中電?？悼偛炕亟ㄔO(shè)項目電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

淮亞利
                        安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

摘要：本文簡述了電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的組成原理，分析了電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用中的設(shè)計依據(jù)和相關(guān)規(guī)范。通過安科瑞剩余電流式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在中電海康總部基地建設(shè)項目電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)項目的實例介紹，闡述了電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)功能的實現(xiàn)及其重要意義。
關(guān)鍵詞： 電氣火災；監(jiān)控系統(tǒng)；Acrel-6000/B； 
0 概述
     中電海康總部基地建設(shè)項目電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)項目位于杭州市余杭區(qū)良睦路與溪望路交叉口。
     本項目主要負責監(jiān)控現(xiàn)場分布于配電所內(nèi)饋線回路的漏電狀況，及時提醒消控室值班人員，以防止電氣火災的發(fā)生。 
     中電?？悼偛炕亟ㄔO(shè)項目電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場有剩余電流式儀表安裝于配電所內(nèi)饋線回路?，F(xiàn)場儀表采用RS485總線方式接至消控中心的Acrel-6000/B壁掛式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。
1 參考標準
     本設(shè)備符合以下國家標準：
1.1.《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 50016-2014
1.2.《低壓配電設(shè)防火規(guī)范》50054-2011
1.3.《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ 16-2008
1.4.《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》GB 13955-2005
1.5.GB14287.1-2014 《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng) 第1部分：電氣火災監(jiān)控設(shè)備》 
1.6.GB14287.2-2014 《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng) 第2部分：剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器》
1.7.GB14287.3-2014 《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng) 第3部分：測溫式電氣火災監(jiān)控探測器》
1.8.《通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范》 GB 50055-2011
1.9.《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》GB 50217-2007
1.10.《火災自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB 50116-2013
2 系統(tǒng)組成
       中電?？悼偛炕亟ㄔO(shè)項目電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災監(jiān)測后臺，電氣火災探測器以及漏電流互感器組成。
本項目涉及5個變配電所，變電所內(nèi)電氣火災探測器采用手拉手串接后通過通訊管理機光纖連接到后臺壁掛式主機，組成電氣火災系統(tǒng)的大動脈。饋線漏電流互感器通過電流線接入漏電探測器，漏電探測器實時顯示漏電情況。以上所述組成一套信號穩(wěn)定，精度可靠的電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)組網(wǎng)共分為三層：
1）站控管理層
        站控管理層針對電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備，如觸摸屏、UPS電源等組成。監(jiān)測系統(tǒng)軟件對現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析、處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音、指示燈等方式反應(yīng)現(xiàn)場運情況。
       監(jiān)控主機：用于數(shù)據(jù)采集、處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。為系統(tǒng)內(nèi)或外部提供數(shù)據(jù)接口，進行系統(tǒng)管理、維護和分析工作。
  UPS：保證計算機監(jiān)測系統(tǒng)的正常供電，在整個系統(tǒng)發(fā)生供電問題時，保證站控管理層設(shè)備的正常運行。
后臺監(jiān)控設(shè)備設(shè)置在消控室中。
2）網(wǎng)絡(luò)通訊層
        通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線，以MODBUS-RTU通訊協(xié)議實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備與上位機的實時通訊。
3）現(xiàn)場設(shè)備層
         現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為ARCM200L-J8/J16剩余式電氣火災監(jiān)控探測器。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓撲圖如下：   

3、電氣火災設(shè)備
3.1、 Acrel-6000電氣火災監(jiān)控后臺：

主要技術(shù)參數(shù)
電源：
① 額定工作電壓AC220V（-15% ～ +10%）
② 備用電源：主電源欠壓或停電時，維持監(jiān)控設(shè)備工作時間 ≥4小時
工作制：
24小時工作制
通訊方式：
MODBUS-RTU通信協(xié)議
監(jiān)控容量：
① 監(jiān)控設(shè)備可監(jiān)控200個監(jiān)控單元（探測器）
② 可配接ARCM系列監(jiān)控探測器
監(jiān)控報警項目：
① 剩余電流故障（漏電）：故障單元屬性（部位、類型）
② 溫度報警（超溫）： 故障單元屬性（部位、類型）
③ 電流故障（過流）： 故障單元屬性（部位、類型）
監(jiān)控報警響應(yīng)時間： ≤30s 
監(jiān)控報警聲壓級（A計權(quán)）：≥70dB／1m
監(jiān)控報警光顯示：紅色LED指示燈，紅色光報警信號應(yīng)保持，直至手動復位 
監(jiān)控報警聲信號：可手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動
故障報警項目：
① 監(jiān)控設(shè)備與探測器之間的通訊連接線發(fā)生斷路或短路
② 監(jiān)控設(shè)備主電源欠壓或斷電
③ 給電池充電的充電器與電池之間的連接線發(fā)生斷路或短路
故障報警響應(yīng)時間：≤100s 
監(jiān)控報警聲壓級（A計權(quán)）：≥70dB／1m
監(jiān)控報警光顯示：黃色LED指示燈，黃色光報警信號應(yīng)保持至故障排除
故障報警聲信號：可手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動
故障期間，非故障回路的正常工作不受影響
控制輸出：
報警控制輸出：1組常開無源觸點，容量：AC250V 3A或DC30V 3A
自檢項目：
① 指示燈檢查：報警、故障、運行、主電源、備用電源指示燈 
② 顯示屏檢查
③ 音響器件檢查 
自檢耗時 ≤60s 
事件記錄：
① 記錄內(nèi)容：記錄類型、發(fā)生時間、探測器編號、區(qū)域、故障描述，可存儲記錄不少于2萬條
② 記錄查詢：根據(jù)記錄的日期、類型等條件查詢
操作分級：
① 日常值班級：實時狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢
② 監(jiān)控操作級：實時狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢、探測器遠程復位、設(shè)備自檢
③ 系統(tǒng)管理級：實時狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢、探測器遠程復位、設(shè)備自檢，監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)參數(shù)查詢、監(jiān)控設(shè)備各模塊單獨檢測、操作員添加與刪除
使用環(huán)境條件：
① 工作場所：消防控制室內(nèi)、有人值班的變配電所（配電室）、有人值班的房間內(nèi)墻壁上
② 工作環(huán)境溫度：0℃～40℃
③ 工作環(huán)境相對濕度：5%～95%RH
④ 海拔高度：≤2500m
3.2、ARCM200L系列儀表
      ARCM200L 型剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器，是針對 0.4kV 以下的TT、TN 系統(tǒng)設(shè)計的，通過對配電回路的剩余電流、導線溫度、過電流、過電壓等火災危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理，從而預防電氣火災的發(fā)生，并實現(xiàn)了對多種電力參數(shù)的實時監(jiān)測,為能耗管理提供數(shù)據(jù)。產(chǎn)品采用先進的微控制器技術(shù)，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化于一身，是建筑電氣火災預防監(jiān)控、系統(tǒng)絕緣老化預估等的理想選擇。
4 系統(tǒng)功能
4.1.監(jiān)控報警功能：
       監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的漏電、溫度信息，報警時發(fā)出聲光報警信號，同時設(shè)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，直至按顯示屏“復位”按鈕遠程對探測器實現(xiàn)復位。對于聲音報警信號也可以使用顯示屏“消聲”按鈕手動消除。
4.2.故障報警功能
      通訊故障報警：當監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障時，監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測器顯示故障提示，同時設(shè)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(shè)備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應(yīng)的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。
4.3.自檢功能
      檢查設(shè)備中所有狀態(tài)指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。
4.4.報警記錄存儲查詢功能
     當發(fā)生漏電、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。
4.5.電源功能
     當主電源發(fā)生停電、欠壓等故障時，監(jiān)控設(shè)備可自動切換到備用電源工作，當主電源恢復正常供電時，自動切回到主電源，切換過程中保證監(jiān)控設(shè)備連續(xù)平穩(wěn)運行。
4.6.對探測器控制功能
     通過監(jiān)控軟件操作，可對連接到本設(shè)備的所有探測器進行遠程復位控制。
4.7.權(quán)限控制功能
      為確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全運行，監(jiān)控設(shè)備軟件操作權(quán)限分為三級，不同級別的操作員具有不同的操作權(quán)限。
5 結(jié)束語
      中電?？悼偛炕亟ㄔO(shè)項目電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災監(jiān)控裝置Acrel-6000/B、漏電火災探測器ARCM200L-J8/J16組成。Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是本公司的用于接收剩余電流式電氣火災探測器等現(xiàn)場設(shè)備信號，以實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制、管理的運行于計算機的工業(yè)級硬件/軟件系統(tǒng)。本系統(tǒng)應(yīng)用于大型商場、生活小區(qū)、生產(chǎn)基礎(chǔ)、辦公大樓、商場酒店等區(qū)域的消防控制中心，對分散在建筑內(nèi)的探測器進行遙測、遙調(diào)、遙控、遙信，方便實現(xiàn)監(jiān)控與管理。本系統(tǒng)采用標準的RS485總線將具有通信功能的探測器相互連接起來，當現(xiàn)場保護線路中的被探測參數(shù)超過報警設(shè)定值時，能發(fā)出報警信號、控制信號，能指示報警部位并保存報警信息?，F(xiàn)場儀表采用總線方式接至消控中心的Acrel-6000/B壁掛式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有安裝運輸方便、性價比高、維護方便等優(yōu)點。
參考文獻
[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4
[2].周中.電力儀表在大型公共建筑電能分項計量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6
[3].部沈陽消防研究所. GB 50116 - 2013 火災自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 ［S］. 北京： 中國計劃出版社， 2014
[4].部消防局. 消防安全技術(shù)實務(wù) ［M］. 北京：機械工業(yè)出版社， 2014.