摘要
安科瑞剩余電流式電氣火災監控系統通過(guò)ARCM剩余電流式電氣火災監控裝置，采用現場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)通訊并遠傳至后臺，用以對商場(chǎng)、賓館、機場(chǎng)、銀行、醫院、廠(chǎng)房等建筑低壓配電系統進(jìn)行電氣火災監控。本文通過(guò)對華山醫院電氣火災監控系統項目的介紹，闡述Acrel-6000電氣火災監控系統的結構、涉及的設備、所實(shí)現的功能以及其重要意義。
0 前言
復旦大學(xué)附屬華山醫院寶山分院（寶山區仁和醫院）是2000年由寶山區政府投資1.4億元新建的二級甲等綜合性公立醫院，位于長(cháng)江西路1999號。醫院占地面積25090 m2，建筑面積27406 m2，綠化面積12759 m2，綠化率42.5%。核定床位360張，開(kāi)放病床360張，現有職工604人。有正高9人，副高58人，中級107人，碩士17名。設置行政、黨群科室14個(gè)，臨床科室23個(gè)（一級科室11個(gè)，二級分科12個(gè)），醫技科室6個(gè)，護理單元12個(gè)。連續三屆榮獲上海市文明單位稱(chēng)號，2011年獲得上海市勞動(dòng)關(guān)系和諧職工滿(mǎn)意單位。院*班子2010年、2011年連續二年獲得寶山區衛生系統“五好班子”稱(chēng)號。2013年榮獲寶山區五一勞動(dòng)集體獎狀。
本項目為華山醫院門(mén)急診大樓、住院樓、行政樓、醫技樓和傳染樓火災監控系統，監控范圍主要為處于地下室的低壓配電間和各個(gè)樓層中的配電柜。
Acrel-6000型火災監控充分利用了現代電子技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的新發(fā)展，對變配電系統進(jìn)行分散數據采集和集中監控管理。對配電系統的二次設備進(jìn)行組網(wǎng)，通過(guò)計算機和通訊網(wǎng)絡(luò )，將分散的配電所的現場(chǎng)設備連接為一個(gè)的整體，實(shí)現電網(wǎng)運行的遠程監控和集中管理。
本系統能地對漏電及由于漏電可能引起火災進(jìn)行預報和監控，能準確監控電氣線(xiàn)路的故障和異常狀態(tài)，能發(fā)現電氣火災的火災隱患，及時(shí)報警提醒人員去消除這些隱患。有利于企業(yè)節約人工成本，提高工作效率。
1 系統需求分析
探測漏電電流、過(guò)電流、超溫度等信號，發(fā)出聲光信號報警，準確報出故障線(xiàn)路地址，監視故障點(diǎn)的變化。儲存各種故障和操作試驗信號，顯示系統電源狀態(tài)。
2 參考標準
本系統符合中華人民共和國國家標準GB14287.1-2005《電氣火災監控系統 第1部分：電氣火災監控設備》。
3 系統結構
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。
Acrel-6000/Q100電氣火災監控系統主要設備如下：
計算機：工業(yè)PC，Core 2 2.66G/1G/320G+鍵鼠 17”液晶顯示器，Windows XP，Acrel-6000電氣火災監控系統軟件；
輸入輸出模塊：內置本公司開(kāi)發(fā)的ARTU遠程智能I/O模塊；
聲光報警器：內置五音信號揚聲器、LED指示燈、消聲按鈕；
備用電源：內置1kVA在線(xiàn)式長(cháng)效型UPS。
主機面板元件布置及功能說(shuō)明
1：報警指示燈（紅色），系統接收到監控報警信號時(shí)指示燈點(diǎn)亮。
2：故障指示燈（黃色），系統接收到故障報警信號時(shí)指示燈點(diǎn)亮。
3：運行指示燈（綠色），系統正常運行時(shí)指示燈點(diǎn)亮。
4：主電源指示燈（白色），使用主電源供電時(shí)指示燈點(diǎn)亮。
5：備用電源指示燈（白色），使用備用電源供電時(shí)指示燈點(diǎn)亮。
6：消聲按鈕（黑色），消除及恢復報警聲。
7：手動(dòng)輸出按鈕（黑色），手動(dòng)直接啟動(dòng)報警狀態(tài)下控制被保護線(xiàn)路的控制輸出。
本系統分布主要采用計算機分布網(wǎng)路結構。
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，如監控主機、顯示器、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。
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ARCM100-、ARCM200剩余式電氣火災監控探測器。可監測單路漏電流，各相電纜溫度信號，每路通道具有斷線(xiàn)、短路檢測功能；標準35mm導軌式安裝， LCD顯示；畫(huà)面暫留功能，漏電故障發(fā)生時(shí)，該通道顯示畫(huà)面暫留，表示該通道漏電或超溫時(shí)的值，方便上位機的故障記錄；具有事件存儲功能，報警器能夠記錄報警發(fā)生的時(shí)間、類(lèi)型、參數，根據報警記錄可以；分析現場(chǎng)的用電情況，為消除故障提供依據；采用現場(chǎng)總線(xiàn)通信技術(shù)，上位機管理軟件可以時(shí)刻監控現場(chǎng)的運行情況，及時(shí)發(fā)現報警信息。標準MODBUS協(xié)議可以與各種標準系統相連；集成度高，網(wǎng)絡(luò )化，智能化程度高，動(dòng)作特性合理。
現場(chǎng)總線(xiàn)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?jì)x表?yè)撝?zhù)基層的數據采集任務(wù)，其監測的數據完整、準確并實(shí)時(shí)傳送至監控主機。便于運行人員監控現場(chǎng)設備運行狀態(tài)，故障報警等情況，預防火災事故發(fā)生。
4系統功能
本套上位機軟件Acrel-6000電氣火災系統。主要有以下功能特點(diǎn)：友好的人機界面，可實(shí)時(shí)和定時(shí)采集現場(chǎng)設備的剩余電流數據和溫度、并有報警提示聲光報警等功能?？蛻?hù)可根據實(shí)際需要對報警溫度值、漏電流值進(jìn)行設置，報警故障解除時(shí)，可遠方進(jìn)行復位。系統可對報警事件、日期、報警值、越線(xiàn)值進(jìn)行記錄，并生成報表。
1） 系統主界面
系統自檢完成后，即可進(jìn)入系統主界面，如下圖所示：
系統主界面主要分為“按鈕及系統時(shí)間顯示區”、“功能列表顯示區”、“設備主要模塊狀態(tài)顯示區”、“主顯示區域”及“實(shí)時(shí)信息顯示區”五個(gè)區域。
在“按鈕及系統時(shí)間顯示區”中，有“登錄”、“消聲”、“復位”三個(gè)操作按鈕及系統時(shí)間的顯示欄。
在“功能列表顯示區”中顯示應用程序的各項功能菜單，功能菜單的內容根據當前登錄操作員的權限來(lái)確定。
在“設備主要模塊顯示區”中，顯示有當前操作員、輸入電源、備用電源、UPS通訊、輸入模塊、輸出模塊的狀態(tài)信息。當設備的主要模塊發(fā)生故障時(shí)，對應模塊的狀態(tài)信息將由“正常”變?yōu)?ldquo;故障”，同時(shí)以紅色顯示。
在“主顯示區域”中，根據操作員選擇的功能而顯示不同的內容。
在“實(shí)時(shí)信息顯示區”中，顯示設備的故障及報警信息。當有故障或報警發(fā)生時(shí)，對應的“故障信息”和“報警信息”選擇框將顯示紅色。操作員可以根據需要大化顯示故障、報警提示信息。在故障和報警解除后，系統將自動(dòng)清空故障和報警信息，此時(shí)，操作員可以根據需要關(guān)閉實(shí)時(shí)信息顯示區。當有新的故障和報警發(fā)生時(shí)，實(shí)時(shí)信息顯示區將再次顯示。
2） 故障信息提示
當監控設備檢測到設備故障時(shí)，監控設備將發(fā)出如下信息：
運行監視主界面的故障單元顯示黃色背景；
運行監視主界面顯示實(shí)時(shí)故障提示信息，信息內容包括：時(shí)間，設備位置，設備編號，故障信息（顯示界面如下圖所示）；
在“實(shí)時(shí)信息顯示區”中，“故障信息”顯示紅色。
監控設備黃色故障指示燈點(diǎn)亮、發(fā)出故障提示音。
2）報警信息提示及復位
當監控設備檢測到報警時(shí)，監控設備將發(fā)出如下信息：
運行監視主界面的報警單元顯示紅色背景；
運行監視主界面顯示實(shí)時(shí)報警提示信息，信息內容包括：時(shí)間，設備位置，設備編號，報警信息；
在“實(shí)時(shí)信息顯示區”中，“報警信息”顯示紅色。
報警控制輸出端子輸出報警信號；
監控設備紅色報警指示燈點(diǎn)亮、發(fā)出報警提示音。
3）報警記錄查詢(xún)
通過(guò)點(diǎn)擊【數據】菜單下的“報警記錄查詢(xún)”進(jìn)入如下圖所示的報警記錄（動(dòng)作信息查詢(xún)）界面。用戶(hù)于該界面內可查詢(xún)任意時(shí)段內相應報警或動(dòng)作類(lèi)型下的記錄，操作方式為選擇起始日期、結束日期、查詢(xún)類(lèi)型后點(diǎn)擊查詢(xún)按鈕即可。
4）端口管理
該管理功能只有“系統管理級”可進(jìn)行操作。
“系統管理級”權限登錄系統后，通過(guò)點(diǎn)擊【維護】菜單下的“端口管理”可進(jìn)入如下圖所示的端口管理界面。該界面可修改各通道所對應的通訊端口、通訊速率及使用狀態(tài)。
5 結束語(yǔ)
隨著(zhù)智能建筑的發(fā)展及電力的廣泛應用，人們對安全的意識認識越來(lái)越高。公共建筑安裝漏電火災系統是智能化建設的必然趨勢。電氣火災系統有利于發(fā)現安全隱患，及時(shí)處理安全隱患，將火災防患與未然有著(zhù)重要的意義。
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：周菁
任職單位：現任職于江蘇安科瑞電器制造有限公司
， ：2880157872
