江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰214405
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。最后通過(guò)安科瑞剩余電流式電氣火災監控系統在周口廣播電視塔項目的實(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;周口廣播電視塔;
0 概述
周口市廣播電視塔位于周口市區七一路和周口大道交叉口處，占地54.6畝，建筑面積8376.8㎡,鋼結構用量約5200噸，總投資約2億元，發(fā)射塔總高度286.57米，建成后，位居我省省轄市廣播電視發(fā)射塔高度第一位，高度僅次于建筑高度388米、世界第一高鋼結構塔——河南廣播電視塔。本次項目為周口市廣播電視塔樓層46只ARCM200L系列儀表，分布在286米高的電視塔內。本項目主要負責監控現場(chǎng)分布于樓層配電箱的進(jìn)線(xiàn)的漏電狀況，及時(shí)提醒消控室值班人員，以防止電氣火災的發(fā)生。
周口市廣播電視塔現場(chǎng)有剩余電流式儀表46只ARCM200L安裝于樓層配電箱內?，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)，國家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：
1.1.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。
1.2.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。
1.3.國家標準《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”。
1.4.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》
1.5.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》
1.6.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
1.7.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
周口市廣播電視塔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)共接入二條通訊總線(xiàn)，總線(xiàn)在樓層中手拉手串接后，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，也是系統的最上層部分。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ARCM200L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/B電氣火災監控后臺：
主要技術(shù)參數
電源：
?、?額定工作電壓AC220V(-15% ～ +10%)
?、?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：
?、?監控設備最高可監控200個(gè)監控單元(探測器)
?、?可配接ARCM系列監控探測器
監控報警項目：
?、?剩余電流故障(漏電)：故障單元屬性(部位、類(lèi)型)
?、?溫度報警(超溫)： 故障單元屬性(部位、類(lèi)型)
?、?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)消除，當再次有報警信號輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)
故障報警項目：
?、?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
?、?監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(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)消除，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：
?、?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(shí) ≤60s
事件記錄：
?、?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
?、?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：
?、?日常值班級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監視、事件記錄查詢(xún)
?、?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
?、?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：
?、?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
?、?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、ARCM200L系列儀表
ARCM200L 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,為能耗管理提供精確的數據。產(chǎn)品采用先進(jìn)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 第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
4.1.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)消除。
4.2.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。
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(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。
4.5.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。
4.6.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。
4.7.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)
周口市廣播電視塔電氣火災監控系統由電氣火災監控裝置Acrel-6000/B、漏電火災探測器漏電火災探測器ARCM200L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、維護方便等優(yōu)點(diǎn)。
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
作者簡(jiǎn)介：戴金花，女，本科，任職于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。
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