Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在中國金融信息大廈的應用

　安科瑞 戴金花

　　江蘇安科瑞電器制造有限公司

　　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)在應用中的設計依據(jù)和相關規(guī)范。最后通過安科瑞剩余電流式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在中國金融信息大廈項目的實例介紹，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。

　　關鍵詞： 電氣火災;監(jiān)控系統(tǒng);Acrel-6000;金融信息大廈;

　　0 概述

　　中國金融信息大廈位于黃浦江畔，規(guī)劃建筑面積6.5萬平方米，集金融資訊采集、發(fā)布、數(shù)據(jù)挖掘、指數(shù)產(chǎn)品研發(fā)、金融家俱樂部等多重功能于一身，實時滾動向全球發(fā)布金融、證券等信息和數(shù)據(jù)，舉辦全球金融、航運領域的重要活動。

　　現(xiàn)場有152臺ARCM200L剩余電流式儀表，安裝于該大廈樓層配電箱內(nèi)?，F(xiàn)場儀表采用總線方式接入，將數(shù)據(jù)上傳至消控中心的Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。

　　1 參考標準

　　近年來，國家為了加大電氣火災監(jiān)控防范的力度，相繼制訂或修改了一批相關標準規(guī)范，加強對電氣火災的預防。主要有：

　　《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016-2006

　　《低壓配電設計規(guī)范》GB 50045-2011

　　《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB 50045-95(2005年版)

　　《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ 16-2008

　　《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》GB 13955-2005

　　《通用用電設備配電設計規(guī)范》GB 50055-2011

　　《電力工程電纜設計規(guī)范》GB 50217-2007

　　《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》GB 50116-98

　　《低壓開關設備和控制設備總則》GB 14048.1-2006

　　《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng) 第1部分：電氣火災監(jiān)控設備》GB 14287.1-2005

　　《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》GB 14287.2-2005

　　《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》GB 14287.3-2005

　　2 系統(tǒng)組成

　　中國金融信息大廈電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)項目由電氣火災監(jiān)測后臺，電氣火災探測器以及漏電流互感器組成。

　　中國金融信息大廈有限公司地下4層，地上22層。

　　地下部分長100米，寬50米;

　　地上部分長80米，寬40米;地上部分的電氣火災表計均在同一配電間內(nèi)，地下部分比較分散。

　　地上部分有117臺電氣火災監(jiān)控裝置，地下室有35臺電氣火災監(jiān)控裝置,共152臺。

　　計劃地上部分采用4根總線連接(1F-4F共30個表計/5F-11F共30個表計/12F-18F共29個表計/19F-22F及機房層共28臺表計)，地下部分采用2根總線(B1F-B3F共23臺表計/B4F共12臺表計)

　　消控室位于1F，總線在樓層配電箱手拉手串接后將數(shù)據(jù)上傳到后臺，組成電氣火災系統(tǒng)的大動脈。箱體中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)的最上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設備，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，保證站控管理層設備的正常運行。

　　后臺監(jiān)控設備設置在消控室中。

　　2)網(wǎng)絡通訊層

　　通訊介質：系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線，以RS485接口，MODBUS通訊協(xié)議實現(xiàn)現(xiàn)場設備與上位機的實時通訊。

　　3)現(xiàn)場設備層

　　現(xiàn)場設備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為ARCM200系列剩余式電氣火災監(jiān)控探測器。

　　系統(tǒng)結構示意圖如下所示：

3 電氣火災設備

　　3.1、 Acrel-6000電氣火災監(jiān)控后臺：

　　主要技術參數(shù)

　　電源：

　?、?額定工作電壓AC220V(-15% ～ +10%)

　?、?備用電源：主電源欠壓或停電時，維持監(jiān)控設備工作時間 ≥4小時

　　工作制：

　　24小時工作制

　　通訊方式：

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

　　監(jiān)控容量：

　?、?監(jiān)控設備最高可監(jiān)控200個監(jiān)控單元(探測器)

　?、?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)

　?、?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)控報警響應時間： ≤30s

　　監(jiān)控報警聲壓級(A計權)：≥70dB/1m

　　監(jiān)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)控設備與探測器之間的通訊連接線發(fā)生斷路或短路

　?、?監(jiān)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發(fā)生斷路或短路

　　故障報警響應時間：≤100s

　　監(jiān)控報警聲壓級(A計權)：≥70dB/1m

　　監(jiān)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：

　?、?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 ≤60s

　　事件記錄：

　?、?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：

　?、?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、設備自檢

　?、?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、設備自檢，監(jiān)控設備系統(tǒng)參數(shù)查詢、監(jiān)控設備各模塊單獨檢測、操作員添加與刪除

　　使用環(huán)境條件：

　?、?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

　?、?工作環(huán)境溫度：0℃～40℃

　?、?工作環(huán)境相對濕度：5%～95%RH

　?、?海拔高度：≤2500m

　　3.2、ARCM200系列儀表

　　ARCM200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,為能耗管理提供精確的數(shù)據(jù)。產(chǎn)品采用先進的微控制器技術，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數(shù)字化，網(wǎng)絡化于一身，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。產(chǎn)品符合 GB14287.2-2005《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》的標準要求。

　　4 系統(tǒng)功能

　　4.1設備自檢

以鼠標雙擊“ ”圖標啟動Acrel-6000系統(tǒng)應用程序，進入設備自檢界面(如下圖所示)，此時軟件將加載所需參數(shù)，并對各模塊進行自動檢測。

　　系統(tǒng)自檢界面

　　4.2軟件運行主界面

　　設備自檢完成后，即進入系統(tǒng)主界面(如下圖所示)：

　　系統(tǒng)主界面主要分為快捷鍵區(qū)、功能列表顯示區(qū)、設備狀態(tài)顯示區(qū)、操作顯示區(qū)、實時信息顯示區(qū)和探測器操作面板六個區(qū)域。

　　系統(tǒng)主界面

　　在操作顯示區(qū)中，根據(jù)操作員選擇的功能而顯示不同的內(nèi)容，主要有監(jiān)控列表、狀態(tài)圖、寄存器數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)查詢、探測器管理等。

　　在設備狀態(tài)顯示區(qū)中，顯示“操作員”、“操作權限”，“輸入電源”、“備用電源”、“UPS通訊”、“輸入模塊”、“輸出模塊”的狀態(tài)信息。當設備的主要模塊發(fā)生故障時，對應模塊的狀態(tài)信息將由“正常”變?yōu)?ldquo;故障”，同時以紅色顯示。

　　在實時信息顯示區(qū)中，顯示設備實時的故障及報警信息。當有故障或報警發(fā)生時，對應的“故障信息”和“報警信息”選擇框將顯示紅色。

　　4.3設備故障、探測器通訊故障信息提示

　　當監(jiān)控設備檢測到設備故障或探測器通訊故障時，監(jiān)控設備將發(fā)出以下報警提示：

　　Ø 對于設備故障，在設備狀態(tài)顯示區(qū)中，對應故障模塊以紅色顯示“故障”進行提示;

　　Ø 對于探測器通訊故障，在[探測器->監(jiān)控列表]中，對應探測器的“通訊”列，以黃色顯示“故障”進行提示;

　　Ø 在實時信息顯示區(qū)中，“故障信息”顯示紅色，提示信息包括：“時間”、“區(qū)域”、“監(jiān)控地點”、“類型”、“探測器”和“故障信息”;

　　Ø 監(jiān)控設備黃色故障指示燈點亮、發(fā)出故障提示音;

　　Ø 故障報警聲信號可以手動消除，當再次有故障信號輸入時，能再次啟動;

　　Ø 當設備的所有故障排除后，監(jiān)控設備的黃色故障指示燈熄滅，故障提示音關閉。

　　設備故障、探測器通訊故障信息提示界面

　　報警信息提示

　　當監(jiān)控設備監(jiān)測到探測器報警時，監(jiān)控設備將發(fā)出以下報警提示：

　　Ø 在[探測器->監(jiān)控列表]中，對應探測器的“狀態(tài)”列，以紅色顯示“報警”進行提示;

　　Ø 在實時信息顯示區(qū)中，“報警信息”顯示紅色，提示信息包括：“時間”、“區(qū)域”、“監(jiān)控地點”、“類型”、“探測器”和“報警信息”;

　　Ø 控制輸出端子輸出報警信號;

　　Ø 監(jiān)控設備紅色報警指示燈點亮、發(fā)出報警提示音;

　　Ø 監(jiān)控報警聲信號可以手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動;

　　Ø 當報警的探測器檢測到漏電流、溫度等信號恢復正常后，需要操作員進行確認、復位，復位后監(jiān)控設備的紅色報警指示燈才會熄滅，同時報警提示音關閉。

　　報警信息界面

　　復位

　　當探測器監(jiān)測到漏電流、溫度等超過報警設定值時，會發(fā)出報警信號，監(jiān)控設備在接收到探測器的報警信號后，同時在監(jiān)控設備端發(fā)出報警信號。當報警的探測器監(jiān)測到漏電流、溫度等信號恢復正常后，需要操作員進行確認、復位，復位后監(jiān)控設備的紅色報警指示燈才會熄滅，同時報警提示音關閉。

　　消聲

　　故障、報警的提示音信號可以手動消除，當再次有故障、報警信號輸入時，將再次啟動。

　　參數(shù)遠程修改

　　具有系統(tǒng)管理員權限的操作員可以對探測器的參數(shù)進行遠程修改。

　　4.4歷史記錄

　　各級操作權限均可查看該界面的信息(如下圖所示)。用戶于該界面內(nèi)可查詢?nèi)我鈺r段內(nèi)相應報警、故障、事件類型的記錄，操作方式為選擇起始日期、結束日期、查詢類型后點擊查詢按鈕即可。

　　歷史記錄查詢界面

　　4.5維護

　　維護功能主要包括：設備自檢、軟件復位、通道管理、探測器管理、用戶管理等。

　　5 結束語

　　中國金融信息大廈電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災監(jiān)控裝置Acrel-6000、漏電火災探測器ARCM200L組成。Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是本公司自主研發(fā)的，是用于接收剩余電流式電氣火災探測器等現(xiàn)場設備信號、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)應用于大型商場、生活小區(qū)、生產(chǎn)基礎、辦公大樓、商場酒店、醫(yī)院等區(qū)域的消防控制中心，對分散在建筑內(nèi)的探測器實時監(jiān)測，方便實現(xiàn)監(jiān)控與管理。本系統(tǒng)采用標準的Modbus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到消控中心的Acrel-6000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

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　　[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(xiàn)代建筑電氣 2010. 6

　　作者簡介：戴金花，女，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要研究方向為智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)。Email：2880157871@qq.com QQ：2880157871 手機：18860995103 電話：0510-86179967 傳真：0510-86179963網(wǎng)址：http://www.acrel-et.com/