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。后通過(guò)安科瑞剩余電流式電氣火災監控系統在中國金融信息大廈項目的實(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。
0 概述
中國金融信息大廈位于黃浦江畔，規劃建筑面積6．5萬(wàn)平方米，集金融資訊采集、發(fā)布、數據挖掘、指數產(chǎn)品研發(fā)、金融家俱樂(lè )部等多重功能于一身，實(shí)時(shí)滾動(dòng)向發(fā)布金融、證券等信息和數據，舉辦金融、航運領(lǐng)域的重要活動(dòng)。
現場(chǎng)有152臺ARCM200L剩余電流式儀表，安裝于該大廈樓層配電箱內?，F場(chǎng)儀表采用總線(xiàn)方式接入，將數據上傳至消控中心的Acrel-6000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：
《建筑設計防火規范》GB 50016-2006
《低壓配電設計規范》GB 50045-2011
《高層民用建筑設計防火規范》GB 50045-95（2005年版）
《民用建筑電氣設計規范》JGJ 16-2008
《剩余電流動(dòng)作保護裝置的安裝和運行》GB 13955-2005
《通用用電設備配電設計規范》GB 50055-2011
《電力工程電纜設計規范》GB 50217-2007
《火災自動(dòng)報警系統設計規范》GB 50116-98
《低壓開(kāi)關(guān)設備和控制設備總則》GB 14048.1-2006
《電氣火災監控系統 部分：電氣火災監控設備》GB 14287.1-2005
《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》GB 14287.2-2005
《電氣火災監控系統 第3部分：測溫式電氣火災監控探測器》GB 14287.3-2005
2 系統組成
中國金融信息大廈電氣火災監控系統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。
中國金融信息大廈有限公司地下4層，地上22層。
地下部分長(cháng)100米，寬50米；
地上部分長(cháng)80米，寬40米；地上部分的電氣火災表計均在同一配電間內，地下部分比較分散。
地上部分有117臺電氣火災監控裝置，地下室有35臺電氣火災監控裝置,共152臺。
計劃地上部分采用4根總線(xiàn)連接（1F-4F共30個(gè)表計/5F-11F共30個(gè)表計/12F-18F共29個(gè)表計/19F-22F及機房層共28臺表計），地下部分采用2根總線(xiàn)（B1F-B3F共23臺表計/B4F共12臺表計)
消控室位于1F，總線(xiàn)在樓層配電箱手拉手串接后將數據上傳到后臺，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ARCM200系列剩余式電氣火災監控探測器。
系統結構示意圖如下所示：
3 電氣火災設備
3.1、 Acrel-6000電氣火災監控后臺：
主要技術(shù)參數
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：
① 監控設備高可監控200個(gè)監控單元（探測器）
② 可配接ARCM系列監控探測器
監控報警項目：
① 剩余電流故障（漏電）：故障單元屬性（部位、類(lèi)型）
② 溫度報警（超溫）： 故障單元屬性（部位、類(lèi)型）
③ 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：
① 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
② 監控設備主電源欠壓或斷電
③ 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：
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(shí) ≤60s
事件記錄：
① 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
② 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：
① 日常值班級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監視、事件記錄查詢(xún)
② 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
③ 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：
① 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
② 工作環(huán)境溫度：0℃～40℃
③ 工作環(huán)境相對濕度：5%～95%RH
④ 海拔高度：≤2500m
3.2、ARCM200系列儀表
ARCM200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,為能耗管理提供的數據。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設備自檢
以鼠標雙擊“ ”圖標啟動(dòng)Acrel-6000系統應用程序，進(jìn)入設備自檢界面（如下圖所示），此時(shí)軟件將加載所需參數，并對各模塊進(jìn)行自動(dòng)檢測。
系統自檢界面
4.2軟件運行主界面
設備自檢完成后，即進(jìn)入系統主界面（如下圖所示）：
系統主界面主要分為快捷鍵區、功能列表顯示區、設備狀態(tài)顯示區、操作顯示區、實(shí)時(shí)信息顯示區和探測器操作面板六個(gè)區域。
系統主界面
在操作顯示區中，根據操作員選擇的功能而顯示不同的內容，主要有監控列表、狀態(tài)圖、寄存器數據、歷史數據查詢(xún)、探測器管理等。
在設備狀態(tài)顯示區中，顯示“操作員”、“操作權限”，“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。
在實(shí)時(shí)信息顯示區中，顯示設備實(shí)時(shí)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。
4.3設備故障、探測器通訊故障信息提示
當監控設備檢測到設備故障或探測器通訊故障時(shí)，監控設備將發(fā)出以下報警提示：
設備故障、探測器通訊故障信息提示界面
報警信息提示
當監控設備監測到探測器報警時(shí)，監控設備將發(fā)出以下報警提示：
報警信息界面
復位
當探測器監測到漏電流、溫度等超過(guò)報警設定值時(shí)，會(huì )發(fā)出報警信號，監控設備在接收到探測器的報警信號后，同時(shí)在監控設備端發(fā)出報警信號。當報警的探測器監測到漏電流、溫度等信號恢復正常后，需要操作員進(jìn)行確認、復位，復位后監控設備的紅色報警指示燈才會(huì )熄滅，同時(shí)報警提示音關(guān)閉。
消聲
故障、報警的提示音信號可以手動(dòng)消除，當再次有故障、報警信號輸入時(shí)，將再次啟動(dòng)。
參數遠程修改
具有系統管理員權限的操作員可以對探測器的參數進(jìn)行遠程修改。
4.4歷史記錄
各級操作權限均可查看該界面的信息（如下圖所示）。用戶(hù)于該界面內可查詢(xún)任意時(shí)段內相應報警、故障、事件類(lèi)型的記錄，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。
歷史記錄查詢(xún)界面
4.5維護
維護功能主要包括：設備自檢、軟件復位、通道管理、探測器管理、用戶(hù)管理等。
5 結束語(yǔ)
中國金融信息大廈電氣火災監控系統由電氣火災監控裝置Acrel-6000、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，是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、醫院等區域的消防控制中心，對分散在建筑內的探測器實(shí)時(shí)監測，方便實(shí)現監控與管理。本系統采用標準的Modbus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)方式接到消控中心的Acrel-6000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
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