Acrel-6000电气火灾监控系统在中国金融信息大厦的应用

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定

0 概述

  中国金融信息大厦位于黄浦江畔，规划建筑面积6．5万平方米，集金融资讯采集、发布、数据挖掘、指数产品研发、金融家俱乐部等多重功能于一身，实时滚动向全球发布金融、证券等信息和数据，举办全球金融、航运领域的重要活动。

  现场有152台ARCM200L剩余电流式仪表，安装于该大厦楼层配电箱内。现场仪表采用总线方式接入，将数据上传至消控中心的Acrel-6000电气火灾监控系统。

1 参考标准

  近年来，国家为了加大电气火灾监控防范的力度，相继制订或修改了一批相关标准规范，加强对电气火灾的预防。主要有：

  《建筑设计防火规范》GB 50016-2014

  《低压配电设计规范》GB 50045-2011

  《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008

  《剩余电流动作保护装置的安装和运行》GB 13955-2005

  《通用用电设备配电设计规范》GB 50055-2011

  《电力工程电缆设计规范》GB 50217-2007

  《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-2013

  《低压开关设备和控制设备总则》GB 14048.1-2006

  《电气火灾监控系统 第1部分：电气火灾监控设备》GB 14287.1-2014

  《电气火灾监控系统 第2部分：剩余电流式电气火灾监控探测器》GB 14287.2-2014

  《电气火灾监控系统 第3部分：测温式电气火灾监控探测器》GB 14287.3-2014

2 系统组成

  中国金融信息大厦电气火灾监控系统项目由电气火灾监测后台，电气火灾探测器以及漏电流互感器组成。

  中国金融信息大厦有限公司地下4层，地上22层。

  地下部分长100米，宽50米；

  地上部分长80米，宽40米；地上部分的电气火灾表计均在同一配电间内，地下部分比较分散。

  地上部分有117台电气火灾监控装置，地下室有35台电气火灾监控装置,共152台。

  计划地上部分采用4根总线连接（1F-4F共30个表计/5F-11F共30个表计/12F-18F共29个表计/19F-22F及机房层共28台表计），地下部分采用2根总线（B1F-B3F共23台表计/B4F共12台表计)

  消控室位于1F，总线在楼层配电箱手拉手串接后将数据上传到后台，组成电气火灾系统的大动脉。箱体中漏电流互感器通过电流线接入漏电探测器，漏电探测器实时显示漏电情况。以上所述组成一套信号稳定，精度可靠的电气火灾监测系统。本系统组网共分为三层：

  1）站控管理层

  站控管理层针对电气火灾监控系统的管理人员，是人机交互的直接窗口，也是系统的*上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备，如触摸屏、UPS电源等组成。监测系统软件对现场各类数据信息计算、分析、处理，并以图形、数显、声音、指示灯等方式反应现场运情况。

  监控主机：用于数据采集、处理和数据转发。为系统内或外部提供数据接口，进行系统管理、维护和分析工作。

  UPS：保证计算机监测系统的正常供电，在整个系统发生供电问题时，保证站控管理层设备的正常运行。

  后台监控设备设置在消控室中。

  2）网络通讯层

  通讯介质：系统主要采用屏蔽双绞线，以RS485接口，MODBUS通讯协议实现现场设备与上位机的实时通讯。

  3）现场设备层

  现场设备层是数据采集终端，主要为ARCM200系列剩余式电气火灾监控探测器。

系统结构示意图如下所示：

3 电气火灾设备

3.1、 Acrel-6000电气火灾监控后台：

主要技术参数

电源：

① 额定工作电压AC220V（-15% ～ +10%）

② 备用电源：主电源欠压或停电时，维持监控设备工作时间 ≥4小时

工作制：

24小时工作制

通讯方式：

RS485总线通讯，Modbus-RTU通信协议，传输距离1km，可通过中继器延长通讯传输距离

监控容量：

① 监控设备*高可监控200个监控单元（探测器）

② 可配接ARCM系列监控探测器

监控报警项目：

① 剩余电流故障（漏电）：故障单元属性（部位、类型）

② 温度报警（超温）： 故障单元属性（部位、类型）

③ 电流故障（过流）： 故障单元属性（部位、类型）

监控报警响应时间： ≤30s

监控报警声压级（A计权）：≥70dB／1m

监控报警光显示：红色LED指示灯，红色光报警信号应保持，直至手动复位

监控报警声信号：可手动消除，当再次有报警信号输入时，能再次启动

故障报警项目：

① 监控设备与探测器之间的通讯连接线发生断路或短路

② 监控设备主电源欠压或断电

③ 给电池充电的充电器与电池之间的连接线发生断路或短路

故障报警响应时间：≤100s

监控报警声压级（A计权）：≥70dB／1m

监控报警光显示：黄色LED指示灯，黄色光报警信号应保持至故障排除

故障报警声信号：可手动消除，当再次有报警信号输入时，能再次启动

故障期间，非故障回路的正常工作不受影响

控制输出：

报警控制输出：1组常开无源触点，容量：AC250V 3A或DC30V 3A

自检项目：

① 指示灯检查：报警、故障、运行、主电源、备用电源指示灯

② 显示屏检查

③ 音响器件检查

自检耗时 ≤60s

事件记录：

① 记录内容：记录类型、发生时间、探测器编号、区域、故障描述，可存储记录不少于2万条

② 记录查询：根据记录的日期、类型等条件查询

操作分级：

① 日常值班级：实时状态监视、事件记录查询

② 监控操作级：实时状态监视、事件记录查询、探测器远程复位、设备自检

③ 系统管理级：实时状态监视、事件记录查询、探测器远程复位、设备自检，监控设备系统参数查询、监控设备各模块单独检测、操作员添加与删除

使用环境条件：

① 工作场所：消防控制室内、有人值班的变配电所（配电室）、有人值班的房间内墙壁上

② 工作环境温度：0℃～40℃

③ 工作环境相对湿度：5%～95%RH

④ 海拔高度：≤2500m

3.2、ARCM200系列仪表

  ARCM200型剩余电流式电气火灾监控探测器，是针对 0.4kV 以下的TT、TN 系统设计的，通过对配电回路的剩余电流、导线温度、过电流、过电压等火灾危险参数实施监控和管理，从而预防电气火灾的发生，并实现了对多种电力参数的实时监测,为能耗管理提供精确的数据。产品采用先进的微控制器技术，集成度高，体积小巧，安装方便，集智能化，数字化，网络化于一身，是建筑电气火灾预防监控、系统绝缘老化预估等的理想选择。产品符合 GB14287.2-2014《电气火灾监控系统 第2部分：剩余电流式电气火灾监控探测器》的标准要求。

4 系统功能

4.1设备自检

  以鼠标双击“  ”图标启动Acrel-6000系统应用程序，进入设备自检界面（如下图所示），此时软件将加载所需参数，并对各模块进行自动检测。

4.2软件运行主界面

  设备自检完成后，即进入系统主界面（如下图所示）：

  系统主界面主要分为快捷键区、功能列表显示区、设备状态显示区、操作显示区、实时信息显示区和探测器操作面板六个区域。

  在操作显示区中，根据操作员选择的功能而显示不同的内容，主要有监控列表、状态图、寄存器数据、历史数据查询、探测器管理等。

  在设备状态显示区中，显示“操作员”、“操作权限”，“输入电源”、“备用电源”、“UPS通讯”、“输入模块”、“输出模块”的状态信息。当设备的主要模块发生故障时，对应模块的状态信息将由“正常”变为“故障”，同时以红色显示。

  在实时信息显示区中，显示设备实时的故障及报警信息。当有故障或报警发生时，对应的“故障信息”和“报警信息”选择框将显示红色。

4.3设备故障、探测器通讯故障信息提示：

  ♦当监控设备检测到设备故障或探测器通讯故障时，监控设备将发出以下报警提示：

  ♦对于设备故障，在设备状态显示区中，对应故障模块以红色显示“故障”进行提示；

  ♦对于探测器通讯故障，在[探测器->监控列表]中，对应探测器的“通讯”列，以黄色显示“故障”进行提示；

  ♦在实时信息显示区中，“故障信息”显示红色，提示信息包括：“时间”、“区域”、“监控地点”、“类型”、“探测器”和“故障信息”；

  ♦监控设备黄色故障指示灯点亮、发出故障提示音；

  ♦故障报警声信号可以手动消除，当再次有故障信号输入时，能再次启动；

  ♦当设备的所有故障排除后，监控设备的黄色故障指示灯熄灭，故障提示音关闭。

 设备故障、探测器通讯故障信息提示界面

报警信息提示

  当监控设备监测到探测器报警时，监控设备将发出以下报警提示：

  ♦在[探测器->监控列表]中，对应探测器的“状态”列，以红色显示“报警”进行提示；

  ♦在实时信息显示区中，“报警信息”显示红色，提示信息包括：“时间”、“区域”、“监控地点”、“类型”、“探测器”和“报警信息”；

  ♦控制输出端子输出报警信号；

  ♦监控设备红色报警指示灯点亮、发出报警提示音；

  ♦监控报警声信号可以手动消除，当再次有报警信号输入时，能再次启动；

  ♦当报警的探测器检测到漏电流、温度等信号恢复正常后，需要操作员进行确认、复位，复位后监控设备的红色报警指示灯才会熄灭，同时报警提示音关闭。

报警信息界面

复位

  当探测器监测到漏电流、温度等超过报警设定值时，会发出报警信号，监控设备在接收到探测器的报警信号后，同时在监控设备端发出报警信号。当报警的探测器监测到漏电流、温度等信号恢复正常后，需要操作员进行确认、复位，复位后监控设备的红色报警指示灯才会熄灭，同时报警提示音关闭。

消声

  故障、报警的提示音信号可以手动消除，当再次有故障、报警信号输入时，将再次启动。

参数远程修改

  具有系统管理员权限的操作员可以对探测器的参数进行远程修改。

4.4历史记录

  各级操作权限均可查看该界面的信息（如下图所示）。用户于该界面内可查询任意时段内相应报警、故障、事件类型的记录，操作方式为选择起始日期、结束日期、查询类型后点击查询按钮即可。

历史记录查询界面

4.5维护

  维护功能主要包括：设备自检、软件复位、通道管理、探测器管理、用户管理等。

5 结束语

  中国金融信息大厦电气火灾监控系统由电气火灾监控装置Acrel-6000、漏电火灾探测器ARCM200L组成。Acrel-6000电气火灾监控系统是本公司自主研发的，是用于接收剩余电流式电气火灾探测器等现场设备信号、以实现对被保护电气线路的报警、监视、控制、管理的运行于计算机的工业级硬件/软件系统。本系统应用于大型商场、生活小区、生产基础、办公大楼、商场酒店、医院等区域的消防控制中心，对分散在建筑内的探测器实时监测，方便实现监控与管理。本系统采用标准的Modbus总线将具有通信功能的探测器相互连接起来，当现场保护线路中的被探测参数超过报警设定值时，能发出报警信号、控制信号，能指示报警部位并保存报警信息。现场仪表采用总线方式接到消控中心的Acrel-6000电气火灾监控系统。本系统具有安装运输方便、性价比高、维护方便等优点。

参考文献

[1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

[2].周中.电力仪表在大型公共建筑电能分项计量中的应用[J].现代建筑电气 2010. 6

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