安科瑞 繆凱倫 陳聰 陳正

摘要：本文簡述了電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的組成原理，分析了電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在應用中的設計依據(jù)和相關規(guī)范。之后通過安科瑞剩余電流式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在奉賢綠庭國際大廈的實例介紹，闡述了電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)功能的實現(xiàn)及其重要意義。

關鍵詞： 電氣火災；監(jiān)控系統(tǒng)；Acrel-6000/Q；綠庭國際大廈

0 概述

奉賢綠庭國際大廈位于奉賢南橋航南公路5088弄（韓誼路路口），40-158平方米辦公樓，奉賢新城綜合商務辦公。坐擁近千畝生態(tài)園林及周邊景觀，開創(chuàng)南橋生態(tài)辦公全新領域。距環(huán)城東路400米、東臨S4滬金高速南橋出口600米，未來軌道5號線北接虹橋樞紐，交通便利。

外立面采取花崗巖、LOW-E雙層中空玻璃，呈現(xiàn)Art-Deco風格；南橋商辦市場新風系統(tǒng)，機械通風，低碳環(huán)保；智能化辦公系統(tǒng)；大堂挑高9米，內(nèi)部有銀行、超市、咖啡廳等商務設施。

本項目為樓層配電箱內(nèi)安裝的115只ARCM200BL-Z剩余電流式火災探測器，探測器通過總線方式接至消控中心的Acrel-6000/Q琴臺式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。

1 參考標準

近年來，國家為了加大電氣火災監(jiān)控防范的力度，相繼制訂或修改了一批相關標準規(guī)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(guī)范》，其中在條文9.5.1里規(guī)定:高層建筑內(nèi)火災危險性大、人員密集等場所宜設置漏電火災報警系統(tǒng)。

1.2．GB50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》，在條文11.2.7里規(guī)定:下列場所宜設置剩余電流動作電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。這些場所包括各種類型的影劇院、館所、倉庫、住宅小區(qū)、醫(yī)院、商店、學校等等。

1.3．國家標準《建筑電氣火災預防要求和檢測方法》有關條文也明確要求“應在電源進線端設置自動切斷電源或報警的剩余電流動作保護器"。

1.4．電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品應滿足:GB14287.1-2005《電氣火災監(jiān)控設備》、 GB14287.2-2005《剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器》、GB14287.3-2005《測溫式電氣火災監(jiān)控探測器》

1.5．電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和運行應滿足GB13955-2005《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》

1.6．電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的供電應滿足GB50052《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》的要求

1.7．電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設計應滿足《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設計方法》的要求(暫行規(guī)定)

2 系統(tǒng)組成

奉賢綠庭國際大廈電氣火災項目由電氣火災監(jiān)測后臺，電氣火災探測器以及漏電流互感器組成。

本項目地上部分21層，地下部分1層。其中14層到21層火災探測器25臺，一根總線；6層到13層火災探測器24臺，一根總線；地下1層部分到5層火災探測器34臺，一根總線；地下一層剩余部分火災探測器32臺，一根總線；通訊總線共記4條，總線在樓層以手拉手方式串接后，接入消控中心琴臺式主機后臺，組成電氣火災系統(tǒng)。箱體中漏電流互感器通過電流線接入漏電探測器，漏電探測器實時顯示漏電情況。以上所述組成一套信號穩(wěn)定，精度可靠的電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口，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備，如主機、顯示器、UPS電源等組成。監(jiān)測系統(tǒng)軟件對現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析、處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音、指示燈等方式反應現(xiàn)場運情況。

監(jiān)控主機：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，進行系統(tǒng)管理、維護和分析工作。

UPS：保證計算機監(jiān)測系統(tǒng)的正常供電，在整個系統(tǒng)發(fā)生供電問題時，保證站控管理層設備的正常運行。

后臺監(jiān)控設備設置在消控室中。
2）網(wǎng)絡通訊層

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)議實現(xiàn)現(xiàn)場設備與上位機的實時通訊。

3）現(xiàn)場設備層

現(xiàn)場設備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為ARCM200BL系列剩余式電氣火災監(jiān)控探測器。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓撲圖如下：

3 電氣火災設備

3.1. 電源

① 額定工作電壓 AC220V（AC175～245V）

② 備用電源：主電源欠壓或停電時，維持監(jiān)控設備工作時間 ≥30 分鐘

3.2. 工作制

24 小時工作制

3.3. 通訊方式

RS485 總線通訊，Modbus-RTU 通信協(xié)議，傳輸距離 1km，可通過中繼器延長通訊傳輸距離。

3.4. 監(jiān)控容量

① 監(jiān)控設備可監(jiān)控 1024 個監(jiān)控單元（探測器） 。

② 可配接 ARCM 系列監(jiān)控探測器。

3.5. 監(jiān)控報警項目

① 剩余電流故障（漏電） ：故障單元屬性（部位、類型）

② 溫度報警（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)控報警響應時間： ≤30s

監(jiān)控報警聲壓級（A 計權(quán)） ：≥70db／1m

監(jiān)控報警光顯示：紅色 LED 指示燈

監(jiān)控報警聲信號：手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動

3.6. 故障報警項目

① 監(jiān)控設備與探測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

故障報警響應時間：≤100s

監(jiān)控報警聲壓級（A 計權(quán)） ：≥70db／1m

監(jiān)控報警光顯示：黃色 LED 指示燈

故障報警聲信號：手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動

故障期間，非故障回路的正常工作不受影響

3.7. 控制輸出

報警控制輸出：常開無源觸點，容量：AC250V 3A 或 DC30V 3A

3.8. 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 顯示器檢查

③ 音響器件檢查

自檢耗時 ≤60s

3.9. 歷史記錄

① 記錄內(nèi)容：記錄類型、發(fā)生時間、探測器、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。

3.10. 操作分級

① 日常值班級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢。

② 監(jiān)控操作級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測器遠程復位。

③ 系統(tǒng)管理級：實時狀態(tài)監(jiān)視、歷史記錄查詢、探測器遠程復位、探測器參數(shù)遠程修改、監(jiān)控設備

系統(tǒng)參數(shù)設定與修改、操作員添加與刪除。

3.11. 使用環(huán)境條件

① 工作場所：消防控制室內(nèi)，或與消防控制臺并列安裝

② 工作環(huán)境溫度：-10℃～+55℃

③ 工作環(huán)境相對濕度：5%～95%RH

④ 海拔高度：≤2500m

3.12、ARCM200BL系列儀表

ARCM200BL 型剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器，是針對 0.4kV 以下的TT、TN 系統(tǒng)設計的，通過對配電回路的剩余電流、導線溫度、過電流、過電壓等火災危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理，從而預防電氣火災的發(fā)生，并實現(xiàn)了對多種電力參數(shù)的實時監(jiān)測,為能耗管理提供數(shù)據(jù)。產(chǎn)品采用*微控制器技術，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數(shù)字化，網(wǎng)絡化于一身，是建筑電氣火災預防監(jiān)控、系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng) 第2部分：剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器》的標準要求。

4 系統(tǒng)功能

4.1.監(jiān)控報警功能：

監(jiān)控設備能接收多臺探測器的漏電、溫度信息，報警時發(fā)出聲光報警信號，同時設備上紅色“報警"指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，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現(xiàn)復位。對于聲音報警信號也可以使用顯示屏“消聲"按鈕手動消除。

Acrel-6000/Q琴臺式主機面板

4.2.故障報警功能

通訊故障報警：當監(jiān)控設備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障時，監(jiān)控畫面中相應的探測器顯示故障提示，同時設備上的黃色“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，監(jiān)控設備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

故障報警信息提示界面

4.3.自檢功能

檢查設備中所有狀態(tài)鍵盤、鼠標、運行參數(shù)加載、ARTU-J16串口、ARTU-K32串口、UPS電源是否正常。

系統(tǒng)自檢界面

4.4.報警記錄存儲查詢功能

當發(fā)生漏電、超溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，當報警解除、排除故障時，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。

歷史記錄查詢界面

4.5.電源功能

當主電源發(fā)生停電、欠壓等故障時，監(jiān)控設備可自動切換到備用電源工作，當主電源恢復正常供電時，自動切回到主電源，切換過程中保證監(jiān)控設備連續(xù)平穩(wěn)運行。

4.6.對探測器控制功能

通過監(jiān)控軟件操作，可對連接到本設備的所有探測器進行遠程復位控制。

單個探測器復位功能

4.7.權(quán)限控制功能

為確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全運行，監(jiān)控設備軟件操作權(quán)限分為三級，不同級別的操作員具有不同的操作權(quán)限。

5 結(jié)束語

奉賢綠庭國際大廈電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災監(jiān)控裝置Acrel-6000/Q、漏電火災探測器漏電火災探測器ARCM200BL組成。 Acrel-6000電氣火災監(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探測器等現(xiàn)場設備信號，以實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制、管理的運行于計算機的工業(yè)級硬件/軟件系統(tǒng)。本系統(tǒng)應用于大型商場、生活小區(qū)、生產(chǎn)基礎、辦公大樓、商場酒店等區(qū)域的消防控制中心，對分散在建筑內(nèi)的探測器進行遙測、遙調(diào)、遙控、遙信，方便實現(xiàn)監(jiān)控與管理。本系統(tǒng)采用標準的Modbus現(xiàn)場總線將具有通信功能的探測器相互連接起來，當現(xiàn)場保護線路中的被探測參數(shù)超過報警設定值時，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。現(xiàn)場儀表采用總線方式接至消控中心的Acrel-6000/Q琴臺式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有安裝運輸方便、性價比高、維護方便等優(yōu)點。