麻城廣場電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)設計與應用

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。通過安科瑞剩余電流式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在麻城廣場項目的實例介紹，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/B； 

 

      麻城廣場電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)項目位于湖北省。

      本項目主要負責監(jiān)控現(xiàn)場分布于樓層配電箱的漏電狀況，及時提醒消控室值班人員，以防止電氣火災的發(fā)生。 

      麻城廣場電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場有剩余電流式儀表安裝于配電箱內。現(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)。

 

      本設備符合以下家標準：

      1.1.《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016-2014

      1.2.《低壓配電設防火規(guī)范》50054-2011

      1.3.《民用建筑電氣設計規(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) 1部分：電氣火災監(jiān)控設備》 

      1.6.GB14287.2-2014 《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng) 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) 3部分：測溫式電氣火災監(jiān)控探測器》

      1.8.《通用用電設備配電設計規(guī)范》 GB 50055-2011

      1.9.《電力工程電纜設計規(guī)范》GB 50217-2007

      1.10.《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》GB 50116-2013

 

      麻城廣場電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)電氣火災項目由電氣火災監(jiān)測后臺，電氣火災探測器以及漏電流互感器組成。

本項目通訊總線共接入4條通訊總線，總線在樓層配電箱手拉手串接后通過通訊線連接到后臺壁掛式主機，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MODBUS-RTU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ARCM200L-Z2剩余式電氣火災監(jiān)控探測器。

系統(tǒng)結構拓撲圖如下：   

 

3.1、 Acrel-6000電氣火災監(jiān)控后臺：

主要技術參數(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

② 監(jiān)控設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：

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：

① 工作場所：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

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。

 

4.1.監(jiān)控報警功能：

      監(jiān)控設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)控設備與所接的任臺探測器之間發(fā)生通訊故障時，監(jiān)控畫面中相應的探測器顯示故障提示，同時設備上的黃色“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，監(jiān)控設備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應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，可對連接到本設備的所有探測器進行遠程復位控制。

 

4.7.權限控制功能

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

 

      麻城廣場電氣火災監(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組成。Acrel-6000電氣火災監(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、商場酒店等區(qū)域的消防控制中心，對分散在建筑內的探測器進行遙測、遙調、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。現(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、維護方便等點。

 

參考文獻

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中電力出版社. 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(xiàn)代建筑電氣 2010. 6

[3].公安部沈陽消防研究所. GB 50116 - 2013 火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范 ［S］. 北京： 中計劃出版社， 2014

[4].公安部消防局. 消防安全技術實務 ［M］. 北京：機械工業(yè)出版社， 2014.