電氣火災監控系統在蘇地2003-B-42地塊商辦樓的應用

摘要：介紹蘇州恒業(yè)大廈，采用安科瑞剩余電流式電氣火災探測器，就地組網(wǎng)方式，通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)通訊遠傳至后臺，從而實(shí)現剩余電流式電氣火災監控系統的搭建，完成對現場(chǎng)配電回路的實(shí)時(shí)漏電流的監測。

0、概述

  Acrel-6000/B電氣火災監控系統是安科瑞自主研發(fā)的集監視、報警、管理于一體的計算機測控系統，該系統適用于大型商場(chǎng)、生活小區、工礦企業(yè)、辦公大樓、商場(chǎng)、酒店等區域電氣防火的集中監控管理。

  蘇地2003-B-42地塊商辦樓項目又稱(chēng)蘇州恒業(yè)大廈。本項目為1棟地上42層精裝修商業(yè)辦公樓。帶有商業(yè)裙房，地上5層及地下車(chē)庫。地下室*層為員工食堂，健身房及設備間，其余二層為車(chē)庫。

  蘇地2003-B-42地塊商辦樓電氣火災系統為該工程提供蘇地2003-B-42號地塊商辦樓工程提供電氣火災監控系統，為其電氣安全提供保障。本項目電氣火災監控系統接入漏電探測器ARCM系列，分布在樓層的數量為327個(gè)。

  Acrel-6000/B型電氣火災監控設備是Acrel-6000電氣火災監控系統的核心，監控設備通過(guò)串口服務(wù)器連接RS485總線(xiàn)與多臺電氣火災監控探測器相連，構成集散式電氣火災監控系統，實(shí)時(shí)監控電氣線(xiàn)路的工作狀態(tài)。

  監控設備能實(shí)時(shí)接收處理各路探測器發(fā)送的剩余電流、溫度信號，同時(shí)在液晶屏幕上顯示，當出現剩余電流、運行溫度超限及電源或通訊發(fā)生故障時(shí)，監控設備能發(fā)出聲、光報警信號，在屏幕上顯示報警類(lèi)型、故障位置等信息，具有數據存儲、查詢(xún)、報警、控制輸出等功能，并支持對探測器的遠程復位控制功能。

  本設備結構合理、體積小，可靠性高、功能強，維護方便、性?xún)r(jià)比高，系統界面友好直觀(guān)、易學(xué)易用。

1、參考標準

  本設備符合國家標準GB14287.1-2014 《電氣火災監控系統 部分：電氣火災監控設備》 。

2、系統組成

  剩余電流式電氣火災監控系統采用分層分布式結構，由站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和現場(chǎng)設備層組成。各電氣火災監控探測器通過(guò)阻燃屏蔽雙絞線(xiàn)RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線(xiàn)型連接接入串口服務(wù)器，將數據傳入壁掛式主機。

  該系統自投運以來(lái)，運行良好，在預防電氣火災方面發(fā)揮了重要作用，獲得了客戶(hù)對產(chǎn)品和公司的認可與信賴(lài)。

系統組網(wǎng)結構

    1）站控管理層

  站控管理層針對電氣火災監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統的上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如觸摸屏、串口服務(wù)器等組成。監測系統軟件對現場(chǎng)各類(lèi)數據信息計算、分析、處理，并以圖形、數顯、聲音、指示燈等方式反應現場(chǎng)運情況。

  監控主機：用于數據采集、處理和數據轉發(fā)。為系統內或外部提供數據接口，進(jìn)行系統管理、維護和分析工作。內置鉛蓄電池：保證計算機監測系統的正常供電，在整個(gè)系統發(fā)生供電問(wèn)題時(shí)，保證站控管理層設備的正常運行。

  Acrel-6000/B型電氣火災監控設備的外觀(guān)和設備參數，后臺監控設備設置在消控中心：

  主控單元：工業(yè)級平板電腦，配有觸摸顯示屏，WinXP操作系統；

  輸入輸出：內置公司開(kāi)發(fā)的智能DCMOD模塊，具有多路輸入輸出；

  聲光報警器：內置喇叭、LED指示燈；

  備用電源： 2節12V/7.2Ah的免維護蓄電池.

Acrel-6000/B型電氣火災監控設備外形尺寸圖

2）網(wǎng)絡(luò )通訊層

  通訊介質(zhì)：系統主要采用阻燃屏蔽雙絞線(xiàn)，以RS485接口，MODBUS通訊協(xié)議實(shí)現現場(chǎng)設備與上位機的實(shí)時(shí)通訊。具體通訊組網(wǎng)拓撲圖如下：

3）現場(chǎng)設備層

  現場(chǎng)設備層是數據采集終端，主要為ARCM200BL-J1剩余式電氣火災監控探測器。ARCM200型剩余電流式電氣火災監控探測器，是針對 0.4kV 以下的TT、TN 系統設計的，通過(guò)對配電回路的剩余電流、導線(xiàn)溫度、過(guò)電流、過(guò)電壓等火災危險參數實(shí)施監控和管理，從而預防電氣火災的發(fā)生。產(chǎn)品采用的微控制器技術(shù)，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數字化，網(wǎng)絡(luò )化于一身，是建筑電氣火災預防監控、系統絕緣老化預估等的理想選擇。產(chǎn)品符合國家標準GB14287.1-2014 《電氣火災監控系統 部分：電氣火災監控設備》 的標準要求。

  現場(chǎng)總線(xiàn)連接的分布式I/O控制器構成數據采集終端，向數據中心上傳采集的數據。測量探測器擔負著(zhù)基層的數據采集任務(wù)，其監測的數據完整、準確并實(shí)時(shí)傳送至監控主機。便于運行人員監控現場(chǎng)設備運行狀態(tài)，故障報警等情況，預防火災事故發(fā)生。

3、系統功能

3.1 監控報警功能

  監控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時(shí)發(fā)出聲、光報警信號，同時(shí)設備上紅色“報警”指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類(lèi)型，記錄報警時(shí)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(shí)現復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動(dòng)消除。

3.2 控制輸出功能

  當被監測回路報警時(shí)，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。

3.3 故障報警功能

  通訊故障報警：當監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(shí)，監控畫(huà)面中相應的探測器顯示故障提示，同時(shí)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(shí)，監控設備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進(jìn)入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

3.4 自檢功能

  檢查設備中所有狀態(tài)指示燈、顯示屏、喇叭是否正常

3.5 報警記錄存儲查詢(xún)功能

  當發(fā)生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時(shí)，將報警部位、故障信息、報警時(shí)間等信息存儲在數據庫中，當報警解除、排除故障時(shí)，同樣予以記錄。歷史數據提供多種便捷、快速的查詢(xún)方法。

3.6 電源功能

  當主電源發(fā)生停電、欠壓等故障時(shí)，監控設備可自動(dòng)切換到備用電源工作，當主電源恢復正常供電時(shí)，自動(dòng)切回到主電源，切換過(guò)程中保證監控設備連續平穩運行。

3.7 對探測器控制功能

  通過(guò)監控軟件操作，可對連接到本設備的所有探測器 

3.8 權限控制功能

  為確保監控系統的安全運行，監控設備軟件操作權限分為三級，同級別的操作員具有不同的操作權限。      

4 主要技術(shù)參數

4.1 電源

  額定工作電壓AC220V（85% ～ 110%）。

  備用電源：主電源欠壓或停電時(shí)，維持監控設備工作時(shí)間 ≥4小時(shí)。

4.2 工作制

  24小時(shí)工作制。

4.3 通訊方式

  RS485總線(xiàn)通訊，Modbus-RTU通信協(xié)議，傳輸距離1km，可通過(guò)中繼器延長(cháng)通訊傳輸距離。

4.4 監控容量

  監控設備高可監控512個(gè)監控單元（探測器）；

  可配接ARCM系列監控探測器。

4.5 監控報警項目

  剩余電流故障（漏電）：故障單元屬性（部位、類(lèi)型）；

  溫度報警（超溫）： 故障單元屬性（部位、類(lèi)型）；

  電流故障（過(guò)流）： 故障單元屬性（部位、類(lèi)型）；

  監控報警響應時(shí)間： ≤10s；

  監控報警聲壓級（A計權）：≥70dB／1m；

  監控報警光顯示：紅色LED指示燈，紅色光報警信號應保持，直至手動(dòng)復位；

  監控報警聲信號：可手動(dòng)消除，當再次有報警信號輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)。

4.6 故障報警項目

  監控設備與探測器之間的通訊連接線(xiàn)發(fā)生斷路或短路；

  探測器與剩余電流傳感器、溫度傳感器之間連接線(xiàn)發(fā)生短路或短路；

  監控設備主電源欠壓或斷電；

  給電池充電的充電器與電池之間的連接線(xiàn)發(fā)生斷路或短路；

  故障報警響應時(shí)間：≤100s；

  監控報警聲壓級（A計權）：≥70dB／1m；

  監控報警光顯示：黃色LED指示燈，黃色光報警信號應保持至故障排除；

  故障報警聲信號：可手動(dòng)消除，當再次有報警信號輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)；

  故障期間，非故障回路的正常工作不受影響。

4.7 控制輸出

  報警控制輸出：1組常開(kāi)無(wú)源觸點(diǎn)；容量：AC250V 3A或DC30V 3A.

4.8 自檢項目

  指示燈檢查：報警、故障、運行、主電源、備用電源指示燈 ；

  顯示屏檢查；

  音響器件檢查；

  自檢耗時(shí) ≤60s

4.9 事件記錄

  記錄內容：記錄類(lèi)型、發(fā)生時(shí)間、探測器編號、區域、故障描述，可存儲記錄不少于2萬(wàn)條；

  記錄查詢(xún)：根據記錄的日期、類(lèi)型等條件查詢(xún)。

4.10 操作權限分級

  日常值班級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監視、事件記錄查詢(xún)；

  監控操作級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監視、事件記錄查詢(xún)、探測器遠程復位、設備自檢；

  系統管理級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監視、事件記錄查詢(xún)、探測器遠程復位、設備自檢，監控設備系統參數查詢(xún)、

  監控設備各模塊單獨檢測、操作員添加與刪除。

4.11 使用環(huán)境條件

  工作場(chǎng)所：消防控制室內、有人值班的變配電所（配電室）、有人值班的房間內墻壁上；

  工作環(huán)境溫度：-10℃～50℃；

  工作環(huán)境相對濕度：5%～95%RH；

參考文獻

  [1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[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用[J].現代建筑電氣 2010. 6