Acrel-6000/B電氣火災監控係統在河南省中醫院的應用

hth下载地址 陳聰 周潔  陳正

摘要：本文簡述了電氣火災監控係統的組成原理，分析了電氣火災監控係統在應用中的設計依據和相關(guan) 規範。最後通過hth下载地址剩餘(yu) 電流式電氣火災監控係統在河南省中醫院項目的實例介紹，闡述了電氣火災監控係統功能的實現及其重要意義(yi) 。

關(guan) 鍵詞： 電氣火災；剩餘(yu) 電流式電氣火災監控探測器；監控係統；Acrel-6000/B；河南省中醫院

0 概述

    河南省中醫院配電室共有32隻ARCM200BL-J1和ARCM200BL-J4剩餘(yu) 電流式火災探測器，安裝於(yu) 配電室出線處。現場火災探測器采用總線方式接到消控中心的Acrel-6000/B壁掛式電氣火災監控係統。本係統具有安裝運輸方便、性價(jia) 比高、維護方便等優(you) 點。

1 參考標準

     近年來，國家為(wei) 了加大電氣火災監控防範的力度，相繼製訂或修改了一批相關(guan) 標準規範，加強對電氣火災的預防。主要有：

    (1)．GB50045-95(2005版)《高層民用建築設計防火規範》，其中在條文9.5.1裏規定:高層建築內(nei) 火災危險性大、人員密集等場所宜設置漏電火災報警係統。

    (2)．GB50016-2006《建築設計防火規範》，在條文11.2.7裏規定:下列場所宜設置剩餘(yu) 電流動作電氣火災監控係統。這些場所包括各種類型的影劇院、館所、倉(cang) 庫、住宅小區、醫院、商店、學校等等。

    (3)．國家標準《建築電氣火災預防要求和檢測方法》有關(guan) 條文也明確要求“應在電源進線端設置自動切斷電源或報警的剩餘(yu) 電流動作保護器”。

    (4)．電氣火災監控係統的產(chan) 品應滿足:GB14287.1-2005《電氣火災監控設備》、 GB14287.2-2005《剩餘(yu) 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)．電氣火災監控係統的安裝和運行應滿足GB13955-2005《剩餘(yu) 電流動作保護裝置安裝和運行》

    (6)．電氣火災監控係統的供電應滿足GB50052《供配電係統設計規範》的要求

    (7)．電氣火災監控係統的設計應滿足《電氣火災監控係統的設計方法》的要求(暫行規定)

2 係統組成

    根據國家標準GB14287-2005《電氣火災監控係統》以及相關(guan) 規範《電氣火災監控係統的設計方法》(暫行規定)，則電氣火災監控係統的基本組成應包括：電氣火災監控設備、剩餘(yu) 電流式電氣火災監控探測器以及測溫式電氣火災監控探測器等三個(ge) 基本產(chan) 品種類所組成。

    剩餘(yu) 電流式電氣火災監控係統采用分層分布式結構，由站控管理層、網絡通訊層和現場設備層組成。各電氣火災監控探測器通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線型連接接入壁掛式主機。

係統組網結構

1）站控管理層

    站控管理層針對電氣火災監控係統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是係統的上層部分。主要由係統軟件和必要的硬件設備，如觸摸屏、UPS電源等組成。監測係統軟件對現場各類數據信息計算、分析、處理，並以圖形、數顯、聲音、指示燈等方式反應現場運情況。

    監控主機：用於(yu) 數據采集、處理和數據轉發。為(wei) 係統內(nei) 或外部提供數據接口，進行係統管理、維護和分析工作。

    UPS：保證計算機監測係統的正常供電，在整個(ge) 係統發生供電問題時，保證站控管理層設備的正常運行。

    後台監控設備設置在消控中心。
2）網絡通訊層

    通訊介質：係統主要采用屏蔽雙絞線，以RS485接口，MODBUS通訊協議實現現場設備與(yu) 上位機的實時通訊。

3）現場設備層

    現場設備層是數據采集終端，主要為(wei) ARCM200BL-J1及ARCM200BL-J4剩餘(yu) 式電氣火災監控探測器。ARCM200型剩餘(yu) 電流式電氣火災監控探測器，是針對 0.4kV 以下的TT、TN 係統設計的，通過對配電回路的剩餘(yu) 電流、導線溫度、過電流、過電壓等火災危險參數實施監控和管理，從(cong) 而預防電氣火災的發生。產(chan) 品采用的微控製器技術，集成度高，體(ti) 積小巧，安裝方便，集智能化，數字化，網絡化於(yu) 一身，是建築電氣火災預防監控、係統絕緣老化預估等的理想選擇。產(chan) 品符合 GB14287.2-2005《電氣火災監控係統 第2部分：剩餘(yu) 電流式電氣火災監控探測器》的標準要求。

    現場總線連接的分布式I/O控製器構成數據采集終端，向數據中心上傳(chuan) 采集的數據。測量探測器擔負著基層的數據采集任務，其監測的數據須完整、準確並實時傳(chuan) 送至監控主機。便於(yu) 運行人員監控現場設備運行狀態，故障報警等情況，有效預防火災事故發生。

3  係統特點和工作原理

    電氣火災監控係統的特點在於(yu) 剩餘(yu) 電流監控方麵屬於(yu) 前期預報警係統。與(yu) 傳(chuan) 統火災自動報警係統不同，電氣火災監控係統早期報警是為(wei) 了避免損失，而傳(chuan) 統火災自動報警係統是為(wei) 了減少損失。所以，這就是說為(wei) 什麽(me) 不管是新建或是改建工程項目，尤其是已經安裝了火災自動報警係統的單位，仍需要安裝電氣火災監控係統的根本原因。

    電氣火災監控係統測量剩餘(yu) 電流和溫度兩(liang) 個(ge) 物理量。

    剩餘(yu) 電流測量是根據基爾霍夫電流定律：在同一時刻，電路中流入和流出一個(ge) 節點的電流矢量和為(wei) 零。以TN-S係統為(wei) 例，將A/B/C/N同時穿過剩餘(yu) 電流互感器，當係統未發生漏電時，流入和流出剩餘(yu) 電流互感器的電流矢量和為(wei) 零，此時，剩餘(yu) 電流互感器感應出的二次電流也為(wei) 0;當某相對大地發生漏電，此時流入和流出剩餘(yu) 電流互感器的電流矢量和不再為(wei) 零，其大小等於(yu) 從(cong) 大地流走的電流即漏電流。此漏電信號通過剩餘(yu) 電流互感器的二次接線傳(chuan) 輸至電氣火災探測器，經運算放大、A/D轉換後送入CPU，經過一係列算法後，對變化的幅值進行分析、判斷，並與(yu) 報警設定值進行比較，若超出定值則發出聲光報警信號並上送至後台電氣火災監控設備。

    溫度測量采用溫度傳(chuan) 感器，一般采用Pt100傳(chuan) 感器進行測量。該種類型的溫度傳(chuan) 感器測溫穩定、量程範圍大，適合在現場監測線纜溫度和環境溫度使用。當溫度發生變化時，Pt100自身阻值發生同比例變化，將該電阻信號傳(chuan) 輸到電氣火災探測器，經過一係列信號轉化和運算後，將最終結果同溫度報警定值進行比較，若超出定值則發出聲光報警信號並上送至後台電氣火災監控設備。

4  係統介紹

    Acrel-6000電氣火災監控係統是本公司自主研發的用於(yu) 接收剩餘(yu) 電流式電氣火災探測器等現場設備信號，以實現對被保護電氣線路的報警、監視、控製、管理的運行於(yu) 計算機的工業(ye) 級硬件/軟件係統。本係統應用於(yu) 大型商場、生活小區、生產(chan) 基礎、辦公大樓、商場酒店等區域的消防控製中心，對分散在建築內(nei) 的探測器進行遙測、遙調、遙控、遙信，方便實現監控與(yu) 管理。本係統采用標準的Modbus現場總線將具有通信功能的探測器相互連接起來，當現場保護線路中的被探測參數超過報警設定值時，能發出報警信號、控製信號，能指示報警部位並保存報警信息。

主要技術參數

(1).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，維持監控設備工作時間 ≥4小時

(2).工作製：

24小時工作製

(3).通訊方式：

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

(4).監控容量：

① 監控設備可監控200個(ge) 監控單元（探測器）

② 可配接ARCM係列監控探測器

(5).監控報警項目：

① 剩餘(yu) 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）

監控報警響應時間： ≤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，直至手動複位

監控報警聲信號：可手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動

(6).故障報警項目：

① 監控設備與(yu) 探測器之間的通訊連接線發生斷路或短路

② 監控設備主電源欠壓或斷電

③ 給電池充電的充電器與(yu) 電池之間的連接線發生斷路或短路

故障報警響應時間：≤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

(7).控製輸出：

報警控製輸出：1組常開無源觸點，容量：AC250V 3A或DC30V 3A

(8).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 

(9).事件記錄：

① 記錄內(nei) 容：記錄類型、發生時間、探測器編號、區域、故障描述，可存儲(chu) 記錄不少於(yu) 2萬(wan) 條

② 記錄查詢：根據記錄的日期、類型等條件查詢

(10).操作分級：

① 日常值班級：實時狀態監視、事件記錄查詢

② 監控操作級：實時狀態監視、事件記錄查詢、探測器遠程複位、設備自檢

③ 係統管理級：實時狀態監視、事件記錄查詢、探測器遠程複位、設備自檢，監控設備係統參數查詢、監控設備各模塊單獨檢測、操作員添加與(yu) 刪除

(11).使用環境條件：

① 工作場所：消防控製室內(nei) 、有人值班的變配電所（配電室）、有人值班的房間內(nei) 牆壁上

② 工作環境溫度：0℃～40℃

③ 工作環境相對濕度：5%～95%RH

④ 海拔高度：≤2500m

基本功能

(1).監控報警功能：

    監控設備能接收多台探測器的漏電、溫度信息，報警時發出聲光報警信號，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，聲光報警一直保持，直至按顯示屏“複位”按鈕遠程對探測器實現複位。對於(yu) 聲音報警信號也可以使用顯示屏“消聲”按鈕手動消除。

(2).故障報警功能：

    通訊故障報警：當監控設備與(yu) 所接的任一台探測器之間發生通訊故障時，監控畫麵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，並發出故障報警聲音。

    電源故障報警：當主電源或備用電源發生故障時，監控設備也發出聲光報警信號並顯示故障信息，可進入相應的界麵查看詳細信息並可解除報警聲響。

(3).自檢功能：

    檢查設備中所有狀態指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。

(4).報警記錄存儲(chu) 查詢功能：

    當發生漏電、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(chu) 在數據庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。曆史數據提供多種便捷、快速的查詢方法。

(5).電源功能：

    當主電源發生停電、欠壓等故障時，監控設備可自動切換到備用電源工作，當主電源恢複正常供電時，自動切回到主電源，切換過程中保證監控設備連續平穩運行。

(6).對探測器控製功能：

    通過監控軟件操作，可對連接到本設備的所有探測器進行遠程複位控製。

(7).權限控製功能：

    為(wei) 確保監控係統的安全運行，監控設備軟件操作權限分為(wei) 三級，不同級別的操作員具有不同的操作權限。

該係統自投運以來，運行良好，在預防電氣火災方麵發揮了重要作用，獲得了客戶對產(chan) 品和公司的認可與(yu) 信賴。