吳小函

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：本文簡(jiǎn)述了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的組成原理，分析了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用中的設(shè)計(jì)依據(jù)和相關(guān)規(guī)范。后通過安科瑞剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在杭政儲(chǔ)出（2011）12號(hào)地塊商業(yè)金融用房（支付寶大樓）的實(shí)例介紹，闡述了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)及其重要意義。

關(guān)鍵詞： 電氣火災(zāi)；監(jiān)控系統(tǒng)；Acrel-6000/B； 

0 概述

  杭政儲(chǔ)出（2011）12號(hào)地塊商業(yè)金融用房（支付寶大樓）位于杭州市西湖區(qū)西溪路與天目山路之間，新的支付寶浙江總部大樓是支付寶自建工作園區(qū)，整個(gè)項(xiàng)目占地面積48.9畝，地上建筑面積超過8萬平方米。大樓由的建筑設(shè)計(jì)公司——美國NBBJ擔(dān)綱設(shè)計(jì)，這家公司同時(shí)還設(shè)計(jì)了美國西雅圖的星巴克集團(tuán)、挪威奧斯陸的世界電信總部等眾多建筑。該項(xiàng)目為支付寶大樓配電房配有155只ARCM300系列儀表。 

  本項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)監(jiān)控配電室中低壓配電柜出線的漏電狀況，及時(shí)提醒消控室值班人員，以防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。 

  杭政儲(chǔ)出（2011）12號(hào)地塊商業(yè)金融用房（支付寶大樓）現(xiàn)場(chǎng)有剩余電流式儀表安裝于配電室內(nèi)?，F(xiàn)場(chǎng)儀表采用485通訊方式接至消控中心的Acrel-6000/B壁掛式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。

1 參考標(biāo)準(zhǔn)

  本設(shè)備符合以下國家標(biāo)準(zhǔn)：

    1.1.《建筑設(shè)計(jì)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(jì)規(guī)范》JGJ 16-2008

    1.4.《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的安裝和運(yùn)行》GB 13955-2005

    1.5.GB14287.1-2014 《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) 第1部分：電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備》 

    1.6.GB14287.2-2014 《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) 第2部分：剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》

    1.7.GB14287.3-2014 《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) 第3部分：測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》

    1.8.《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 50055-2011

    1.9.《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50217-2007

    1.10.《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50116-2013

2 系統(tǒng)組成

  杭政儲(chǔ)出（2011）12號(hào)地塊商業(yè)金融用房（支付寶大樓）電氣火災(zāi)項(xiàng)目由電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)后臺(tái)，電氣火災(zāi)探測(cè)器以及漏電流互感器組成。

  本項(xiàng)目采用485通訊線，在配電室手拉手串接后，接入壁掛式后臺(tái)，組成電氣火災(zāi)系統(tǒng)的大動(dòng)脈。柜體中漏電流互感器通過電流線接入漏電探測(cè)器，漏電探測(cè)器實(shí)時(shí)顯示漏電情況。以上所述組成一套信號(hào)穩(wěn)定，精度可靠的電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)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(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)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(cè)系統(tǒng)軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息計(jì)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(chǎng)運(yùn)情況。

  監(jiān)控主機(jī)：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(jìn)行系統(tǒng)管理、維護(hù)和分析工作。

  UPS：保證計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常供電，在整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生供電問題時(shí)，保證站控管理層設(shè)備的正常運(yùn)行。

后臺(tái)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RS485接口，MODBUS通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與上位機(jī)的實(shí)時(shí)通訊。

3）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

  現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為ARCM300系列剩余式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如下：   

3、電氣火災(zāi)設(shè)備                                                                                         

3.1、 Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控后臺(tái)：                                                                                                             

  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(shí)，維持監(jiān)控設(shè)備工作時(shí)間 ≥4小時(shí)

  工作制：

  24小時(shí)工作制

  通訊方式：

  RS485總線通訊，Modbus-RTU通信協(xié)議，傳輸距離1km，可通過中繼器延長(zhǎng)通訊傳輸距離

  監(jiān)控容量：

  ① 監(jiān)控設(shè)備高可監(jiān)控200個(gè)監(jiān)控單元（探測(cè)器）

  ② 可配接ARCM系列監(jiān)控探測(cè)器

  監(jiān)控報(bào)警項(xiàng)目：

  ① 剩余電流故障（漏電）：故障單元屬性（部位、類型）

  ② 溫度報(bào)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(bào)警響應(yīng)時(shí)間： ≤30s 

  監(jiān)控報(bào)警聲壓級(jí)（A計(jì)權(quán)）：≥70dB／1m

  監(jiān)控報(bào)警光顯示：紅色LED指示燈，紅色光報(bào)警信號(hào)應(yīng)保持，直至手動(dòng)復(fù)位 

  監(jiān)控報(bào)警聲信號(hào)：可手動(dòng)消除，當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)

  故障報(bào)警項(xiàng)目：

  ① 監(jiān)控設(shè)備與探測(cè)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(bào)警響應(yīng)時(shí)間：≤100s 

  監(jiān)控報(bào)警聲壓級(jí)（A計(jì)權(quán)）：≥70dB／1m

  監(jiān)控報(bào)警光顯示：黃色LED指示燈，黃色光報(bào)警信號(hào)應(yīng)保持至故障排除

  故障報(bào)警聲信號(hào)：可手動(dòng)消除，當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)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

  控制輸出：

  報(bào)警控制輸出：1組常開無源觸點(diǎn)，容量：AC250V 3A或DC30V 3A

  自檢項(xiàng)目：

  ① 指示燈檢查：報(bào)警、故障、運(yùn)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(shí) ≤60s 

  事件記錄：

  ① 記錄內(nèi)容：記錄類型、發(fā)生時(shí)間、探測(cè)器編號(hào)、區(qū)域、故障描述，可存儲(chǔ)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(jí)：

  ① 日常值班級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢

  ② 監(jiān)控操作級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢、探測(cè)器遠(yuǎn)程復(fù)位、設(shè)備自檢

  ③ 系統(tǒng)管理級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢、探測(cè)器遠(yuǎn)程復(fù)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(dú)檢測(cè)、操作員添加與刪除

  使用環(huán)境條件：

  ① 工作場(chǎng)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(duì)濕度：5%～95%RH

  ④ 海拔高度：≤2500m

3.2、ARCM300系列儀表

  ARCM300 型剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，是針對(duì) 0.4kV 以下的TT、TN 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，通過對(duì)配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度、過電流、過電壓等火災(zāi)危險(xiǎn)參數(shù)實(shí)施監(jiān)控和管理，從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種電力參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),為能耗管理提供的數(shù)據(jù)。產(chǎn)品采用先進(jìn)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(zāi)預(yù)防監(jiān)控、系統(tǒng)絕緣老化預(yù)估等的理想選擇。

4 系統(tǒng)功能

4.1.監(jiān)控報(bào)警功能：

  監(jiān)控設(shè)備能接收多臺(tái)探測(cè)器的漏電、溫度信息，報(bào)警時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)設(shè)備上紅色“報(bào)警”指示燈亮，顯示屏指示報(bào)警部位及報(bào)警類型，記錄報(bào)警時(shí)間，聲光報(bào)警一直保持，直至按顯示屏“復(fù)位”按鈕遠(yuǎn)程對(duì)探測(cè)器實(shí)現(xiàn)復(fù)位。對(duì)于聲音報(bào)警信號(hào)也可以使用顯示屏“消聲”按鈕手動(dòng)消除。

4.2.故障報(bào)警功能

  通訊故障報(bào)警：當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺(tái)探測(cè)器之間發(fā)生通訊故障時(shí)，監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測(cè)器顯示故障提示，同時(shí)設(shè)備上的黃色“故障”指示燈亮，并發(fā)出故障報(bào)警聲音。

  電源故障報(bào)警：當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)并顯示故障信息，可進(jìn)入相應(yīng)的界面查看詳細(xì)信息并可解除報(bào)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(bào)警記錄存儲(chǔ)查詢功能

  當(dāng)發(fā)生漏電、超溫報(bào)警或通訊、電源故障時(shí)，將報(bào)警部位、故障信息、報(bào)警時(shí)間等信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)報(bào)警解除、排除故障時(shí)，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(dāng)主電源發(fā)生停電、欠壓等故障時(shí)，監(jiān)控設(shè)備可自動(dòng)切換到備用電源工作，當(dāng)主電源恢復(fù)正常供電時(shí)，自動(dòng)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(yùn)行。

4.6.對(duì)探測(cè)器控制功能

  通過監(jiān)控軟件操作，可對(duì)連接到本設(shè)備的所有探測(cè)器進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)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(yùn)行，監(jiān)控設(shè)備軟件操作權(quán)限分為三級(jí)，不同級(jí)別的操作員具有不同的操作權(quán)限。

5 結(jié)束語

  杭政儲(chǔ)出（2011）12號(hào)地塊商業(yè)金融用房（支付寶大樓）電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置Acrel-6000/B、漏電火災(zāi)探測(cè)器ARCM300組成。Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是本公司自主研發(fā)的用于接收剩余電流式電氣火災(zāi)探測(cè)器等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)電氣線路的報(bào)警、監(jiān)視、控制、管理的運(yùn)行于計(jì)算機(jī)的工業(yè)級(jí)硬件/軟件系統(tǒng)。本系統(tǒng)應(yīng)用于大型商場(chǎng)、生活小區(qū)、生產(chǎn)基礎(chǔ)、辦公大樓、商場(chǎng)等區(qū)域的消防控制中心，對(duì)分散在建筑內(nèi)的探測(cè)器進(jìn)行遙測(cè)、遙調(diào)、遙控、遙信，方便實(shí)現(xiàn)監(jiān)控與管理。本系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus現(xiàn)場(chǎng)總線將具有通信功能的探測(cè)器相互連接起來，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)線路中的被探測(cè)參數(shù)超過報(bào)警設(shè)定值時(shí)，能發(fā)出報(bào)警信號(hào)、控制信號(hào)，能指示報(bào)警部位并保存報(bào)警信息?，F(xiàn)場(chǎng)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(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有安裝運(yùn)輸方便、性價(jià)比高、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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[2].《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》.北京.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.2005

[3].任致程 周中. 電力電測(cè)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