龔永波
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
【摘要】城市地下綜合管廊是將電力、電信、給排水、供熱供暖、垃圾真空、天然氣、制冷管道等各種滿足城市生活需求的市政管道進(jìn)行集中設(shè)置，是保障城市正常健康運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施。綜合管廊電力艙內(nèi)敷設(shè)有大量電力電纜，且艙室空間相對(duì)封閉，電氣火災(zāi)是綜合管廊內(nèi)主要危險(xiǎn)之一�；馂�(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)作為附屬設(shè)施的重要組成部分，為綜合管廊提供必要的安全保障。研究結(jié)果表明：加強(qiáng)監(jiān)控系統(tǒng)和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)十分有必要。通過對(duì)城市管廊監(jiān)控系統(tǒng)和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的分析，能夠有效提升火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的效能，保證城市管廊系統(tǒng)的安全。
【關(guān)鍵詞】綜合管廊；監(jiān)控系統(tǒng)；火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警。
0引言
綜合管廊指的是在地下建造的建筑物和輔助設(shè)施，可容納不止一種工程管道，包括電力、電信、排水、熱力和煤氣，以暗裝、淺埋、深埋隧道的形式建造，允許安裝、維護(hù)、拆除的地下設(shè)施系統(tǒng)。綜合管廊的設(shè)計(jì)為優(yōu)化城市空間，改善城市面貌，安裝維護(hù)和拆除各類市政管道提供了便利。綜合管廊發(fā)展至今，為提高城市綜合運(yùn)作能力，提升城市空間利用率，滿足民生基本需求做出了貢獻(xiàn)。因此綜合管廊的引入,是我國(guó)智慧城市建設(shè)的里程碑。
1綜合管廊的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
世界上的綜合管廊在巴黎建成。之后，歐美國(guó)家和日本也開始對(duì)地下管廊進(jìn)行研究，并逐漸建立了自己的體系。我們國(guó)家開始的比較晚，我們的城市空間利用很不合理，管廊的鋪設(shè)也有很多的問題，但我們國(guó)家的一些城市一直在進(jìn)行探索，在這之中北上廣深等城市首先進(jìn)行探索并且取得了良好的成果。
2綜合管廊火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)
城市地下綜合管廊中的可燃物主要包括電纜，光纜,管道和可燃?xì)怏w。在綜合管廊中安裝各種管道,因此火災(zāi)危險(xiǎn)性類別不同。根據(jù)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》GB50838—2015中7.1.1條，各管線的綜合管廊艙室火災(zāi)危險(xiǎn)性分類見表1。
由表1可知，天然氣管道存在危險(xiǎn)級(jí)別很高，因此需要單艙布置。阻燃電力電纜、通信線纜、熱力管道也存在不容忽視的火災(zāi)隱患。
3監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)概況
綜合管廊監(jiān)控與警報(bào)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)易，大致包括環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、預(yù)警與報(bào)警系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)五大系統(tǒng)和統(tǒng)一管理信息平臺(tái)，其中統(tǒng)一管理信息平臺(tái)通常部署在管廊監(jiān)控中心內(nèi)。各系統(tǒng)組成如圖1所示。
通過統(tǒng)一管理平臺(tái)的連接、協(xié)調(diào)、控制和管理每個(gè)系統(tǒng)的工作，實(shí)現(xiàn)綜合管理。綜合管理輔助設(shè)施的建設(shè)主要包括結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、設(shè)施監(jiān)測(cè)，安全系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，建設(shè)綜合集成與管控系統(tǒng)，并將門戶、應(yīng)用程序、通信、數(shù)據(jù)、安全和管理等在線監(jiān)視和控制系統(tǒng)進(jìn)行集成，同時(shí)可以在系統(tǒng)間進(jìn)行聯(lián)動(dòng)報(bào)警和聯(lián)動(dòng)控制。管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)一般設(shè)置1個(gè)管控中心。3層結(jié)構(gòu)包括管理層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層與現(xiàn)場(chǎng)采集控制層。管理層主要作用是聯(lián)系、協(xié)調(diào)、控制和管理各個(gè)子系統(tǒng)的工作，它是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心；在網(wǎng)絡(luò)傳輸層中包含每個(gè)防火區(qū)ACU區(qū)域的控制單元，控制單元與監(jiān)控中心之間網(wǎng)絡(luò)通過光纖傳送,實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、TCP/IP控制數(shù)據(jù)和RS-485數(shù)據(jù)的通信；現(xiàn)場(chǎng)采集控制層主要由接入層交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域控制器PLC等組成。其控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
其中，環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（ACU區(qū)域控制單元）是應(yīng)綜合管廊現(xiàn)場(chǎng)眾多監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集中管控、傳輸?shù)男枨蠖O(shè)置的區(qū)域控制模塊，它集信號(hào)采集、本地控制、數(shù)據(jù)交換、遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)于一體。環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)管廊內(nèi)環(huán)境和設(shè)備參數(shù)及狀態(tài)的監(jiān)控，實(shí)時(shí)將信息傳輸?shù)焦芸胤謪^(qū)站，及時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的統(tǒng)一管理信息平臺(tái)，讓工作人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并立刻解決，保障了管廊的正常運(yùn)行。
4火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)
根據(jù)《城鎮(zhèn)綜合管廊監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51274—2017中7.1.2條及《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》GB50838—2015中7.5.7的相關(guān)規(guī)定,綜合管廊內(nèi)在干線和支線上含電力電纜艙室的綜合管廊應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)�；馂�(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架如下。
（1）火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。主要部分有火災(zāi)報(bào)警控制柜、探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕、聲光報(bào)警器、聯(lián)動(dòng)模塊、消防電話、消火栓按鈕、消防廣播等。短路隔離器也需要設(shè)置，它的位置應(yīng)在系統(tǒng)的總線上。
（2）手動(dòng)報(bào)警統(tǒng)。在艙室內(nèi)需要設(shè)置手動(dòng)報(bào)警按鈕和聲光報(bào)警器，通風(fēng)口和出入口也需要設(shè)置并且需要保證手動(dòng)報(bào)警按鈕是有效的。
(3)火災(zāi)探測(cè)器。根據(jù)《城鎮(zhèn)綜合管廊監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51247—2017的規(guī)定，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警的艙室應(yīng)設(shè)置感煙火災(zāi)探測(cè)器，需要聯(lián)動(dòng)觸發(fā)自動(dòng)火災(zāi)滅火系統(tǒng)的艙室應(yīng)設(shè)置感溫和感煙火災(zāi)探測(cè)器，即干線、支線綜合管廊含電力電纜的艙室也需要同時(shí)設(shè)置感溫和感煙火災(zāi)探測(cè)器。其中，煙感器可以采用點(diǎn)型智能煙感器，點(diǎn)型感煙探測(cè)器主要探測(cè)煙霧，通常在火災(zāi)初期時(shí)使用，探測(cè)到煙霧時(shí)立刻報(bào)警。溫感器可采用線型光纖溫感器，感溫光纖這一新興的線型分布式火災(zāi)探測(cè)手段正逐漸被用戶廣為接受。它與點(diǎn)式感溫火災(zāi)探測(cè)器相比，環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)，在潮濕和粉塵等消防探測(cè)場(chǎng)所中都可以工作，這些優(yōu)點(diǎn)都是點(diǎn)式探測(cè)器無法比擬的。
（4）消防電話。在自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中的緊急電話設(shè)施需要存在，它應(yīng)與控制系統(tǒng)分離。在火災(zāi)報(bào)警控制柜旁安置消防電話，消防電話的安裝需要十分明顯且有消防電話標(biāo)識(shí)。
（5）系統(tǒng)選擇及控制要求：滅火系統(tǒng)主要采用超細(xì)干粉自動(dòng)滅火，并支持聯(lián)動(dòng)和手動(dòng)控制系統(tǒng)。自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)整體功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。
5安科瑞智慧消防平臺(tái)介紹
5.1平臺(tái)結(jié)構(gòu)
5.2平臺(tái)主要功能介紹
5.2.1首頁
用戶登錄成功之后進(jìn)入首頁，如圖所示。主要展示的內(nèi)容有：項(xiàng)目概況、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備分類、設(shè)備報(bào)警信息、報(bào)警分類、報(bào)警統(tǒng)計(jì)、設(shè)備臺(tái)賬信息等。其中百度地圖可以選配成BIM建筑模型，任何傳感器報(bào)警時(shí)可以在BIM模型中預(yù)警顯示。
5.2.2消防子系統(tǒng)
智慧消防管理云平臺(tái)包含了智慧用電子系統(tǒng)、防排煙子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、消防設(shè)備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)、消防設(shè)備管理子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)等。智慧用電子系統(tǒng)可以接入電氣火災(zāi)、孤航電弧、電氣火災(zāi)主機(jī)、滅弧式保護(hù)器探測(cè)器和無線測(cè)溫探測(cè)器等。點(diǎn)擊智慧用電子系統(tǒng)進(jìn)入智慧用電監(jiān)控頁面，點(diǎn)擊菜單顯示整個(gè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)信息和該項(xiàng)目下的所有探測(cè)器的信息，點(diǎn)擊末級(jí)節(jié)點(diǎn)顯示具體探測(cè)器的監(jiān)控頁面。
消防水子系統(tǒng)可以接入消防栓、消防水壓、水位傳感器等，用于實(shí)時(shí)的監(jiān)控消防水管網(wǎng)的壓力、液位、是否漏水，以及開蓋等事件，當(dāng)消防水壓不夠，管網(wǎng)漏水時(shí)，系統(tǒng)也能實(shí)時(shí)地發(fā)出警報(bào)，能讓相關(guān)人員及時(shí)維修維護(hù)，保障消防安全。
防排煙子系統(tǒng)通過高靈敏的無線煙感報(bào)警裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙霧、有害氣體、及氣體滅火信息等數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)秒級(jí)檢測(cè)煙霧，一且發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)劇超過風(fēng)險(xiǎn)閾值，APP、短信報(bào)警、電話報(bào)警統(tǒng)統(tǒng)上陣，通過設(shè)備的標(biāo)簽、地理位置定位，快速通知業(yè)主、物業(yè)消防單位是哪個(gè)位置的火災(zāi)隱情。
消防設(shè)備電源子系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控消防系統(tǒng)各個(gè)部件（如消防報(bào)警主機(jī)、樓層顯示器、水泵、噴淋泵、電梯等）的電源工作狀態(tài)，確保消防設(shè)備供電正常，并對(duì)各個(gè)部件電源產(chǎn)生的過壓、欠壓、過流、短路、斷路等故障報(bào)警提示�？砷L(zhǎng)期記錄電壓電流運(yùn)行參數(shù)，自動(dòng)對(duì)消防電源一段時(shí)間的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，對(duì)可能產(chǎn)出問題的隱患進(jìn)行警示。
防火門子系統(tǒng)通過與門禁報(bào)警、視頻識(shí)別的關(guān)聯(lián)，實(shí)時(shí)監(jiān)控消防通道、安全出口、生命通道防火門的開閉及消防通道堆放物情況，實(shí)現(xiàn)緊急情況下的開閉控制等功能。確保防火門常閉、不上鎖狀態(tài)及保障火警是消防生命通道的暢通等，保障安全的生活、工作環(huán)境。
應(yīng)急照明與疏散指示子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)應(yīng)急燈具的實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可準(zhǔn)確的給出安全的疏散路徑指示，智能打開消防應(yīng)急指示燈的指示方向及應(yīng)急照明燈，幫助建筑內(nèi)的人群選擇逃生疏散路線，指引安全逃生方向。
視頻監(jiān)控子系統(tǒng)數(shù)據(jù)部門收到感應(yīng)端各子系統(tǒng)報(bào)警信息后，可調(diào)出報(bào)警位置關(guān)聯(lián)的監(jiān)控?cái)z像頭圖像，查看報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)視頻輔助進(jìn)行火情確認(rèn)。實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、電氣火災(zāi)子系統(tǒng)、防排煙子系統(tǒng)、消防設(shè)備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了報(bào)警點(diǎn)和監(jiān)控點(diǎn)的聯(lián)動(dòng)。
消防設(shè)備管理子系統(tǒng)能夠?qū)⒚總�(gè)建筑、項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)的所有消防設(shè)備和資產(chǎn)納入管理，對(duì)一些消防栓、滅火器、噴淋和消防大隊(duì)地址等著重標(biāo)注，日常的巡檢和維護(hù)都需要納入計(jì)劃，在緊急情況下，會(huì)聯(lián)動(dòng)GIS調(diào)度子系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度。
隱患管理功能包括了隱患查詢、隱患派發(fā)、隱理和隱患分析四個(gè)模塊。可以查看登錄用戶下的所有項(xiàng)目的隱患信息，并進(jìn)行派發(fā)和處理操作，且對(duì)所有隱患進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
能耗分析功能包括了能耗概況、能耗同比、能耗環(huán)比、能耗報(bào)表和能耗預(yù)測(cè)等五個(gè)模塊�？梢圆榭吹卿浻脩粝碌乃许�(xiàng)目的能耗統(tǒng)計(jì)、同環(huán)比和報(bào)表，且按日、周、月等維度進(jìn)行能耗預(yù)測(cè)分析。
5.2.5手機(jī)APP
APP支持Android、iOS操作系統(tǒng)，方便用戶查看電氣火災(zāi)、防排煙、消防水、消防設(shè)備電源、防火門、消防設(shè)備管理、視頻監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警等子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、報(bào)警信息、能耗統(tǒng)計(jì)等。
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序號(hào) |
名稱 |
型號(hào)、規(guī)格 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
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1 |
剩余電流監(jiān)控探測(cè)器 |
ARCM系列，一路剩余電流，4路溫度，三相電流、電壓、功率、電能 |
只 |
1 |
安科瑞 |
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剩余電流互感器 |
AKH-0.66/LL-45（0-100A） |
只 |
1 |
安科瑞 |
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|
剩余電流互感器 |
AKH-0.66/LL-80（100-250A） |
只 |
1 |
安科瑞 |
|
|
剩余電流互感器 |
AKH-0.66/LL-100（250-400A） |
只 |
1 |
安科瑞 |
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線纜溫度傳感器 |
ARCM-NTC |
只 |
4 |
安科瑞 |
|
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2 |
無線傳輸模塊 |
AF-GSM400-4G,需加SIM卡，SIM卡甲供 |
只 |
1 |
安科瑞 |
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3 |
滅弧式保護(hù)器 |
ASCP200-1 |
只 |
1 |
安科瑞 |
|
4 |
故障電弧探測(cè)器 |
AAFD-40 |
只 |
1 |
安科瑞 |
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5 |
電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī) |
Acrel-6000/B |
套 |
1 |
安科瑞 |
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6 |
消防設(shè)備電源監(jiān)控主機(jī) |
AFPM100/B1 |
套 |
1 |
安科瑞 |
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7 |
防火門監(jiān)控主機(jī) |
AFRD100/B |
套 |
1 |
安科瑞 |
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8 |
應(yīng)急照明與疏散指示主機(jī) |
A-C-A100 |
套 |
1 |
安科瑞 |
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9 |
火災(zāi)報(bào)警主機(jī) |
甲供 |
套 |
1 |
其他品牌 |
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10 |
用戶信息傳輸裝置 |
JK-GH2013G，用于火災(zāi)報(bào)警主機(jī)上傳 |
套 |
1 |
藍(lán)天電子 |
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11 |
視頻 |
螢石云CS-C5C-3B1WFR，CS-C6TC-32WFR，樂橙云品牌攝像機(jī)TP2E |
只 |
1 |
�？低�/大華 |
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12 |
NB煙感 |
海康煙感NP-FDY100-N，嘉德煙感jd-sd51，NB卡甲供 |
只 |
1 |
�？�/嘉德 |
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13 |
NB可燃?xì)怏w探測(cè)器 |
可燃?xì)怏w探測(cè)器JD-GD10 |
只 |
1 |
嘉德 |
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14 |
智能空開（帶計(jì)量，遠(yuǎn)程通斷） |
NL200-IB1L |
只 |
1 |
索創(chuàng) |
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15 |
水壓水位監(jiān)測(cè)器 |
TK-82系列，SIM卡甲供 |
只 |
1 |
泰科 |
5.3推薦配置
5.3.1平臺(tái)服務(wù)器：建議按照我方配置購(gòu)買，或者客戶自己租用阿里云資源。
硬件配置清單：（如申請(qǐng)阿里云可忽略）
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序號(hào) |
名稱 |
型號(hào)、規(guī)格 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
|
1 |
數(shù)據(jù)服務(wù)器 |
DellR730CPU:E5-2620內(nèi)存:32G硬盤容量:4*1.2T(SAS1萬轉(zhuǎn)2.5英寸小盤)RAID5 |
臺(tái) |
1 |
甲供，供參考 |
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2 |
WEB服務(wù)器 |
DellR730CPU:E5-2603內(nèi)存:16G硬盤容量:3*300G(SAS1萬轉(zhuǎn)2.5英寸小盤)RAID5 |
臺(tái) |
1 |
甲供，供參考 |
|
3 |
操作系統(tǒng) |
WindowsServer2016R2 |
套 |
2 |
甲供，供參考 |
|
4 |
數(shù)據(jù)庫(kù) |
MYSQL,REDIS,MONGODB |
套 |
3 |
開源方案 |
|
5 |
數(shù)據(jù)流量卡 |
需加SIM卡，SIM卡甲供 |
個(gè) |
1 |
|
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6 |
網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) |
華為（HUAWEI）S1728GWR-4P-AC，24口千兆交換機(jī) |
臺(tái) |
1 |
甲供，供參考 |
5.3.2系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)硬件配置清單：
注：以下配置為針對(duì)1個(gè)回路選型，其中剩余電流互感器應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)回路電流大
5.4產(chǎn)品介紹
電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器
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圖示 |
型號(hào) |
U/I/P |
電度 |
剩余電流 |
溫度 |
DO |
2G/4G |
Modbus-RTU |
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|
ARCM300T-Z-2G/4G/NB |
有 |
有 |
1路 |
4路 |
1路 |
1路 |
1路 |
|
ARCM300T-UI-2G/4G/NB |
有 |
—— |
1路 |
2路 |
1路 |
1路 |
1路 |
|
|
ARCM300D-Z-2G/4G/NB |
有 |
有 |
1路 |
3路 |
1路 |
1路 |
1路 |
|
|
|
ARCM300-J1 |
—— |
—— |
1路 |
3路 |
1路 |
外接 |
1路 |
|
ARCM300-J4 |
—— |
—— |
4路 |
—— |
1路 |
外接 |
1路 |
|
|
|
ARCM200L-UI |
有 |
|
1路 |
4路 |
1路 |
外接 |
1路 |
|
ARCM200L-Z |
有 |
有 |
1路 |
4路 |
1路 |
外接 |
1路 |
|
|
ARCM200L-Z2 |
有 |
有 |
1路 |
4路 |
1路 |
外接 |
1路 |
|
|
ARCM200L-J4T4 |
—— |
—— |
4路 |
4路 |
1路 |
外接 |
2路 |
|
|
ARCM200L-J8 |
—— |
—— |
8路 |
—— |
1路 |
外接 |
1路 |
|
|
ARCM200L-J16 |
—— |
—— |
16路 |
—— |
1路 |
外接 |
1路 |
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ARCM200L-J8T8 |
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8路 |
8路 |
1路 |
外接 |
1路 |
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ARCM200L-T16 |
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16路 |
1路 |
外接 |
1路 |
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ARCM200BL-J1 |
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1路 |
3路 |
1路 |
外接 |
1路 |
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ARCM200BL-J4 |
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4路 |
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1路 |
外接 |
1路 |
ARCM300T-Z-2G/4G/NB可選配2G上傳、4G上傳、NB-IOT網(wǎng)絡(luò)上傳，單表流量說明：
上傳間隔一分鐘，小于30M/月；
上傳間隔二分鐘，小于15M/月；
上傳間隔五分鐘，小于10M/月.
6結(jié)束語
綜合管廊是建設(shè)在地下的相對(duì)密閉空間，并且里面敷設(shè)了大量的電線、電纜,綜合管廊狹長(zhǎng)而橫截面窄，發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙氣彌漫，能見度低，探測(cè)著火點(diǎn)困難，撲救難，破壞性及危害性較大，因此火災(zāi)是綜合管廊中的隱患，所以火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)置需要引起重視。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介：
龔永波，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電，Email: 28801392115@qq.com手機(jī)：18702101301 QQ:2881392115
