安科瑞 師晴晴
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(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的組成原理，分析了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用中的設(shè)計(jì)依據(jù)和相關(guān)規(guī)范。后通過安科瑞剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院生產(chǎn)大樓項(xiàng)目的實(shí)例介紹，闡述了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)及其重要意義。
關(guān)鍵詞：電氣火災(zāi)；監(jiān)控系統(tǒng)；acrel-6000；農(nóng)科院
0概述
黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院始建于1956年8月，隸屬于省 ，正廳級(jí)事業(yè)單位。2014年經(jīng)省編制委員會(huì)批準(zhǔn)加掛“黑龍江現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院”牌子。經(jīng)過50多年的建設(shè)和發(fā)展，已經(jīng)成為在全省規(guī)模大、在全國(guó)和上有重要影響的綜合類農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)。全院直屬30個(gè)分院（研究所），分布在全省不同生態(tài)類型區(qū)；建有玉米種質(zhì)改良分中心、水稻種質(zhì)改良分中心、大豆種質(zhì)改良分中心和馬鈴薯種質(zhì)改良中心等46個(gè)中心和*中心、實(shí)驗(yàn)室；擁有1個(gè)人事部博士后工作站，有職工3274人，其中職稱科研人員609人、省級(jí)學(xué)科帶頭人15人、享受國(guó)務(wù)院和省 特殊津貼163人。建院以來(lái)，共育成推廣農(nóng)作物新品種1222個(gè)，獲得省部級(jí)以上科技成果獎(jiǎng)536項(xiàng)，為我省糧食生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)“十連增”做出重大貢獻(xiàn)。
黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院生產(chǎn)大樓現(xiàn)場(chǎng)有剩余電流式儀表139只arcm300，安裝于樓層配電箱內(nèi)。現(xiàn)場(chǎng)儀表采用總線方式接至值班室的acrel-6000柜體式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。
1參考標(biāo)準(zhǔn)
近年來(lái)，為了加大電氣火災(zāi)監(jiān)控防范的力度，相繼制訂或修改了一批相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，加強(qiáng)對(duì)電氣火災(zāi)的預(yù)防。主要有：
1.1．是gb50045-95(2005版)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，其中在條文9.5.1里規(guī)定:高層建筑內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性大、人員密集等場(chǎng)所宜設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。
1.2．是gb50016-2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，在條文11.2.7里規(guī)定:下列場(chǎng)所宜設(shè)置剩余電流動(dòng)作電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。這些場(chǎng)所包括各種類型的影劇院、館所、倉(cāng)庫(kù)、住宅小區(qū)、醫(yī)院、商店、學(xué)校等等。
1.3．標(biāo)準(zhǔn)《建筑電氣火災(zāi)預(yù)防要求和檢測(cè)方法》有關(guān)條文也明確要求“應(yīng)在電源進(jìn)線端設(shè)置自動(dòng)切斷電源或報(bào)警的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器”。
1.4．電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品應(yīng)滿足:gb14287.1-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備》、gb14287.2-2005《剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》、gb14287.3-2005《測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》
1.5．電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和運(yùn)行應(yīng)滿足gb13955-2005《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》
1.6．電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的供電應(yīng)滿足gb50052《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求
1.7．電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法》的要求(暫行規(guī)定)
2系統(tǒng)組成
黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院生產(chǎn)大樓電氣火災(zāi)項(xiàng)目由電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)后臺(tái)，電氣火災(zāi)探測(cè)器以及漏電流互感器組成。
本項(xiàng)目中通訊總線共接入四條。分別貫穿各配電箱中，就近接在相應(yīng)的總線中。總線在個(gè)配電箱手拉手串接后，接入柜體式后臺(tái)，組成電氣火災(zāi)系統(tǒng)的大動(dòng)脈。抽屜柜中漏電流互感器通過電流線接入漏電探測(cè)器，漏電探測(cè)器實(shí)時(shí)顯示漏電情況。以上所述組成一套信號(hào)穩(wěn)定，精度可靠的電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本系統(tǒng)組網(wǎng)共分為三層：
1）站控管理層
控管理層針對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)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(shè)備，如柜體、ups電源等組成。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息計(jì)算、分析、處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音、指示燈等方式反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)情況。
監(jiān)控主機(jī)：用于數(shù)據(jù)采集、處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。為系統(tǒng)內(nèi)或外部提供數(shù)據(jù)接口，進(jìn)行系統(tǒng)管理、維護(hù)和分析工作。
ups：保證計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常供電，在整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生供電問題時(shí)，保證站控管理層設(shè)備的正常運(yùn)行。
后臺(tái)監(jiān)控設(shè)備設(shè)置在變電所的值班室中。
2）網(wǎng)絡(luò)通訊層
通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線，以rs485接口，modbus通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與上位機(jī)的實(shí)時(shí)通訊。
3）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為arcm300系列剩余式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如下：
3、
電氣火災(zāi)設(shè)備
3.1主要設(shè)備參數(shù)：
a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(jiān)控設(shè)備工作時(shí)間≥30分鐘
b工作制
24小時(shí)工作制
c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(zhǎng)通訊傳輸距離。
d監(jiān)控容量
①監(jiān)控設(shè)備高可監(jiān)控1024個(gè)監(jiān)控單元（探測(cè)器）。
②可配接arcm系列監(jiān)控探測(cè)器。
e監(jiān)控報(bào)警項(xiàng)目
①剩余電流故障（漏電）：故障單元屬性（部位、類型）
②溫度報(bào)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(bào)警響應(yīng)時(shí)間：≤30s
監(jiān)控報(bào)警聲壓級(jí)（a計(jì)權(quán)）：≥70db／1m
監(jiān)控報(bào)警光顯示：紅色led指示燈
監(jiān)控報(bào)警聲信號(hào)：手動(dòng)，當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)
f故障報(bào)警項(xiàng)目
①監(jiān)控設(shè)備與探測(cè)器之間的連接線斷路、短路
②主電欠壓或停電
③備用電源電池短路、斷路
故障報(bào)警響應(yīng)時(shí)間：≤100s
監(jiān)控報(bào)警聲壓級(jí)（a計(jì)權(quán)）：≥70db／1m
監(jiān)控報(bào)警光顯示：黃色led指示燈
故障報(bào)警聲信號(hào)：手動(dòng)，當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)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
g控制輸出
報(bào)警控制輸出：常開無(wú)源觸點(diǎn)，容量：ac250v3a或dc30v3a
h自檢項(xiàng)目
①指示燈檢查：報(bào)警、故障、運(yùn)行、主電源、備用電源指示燈
②顯示器檢查
③音響器件檢查
自檢耗時(shí)≤60s
i歷史記錄
①記錄內(nèi)容：記錄類型、發(fā)生時(shí)間、探測(cè)器、區(qū)域、故障描述。
②記錄查詢：根據(jù)記錄的日期、類型等條件查詢。
j操作分級(jí)
①日常值班級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢。
②監(jiān)控操作級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測(cè)器遠(yuǎn)程復(fù)位。
③ 系統(tǒng)管理級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測(cè)器遠(yuǎn)程復(fù)位、探測(cè)器參數(shù)遠(yuǎn)程修改、監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定與修改、操作員添加與刪除。
k使用環(huán)境條件
①工作場(chǎng)所：消防控制室內(nèi)，或與消防控制臺(tái)并列安裝
②工作環(huán)境溫度：0℃～40℃
③工作環(huán)境相對(duì)濕度：5%～95%rh
④海拔高度：≤2500m
j主要組成部件
①主控單元：工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)(cpu主頻不低于2.0g，1g及以上內(nèi)存)，配置鍵盤、鼠標(biāo)和17液晶顯示器；
②輸入輸出模塊：內(nèi)置公司開發(fā)的artu遠(yuǎn)程智能i/o模塊；
③聲光報(bào)警器：內(nèi)置有源音箱、led指示燈；
④按鈕：消聲按鈕、復(fù)位按鈕；
⑤備用電源：內(nèi)置1kva在線式長(zhǎng)效型ups，3節(jié)12v/24ah的免維護(hù)蓄電池。
3.2、arcm300系列儀表
arcm300型剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，是針對(duì)0.4kv以下的tt、tn系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，通過對(duì)配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度等火災(zāi)危險(xiǎn)參數(shù)實(shí)施監(jiān)控和管理，從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種電力參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),為能耗管理提供的數(shù)據(jù)。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(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化于一身，是建筑電氣火災(zāi)預(yù)防監(jiān)控、系統(tǒng)絕緣老化預(yù)估等的理想選擇。產(chǎn)品符合gb14287.2-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)第2部分：剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》的標(biāo)準(zhǔn)要求。
4系統(tǒng)功能
4.1監(jiān)控報(bào)警功能
監(jiān)控設(shè)備能接收多臺(tái)探測(cè)器的漏電、溫度信息，報(bào)警時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)機(jī)柜上紅色“報(bào)警”指示燈亮，顯示屏指示報(bào)警部位及漏電、溫度值，記錄報(bào)警時(shí)間，聲光報(bào)警一直保持，直至按“復(fù)位”按鈕遠(yuǎn)程對(duì)探測(cè)器實(shí)現(xiàn)復(fù)位。對(duì)于聲音報(bào)警信號(hào)也可以使用消聲鍵手動(dòng)。
4.2控制輸出功能
當(dāng)被監(jiān)測(cè)回路漏電報(bào)警時(shí)，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護(hù)電路或其他設(shè)備，當(dāng)報(bào)警后，控制輸出繼電器釋放。
4.3故障報(bào)警功能
通訊故障報(bào)警：當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺(tái)探測(cè)器之間發(fā)生通訊故障時(shí)，監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測(cè)器顯示故障提示，同時(shí)機(jī)柜上的黃色“故障”指示燈亮，并發(fā)出故障報(bào)警聲音。
電源故障報(bào)警：當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)并顯示故障信息，可進(jìn)入相應(yīng)的界面查看詳細(xì)信息并可解除報(bào)警聲響。
4.4自檢功能
檢查設(shè)備中所有狀態(tài)指示燈、顯示器、音響器件是否正常。
4.5報(bào)警記錄存儲(chǔ)查詢功能
當(dāng)發(fā)生漏電、超溫報(bào)警或通訊、電源故障時(shí)，將報(bào)警部位、故障信息、報(bào)警時(shí)間等信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)報(bào)警解除、排除故障時(shí)，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。
4.6電源功能
當(dāng)主電源發(fā)生停電、欠壓等故障時(shí)，監(jiān)控設(shè)備可自動(dòng)切換到備用電源工作，當(dāng)主電源恢復(fù)正常供電時(shí)，自動(dòng)切回到主電源，切換過程中保證監(jiān)控設(shè)備連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。
4.7對(duì)探測(cè)器控制功能
通過系統(tǒng)軟件操作，可對(duì)連接到本設(shè)備的所有探測(cè)器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，包括報(bào)警設(shè)定值、通訊地址等參數(shù)的設(shè)置和探測(cè)器的遠(yuǎn)程復(fù)位。
4.8權(quán)限控制功能
為確保監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行，監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)軟件操作權(quán)限分為三級(jí)，不同級(jí)別的操作員具有不同的操作權(quán)限。
5結(jié)束語(yǔ)
黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院生產(chǎn)大樓電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置acrel-6000、漏電火災(zāi)探測(cè)器arcm300組成。acrel-6000電氣火災(zāi)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(zāi)探測(cè)器等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)電氣線路的報(bào)警、監(jiān)視、控制、管理的運(yùn)行于計(jì)算機(jī)的工業(yè)級(jí)硬件/軟件系統(tǒng)。本系統(tǒng)應(yīng)用于大型商場(chǎng)、生活小區(qū)、生產(chǎn)基礎(chǔ)、辦公大樓、商場(chǎng)等區(qū)域的消防控制中心，對(duì)分散在建筑內(nèi)的探測(cè)器進(jìn)行遙測(cè)、遙調(diào)、遙控、遙信，方便實(shí)現(xiàn)監(jiān)控與管理。
本統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的modbus現(xiàn)場(chǎng)總線將具有通信功能的探測(cè)器相互連接起來(lái)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)線路中的被探測(cè)參數(shù)超過報(bào)警設(shè)定值時(shí)，能發(fā)出報(bào)警信號(hào)、控制信號(hào)，能指示報(bào)警部位并保存報(bào)警信息?，F(xiàn)場(chǎng)儀表采用總線方式接至消控中心的acrel-6000柜體式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有安裝運(yùn)輸方便、性價(jià)比高、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院生產(chǎn)大樓的應(yīng)用，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)各用電回路的漏電情況，對(duì)于有異常情況的回路進(jìn)行聲光報(bào)警，及時(shí)提醒現(xiàn)場(chǎng)值班人員，確保供電的可靠，并避免現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的損失以及人員的傷亡。
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