消防電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在新能源有軌電車示范線工程的應用

介紹德令哈市新能源有軌電車示范線工程采用剩余電流式電氣火災探測器，就地組網方式，通過現(xiàn)場總線通訊遠傳至后臺，從而實現(xiàn)剩余電流式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的搭建，完成對現(xiàn)場配電回路的實時漏電流的監(jiān)測。

1.概述

本項目承接德令哈市新能源有軌電車示范線工程電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，在消防控制室都配置一臺Acrel-6000/B電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)主機，通過對各個樓層所分布的ARCM200BL型火災探測器的數(shù)據(jù)采集，完成在Acrel-6000/B主機的漏電數(shù)據(jù)的實時顯示、報警。

2.應用介紹

Acrel-6000/B電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞自主研發(fā)的集監(jiān)視、報警、管理于一體的計算機測控系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于大型商場、生活小區(qū)、工礦企業(yè)、辦公大樓、商場、酒店等區(qū)域電氣防火的集中監(jiān)控管理。

Acrel-6000/B型電氣火災監(jiān)控設備是Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的核心，監(jiān)控設備通過RS485總線與多臺電氣火災監(jiān)控探測器相連，構成集散式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控電氣線路的工作狀態(tài)。

監(jiān)控設備能實時接收處理各路探測器發(fā)送的剩余電流、溫度信號，同時在液晶屏幕上顯示，當出現(xiàn)剩余電流、運行溫度超限及電源或通訊發(fā)生故障時，監(jiān)控設備能發(fā)出聲、光報警信號，在屏幕上顯示報警類型、故障位置等信息，具有數(shù)據(jù)存儲、查詢、報警、控制輸出等功能，并支持對探測器的遠程復位控制功能。

本設備結構合理、體積小，可靠性高、功能強，維護方便、性價比高，系統(tǒng)界面友好直觀、易學易用。

2.1 基本功能

2.1.1 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。

2.1.2 控制輸出功能

當被監(jiān)測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。

2.1.3 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。

2.1.4 自檢功能

檢查設備中所有狀態(tài)指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。

2.1.5 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。

2.1.6 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。

2.1.7 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。

2.1.8 權限控制功能

為確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全運行，監(jiān)控設備軟件操作權限分為三級，不同級別的操作員具有不同的操作權限。系統(tǒng)組成剩余電流式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結構，由站控管理層、網絡通訊層和現(xiàn)場設備層組成。各電氣火災監(jiān)控探測器通過阻燃屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入壁掛式主機。

3.系統(tǒng)組網結構

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，如觸摸屏、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)轉發(fā)。為系統(tǒng)內或外部提供數(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)控設備設置在消控中心。

2)網絡通訊層

通訊介質：系統(tǒng)主要采用阻燃屏蔽雙絞線，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剩余式電氣火災監(jiān)控探測器。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。產品采用先進的微控制器技術，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。產品符合國家標準GB14287.1-2014 《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng) 部分：電氣火災監(jiān)控設備》 的標準要求。

現(xiàn)場總線連接的分布式I/O控制器構成數(shù)據(jù)采集終端，向數(shù)據(jù)中心上傳采集的數(shù)據(jù)。測量探測器擔負著基層的數(shù)據(jù)采集任務，其監(jiān)測的數(shù)據(jù)完整、準確并實時傳送至監(jiān)控主機。便于運行人員監(jiān)控現(xiàn)場設備運行狀態(tài)，故障報警等情況，有效預防火災事故發(fā)生。

4)項目組網情況

本項目現(xiàn)場分布的ARCM200BL型火災探測器18臺，采用手拉手方式就地組網，再通過光纖上傳至消防控制中心。

4.系統(tǒng)功能

1)監(jiān)控報警功能

監(jiān)控設備能接收多臺探測器的剩余電流、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，直至按設備的“復位”按鈕或觸摸屏的“復位”按鍵遠程對探測器實現(xiàn)復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動消除。

2)控制輸出功能

當被監(jiān)測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。

3)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)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時，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。

4)自檢功能

檢查設備中所有狀態(tài)指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。

5)報警記錄存儲查詢功能

當發(fā)生剩余電流、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。

6)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。

7)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。

8)權限控制功能

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

5. 主要技術參數(shù)

5.1. 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，維持監(jiān)控設備工作時間 ≥4 小時。

5.2. 工作制

24 小時工作制。

5.3. 通訊方式

RS485 總線通訊，Modbus-RTU 通信協(xié)議，傳輸距離 500m，可通過中繼器延長通訊傳輸距離。

5.4. 監(jiān)控容量

1)監(jiān)控設備可監(jiān)控 200 個監(jiān)控單元(探測器);

2)可配接 ARCM 系列監(jiān)控探測器。

5.5. 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)：≥70dB/1m;

監(jiān)控報警光顯示：紅色 LED 指示燈，紅色光報警信號應保持，直至手動復位;

監(jiān)控報警聲信號：可手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動。

5.6. 故障報警項目

1)監(jiān)控設備與探測器之間的通訊連接線發(fā)生斷路或短路;

2)監(jiān)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發(fā)生斷路或短路。

故障報警響應時間：≤100s;

監(jiān)控報警聲壓級(A 計權)：≥70dB/1m;

監(jiān)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：可手動消除，當再次有故障信號輸入時，能再次啟動;

故障期間，非故障回路的正常工作不受影響。

5.7. 控制輸出

報警控制輸出：1 組常開無源觸點;容量：AC250V 3A 或 DC30V 3A。

5.8. 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)顯示屏檢查;

3)音響器件檢查。

自檢耗時 ≤60s

5.9. 事件記錄

1)記錄內容：記錄類型、發(fā)生時間、探測器編號、區(qū)域、故障描述，可存儲記錄不少于 2 萬條;

2)記錄查詢：根據(jù)記錄的日期、類型等條件查詢。

5.10. 操作分級

1)日常值班級：實時狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢;

2)監(jiān)控操作級：實時狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢、探測器遠程復位、設備自檢;

3)系統(tǒng)管理級：實時狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢、探測器遠程復位、設備自檢，監(jiān)控設備系統(tǒng)參數(shù)查詢、監(jiān)控設備各模塊單獨檢測、操作員添加與刪除。

5.11. 使用環(huán)境條件

1)工作場所：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：-10℃～50℃;

3)工作環(huán)境相對濕度：5%～95%RH;

4)海拔高度：≤2500m。

6.項目總結

該系統(tǒng)自投運以來，運行良好，在預防電氣火災方面發(fā)揮了重要作用，獲得了客戶對產品的認可與信賴。

審核編輯：符乾江