002的电气火灾监控探测器。（多机主从监控）

如需要了解某一点详细信息单击该监控点弹出对话框如图

在此界面不但可以了解探测器的安装配置信息还可以实时显示该监控点的测量参数，也可以对该监控回路进行断电操作。

点击断电操作按钮后，系统会弹出断电密码输入对话框如图

系统对操作者的身份验证完成后，对该点发出断电信号，并监测和提示断电是否成功。如果为网络联机方式会在验证操作者的身份后弹出下图，要求用户选择需要断电的监控回路地址（全部断电或选择其中的1-3台设备上的指定地址监控点同时断电）。

区域2：显示当前监测系统中探测器的报警点数量和地址编号。

区域3：纪录查询区域。可以实现对探测器的状态改变记录，主备电源的报警记录进行查询。（可查阅最近储存的200条记录）

区域4：功能按钮区域

○ 自检按钮：单击该按钮，监控系统对面板上的状态指示灯进行逐个点亮和熄灭操作，发出报警音频信号。当设备有故障时，显示器提示故障项。

○ 消音按钮：监控系统处于报警状态时单击该按钮可以消除报警音频信号。当有新的报警信号时，系统会重新产生报警音频信号，需要再次消音操作。

○ 全部断电按钮：此按钮主要用于对系统的调试。点击该按钮，操作人员须输入密码，当系统对操作者的身份验证完成后， 对所有监控回路发出断电信号。执行断电的过程中可随时终止或继续断电。

○ 调整布局按钮：在状态监控模式下单击该按钮可以进行调整，一屏所显示的监控点数量或比例尺寸。单击该按钮弹出布局设置对话框如下图所示。

○ 下翻页按钮：点击此按钮系统显示下一页的内容。

○ 上翻页按钮：点击此按钮系统显示上一页的内容

○ 设置按钮：点击此按钮系统弹出密码输入对话框，当系统对操作者的身份验证成功后会自动弹出参数设置对话框，用户可以根据使用要求对系统参数进行设置，设置方法请参照监控设备系统参数的设置说明。

○ 查询按钮：单击此按钮系统弹出以下对话框。

可对监控点状态改变及断电操作的历史记录进行查询。

可分别按时间、监控点地址号及操作类型进行操作记录查询。

可分别按时间、监控点地址号及监控点的改变类型进行状态改变记录查询。查询结果显示在列表中。

可将选中某条查询结果将其打印出来。

○ 本机状态按钮：在此界面中用户可以查询主备电的工作状态，系统版本号，系统存储设备的总容量以及通信二总线端口的工作状态。

○ 平面图按钮：此按钮用于三种监控模式之间的切换操作，点击此按钮系统显示当前的监控模式。

○ 复位按钮：当监控设备接收到探测器报警信息后显示报警状态，并进行保持。按下复位按钮可复位报警监控点的报警状态，并在记录查询区域框中显示已复位的探测器信息

○ 退出按钮：此按钮可以方便调试人员对设备的维修与系统升级，单击退出操作按钮，系统会弹出管理员权限密码输入对话框。系统对操作人确认成功后方可退出监控程序。

2、平面图监控模式

单击平面图按钮系统显示切换为平面图监控模式。在此监控模式下系统显示了电气火灾监控探测器所在楼层平面布置情况，网络总线拓扑结构，工作状态等信息。可以通过上下翻页按钮查看其它楼层监控点的状态信息。

3、实时监控模式

单击实时显示按钮系统显示切换为实时监控模式。在此监控模式下系统显示了部分电气火灾监控探测器的实时测量数据，可以通过翻页按钮切换显示其它监控点的实时数据。系统用黄、绿、红三种不同颜色分别表示了该监控点的三种工作状态（正常，故障，报警）。右侧图形可以实时显示某一监控点（图中为监控点1002）最近1000s之内的剩余电流和温度检测曲线。选中左侧列表中某一监控点，单击右侧的刷新按钮即可切换显示此监控点的剩余电流和温度检测曲线。