新加坡杭州科技園數(shù)據(jù)處理廠房A、B區(qū)項目電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用
摘要：本文簡述了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的組成原理，分析了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用中的設(shè)計依據(jù)和相關(guān)規(guī)范。后通過安科瑞剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在新加坡杭州科技園數(shù)據(jù)處理廠房A、B區(qū)項目的實例介紹，闡述了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)功能的實現(xiàn)及其重要意義。
關(guān)鍵詞： 電氣火災(zāi)；監(jiān)控系統(tǒng)；Acrel-6000/B；產(chǎn)業(yè)園；安全用電 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
0 概述
新加坡杭州科技園數(shù)據(jù)處理廠房A、B區(qū)該項目共計10棟單體，地下一層、地上3至15層，高層為框架核心筒結(jié)構(gòu)，總建筑面積為16.8萬平方米。
本項目主要負(fù)責(zé)監(jiān)控現(xiàn)場分布于樓層低壓配電柜出線的漏電狀況，及時提醒消控室值班人員，以防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。
新加坡杭州科技園數(shù)據(jù)處理廠房A、B區(qū)現(xiàn)場有剩余電流式儀表135只ARCM300-J4安裝于樓層配電箱內(nèi)?，F(xiàn)場儀表采用總線方式接至消控中心的Acrel-6000/B壁掛式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。
1 參考標(biāo)準(zhǔn)
近年來，為了加大電氣火災(zāi)監(jiān)控防范的力度，相繼制訂或修改了一批相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，加強(qiáng)對電氣火災(zāi)的預(yù)防。主要有：
1.1．GB50045-95(2005版)《高層民用建筑設(shè)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(zāi)危險性大、人員密集等場所宜設(shè)置漏電火災(zāi)系統(tǒng)。
1.2．GB50016-2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》，在條文11.2.7里規(guī)定:下列場所宜設(shè)置剩余電流動作電氣火災(zāi)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(xué)校等等。
1.3．標(biāo)準(zhǔn)《建筑電氣火災(zāi)預(yù)防要求和檢測方法》有關(guān)條文也明確要求“應(yīng)在電源進(jìn)線端設(shè)置自動切斷電源或的剩余電流動作保護(hù)器”。
1.4．電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品應(yīng)滿足:GB14287.1-2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備》、 GB14287.2-2014《剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》、GB14287.3-2014《測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》
1.5．電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和運行應(yīng)滿足GB13955-2005《剩余電流動作保護(hù)裝置安裝和運行》
1.6．電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的供電應(yīng)滿足GB50052《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的要求
1.7．電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)滿足《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方法》的要求(暫行規(guī)定)
2 系統(tǒng)組成
新加坡杭州科技園數(shù)據(jù)處理廠房A、B區(qū)電氣火災(zāi)系統(tǒng)項目由電氣火災(zāi)監(jiān)測后臺，電氣火災(zāi)探測器以及漏電流互感器組成。
本項目通訊總線共接入4條通訊總線，總線在配電室手拉手串接后，接入壁掛式后臺，組成電氣火災(zāi)系統(tǒng)的大動脈。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(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)組網(wǎng)共分為三層：
2.1站控管理層
站控管理層針對電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)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(shè)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(yīng)現(xiàn)場運情況。
監(jiān)控主機(jī)：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(jìn)行系統(tǒng)管理、維護(hù)和分析工作。
UPS：計算機(jī)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，站控管理層設(shè)備的正常運行。
后臺監(jiān)控設(shè)備設(shè)置在消控室中。
2.2網(wǎng)絡(luò)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(shè)備與上位機(jī)的實時通訊。
2.3現(xiàn)場設(shè)備層
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如下：
3、電氣火災(zāi)設(shè)備
3.1、 Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控后臺：安全用電 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
主要技術(shù)參數(shù)
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(shè)備工作時間 ≥4小時
工作制：
24小時工作制
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
監(jiān)控容量：
① 監(jiān)控設(shè)備高可監(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
監(jiān)控項目：
① 剩余電流故障（漏電）：故障單元屬性（部位、類型）
② 溫度（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)控響應(yīng)時間： ≤30s
監(jiān)控聲壓級（A計權(quán)）：≥70dB／1m
監(jiān)控光顯示：紅色LED指示燈，紅色光信號應(yīng)保持，直至手動復(fù)位
監(jiān)控聲信號：可手動消除，當(dāng)再次有信號輸入時，能再次啟動
故障項目：
① 監(jiān)控設(shè)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(shè)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
故障響應(yīng)時間：≤100s
監(jiān)控聲壓級（A計權(quán)）：≥70dB／1m
監(jiān)控光顯示：黃色LED指示燈，黃色光信號應(yīng)保持至故障排除
故障聲信號：可手動消除，當(dāng)再次有信號輸入時，能再次啟動
故障期間，非故障回路的正常工作不受影響
控制輸出：
控制輸出：1組常開無源觸點，容量：AC250V 3A或DC30V 3A
自檢項目：
① 指示燈檢查：、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
事件記錄：
① 記錄內(nèi)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
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(yuǎn)程復(fù)位、設(shè)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(yuǎn)程復(fù)位、設(shè)備自檢，監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)參數(shù)查詢、監(jiān)控設(shè)備各模塊單獨檢測、操作員添加與刪除
使用環(huán)境條件：
① 工作場所：消防控制室內(nèi)、有人值班的變配電所（配電室）、有人值班的房間內(nèi)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、ARCM300系列儀表
ARCM300 型剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，是針對 0.4kV 以下的TT、TN 系統(tǒng)設(shè)計的，通過對配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度、過電流、過電壓等火災(zāi)危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理，從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生，并實現(xiàn)了對多種電力參數(shù)的實時監(jiān)測,為能耗管理提供的數(shù)據(jù)。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(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化于一身，是建筑電氣火災(zāi)預(yù)防監(jiān)控、系統(tǒng)絕緣老化預(yù)估等的理想選擇。產(chǎn)品符合 GB14287.2-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) 第2部分：剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》的標(biāo)準(zhǔn)要求。
4 系統(tǒng)功能
4.1.監(jiān)控功能：
監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的漏電、溫度信息，時發(fā)出聲光信號，同時設(shè)備上紅色“”指示燈亮，顯示屏指示部位及類型，記錄時間，聲光一直保持，直至按顯示屏“復(fù)位”按鈕遠(yuǎn)程對探測器實現(xiàn)復(fù)位。對于聲音信號也可以使用顯示屏“消聲”按鈕手動消除。
4.2.故障功能
通訊故障：當(dāng)監(jiān)控設(shè)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(yīng)的探測器顯示故障提示，同時設(shè)備上的黃色“故障”指示燈亮，并發(fā)出故障聲音。
電源故障：當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時，監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光信號并顯示故障信息，可進(jìn)入相應(yīng)的界面查看詳細(xì)信息并可解除聲響。
4.3.自檢功能
檢查設(shè)備中所有狀態(tài)指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。
4.4.記錄存儲查詢功能
當(dāng)發(fā)生漏電、超溫或通訊、電源故障時，將部位、故障信息、時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)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、的查詢方法。
4.5.電源功能
當(dāng)主電源發(fā)生停電、欠壓等故障時，監(jiān)控設(shè)備可自動切換到備用電源工作，當(dāng)主電源恢復(fù)正常供電時，自動切回到主電源，切換過程中監(jiān)控設(shè)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(shè)備的所有探測器進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)位控制。
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(shè)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
新加坡杭州科技園數(shù)據(jù)處理廠房A、B區(qū)電氣火災(zāi)項目由電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置Acrel-6000/B、漏電火災(zāi)探測器漏電火災(zāi)探測器ARCM300組成。Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是本公司研發(fā)的用于接收剩余電流式電氣火災(zāi)探測器等現(xiàn)場設(shè)備信號，以實現(xiàn)對被保護(hù)電氣線路的、監(jiān)視、控制、管理的運行于計算機(jī)的工業(yè)級硬件/軟件系統(tǒng)。本系統(tǒng)應(yīng)用于大型商場、生活小區(qū)、生產(chǎn)基礎(chǔ)、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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)現(xiàn)場保護(hù)線路中的被探測參數(shù)超過設(shè)定值時，能發(fā)出信號、控制信號，能指示部位并保存信息?，F(xiàn)場儀表采用總線方式接至消控中心的Acrel-6000/B壁掛式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有安裝運輸方便、性價比高、維護(hù)方便等優(yōu)點。
參考文獻(xiàn)
[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4
[2].《消防控制室通用技術(shù)要求》. 北京. 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社. 2011. 7
[3]. 《剩余電流動作保護(hù)裝置安裝和運行》.北京.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社. 2005
[4].周中.電力儀表在大型公共建筑電能分項計量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6
