龔永波
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
摘要：建筑實體中的防火設計和防火系統(tǒng)建設是保障建筑實體安全，體現(xiàn)出建筑工程質(zhì)量水平的重要環(huán)節(jié)。從火災的引發(fā)原因方面分析，電氣系統(tǒng)是在運行中比較容易引發(fā)火災的運行系統(tǒng)。因此，針對電氣系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)控并輔助設置火災預警系統(tǒng)是非常重要的。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是建筑實體防火措施中非常關鍵的步驟。關于電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的應用，需要技術人員從配電柜安裝、設備安裝、布線操作 三方面要點入手保障電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的安裝應用效果，使其監(jiān)控和火災預防作用得到充分的發(fā)揮。
關鍵詞：建筑防火；電氣火災；監(jiān)控系統(tǒng)；應用分析
1 引言
在建筑實體中，電氣系統(tǒng)和相關設備的操作應用需要嚴格遵守規(guī)范要求，并且在操作方法上注重科學性和系統(tǒng)性。但從實際出發(fā)來看，建筑實體中的電氣系統(tǒng)在實踐操作中存在操作不當、質(zhì)量不過關等多方面影響因素，這都會導致電氣系統(tǒng)運行中的火患發(fā)生率有所提高。及時匹配安裝火災監(jiān)控系統(tǒng)是建筑防火工作開展中的重要環(huán)節(jié)，也是確保電氣系統(tǒng)作用正常發(fā)揮的關鍵方法。
2 電氣系統(tǒng)引發(fā)火災的主要特征
2.1 防范難度較大
電氣系統(tǒng)引發(fā)的火災，在具體實踐中，通常是由于電氣系統(tǒng)長期運行中出現(xiàn)問題后引發(fā)火災的，且這類火災往往是由于一些外部環(huán)境因素的影響導致火災的發(fā)生，從這個角度上來說，可見電氣系統(tǒng)所引發(fā)的火災，其常規(guī)表現(xiàn)具有隱蔽性較強的特征，一般情況下不宜直接通過火災的安全隱患排查及時發(fā)現(xiàn)，這也意味著電氣系統(tǒng)火災的預防難度和治理難度也是相對較大的。因此更需要通過監(jiān)控設備和系統(tǒng)的設置，使電氣系統(tǒng)的火災在預防效果上達到更高的水平層次。除此之外，電氣系統(tǒng)引發(fā)的火災具有累積效應，這也是火災防范難度較大的主要原因。
2.2 電氣系統(tǒng)引發(fā)的火災損傷程度高
雖然火災的危害都是相對比較嚴重的，但電氣系統(tǒng)所引發(fā)的火災往往會導致整個系統(tǒng)線路上的輔助設備和相關線路都出現(xiàn)問題，若在電氣系統(tǒng)應用規(guī)模較大的情況下，則意味著整
個電氣系統(tǒng)覆蓋的區(qū)域都有，可能由于火災隱患的出現(xiàn)或局部的火災，導致整個區(qū)域范圍內(nèi)的建筑電氣系統(tǒng)運行異常，若問題嚴重性較高，危害的范圍和嚴重程度還可能進一步加大，
這也是電氣系統(tǒng)引發(fā)火災的過程中，應當及時采取措施進行處理并引起重視的主要原因。在電氣系統(tǒng)火災發(fā)生后，可能造成的傷害嚴重程度相對更高，因此前期的監(jiān)控工作也就體現(xiàn)出了非常關鍵的價值，只有在前期做好全方位的監(jiān)控工作，才能在火災發(fā)生前就及時通過預警和提示發(fā)現(xiàn)火情，避免火災更大范圍的出現(xiàn)擴散的問題。
2.3 電氣系統(tǒng)引發(fā)的火災在火情誘發(fā)原因上相對較為復雜
火災的引發(fā)原因在電氣系統(tǒng)運行的背景下有較為復雜的情況，無論是電氣系統(tǒng)本身的運行異常，還是由于外部環(huán)境因素的影響導致系統(tǒng)的運行狀態(tài)發(fā)生變化，都有可能造成火情的發(fā)生。且火災的預防工作需要對根本性的火災引發(fā)原因進行明確，這也就從側面提示了應用火災防御和監(jiān)控系統(tǒng)的重要意義。當監(jiān)控系統(tǒng)本身的質(zhì)量水平和火災的預防判斷能力達到一定的水平層次，意味著電氣系統(tǒng)引發(fā)的火災，在火災誘因的判斷準確性上能夠得到更進一步的提升，這對于終為未來的預防工作提供依據(jù)起到了非常重要的作用。
3 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在建筑實體中應用的重要意義
3.1 針對電氣系統(tǒng)運行中可能出現(xiàn)的安全隱患進行及時杜絕
在現(xiàn)代社會背景下，建筑實體內(nèi)的電氣系統(tǒng)運行，對于整個建筑實體的運行狀態(tài)都會造成非常嚴重的影響，基于此電氣系統(tǒng)的運行中若出現(xiàn)安全隱患和問題，意味著整個的建筑實體內(nèi)部的正常運行都會受到相應的影響，在這種情況下需要針對電氣系統(tǒng)可能出現(xiàn)的火災或隱患加強監(jiān)控和防范力度，而監(jiān)控系統(tǒng)的匹配設置，有利于通過系統(tǒng)作用的發(fā)揮及時，在一些電氣系統(tǒng)運行的參數(shù)指標出現(xiàn)異常時，就進行預警提示，進一步確保一些可能出現(xiàn)的更為嚴重的問題，在初級階段就得到有效地預防和控制，促使整個建筑實體的運行安全得到針對性保障。
3.2 實時監(jiān)控電氣系統(tǒng)和相關設備的運行狀態(tài)
電氣系統(tǒng)的運行狀態(tài)往往是關系到火患是否會發(fā)生的重要因素，作為建筑實體中容易引發(fā)火災的系統(tǒng)，若電氣系統(tǒng)日常的運行狀態(tài)出現(xiàn)異常，也會增大引發(fā)火災的概率。因此，在電氣系統(tǒng)運行的過程中運用火災監(jiān)控系統(tǒng)，對電氣系統(tǒng)的整體運行狀態(tài)進行監(jiān)督和管理是非常必要的，通過實時性的監(jiān)督和管理，一方面能夠幫助管理人員對電氣系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)進行全方位的了解，另一方面，有了監(jiān)控系統(tǒng)的作用，一些可能引發(fā)火情的影響因素和系統(tǒng)運行異常狀態(tài)也能被及時發(fā)現(xiàn)。
3.3 能夠提高火災預警和監(jiān)控的精準性
較之傳統(tǒng)的以人員為精準的判斷，火災處理工作的開展也會更加具有針對性和有效性，這對于整個建筑實體的正常運行來說都具有非常重要的現(xiàn)實意義，是現(xiàn)階段管理人員和電氣系統(tǒng)建設的技術人員應當充分重視的一項工作，只有做好監(jiān)控工作火災的預防和處理工作，才能獲得更高的質(zhì)量。
4 電氣系統(tǒng)引發(fā)火災的常見原因分析
4.1 由于漏電問題引發(fā)火災
漏電問題的引發(fā)原因本身具有多樣性的特征，在現(xiàn)代的城市建設過程中，隨著建筑實體的整體規(guī)模不斷加大，與之匹配的電氣運行系統(tǒng)的規(guī)模也需要在建設方面達到一定的范圍，
區(qū)域漏電問題，在電氣系統(tǒng)長期運行的過程中，可能由于設備老化或線路故障等多方面的原因引起。且漏電問題，在電氣系統(tǒng)的運行中，屬于比較常見的，容易引發(fā)火災的隱患之一。
在建筑實體的運行中，電氣系統(tǒng)隨著建筑實體運行時間的增加也處在不斷消耗的狀態(tài)下。另外，若電器設備本身的質(zhì)量水平存在問題，則也會導致其在運行過程中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。一旦電氣系統(tǒng)自身發(fā)生漏電問題，在熱作用的影響下，電火花會成為火災的重要隱患，電火花的產(chǎn)生會使得帶電導體的絕緣部分被破壞，終影響整體電氣系統(tǒng)的正常運行，使其發(fā)生漏電現(xiàn)象[1]。另外，電氣設備本身的問題則主要是安裝科學性不足，由于長期應用帶來的腐蝕老化問題。一旦出現(xiàn)漏電，對于整個系統(tǒng)的安全都會造成不良影響，且電氣系統(tǒng)本身的一些細節(jié)問題不容易直接觀察發(fā)現(xiàn)，這就需要匹配應用電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮對細節(jié)隱患和問題進行發(fā)現(xiàn)和監(jiān)控的作用。
4.2 由于短路問題引發(fā)火災
短路是線路發(fā)生異常的一個非常常見的典型代表。一旦出現(xiàn)短路，不僅意味著電路中的瞬時電流會猛增，其對于整個線路的危害也是非常大的。雖然短路的問題在處理方式上較為成熟，也能夠比較快速地得到處理，但若短路問題不及時被發(fā)現(xiàn)引發(fā)火災時，可能造成的影響卻是非常嚴重的。具體來說，一旦系統(tǒng)的電路發(fā)生短路現(xiàn)象，則會表現(xiàn)為電流突增、電阻減小。若短路的突發(fā)力度較大，會使得一些線路中的金屬實體由于高熱出現(xiàn)融化或燃燒的現(xiàn)象，這是短路問題引發(fā)火災的主要過程。隨著電氣系統(tǒng)的運行，短路故障的發(fā)生概率是呈現(xiàn)不斷上升的趨勢的。因此，匹配應用電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)主要是為了針對多發(fā)性的短路問題進行及時有效地監(jiān)控，并且進一步采取控制性措施。應用了電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)后，電阻突然減小、電流突然增大的現(xiàn)象可被系統(tǒng)的預警設置捕捉到，并進一步通過預警的方式發(fā)出提示，這為及時有效地解決問題，爭取了寶貴的時間[2]。
4.3 由于超負荷問題引發(fā)火災
超負荷問題在現(xiàn)代的建筑實體內(nèi)部電氣系統(tǒng)運行中是比較常見的現(xiàn)象。這一方面是由于管理人員對超負荷問題的監(jiān)控和管理缺乏重視程度，另一方面也與前期的電氣系統(tǒng)規(guī)劃設計工作有直接的關系。由于前期的規(guī)劃設計缺乏合理性和有效性，導致整體的電氣運行系統(tǒng)發(fā)揮作用時出現(xiàn)了負荷超出的問題。超負荷問題的產(chǎn)生與建筑實體內(nèi)電氣系統(tǒng)的運行規(guī)模逐步增大有直接的關系。之所以會出現(xiàn)超負荷問題，一方面與電路本身的荷載能力以及質(zhì)量水平有直接關系，另一方面線路的整體布局合理性若存在問題，也會導致局部出現(xiàn)超負荷的問題和不足。雖然部分建筑實體內(nèi)的電路超負荷問題屬于比較常見的問題，但若不及時解決長期超負荷的現(xiàn)象，就會使得火災隱患出現(xiàn)的概率大幅度提升。隨著建筑實體的建設規(guī)模逐步擴大，電氣系統(tǒng)的復雜性和整體規(guī)模也呈現(xiàn)出同步增大的趨勢。超負荷問題是現(xiàn)代建筑體系中電氣系統(tǒng)常見的運行問題，主要是指導線在應用中由于超負荷而加快了老化速度，而若老化后持續(xù)應用就會進一步使得絕緣層受到破壞，終影響系統(tǒng)的運行狀態(tài)增大火災的引發(fā)概率。
5 火災監(jiān)控系統(tǒng)在建筑防火中的實踐應用探索
5.1 基本選用要求
火災監(jiān)控系統(tǒng)的選用也需要結合火災監(jiān)控工作的基本要求，從功能特點以及防范效果的發(fā)揮角度進行觀察和分析，只有在前期做好基本的系統(tǒng)選用工作，才能確保后期的火災預警以及防范作用得到更加充分的發(fā)揮。前期的合理選用對于后期的作用發(fā)揮所起到的作用是非常關鍵的。因此，火災監(jiān)控系統(tǒng)的實踐應用中，重視前期選用的篩選和分析工作是非常重要的。對于火災監(jiān)控系統(tǒng)的應用而言，選用設備時不僅要考慮成本和市場因素，應用效果和功能發(fā)揮狀態(tài)也是需要重點考慮的因素。從目前的市場現(xiàn)狀來看，電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在宏觀上具有比較穩(wěn)定的質(zhì)量水平，且在具體的生產(chǎn)工藝上我國目前的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，在工藝成熟度上也達到了一定的程度，配電體系與其他消防設備都能夠做到協(xié)同，與電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)進行融合應用。在實際的選擇應用環(huán)節(jié)，需要相關的管理人員和技術人員結合整體的系統(tǒng)工作要求以及系統(tǒng)運行狀態(tài)，對可用的設備進行合理選擇。這里需要強調(diào)的是，若選擇剩余電流式的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，則需要對系統(tǒng)設備的接地方式進行有效控制和合理觀察。接地方式的正確性關系到設備的運行狀態(tài)和運行有效性。只有首先在接地狀態(tài)上做好有效地控制，才能確保這一系統(tǒng)在作用發(fā)揮的效果上更加高效而準確。
5.2 低壓配電火災智能監(jiān)控系統(tǒng)的應用
此種智能監(jiān)控系統(tǒng)在實踐應用中屬于應用廣泛性較高的一類監(jiān)控系統(tǒng)。這種監(jiān)控系統(tǒng)的敏感性和綜合應用效果都相對更好，在監(jiān)控系統(tǒng)運行中也包括了多種不同的環(huán)節(jié)，通過協(xié)同控制和運行的模式達到更好的火災監(jiān)控效果。具體來說，這一系統(tǒng)的應用包括了以下幾部分基本環(huán)節(jié)。
一是通過前期的測試對監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)和相關參數(shù)進行把握。另外，信息存儲與顯示的工作，也需要在這一環(huán)節(jié)做好檢驗和測試工作。在監(jiān)控設備運行時需要進行檢驗的參數(shù)包括了電壓、電流等多種不同的類型。除此之外，環(huán)境中的溫度和濕度等指標信息也需要進行嚴格的控制。在所有參數(shù)的檢驗狀態(tài)符合實踐要求后，才能運行相關的智能化監(jiān)控系統(tǒng)。尤其是對一些細節(jié)數(shù)據(jù)的檢驗，更應當注重合理性和科學性。
二是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場搜集和遠程控制，在系統(tǒng)的基礎信息采集完成后，需要同步考慮通信接口的通訊傳輸作用是否能充分發(fā)揮，在本文研究的系統(tǒng)中，通信協(xié)議包括了RS232和
485兩種類型，能夠高效快捷地完成信息傳輸工作。另外，可通過集成通信接口的應用實現(xiàn)控制端口與設備本身的聯(lián)系，達到遠程控制的效果。
三是對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進行綜合分析與處理，在智能化的火災控制系統(tǒng)中，現(xiàn)場數(shù)據(jù)的綜合處理具有非常重要的作用，只有做好監(jiān)控系統(tǒng)的參數(shù)設計和后臺的操控軟件管理，才能夠確
保系統(tǒng)的作用得到更加充分的發(fā)揮。作為管理人員，在采集到基礎的數(shù)據(jù)后，還需要進行進一步的預處理，分析基于軟件系統(tǒng)的功能特點和設備運行要求，并且同步繪制電氣分布與設備分布的具體圖形，設置合理的保護參數(shù)，為漏電保護工作的順利有序開展提供幫助。
5.3 配電箱和控制箱的安裝操作
配電箱和控制箱在火災預警系統(tǒng)中的作用發(fā)揮是非常集中而有針對性地，因此針對這兩個獨立系統(tǒng)的安裝操作也應當同步注重精準性和有效性。一方面需要注意安裝操作，應當結合配電箱和控制箱的功能特點，在整體的安裝程序上進行有效控制，另一方面安裝操作工作的開展也應當嚴格按照相關的標準化要求執(zhí)行落實。例如，配電箱和控制箱內(nèi)部的線路分布情況以及具體的線路控制要求都有專業(yè)的具體要求。在配電箱和控制箱的安裝操作中，分為內(nèi)部和外部兩個
組成部分。尤其是對于新建工程來說，基礎的安裝操作效果對于整個系統(tǒng)的運行會產(chǎn)生非常重要的影響。因此，需要合理控制內(nèi)外部安裝的基本流程，并且重視基于漏電現(xiàn)象發(fā)生的專業(yè)互感設備的匹配安裝工作。而關于相關的匹配設備的安裝方式需要進行合理的選擇，在匹配安裝時一般會直接在配電柜的控制面板上嵌入式地安裝漏電控制設備，并且同步固定一個電流互感器設備，這主要是為了不改動配電柜內(nèi)部的基本結構和狀態(tài)，形成能夠直接發(fā)揮出火災監(jiān)控和安全保障的功能特點。
6安科瑞電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)
6.1概述
Acre1-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，是根據(jù)中心的消防電子產(chǎn)品試驗認證，并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運行，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應用。該系統(tǒng)通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監(jiān)視，實現(xiàn)對電氣火災的早期預防和報警，當必要時還能聯(lián)動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;并根據(jù)用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災自動報警系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)交換和共享。
6.2應用場合
適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領域。
6.3系統(tǒng)結構
6.4系統(tǒng)功能
監(jiān)控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發(fā)出聲、光報警信號，同時設備上紅色“報警”指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按設備的“復位”按鈕或觸摸屏的“復位”按鍵遠程對探測器實現(xiàn)復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動消除。
當被監(jiān)測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。
通訊故障報警：當監(jiān)控設備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時，監(jiān)控畫面中相應的探測器顯示故障提示，同時設備上的黃色“故障”指示燈亮，并發(fā)出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發(fā)生故障時，監(jiān)控設備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。
當發(fā)生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。
6.5配置方案
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應用場合 |
型號 |
產(chǎn)品照片 |
功能 |
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消防控制室 |
Acrel-6000/B |
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適用于1~4條通信總線多可連接256個探測器，可適用于壁掛安裝的場所。 |
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Acrel-6000/Q |
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適用于大型組網(wǎng)，壁掛式監(jiān)控主機數(shù)量較多且需集中查看的場所，主要監(jiān)測壁掛主機信息。 |
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一、二級 低壓配電 |
ARCM200L-Z 2 |
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三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvar h、Hz、cos中)，視在電能、四象限電能計量，單回路剩余電流監(jiān)測，4路溫度監(jiān)測，2路繼電器輸出，4路開關量輸入，事件記錄，內(nèi)置時鐘，點陣式LCD顯示，2路獨立RS 485/Modbus通訊 |
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ARCM200L-J 8 |
8路剩余電流監(jiān)測，2路繼電器輸出，4路開關量輸入，事件記錄，內(nèi)置時鐘，點陣式LCD顯示，1路RS 485/Modbus通訊 |
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ARCM 300-J 1 |
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1路剩余電流監(jiān)測，4路溫度監(jiān)測，1路繼電器輸出，事件記錄，LCD顯示，1路RS 485/Modbus通訊 |
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AAFD-□ |
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檢測末端線路的故障電弧，485通訊，導軌式安裝。 |
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ASCP 200-□ |
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短路限流保護、過載保護、內(nèi)部超溫限流保護、過欠壓保護、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測，1路RS 485通訊，1路GPRS或NB無線通訊，額定電流為0-40A可設。 |
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短路限流保護、過載保護、內(nèi)部超溫限流保護、過欠壓保護、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測，1路RS485通訊，1路NB或4G無線通訊，額定電流為0-63A可設。 |
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配套附件 |
AKH-0.66 |
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測量型互感器，采集交流電流信號 |
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AKH-0.66/L |
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剩余電流互感器，采集剩余電流信號 |
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ARCM-NTC |
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溫度傳感器，采集線纜或配電箱體溫度 |
7結束語
在建筑實體內(nèi)的電氣系統(tǒng)運行過程當中，匹配安裝電氣火災防控系統(tǒng)是降低因電氣引發(fā)火災事件的發(fā)生率的科學方法。作為技術人員和相關系統(tǒng)的運行支持人員應當基于建筑內(nèi)部電氣系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行全方位的分析和研究，確保所匹配安裝的火災防控系統(tǒng)在實踐應用中發(fā)揮出作用。對于技術人員來說，其也應當分別從配電柜安裝、火災監(jiān)控系統(tǒng)設備安裝以及布線問題三方面出發(fā)，加強技術控制力度，為終提升防火監(jiān)控系統(tǒng)和設備的安裝質(zhì)量提供保障。
參考文獻：
[4]陸生鮮.水利水電工程中電氣火災與安全用電研究—評《水安全與水利水電可持續(xù)發(fā)展》[J].人民長江,2019(10):239.
[5]解洪杰.淺談電氣火災監(jiān)控在建筑防火中的應用.
[6]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.5版.
作者簡介：
龔永波，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電，Email: 28801392115@qq.com手機：18702101301 QQ:2881392115
