簡論自動報(bào)警系統(tǒng)的穩(wěn)定問題

　　在一個自動控制系統(tǒng)中，整個系統(tǒng)的穩(wěn)定是必要條件，這個必要條件的有無，是決定其能否正常工作的首要問題。就是說一個自動控制工程能否實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定，是能否進(jìn)行正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。在實(shí)時系統(tǒng)中運(yùn)行好壞顯得特別重要。

　　我們在消防自動報(bào)警系統(tǒng)的延伸、擴(kuò)展和改造中，出現(xiàn)了一些影響設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的態(tài)勢，通過對整個系統(tǒng)的測量、實(shí)驗(yàn)、逐步拆除負(fù)載設(shè)備等工作環(huán)節(jié)，出現(xiàn)了一些具有代表性的情況，發(fā)現(xiàn)了一些問題，通過分析和實(shí)際操作，使問題得到了解決，這些情況我認(rèn)為在弱電控制系統(tǒng)的設(shè)備增加時，或系統(tǒng)的功能延伸時，都具有代表性和可借鑒性，通過對問題的指導(dǎo)和解決，總結(jié)出一些規(guī)律性的東西，與大家共同學(xué)習(xí)討論。討論的問題是：如今新舊建筑群在一個地區(qū)的情況很多，就其供電接地方式也大致有兩種，原來舊建筑群的方式是3相4線制的TN-C接地系統(tǒng)�，F(xiàn)在的新建的方式筑群是3相5線制的TN-S接地系統(tǒng)。如果，一個弱電系統(tǒng)需要跨接這兩個供電系統(tǒng)時，會出現(xiàn)什么情況？再則，當(dāng)兩個系統(tǒng)混合存在時，又將對于整個弱電系統(tǒng)有什么樣的影響？這可能是在新舊供電系統(tǒng)并存的今天，我們的施工人員和安裝單位能夠碰到的帶有普遍性的問題。

　　我們現(xiàn)在使用的消防報(bào)警系統(tǒng)，是采用美國愛德華(Edwards)公司開發(fā)生產(chǎn)的EST3智能自動報(bào)警控制系統(tǒng)，在04年4月通過北京消防局的驗(yàn)收，在幾年的使用中整個系統(tǒng)穩(wěn)定、報(bào)警準(zhǔn)確及時，較好的完成了安全保障任務(wù)。

1 出現(xiàn)問題

　　08年在區(qū)域內(nèi)建筑面積擴(kuò)充的情況下，相應(yīng)的消防報(bào)警設(shè)備也需要增加，現(xiàn)在正在使用的消防自動報(bào)警系統(tǒng)中，需要在另外一處增加第二個終端包括設(shè)備和功能。具體的方案是：在報(bào)警控制機(jī)環(huán)路上，必須增設(shè)一部EST3報(bào)警控制機(jī)，而且這臺EST3報(bào)警控制機(jī)，還要連接另外一臺圖形工作站，作為值班人員人機(jī)對話的設(shè)備，同時支持一臺打印機(jī)，用于整個系統(tǒng)內(nèi)各種事件發(fā)生的記錄設(shè)施，而且第一個終端使用的硬件直接啟動大型設(shè)備的控制臺，及其控制功能也要延伸到第二個終端的設(shè)備設(shè)施中去，此種配置使得整個系統(tǒng)里第二終端的功能十分強(qiáng)勁和完善。

　　在10月20日系統(tǒng)內(nèi)增加的設(shè)備安裝調(diào)試完工后，當(dāng)工程人員接入排煙風(fēng)機(jī)、消防水泵的直接啟動面板時，就發(fā)生了整個系統(tǒng)不穩(wěn)定地報(bào)出接地故障的情況。我們知道此EST3報(bào)警控制機(jī)報(bào)出的這種故障，回路接地時報(bào)警控制機(jī)一定會報(bào)出這個故障，可是如果回路沒有接地的故障但是有干擾時，也同樣有可能報(bào)出這類故障。事實(shí)上這個情況在出現(xiàn)不久后就自動消失了，我們也不好當(dāng)時就作為一個事情去處理，設(shè)備設(shè)施比較正常的運(yùn)行到12月3日，整個系統(tǒng)就突然出現(xiàn)了有5條回路頻繁報(bào)出接地故障的局面，此次故障不再自行消失，而是一直持久恒定的報(bào)出回路接地的故障。

2 采取措施

　　全面檢查整個系統(tǒng)，并且斷掉出現(xiàn)了故障的5條回路負(fù)載后，系統(tǒng)恢復(fù)正常，接入負(fù)載時故障頻發(fā)，使用三用表測試斷開后攜帶負(fù)載線路時，發(fā)現(xiàn)存在2～4伏左右不穩(wěn)定的干擾電壓，如果我們一直搭接測試表筆，則這個電壓將逐漸減弱，當(dāng)時的修理人員認(rèn)為，這五條回路中一定有問題，先后選擇了其中的兩條回路反復(fù)查找歷時兩天，出現(xiàn)的情況是干擾電壓始終有，線路上的問題沒找到，線路上的控制負(fù)載不能接入系統(tǒng)的局面，而此刻維修人員的錯誤在于，只注意局部線路和負(fù)載上面的問題，忽略了對整體供電情況的分析。

3 回顧與記錄

　　在03年9月當(dāng)EST3報(bào)警控制設(shè)備改造到1211氣體滅火系統(tǒng)時，也出現(xiàn)了類似的情況，當(dāng)時的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：由系統(tǒng)內(nèi)的24伏電源接入控制模塊時（EST3報(bào)警控制設(shè)備的控制電源），則整條回路就報(bào)出這類故障，如果使用電池供電則整條回路就不報(bào)出這類故障。我當(dāng)時提出了可能與接地情況有關(guān)，于是全面檢查了1211氣體滅火設(shè)備的接地情況，和噴放時的系統(tǒng)連接情況，發(fā)現(xiàn)1211氣體滅火設(shè)備使用系統(tǒng)內(nèi)的24伏電源控制時，則整條回路就報(bào)出接地故障，噴放設(shè)備的連接是：電爆管的負(fù)極接系統(tǒng)的地線，正極連接24伏的正極，不噴放時正極連接的24伏沒有輸出，噴放時正極連接的24伏有輸出。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)在沒有接電爆管的正極連接頭時，系統(tǒng)不報(bào)出接地故障，只要一連接正極連接頭，系統(tǒng)在10分鐘到20分鐘之內(nèi)就會報(bào)出接地故障。當(dāng)時解決的辦法是；EST3報(bào)警控制系統(tǒng)內(nèi)的電源驅(qū)動繼電器，繼電器的外接點(diǎn)驅(qū)動系統(tǒng)外的另一組電源，保障完成噴放設(shè)備的驅(qū)動功能，至此問題得到了圓滿的解決，這樣做我稱之為“驅(qū)動電源隔離措施” ，歷史上曾經(jīng)出現(xiàn)過的這個情況與現(xiàn)在的現(xiàn)象有些類似。

4 想象與問題的分析

　　根據(jù)現(xiàn)象和結(jié)果我考慮到可能與供電的方式有關(guān)。經(jīng)過調(diào)查確定；現(xiàn)在第一終端和四個EST3報(bào)警控制機(jī)地處在原來地段，使用的供電系統(tǒng)是3相4線制的TN-C接地系統(tǒng)。相線是A、B、C保護(hù)零線是PEN線，這種情況在PEN線上有工作電流通過，PEN線在進(jìn)入用電建筑物處時要做重復(fù)接地；而且三相四線制就是動力負(fù)載和照明負(fù)載共用－根零線。

　　第二終端和第五個EST3報(bào)警控制機(jī)，是地處在新擴(kuò)展的地段內(nèi)，使用的供電系統(tǒng)是在3相5線制的TN-S接地系統(tǒng),相線A、B、C，零線是N線，保護(hù)接地線是PE線，N線中有工作電流通過，PE線平時無電流（僅在出現(xiàn)對地漏電或短路時有故障電流）。

　　而系統(tǒng)內(nèi)的EST3報(bào)警控制機(jī)是一級計(jì)算機(jī)控制，多機(jī)系統(tǒng)組網(wǎng)時，最好要共同使用一個地線，這樣整個系統(tǒng)才能夠正常穩(wěn)定的運(yùn)行，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在TN-C接地系統(tǒng)中的EST3報(bào)警控制機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，連接使用的圖形工作站，可以直接使用TN-S接地系統(tǒng)內(nèi)的220V電源穩(wěn)定的工作，這個圖形工作站，是使用232接口與EST3報(bào)警控制機(jī)連接的。上邊提到的改造1211氣體滅火設(shè)備的情況是：原來的老系統(tǒng)CS100消防報(bào)警滅火系統(tǒng)，是由瑞士CERBERUS CO.生產(chǎn)，集防火監(jiān)測、氣體滅火噴灑功能于一體的專用設(shè)備，其技術(shù)水平是上世紀(jì)80年代的產(chǎn)品，使用的是兩級計(jì)算機(jī)控制，在第一級的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用的是CZ10控制機(jī)，控制點(diǎn)的容量小，共地的要求不嚴(yán)格，而且不存在TN-S接地系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)巡檢、采集、處理、控制、傳輸功