吳小函
 

　　安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；
 

　　摘要：介紹哈爾濱東安發(fā)動機51號廠房，采用安科瑞剩余電流式電氣火災探測器，就地組網方式，通過現場總線通訊遠傳至后臺，從而實現剩余電流式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的搭建，完成對現場配電回路的實時漏電流的監(jiān)測。
 

　　關鍵詞： 電氣火災；剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器；監(jiān)控系統(tǒng)；Acrel-6000/B；哈爾濱東安發(fā)動機51號廠房。
 

　　0 概述
 

　　哈爾濱東安發(fā)動機(集團)有限公司隸屬于中國航空工業(yè)集團公司，始建于1948年，是創(chuàng)建中國航空工業(yè)時的骨干企業(yè)之一，是建國初期國家156項重點建設工程之一。集團公司職工總數5500余人，占地面積199萬平方米，資產總額35億元，固定資產12億元。
 

　　東安集團的主要產品有：直升機減速傳動系統(tǒng)、航空發(fā)動機、工業(yè)燃氣輪機發(fā)電機組、航空機電產品及轉包國外航空產品大部件生產等。其中渦漿五系列航空發(fā)動機裝備了我國民航支線運七**和運輸機。
 

　　本項目承接其51號廠房的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，在消防控制室都放置一臺Acrel-6000/B電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)主機，通過對各個樓層所分布的ARCM200BL型火災探測器的數據采集，完成在Acrel-6000/B主機的漏電數據的實時顯示、報警。
 

　　1 應用介紹
 

　　Acrel-6000/B電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞自主研發(fā)的集監(jiān)視、報警、管理于一體的計算機測控系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于大型商場、生活小區(qū)、工礦企業(yè)、辦公大樓、商場等區(qū)域電氣防火的集中監(jiān)控管理。
 

　　Acrel-6000/B型電氣火災監(jiān)控設備是Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的核心，監(jiān)控設備通過RS485總線與多臺電氣火災監(jiān)控探測器相連，構成集散式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控電氣線路的工作狀態(tài)。
 

　　監(jiān)控設備能實時接收處理各路探測器發(fā)送的剩余電流、溫度信號，同時在液晶屏幕上顯示，當出現剩余電流、運行溫度超限及電源或通訊發(fā)生故障時，監(jiān)控設備能發(fā)出聲、光報警信號，在屏幕上顯示報警類型、故障位置等信息，具有數據存儲、查詢、報警、控制輸出等功能，并支持對探測器的遠程復位控制功能。
 

　　本設備結構合理、體積小，可靠性高、功能強，維護方便、性價比高，系統(tǒng)界面友好直觀、易學易用。
 

　　2 參考標準
 

　　本設備符合國家標準
 

　　GB14287.1-2014 《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng) 第1部分：電氣火災監(jiān)控設備》
 

　　GB14287.2-2014 《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》
 

　　GB14287.3-2014 《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》
 

　　GB50016-2014 《建筑設計防火規(guī)范》
 

　　JGJ 16-2008 《民用建筑電氣設計規(guī)范》
 

　　GB50116-2013 《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》
 

　　GB50054-2011 《低壓配電設計規(guī)范》
 

　　GB13955-2005 《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》
 

　　GB50055-2011 《通用用電設備配電設計規(guī)范》
 

　　GB50217-2007 《電力工程電纜設計規(guī)范》
 

　　3 系統(tǒng)組成
 

　　剩余電流式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)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(jiān)控探測器通過阻燃屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入壁掛式主機。
 

　　系統(tǒng)組網結構
 

        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)軟件對現場各類數據信息計算、分析、處理，并以圖形、數顯、聲音、指示燈等方式反應現場運情況。
 

　　監(jiān)控主機：用于數據采集、處理和數據轉發(fā)。為系統(tǒng)內或外部提供數據接口，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)控設備設置在消控中心。
 

　　2)網絡通訊層
 

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

　　3)現場設備層
 

　　現場設備層是數據采集終端，主要為ARCM200BL剩余式電氣火災監(jiān)控探測器。ARCM200BL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實施監(jiān)控和管理，從而預防電氣火災的發(fā)生。產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，數字化，網絡化于一身，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。產品符合國家標準GB14287.1-2014 《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng) 第1部分：電氣火災監(jiān)控設備》 的標準要求。
 

　　現場總線連接的分布式I/O控制器構成數據采集終端，向數據中心上傳采集的數據。測量探測器擔負著基層的數據采集任務，其監(jiān)測的數據必須完整、準確并實時傳送至監(jiān)控主機。便于運行人員監(jiān)控現場設備運行狀態(tài)，故障報警等情況，有效預防火災事故發(fā)生。
 

　　4)項目組網情況
 

　　本項目現場分布的ARCM200BL型火災探測器238臺，采用手拉手方式就地組網，再通過光纖上傳至消防控制中心。
 

　　4 系統(tǒng)功能
 

　　4.1監(jiān)控報警功能
 

　　監(jiān)控設備能接收多臺探測器的剩余電流、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，聲光報警一直保持，直至按設備的“復位”按鈕或觸摸屏的“復位”按鍵遠程對探測器實現復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動消除。
 

        4.2控制輸出功能

 

　　當被監(jiān)測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。
 

　　4.3故障報警功能
 

　　通訊故障報警：當監(jiān)控設備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時，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。
 

        4.4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。
 

         4.5報警記錄存儲查詢功能

 

　　當發(fā)生剩余電流、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據庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數據提供多種便捷、快速的查詢方法。
 

        4.6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。
 

　　4.7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。
 

        4.8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。
 

 

　　5.1電源
 

　?、佟☆~定工作電壓AC220V(85% ～ 110%)。
 

　?、凇溆秒娫矗褐麟娫辞穳夯蛲ｋ姇r，維持監(jiān)控設備工作時間 ≥4小時。
 

　　5.2工作制
 

　　24小時工作制。
 

　　5.3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。
 

　　5.4監(jiān)控容量
 

　?、佟”O(jiān)控設備高可監(jiān)控512個監(jiān)控單元(探測器)；
 

　?、凇】膳浣覣RCM系列監(jiān)控探測器。
 

　　5.5監(jiān)控報警項目
 

　?、佟∈Ｓ嚯娏鞴收?漏電)：故障單元屬性(部位、類型)；
 

　?、凇囟葓缶?超溫)： 故障單元屬性(部位、類型)；
 

　?、邸‰娏鞴收?過流)： 故障單元屬性(部位、類型)；
 

　?、堋”O(jiān)控報警響應時間： ≤10s；
 

　　⑤　監(jiān)控報警聲壓級(A計權)：≥70dB/1m；
 

　　⑥　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；
 

　　⑦　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。
 

　　5.6故障報警項目
 

　?、佟”O(jiān)控設備與探測器之間的通訊連接線發(fā)生斷路或短路；
 

　?、凇√綔y器與剩余電流傳感器、溫度傳感器之間連接線發(fā)生短路或短路；
 

　?、邸”O(jiān)控設備主電源欠壓或斷電；
 

　?、堋〗o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；
 

　　⑤　故障報警響應時間：≤100s；
 

　?、蕖”O(jiān)控報警聲壓級(A計權)：≥70dB/1m；
 

　?、摺”O(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；
 

　　⑧　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；
 

　?、帷」收掀陂g，非故障回路的正常工作不受影響。
 

　　5.7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.
 

　　5.8自檢項目
 

　?、佟≈甘緹魴z查：報警、故障、運行、主電源、備用電源指示燈 ；
 

　?、凇★@示屏檢查；
 

　　③　音響器件檢查；
 

　?、堋∽詸z耗時 ≤60s
 

　　5.9事件記錄
 

　?、佟∮涗泝热荩河涗涱愋?、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；
 

　?、凇∮涗洸樵儯焊鶕涗浀娜掌?、類型等條件查詢。
 

　　5.10操作權限分級
 

　　①　日常值班級：實時狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢；
 

　?、凇”O(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)參數查詢、
 

　　監(jiān)控設備各模塊單獨檢測、操作員添加與刪除。
 

　　5.11使用環(huán)境條件
 

　?、佟」ぷ鲌鏊合揽刂剖覂取⒂腥酥蛋嗟淖兣潆娝?配電室)、有人值班的房間內墻壁上；
 

　?、凇」ぷ鳝h(huán)境溫度：-10℃～50℃；
 

　?、邸」ぷ鳝h(huán)境相對濕度：5%～95%RH；
 

　?、堋『０胃叨龋?le;2500m。
 

　　6 設備組成部件
 

　　6.1主要參數及組成部件
 

　?、佟≈骺貑卧汗I(yè)級平板電腦，配有觸摸顯示屏，WinXP操作系統(tǒng)；
 

　?、凇≥斎胼敵觯簝戎霉鹃_發(fā)的智能DCMOD模塊，具有多路輸入輸出；
 

　　③　聲光報警器：內置喇叭、LED指示燈；
 

　?、堋溆秒娫矗?2節(jié)12V/7.2Ah的免維護蓄電池.
 

　　6.2面板元件布置及功能說明
 

　　Acrel-6000/B電氣火災監(jiān)控設備面板布置如圖1所示：
 

圖1  監(jiān)控設備面板示意圖
 

　　報警指示燈(紅色)：設備接收到探測器發(fā)出的報警信號時，報警指示燈常亮；
 

　　故障指示燈(黃色)：當本系統(tǒng)發(fā)生故障時(如通訊故障、電源故障等)，故障指示燈常亮；
 

　　運行指示燈(綠色)：設備正常運行時，指示燈常亮；
 

　　消音指示燈(綠色)：軟件消音時，指示燈常亮；
 

　　復位按鈕(紅色)：對系統(tǒng)進行復位操作；
 

　　微型打印機：用于打印實時報警、故障、事件信息。
 

　　該系統(tǒng)自投運以來，運行良好，在預防電氣火災方面發(fā)揮了重要作用，獲得了客戶對產品和公司的認可與信賴。
 

　　參考文獻
 

　　[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 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].現代建筑電氣 2010. 6
 

　　[3]. . 中國消防年鑒.2014. 云南人民出版社.2014.11
 

　　[4]. 中華人民共和國國家標準火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范 GB 50116-2013. 中國計劃出版社出版.2014.3