王海芹

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：本文簡(jiǎn)述了電氣火災監控系統的組成原理，分析了電氣火災監控系統在應用中的設計依據和相關(guān)規范。后通過(guò)安科瑞剩余電流式電氣火災監控系統在蘇州印刷廠(chǎng)研發(fā)大樓項目的實(shí)例介紹，闡述了電氣火災監控系統功能的實(shí)現及其重要意義。

關(guān)鍵詞： 電氣火災；監控系統；Acrel-6000/B；蘇州印刷廠(chǎng)研發(fā)大樓

0 概述

    蘇州市印刷廠(chǎng)研發(fā)大樓位于蘇州工業(yè)園區通園路236號，地處新加坡蘇州工業(yè)園區，在美麗的金雞湖左岸。本次項目為蘇州印刷總廠(chǎng)在廠(chǎng)區旁邊新建的研發(fā)大樓，共12層，建筑面積33056.14m ，建筑主體高度46.1m；地面十二層，地下一層；結構形式為框架結構，建筑耐火等級二級，屬二類(lèi)高層，地下車(chē)庫為中型Ⅲ類(lèi)車(chē)庫。本項目主要負責監控現場(chǎng)分布于各樓層中的配電箱漏電狀況，及時(shí)提醒消控室值班人員，以防止電氣火災的發(fā)生。 

    蘇州印刷廠(chǎng)研發(fā)大樓現場(chǎng)有剩余電流式儀表27只ARCM300-J4以及25只ARCM300-J1，安裝于樓層配電箱中?，F場(chǎng)儀表采用總線(xiàn)方式接至消控中心的Acrel-6000/B壁掛式電氣火災監控系統。

1 參考標準

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

   1．是GB50045-95(2005版)《高層民用建筑設計防火規范》，其中在條文9.5.1里規定:高層建筑內火災危險性大、人員密集等場(chǎng)所宜設置漏電火災報警系統。

   2．是GB50016-2006《建筑設計防火規范》，在條文11.2.7里規定:下列場(chǎng)所宜設置剩余電流動(dòng)作電氣火災監控系統。這些場(chǎng)所包括各種類(lèi)型的影劇院、館所、倉庫、住宅小區、醫院、商店、學(xué)校等等。

   3．標準《建筑電氣火災預防要求和檢測方法》有關(guān)條文也明確要求“應在電源進(jìn)線(xiàn)端設置自動(dòng)切斷電源或報警的剩余電流動(dòng)作保護器”。

   4．電氣火災監控系統的產(chǎn)品應滿(mǎn)足:GB14287.1-2005《電氣火災監控設備》、 GB14287.2-2005《剩余電流式電氣火災監控探測器》、GB14287.3-2005《測溫式電氣火災監控探測器》

   5．電氣火災監控系統的安裝和運行應滿(mǎn)足GB13955-2005《剩余電流動(dòng)作保護裝置安裝和運行》

   6．電氣火災監控系統的供電應滿(mǎn)足GB50052《供配電系統設計規范》的要求

   7．電氣火災監控系統的設計應滿(mǎn)足《電氣火災監控系統的設計方法》的要求(暫行規定)

2 系統組成

    蘇州印刷總廠(chǎng)研發(fā)大樓電氣火災項目由電氣火災監測后臺，電氣火災探測器以及漏電流互感器組成。

    本項目通訊總線(xiàn)共接入兩條通訊總線(xiàn)，分別貫穿南北兩條豎井，地下室配電箱，就近接在相應的總線(xiàn)中?？偩€(xiàn)在個(gè)配電箱手拉手串接后，接入壁掛式后臺，組成電氣火災系統的大動(dòng)脈。箱體中漏電流互感器通過(guò)電流線(xiàn)接入漏電探測器，漏電探測器實(shí)時(shí)顯示漏電情況。以上所述組成一套信號穩定，精度可靠的電氣火災監測系統。本系統組網(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、UPS電源等組成。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。

    UPS：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。

后臺監控設備設置在一樓消控室中。
2）網(wǎng)絡(luò )通訊層

    通訊介質(zhì)：系統主要采用屏蔽雙絞線(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。

3）現場(chǎng)設備層

    現場(chǎng)設備層是數據采集終端，主要為ARCM300系列剩余式電氣火災監控探測器。

    系統結構拓撲圖如下：   

3、電氣火災設備

3.1、 Acrel-6000電氣火災監控后臺：

主要技術(shù)參數

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)，維持監控設備工作時(shí)間 ≥4小時(shí)

工作制：

   24小時(shí)工作制

通訊方式：

   RS485總線(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

監控容量：

  ① 監控設備高可監控200個(gè)監控單元（探測器）

  ② 可配接ARCM系列監控探測器

監控報警項目：

  ① 剩余電流故障（漏電）：故障單元屬性（部位、類(lèi)型）

  ② 溫度報警（超溫）： 故障單元屬性（部位、類(lèi)型）

  ③ 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： ≤30s

  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)，當再次有報警信號輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)

故障報警項目：

  ① 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

  ② 監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(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)，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

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

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(shí) ≤60s

事件記錄：

  ① 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

  ② 記錄查詢(xún)：根據記錄的日期、類(lèi)型等條件查詢(xún)

操作分級：

  ① 日常值班級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監視、事件記錄查詢(xún)

  ② 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

  ③ 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

使用環(huán)境條件：

  ① 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

  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、ARCM300系列儀表

    ARCM300 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，并實(shí)現了對多種電力參數的實(shí)時(shí)監測,為能耗管理提供的數據。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 GB14287.2-2005《電氣火災監控系統 2部分：剩余電流式電氣火災監控探測器》的標準要求。

4 系統功能

1.監控報警功能：

    監控設備能接收多臺探測器的漏電、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，直至按顯示屏“復位”按鈕遠程對探測器實(shí)現復位。對于聲音報警信號也可以使用顯示屏“消聲”按鈕手動(dòng)。

2.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.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.報警記錄存儲查詢(xún)功能

    當發(fā)生漏電、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。

5.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。

6.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進(jìn)行遠程復位控制。

7.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，不同級別的操作員具有不同的操作權限。

5 結束語(yǔ)

    蘇州印刷廠(chǎng)研發(fā)大樓電氣火災監控系統由電氣火災監控裝置Acrel-6000/B、漏電火災探測器ARCM300-J1和漏電火災探測器ARCM300-J4組成。 Acrel-6000電氣火災監控系統是本公司自主研發(fā)的用于接收剩余電流式電氣火災探測器等現場(chǎng)設備信號，以實(shí)現對被保護電氣線(xiàn)路的報警、監視、控制、管理的運行于計算機的工業(yè)級硬件/軟件系統。本系統應用于大型商場(chǎng)、生活小區、生產(chǎn)基礎、辦公大樓、商場(chǎng)酒店等區域的消防控制中心，對分散在建筑內的探測器進(jìn)行遙測、遙調、遙控、遙信，方便實(shí)現監控與管理。本系統采用標準的Modbus現場(chǎng)總線(xiàn)將具有通信功能的探測器相互連接起來(lái)，當現場(chǎng)保護線(xiàn)路中的被探測參數超過(guò)報警設定值時(shí)，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場(chǎng)儀表采用總線(xiàn)方式接至消控中心的Acrel-6000/B壁掛式電氣火災監控系統。本系統具有安裝運輸方便、性?xún)r(jià)比高、維護方便等點(diǎn)。

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].現代建筑電氣 2010. 6

作者簡(jiǎn)介：王海芹， 任職單位：安科瑞電氣股份有限公司

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